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广东省2023年中考数学全真模拟卷
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.在3,﹣7,0,四个数中,最大的数是( )
A.3 B.﹣7 C.0 D.
2.如图的几何体由3个同样大小的正方体搭成,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
3.自贡恐龙博物馆今年“五一”期间接待游客约110000人.人数110000用科学记数法表示为( )
A.1.1×104 B.11×104 C.1.1×105 D.1.1×106
4.如图,直线a,b被直线c所截,若a∥b,∠1=63°,则∠2的度数为( )
A.27° B.53° C.63° D.117°
5.某女鞋专卖店在一周内销售了某种女鞋60双,对这批鞋子尺码及销量进行统计,得到条形统计图(如图).根据图中信息,建议下次进货量最多的女鞋尺码是( )
A.22cm B.22.5cm C.23cm D.23.5cm
6.在平面直角坐标系中,点P(﹣1,m2+1)位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
7.为贯彻教育部《大中小学劳动教育指导纲要(试行)》文件精神,某学校积极开设种植类劳动教育课.某班决定每位学生随机抽取一张卡片来确定自己的种植项目,老师提供6张背面完全相同的卡片,其中蔬菜类有4张,正面分别印有白菜、辣椒、豇豆、茄子图案;水果类有2张,正面分别印有草莓、西瓜图案,每个图案对应该种植项目.把这6张卡片背面朝上洗匀,小明随机抽取一张,他恰好抽中水果类卡片的概率是( )
A. B. C. D.
8.如图,AB切⊙O于点B,连结OA交⊙O于点C,BD∥OA交⊙O于点D,连结CD,若∠OCD=25°,则∠A的度数为( )
A.25° B.35° C.40° D.45°
9.已知a、b、c为常数,点P(a,c)在第四象限,则关于x的方程ax2+bx+c=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.无法判断
10.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=﹣2.下列说法:①abc<0;②c﹣3a>0;③4a2﹣2ab≥at(at+b)(t为全体实数);④若图象上存在点A(x1,y1)和点B(x2,y2),当m<x1<x2<m+3时,满足y1=y2,则m的取值范围为﹣5<m<﹣2,其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.计算:|﹣2023|= .
12.分解因式:x3﹣4x2+4x= .
13.若点A(﹣3,y1),B(﹣1,y2)都在反比例函数y=的图象上,则y1 y2(填“>”或“<”).
14.烷烃是一类由碳、氢元素组成的有机化合物,在生产生活中可作为燃料、润滑剂等原料,也可用于动、植物的养护.通常用碳原子的个数命名为甲烷、乙烷、丙烷、…、癸烷(当碳原子数目超过10个时即用汉文数字表示,如十一烷、十二烷…)等,甲烷的化学式为CH4,乙烷的化学式为C2H6,丙烷的化学式为C3H8…,其分子结构模型如图所示,按照此规律,十二烷的化学式为 .
15.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,E为BC的中点,连接AE.DE.以E为圆心,EB长为半径画弧,分别与AE,DE交于点M,N.则图中阴影部分的面积为 (结果保留π).
三.解答题(共8小题,满分75分)
16.(8分)计算:﹣12024+(﹣)0﹣2cos60°+|﹣3|.
17.(8分)先化简,再求值: (1+),其中x=()﹣1.
18.(8分)如图,某工厂为了提升生产过程中所产生废气的净化效率,需在气体净化设备上增加一条管道A﹣D﹣C,已知DC⊥BC,AB⊥BC,∠A=60°,AB=11m,CD=4m,求管道A﹣D﹣C的总长.
19.(9分)某洗车公司安装了A,B两款自动洗车设备,工作人员从消费者对A、B两款设备的满意度评分中各随机抽取20份,并对数据进行整理、描述和分析(评分分数用x表示,分为四个等级:不满意x<70,比较满意70≤x<80,满意80≤x<90,非常满意x≥90),下面给出了部分信息:
抽取的对A款设备的评分数据中“满意”包含的所有数据:
83,85,85,87,87,89;
抽取的对B款设备的评分数据:
68,69,76,78,81,84,85,86,87,87,87,89,95,97,98,98,98,98,99,100.
抽取的对A,B款设备的评分统计表
设备 平均数 中位数 众数 “非常满意”所占百分比
A 88 m 96 45%
B 88 87 n 40%
根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:a= ,m= ,n= ;
(2)5月份,有600名消费者对A款自动洗车设备进行评分,估计其中对A款自动洗车设备“比较满意”的人数;
(3)根据以上数据,你认为哪一款自动洗车设备更受消费者欢迎?请说明理由(写出一条理由即可).
20.(9分)2023年7月28日至8月8日,第31届世界大学生运动会将在成都举行.“当好东道主,热情迎嘉宾”,成都某知名小吃店计划购买A,B两种食材制作小吃.已知购买1千克A种食材和1千克B种食材共需68元,购买5千克A种食材和3千克B种食材共需280元.
(1)求A,B两种食材的单价;
(2)该小吃店计划购买两种食材共36千克,其中购买A种食材千克数不少于B种食材千克数的2倍,当A,B两种食材分别购买多少千克时,总费用最少?并求出最少总费用.
21.(9分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,AD=CD,过点D的直线l交BA的延长线于点M.交BC的延长线于点N且∠ADM=∠DAC.
(1)求证:MN是⊙O的切线;
(2)求证:AD2=AB CN;
(3)当AB=6,sin∠DCA=时,求AM的长.
22.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,其中B(3,0),C(0,﹣3).
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点P是直线AC下方抛物线上一动点,过点P作PD⊥AC于点D,求PD的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,将该抛物线向右平移5个单位,点E为点P的对应点,平移后的抛物线与y轴交于点F,Q为平移后的抛物线的对称轴上任意一点.写出所有使得以QF为腰的△QEF是等腰三角形的点Q的坐标,并把求其中一个点Q的坐标的过程写出来.
23.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+5与y轴交于点A,与反比例函数y=的图
象的一个交点为B(a,4),过点B作AB的垂线l.
(1)求点A的坐标及反比例函数的表达式;
(2)若点C在直线l上,且△ABC的面积为5,求点C的坐标;
(3)P是直线l上一点,连接PA,以P为位似中心画△PDE,使它与△PAB位似,相似比为m.若点D,E恰好都落在反比例函数图象上,求点P的坐标及m的值.中小学教育资源及组卷应用平台
广东省2023年中考数学全真模拟卷
解析卷
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.在3,﹣7,0,四个数中,最大的数是( )
A.3 B.﹣7 C.0 D.
【分析】运用有理数大小比较的知识进行求解.
【解答】解:∵﹣7<0<<3,
∴最大的数是3,
故选:A.
2.如图的几何体由3个同样大小的正方体搭成,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
【分析】根据简单组合体三视图的画法画出它的俯视图即可.
【解答】解:这个组合体的俯视图为:
故选:C.
3.自贡恐龙博物馆今年“五一”期间接待游客约110000人.人数110000用科学记数法表示为( )
A.1.1×104 B.11×104 C.1.1×105 D.1.1×106
【分析】利用科学记数法的法则解答即可.
【解答】解:110000=1.1×105.
故选:C.
4.如图,直线a,b被直线c所截,若a∥b,∠1=63°,则∠2的度数为( )
A.27° B.53° C.63° D.117°
【分析】根据平行线的性质可以得到∠1=∠2,然后根据∠1的度数,即可得到∠2的度数.
【解答】解:∵a∥b,
∴∠1=∠2,
∵∠1=63°,
∴∠2=63°,
故选:C.
5.某女鞋专卖店在一周内销售了某种女鞋60双,对这批鞋子尺码及销量进行统计,得到条形统计图(如图).根据图中信息,建议下次进货量最多的女鞋尺码是( )
A.22cm B.22.5cm C.23cm D.23.5cm
【分析】利用众数的意义得出答案.
【解答】解:由题意可知,销量最多的是23.5cm,
所以建议下次进货量最多的女鞋尺码是23.5cm.
故选:D.
6.在平面直角坐标系中,点P(﹣1,m2+1)位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【分析】依据m2+1>0,即可得出点P(﹣1,m2+1)在第二象限.
【解答】解:∵m2+1>0,
∴点P(﹣1,m2+1)在第二象限.
故选:B.
7.为贯彻教育部《大中小学劳动教育指导纲要(试行)》文件精神,某学校积极开设种植类劳动教育课.某班决定每位学生随机抽取一张卡片来确定自己的种植项目,老师提供6张背面完全相同的卡片,其中蔬菜类有4张,正面分别印有白菜、辣椒、豇豆、茄子图案;水果类有2张,正面分别印有草莓、西瓜图案,每个图案对应该种植项目.把这6张卡片背面朝上洗匀,小明随机抽取一张,他恰好抽中水果类卡片的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】根据概率公式直接计算即可.
【解答】解:∵卡片共6张,其中水果类卡片有2张,
∴恰好抽中水果类卡片的概率是.
故选:B.
8.如图,AB切⊙O于点B,连结OA交⊙O于点C,BD∥OA交⊙O于点D,连结CD,若∠OCD=25°,则∠A的度数为( )
A.25° B.35° C.40° D.45°
【分析】连接OB,由切线的性质得到∠ABO=90°,由平行线的性质得到∠D=∠OCD=25°,由圆周角定理得出∠O=2∠D=50°,因此∠A=90°﹣∠O=40°.
【解答】解:连接OB,
∵AB切⊙O于B,
∴半径OB⊥AB,
∴∠ABO=90°,
∵BD∥OA,
∴∠D=∠OCD=25°,
∴∠O=2∠D=50°,
∴∠A=90°﹣∠O=40°.
故选:C.
9.已知a、b、c为常数,点P(a,c)在第四象限,则关于x的方程ax2+bx+c=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.无法判断
【分析】先利用第四象限点的坐标特征得到ac<0,则判断Δ>0,然后根据判别式的意义判断方程根的情况.
【解答】解:∵点P(a,c)在第四象限,
∴a>0,c<0,
∴ac<0,
∴方程ax2+bx+c=0的判别式Δ=b2﹣4ac>0,
∴方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根.
故选:A.
10.抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=﹣2.下列说法:①abc<0;②c﹣3a>0;③4a2﹣2ab≥at(at+b)(t为全体实数);④若图象上存在点A(x1,y1)和点B(x2,y2),当m<x1<x2<m+3时,满足y1=y2,则m的取值范围为﹣5<m<﹣2,其中正确的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】①分别判断a、b、c的符号,再判断abc的符号;
②由对称轴为直线x=﹣2,可知a与b的数量关系,消去b可得仅含a、c的解析式,找特定点可判断c﹣3a的符号.
③用a与b的数量关系,可将原式化简得到关于t的不等式,再用函数的性质(t为全体实数)判断.
④利用二次函数的性质及二次函数与一元二次方程的关系即可判断.
【解答】解:①因图象开口向下,可知:a<0;
又∵对称轴为直线x=﹣2,
∴﹣=﹣2,整理得:b=4a,即a、b同号.
由图象可知,当x=4时,y<0,
又∵对称轴为直线x=﹣2,可知:当x=0时,y<0;
即c<0;
∴abc<0,故①正确.
②由①得:b=4a.
代入原解析式得:y=ax2+4ax+c;
由图象可知,当x=﹣1时,y>0.
即:a (﹣1)2+4a (﹣1)+c>0,
整理得:c﹣3a>0,故②正确.
③由①得:b=4a.
不等式4a2﹣2ab≥at(at+b),
等价于4a2﹣2a 4a≥at(at+4a),
整得:(t+2)2≤0,
∵t为全体实数,
∴(t+2)2≥0,故③错误.
④由题意得,x1、x2是一元二次方程ax2+bx+c﹣y1=0的两个根,
从图象上看,因二次函数有对称性,x1、x2关于x=﹣2对称,
∴当且仅当m<﹣2<m+3时,存在点A(x1,y1)和点B(x2,y2),当m<x1<x2<m+3时,满足y1=y2,
即当﹣5<m<﹣2时,满足题设,故④正确.
故本题选:C.
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.计算:|﹣2023|= 2023 .
【分析】负数的绝对值是它的相反数,由此可解.
【解答】解:﹣2023的相反数是2023,
故|﹣2023|=2023,
故答案为:2023.
12.分解因式:x3﹣4x2+4x= x(x﹣2)2 .
【分析】原式提取公因式,再利用完全平方公式分解即可.
【解答】解:原式=x(x2﹣4x+4)
=x(x﹣2)2.
故答案为:x(x﹣2)2.
13.若点A(﹣3,y1),B(﹣1,y2)都在反比例函数y=的图象上,则y1 > y2(填“>”或“<”).
【分析】根据反比例函数的性质得出答案即可.
【解答】解:∵y=中k=6>0,
∴在每个象限内,y随x的增大而减小,
∵﹣3<﹣1<0,
∴y1>y2.
故答案为:>.
14.烷烃是一类由碳、氢元素组成的有机化合物,在生产生活中可作为燃料、润滑剂等原料,也可用于动、植物的养护.通常用碳原子的个数命名为甲烷、乙烷、丙烷、…、癸烷(当碳原子数目超过10个时即用汉文数字表示,如十一烷、十二烷…)等,甲烷的化学式为CH4,乙烷的化学式为C2H6,丙烷的化学式为C3H8…,其分子结构模型如图所示,按照此规律,十二烷的化学式为 C12H26 .
【分析】根据图形,可以写出C和H的个数,然后即可发现C和H的变化特点,从而可以写出十二烷的化学式.
【解答】解:由图可得,
甲烷的化学式中的C有1个,H有2+2×1=4(个),
乙烷的化学式中的C有2个,H有2+2×2=6(个),
丙烷的化学式中的C有3个,H有2+2×3=8(个),
…,
∴十二烷的化学式中的C有12个,H有2+2×12=26(个),
即十二烷的化学式为C12H26,
故答案为:C12H26.
15.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,E为BC的中点,连接AE.DE.以E为圆心,EB长为半径画弧,分别与AE,DE交于点M,N.则图中阴影部分的面积为 4﹣π (结果保留π).
【分析】用三角形ADE的面积减去2个扇形的面积即可.
【解答】解:∵AD=2AB=4,E为BC的中点,
∴BE=CE=2,
∴∠BAE=∠AEB=∠CDE=∠DEC=45°,
∴阴影部分的面积为﹣2×=4﹣π.
故答案为:4﹣π.
三.解答题(共8小题,满分75分)
16.(8分)计算:﹣12024+(﹣)0﹣2cos60°+|﹣3|.
【分析】利用有理数的乘方法则,零指数幂的意义,特殊角的三角函数值和绝对值的意义化简运算即可.
【解答】解:原式=﹣1+1﹣2×+3﹣
=﹣1+1﹣1+3﹣
=2﹣.
17.(8分)先化简,再求值: (1+),其中x=()﹣1.
【分析】先根据分式混合运算的法则把原式进行化简,再求出x的值代入进行计算即可.
【解答】解:原式=
=
=
=1﹣,
∵x=()﹣1=2,
∴原式=1﹣=.
18.(8分)如图,某工厂为了提升生产过程中所产生废气的净化效率,需在气体净化设备上增加一条管道A﹣D﹣C,已知DC⊥BC,AB⊥BC,∠A=60°,AB=11m,CD=4m,求管道A﹣D﹣C的总长.
【分析】过点D作DE⊥AB于点E,则∠AED=90°,四边形BCDE是矩形,得BE=CD=4m,则AE=7m,再由锐角三角函数定义求出AD=14m,即可解决问题.
【解答】解:如图,过点D作DE⊥AB于点E,
则∠AED=90°,四边形BCDE是矩形,
∴BE=CD=4m,
∴AE=AB﹣BE=11﹣4=7(m),
∵∠A=60°,
∴cosA==cos60°=,
∴AD=2AE=2×7=14(m),
∴AD+CD=14+4=18(m),
即管道A﹣D﹣C的总长为18m.
19.(9分)某洗车公司安装了A,B两款自动洗车设备,工作人员从消费者对A、B两款设备的满意度评分中各随机抽取20份,并对数据进行整理、描述和分析(评分分数用x表示,分为四个等级:不满意x<70,比较满意70≤x<80,满意80≤x<90,非常满意x≥90),下面给出了部分信息:
抽取的对A款设备的评分数据中“满意”包含的所有数据:
83,85,85,87,87,89;
抽取的对B款设备的评分数据:
68,69,76,78,81,84,85,86,87,87,87,89,95,97,98,98,98,98,99,100.
抽取的对A,B款设备的评分统计表
设备 平均数 中位数 众数 “非常满意”所占百分比
A 88 m 96 45%
B 88 87 n 40%
根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:a= 15 ,m= 88 ,n= 98 ;
(2)5月份,有600名消费者对A款自动洗车设备进行评分,估计其中对A款自动洗车设备“比较满意”的人数;
(3)根据以上数据,你认为哪一款自动洗车设备更受消费者欢迎?请说明理由(写出一条理由即可).
【分析】(1)用“1”分别减去其他三个等级所占百分比可得a的值,根据中位数的定义可得m的值,根据众数的定义可得n的值;
(2)用600乘A款自动洗车设备“比较满意”所占百分比即可;
(3)通过比较A,B款设备的评分统计表的数据解答即可.
【解答】解:(1)由题意得,a%=1﹣10%﹣45%﹣=15%,即a=15;
把A款设备的评分数据从小到大排列,排在中间的两个数是87,89,故中位数m==88;
在B款设备的评分数据中,98出现的次数最多,故众数n=98.
故答案为:15;88;98;
(2)600×15%=90(名),
答:估计其中对A款自动洗车设备“比较满意”的人数大约为90名;
(3)A款自动洗车设备更受消费者欢迎,理由如下:
因为两款自动洗车设备的评分数据的平均数相同,但A款自动洗车设备的评分数据的中位数比B款高,所以A款自动洗车设备更受消费者欢迎(答案不唯一).
20.(9分)2023年7月28日至8月8日,第31届世界大学生运动会将在成都举行.“当好东道主,热情迎嘉宾”,成都某知名小吃店计划购买A,B两种食材制作小吃.已知购买1千克A种食材和1千克B种食材共需68元,购买5千克A种食材和3千克B种食材共需280元.
(1)求A,B两种食材的单价;
(2)该小吃店计划购买两种食材共36千克,其中购买A种食材千克数不少于B种食材千克数的2倍,当A,B两种食材分别购买多少千克时,总费用最少?并求出最少总费用.
【分析】(1)根据题意可以列出相应的二元一次方程;
(2)设A种食材的单价为m元/千克,B种食材的单价为(36﹣m)元/千克,总费用为w元,由题意得:w=38m+30(36﹣m)=8m+1080,根据题意可以列出相应的不等式,求出m的取值范围,从而可以解答本题.
【解答】(1)设A种食材的单价为x元/千克,B种食材的单价为y元/千克,由题意得:
,
解得:,
∴A种食材单价是每千克38元,B种食材单价是每千克30元;
(2)设A种食材的单价为m元/千克,B种食材的单价为(36﹣m)元/千克,总费用为w元,由题意得:
w=38m+30(36﹣m)=8m+1080,
∵m≥2(36﹣m),
∴24≤m≤36,
∵k=8>0,
∴w随m的增大而增大,
∴当m=24时,w有最小值为:8×24+1080=1272(元),
∴A种食材购买24千克,B种食材购买12千克时,总费用最少,为1272元.
21.(9分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB为⊙O的直径,AD=CD,过点D的直线l交BA的延长线于点M.交BC的延长线于点N且∠ADM=∠DAC.
(1)求证:MN是⊙O的切线;
(2)求证:AD2=AB CN;
(3)当AB=6,sin∠DCA=时,求AM的长.
【分析】(1)连接OD交AC于点H,根据垂径定理的推论可得半径OD⊥AC,利用平行线的判定定理由∠ADM=∠DAC可得AC∥MN,得出半径OD⊥MN,再运用切线的判定定理即可证得结论;
(2)连接BD,可证得△CDN∽△ABD,得出=,再由AD=CD,即可证得结论;
(3)连接OD交AC于点H,连接BD,利用解直角三角形可得AD=AB sin∠ABD=6×=2=CD,CN=CD sin∠CDN=2×=2,利用勾股定理可得DN===2,再证明四边形CNDH是矩形,得出CH=DN=2,由垂径定理可得AC=2CH=4,再根据勾股定理求得BC=2,运用平行线分线段成比例定理即可求得答案.
【解答】(1)证明:连接OD交AC于点H,如图,
∵AD=CD,
∴=,
∴半径OD⊥AC,
∴∠AHO=90°,
∵∠ADM=∠DAC,
∴AC∥MN,
∴∠MDO=∠AHO=90°,
∴半径OD⊥MN,
∴MN是⊙O的切线;
(2)证明:连接BD,如图,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=∠ACB=90°,
∵∠ADM=∠DAC,
∴AC∥MN,
∴∠ACD=∠CDN,∠DNC=∠ACB=90°=∠ADB,
∵=,
∴∠ABD=∠ACD,
∴∠ABD=∠CDN,
∴△CDN∽△ABD,
∴=,
∵AD=CD,
∴=,
∴AD2=AB CN;
(3)解:连接OD交AC于点H,连接BD,如图,
由(1)(2)得:∠ABD=∠CDN=∠ACD,∠ADB=∠BNM=∠AHO=∠MDO=90°,
∴sin∠ABD=sin∠CDN=sin∠ACD=,
∵AB=6,
∴AD=AB sin∠ABD=6×=2,
∵AD=CD,
∴CD=2,
∴CN=CD sin∠CDN=2×=2,
∴DN===2,
∵∠CND=∠CHD=∠NDH=90°,
∴四边形CNDH是矩形,
∴CH=DN=2,
∵OD⊥AC,
∴AC=2CH=4,
在Rt△ABC中,BC===2,
∵AC∥MN,
∴=,即=,
∴AM=6.
22.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,其中B(3,0),C(0,﹣3).
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点P是直线AC下方抛物线上一动点,过点P作PD⊥AC于点D,求PD的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,将该抛物线向右平移5个单位,点E为点P的对应点,平移后的抛物线与y轴交于点F,Q为平移后的抛物线的对称轴上任意一点.写出所有使得以QF为腰的△QEF是等腰三角形的点Q的坐标,并把求其中一个点Q的坐标的过程写出来.
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)由PD=PH sin∠PHC=PH,即可求解;
(3)分QE=QF、QF=EF两种情况,列出等式,即可求解.
【解答】解:(1)由题意得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:y=x2+x﹣3;
(2)令y=x2+x﹣3=0,则x=﹣4或3,则点A(﹣4,0),
由点A、C知,直线AC的表达式为:y=﹣x﹣3,
过点P作y轴的平行线交AC于点H,则∠PHC=∠ACO,
则tan∠PHC=tan∠ACO=,则sin∠PHC=,
则PD=PH sin∠PHC=PH,
设点H(x,﹣x﹣3),则点P(x,x2+x﹣3),
则PD=PH=(﹣x﹣3﹣x2﹣x+3)=﹣(x+2)2+,
即PD的最大值为:,此时点P(﹣2,﹣);
(3)平移后的抛物线的表达式为:y=(x﹣5)2+(x﹣5)﹣3=x2﹣x+2,
则点F(0,2),设点Q(,m),
则QF2=()2+(m﹣2)2,QE2=+(m+)2,EF2=9+,
当QE=QF时,则()2+(m﹣2)2=+(m+)2,
解得:m=,
则点Q的坐标为(,);
当QF=EF时,则()2+(m﹣2)2=9+,
解得:m=5或﹣1,
则点Q的坐标为:(,5)或(,﹣1);
综上,点Q的坐标为:(,)或(,5)或(,﹣1).
23.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+5与y轴交于点A,与反比例函数y=的图
象的一个交点为B(a,4),过点B作AB的垂线l.
(1)求点A的坐标及反比例函数的表达式;
(2)若点C在直线l上,且△ABC的面积为5,求点C的坐标;
(3)P是直线l上一点,连接PA,以P为位似中心画△PDE,使它与△PAB位似,相似比为m.若点D,E恰好都落在反比例函数图象上,求点P的坐标及m的值.
【分析】(1)解方程得到点A的坐标为(0,5),将B(a,4)代入y=﹣x+5得,4=﹣a+5,求得B(1,4),将B(1,4)代入y=得,求得反比例函数的表达式为y=;
(2)设直线l与y轴交于M,直线y=﹣x+5与x轴交于N,解方程得到N(S,0),求得OA=ON=5,根据两点间的距离的结论公式得到=,求得M(0,3),待定系数法求得直线l的解析式为y=4x+3,设点C的坐标为(t,t+3),根据三角形的面积公式列方程得到t=﹣4或t=6,求得点C的坐标为(6,9)或(﹣4,﹣1);
(3)解方程组求得E(﹣4,﹣1),根据相似三角形的性质得到∠PAB=∠PDE,根据平行线的判定定理得到AB∥DE,求得直线DE的解析式为y=﹣x﹣5,解方程组得到D(﹣1,﹣4),则直线AD的解析式为y=9x+5,于是得到P(﹣,),根据两点间的距离距离公式即可得到结论.
【解答】解:(1)令x=0,则y=﹣x+5=5,
∴点A的坐标为(0,5),
将B(a,4)代入y=﹣x+5得,4=﹣a+5,
∴a=1,
∴B(1,4),
将B(1,4)代入y=得,4=,
解得k=4,
∴反比例函数的表达式为y=;
(2)设直线l与y轴交于M,直线y=﹣x+5与x轴交于N,
令y=﹣x+5=0得,x=5,
∴N(5,0),
∴OA=ON=5,
∵∠AON=90°,
∴∠OAN=45°,
∵A(0,5),B(1,4),
∴=,
∵直线l是AB的垂线,即∠ABM=90°,∠OAN=45°,
∴,
∴M(0,3),
设直线l的解析式为y=k1x+b1,
将M(0,3),B(1,4)代入y=k1x+b1得,,
解得,
∴直线l的解析式为y=4x+3,
设点C的坐标为(t,t+3),
∵ |xB﹣xC|=,
解得t=﹣4或t=6,
当t=﹣4时,t+3=﹣1,
当t=6时,t+3=9,
∴点C的坐标为(6,9)或(﹣4,﹣1);
(3)∵位似图形的对应点与位似中心三点共线,∴点B的对应点也在直线l上,不妨设为E点,则点A的对应点为D,
将直线l与双曲线的解析式联立方程组,
解得,或,
∴E(﹣4,﹣1),
画出图形如图所示,
∵△PAB∽△PDE,
∴∠PAB=∠PDE,
∴AB∥DE,
∴直线AB与直线DE的一次项系数相等,
设直线DE的解析式为y=﹣x+b2,
∴﹣1=﹣(﹣4)+b2,
∴b2=﹣5,
∴直线DE的解析式为y=﹣x﹣5,
∵点D在直线DE与双曲线的另一个交点,
∴解方程组得,或,
∴D(﹣1,﹣4),
则直线AD的解析式为y=9x+5,
解方程组得,,
∴P(﹣,),
∴,
,
∴m=.