浙江省湖州市2023年中考数学试卷
一、选择题(本题有10小题,每小题3分,共30分)下面每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的.请选出各题中一个最符合题意的选项,并在答题卷上将相应题次中对应字母的方框涂黑,不选、多选、错选均不给分.
1.(2023·湖州)下列各数中,最小的数是( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.0
【答案】A
【知识点】有理数大小比较
【解析】【解答】解:∵-2<-1<0<1,
∴最小的数是-2.
故答案为:A.
【分析】利用有理数的大小比较,负数小于0,正数大于0,正数大于负数,据此可得到最小的数.
2.(2023·湖州)计算a3 a的结果是( )
A.a2 B.a3 C.a4 D.a5
【答案】C
【知识点】同底数幂的乘法
【解析】【解答】解:a3 a=a4.
故答案为:C.
【分析】利用同底数幂相乘,底数不变,指数相加,据此可得答案.
3.(2023·湖州)国家互联网信息办公室2023年5月23日发布的《数字中国发展报告(2022年)》显示,2022年我国数字经济规模达502000亿元.用科学记数法表示502000,正确的是( )
A.0.502×106 B.5.02×106 C.5.02×105 D.50.2×104
【答案】C
【知识点】科学记数法表示大于10的数
【解析】【解答】解:502000=5.02×105.
故答案为:C.
【分析】利用科学记数法的表示形式为:a×10n,其中1≤|a|<10,此题是绝对值较大的数,因此n=整数数位-1.
4.(2023·湖州)已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】由三视图判断几何体
【解析】【解答】解:∵此几何体的主视图和左视图是长方形,俯视图是圆,
∴此几何体是圆柱.
故答案为:D.
【分析】三个视图中是圆,长方形,可得到此几何体是圆柱体.
5.(2023·湖州)若分式的值为,则的值是( )
A.1 B.0 C.﹣1 D.﹣3
【答案】A
【知识点】分式的值为零的条件
【解析】【解答】解:∵分式的值为,
∴x-1=0,
解之:x=1.
故答案为:A.
【分析】利用分式值为0的条件:分子为0且分母不为0,据此可得到关于x的方程,解方程求出x的值.
6.(2023·湖州)如图,点A,B,C在⊙O上,连结AB,AC,OB,OC.若∠BAC=50°,则∠BOC的度数是( )
A.80° B.90° C.100° D.110°
【答案】C
【知识点】圆周角定理
【解析】【解答】解:∵,
∴∠BOC=2∠BAC=2×50°=100°.
故答案为:C.
【分析】利用一条弧所对的圆心角等于它所对的圆周角的一半,可证得∠BOC=2∠BAC,代入计算求出∠BOC的度数.
7.(2023·湖州)某住宅小区6月1日~6月5日每天用水量情况如图所示,那么这5天平均每天的用水量是( )
A.25立方米 B.30立方米 C.32立方米 D.35立方米
【答案】B
【知识点】折线统计图;加权平均数及其计算
【解析】【解答】解:由题意得
这5天平均每天的用水量是cm.
故答案为:B.
【分析】利用折线统计图,利用平均数公式可求出这5天平均每天的用水量.
8.(2023·湖州)某品牌新能源汽车2020年的销售量为20万辆,随着消费人群的不断增多,该品牌新能源汽车的销售量逐年递增,2022年的销售量比2020年增加了31.2万辆.如果设从2020年到2022年该品牌新能源汽车销售量的平均年增长率为x,那么可列出方程是( )
A.20(1+2x)=31.2 B.20(1+2x)﹣20=31.2
C.20(1+x)2=31.2 D.20(1+x)2﹣20=31.2
【答案】D
【知识点】列一元二次方程
【解析】【解答】解:设从2020年到2022年该品牌新能源汽车销售量的平均年增长率为x,根据题意得
20(1+x)2﹣20=31.2.
故答案为:D.
【分析】由题意可知此题的等量关系为:2020年的销售量×(1+增长率)2-2020年的销售量=2022年的销售量比2020年增加的销售量,列方程即可.
9.(2023·湖州)如图,已知∠AOB,以点O为圆心,适当长为半径作圆弧,与角的两边分别交于C,D两点,分别以点C,D为圆心,大于长为半径作圆弧,两条圆弧交于∠AOB内一点P,连结OP,过点P作直线PE∥OA,交OB于点E,过点P作直线PF∥OB,交OA于点F.若∠AOB=60°,OP=6cm,则四边形PFOE的面积是( )
A. cm2 B. cm2 C. cm2 D. cm2
【答案】B
【知识点】菱形的判定与性质;解直角三角形;作图-角的平分线
【解析】【解答】解:连接EF交OP于点G,
∵PF∥OB,PE∥OA,
∴四边形OFPE是平行四边形,∠FPO=∠POE,
由作图可知OP平分∠AOB,
∴∠FOP=∠POE=30°,
∴∠FOP=∠FPO,
∴OF=PF,
∴四边形OFPE是菱形,
∴FE垂直平分OP,
∴OG=OP=3,
在Rt△OFG中,
FG=OGtan∠FOP==,
∴,
∴四边形OFPE的面积为.
故答案为:B.
【分析】连接EF交OP于点G,利用有两组对边分别平行的四边形是平行四边形,可证得四边形OFPE是平行四边形,同时可证得∠FPO=∠POE,再利用角平分线的定义可得到∠FOP=∠FPO,利用等角对等边可证得OF=PF,利用有一组邻边相等的平行四边形是菱形,利用菱形的性质可证得FE垂直平分OP,即可求出OG的长,利用解直角三角形求出FG的长,即可得到EF的长;然后利用菱形的面积等于两对角线之积的一半,可求出四边形PFOE的面积.
10.(2023·湖州)已知在平面直角坐标系中,正比例函数y=k1x(k1>0)的图象与反比例函数(k2>0)的图象的两个交点中,有一个交点的横坐标为1,点A(t,p)和点B(t+2,q)在函数y=k1x的图象上(t≠0且t≠﹣2),点C(t,m)和点D(t+2,n)在函数的图象上.当p﹣m与q﹣n的积为负数时,t的取值范围是( )
A.或 B.或
C.﹣3<t<﹣2或﹣1<t<0 D.﹣3<t<﹣2或0<t<1
【答案】D
【知识点】反比例函数与一次函数的交点问题
【解析】【解答】解:∵ 正比例函数y=k1x(k1>0)的图象与反比例函数(k2>0)的图象的两个交点中,有一个交点的横坐标为1,
∴k1=k2,
设k1=k2=k(k>0),则y=k1x=kx,,
∵ 点A(t,p)和点B(t+2,q)在函数y=k1x的图象上(t≠0且t≠﹣2),
点C(t,m)和点D(t+2,n)在函数的图象上,
∴
∴,
∴
∴,
∵
∴
∴t(t-1)(t+2)(t+3)<0,
∵p﹣m与q﹣n的积为负数,
当t<-3时,t(t-1)(t+2)(t+3)>0,
∴t<-3不符合题意;
当-3<t<-2时,t(t-1)(t+2)(t+3)<0,符合题意;
当-2<t<0时,t(t-1)(t+2)(t+3)>0,不符合题意;
当0<t<1时,t(t-1)(t+2)(t+3)<0,符合题意;
当t>1时,t(t-1)(t+2)(t+3)>0,不符合题意;
∴t的取值范围为:-3<t<-2或0<t<1.
故答案为:D.
【分析】利用已知可得到k1=k2,设k1=k2=k(k>0),则y=k1x=kx,,将点A,B的坐标代入一次函数解析式,将点C,D的坐标代入反比例函数解析式,可得方程组,结合两个方程组可得到p-m和q-n;再表示出,据此可推出;然后根据p﹣m与q﹣n的积为负数,分段讨论:当t<-3时;当-3<t<-2时;当-2<t<0时;当0<t<1时;当t>1时;分别可确定出t(t-1)(t+2)(t+3)的符号,综上所述可得到t的取值范围.
二、填空题(本题有6小题,每小题4分,共24分)
11.(2020七下·龙泉驿期中)计算:(a+1)(a﹣1)= .
【答案】a2﹣1
【知识点】平方差公式及应用
【解析】【解答】(a+1)(a﹣1)=a2﹣1,
故答案为:a2﹣1.
【分析】直接根据平方差公式:(a+b)(a-b)=a2-b2进行计算即可.
12.(2023·湖州)在一个不透明的箱子里放有7个红球和3个黑球,它们除颜色外其余都相同.从这个箱子里随机摸出一个球,摸出的球是红球的概率是 .
【答案】
【知识点】概率公式
【解析】【解答】解:∵在一个不透明的箱子里放有7个红球和3个黑球,
∴从这个箱子里随机摸出一个球,摸出的球是红球的概率是.
故答案为:.
【分析】利用已知可得到所有等可能的结果数及摸出的球是红球的情况数,然后利用概率公式进行计算.
13.(2023·湖州)如图,OA是⊙O的半径,弦BC⊥OA于点D,连结OB.若⊙O的半径为5cm,BC的长为8cm,则OD的长是 cm.
【答案】3
【知识点】勾股定理;垂径定理
【解析】【解答】解:∵BC⊥OA,
∴BD=BC=×8=4,∠BDO=90°,
∴.
故答案为:3.
【分析】利用垂径定理可求出BD的长,同时可证得∠BDO=90°,再利用勾股定理求出OD的长.
14.(2023·湖州)已知a,b是两个连续整数,,则a+b的值是 .
【答案】9
【知识点】无理数的估值
【解析】【解答】解:∵a,b是两个连续整数, , ,
∴a=4,b=5,
∴a+b=4+5=9.
故答案为:9.
【分析】利用估算无理数的大小,可知,可求出a,b的值,然后求出a+b的值.
15.(2023·湖州)某数学兴趣小组测量校园内一棵树的高度,采用以下方法:如图,把支架(EF)放在离树(AB)适当距离的水平地面上的点F处,再把镜子水平放在支架(EF)上的点E处,然后沿着直线BF后退至点D处,这时恰好在镜子里看到树的顶端A,再用皮尺分别测量BF,DF,EF,观测者目高(CD)的长,利用测得的数据可以求出这棵树的高度.已知CD⊥BD于点D,EF⊥BD于点F,AB⊥BD于点B,BF=6米,DF=2米,EF=0.5米,CD=1.7米,则这棵树的高度(AB的长)是 米.
【答案】4.1
【知识点】相似三角形的应用
【解析】【解答】解:过点E作GH⊥AB于点H,
∵CD∥AB,
∴GH⊥CD,
∴∠CGE=∠AHE=90°,
易证四边形DGEF和四边形EFBH是矩形,
∴GE=DF=2,FB=EH=6,EF=DG=BH=0.5,
∴CG=CD-DG=1.7-0.5=1.2,
∵把镜子水平放在支架(EF)上的点E处,然后沿着直线BF后退至点D处,这时恰好在镜子里看到树的顶端A,
∴∠CEG=∠AEH,
∴△CEG∽△AEH,
∴即
解之:AH=3.6,
∴AB=AH+BH=3.6+0.5=4.1.
故答案为:4.1.
【分析】过点E作GH⊥AB于点H,易证四边形DGEF和四边形EFBH是矩形,分别求出相关线段的长,再利用已知可证得∠CEG=∠AEH,利用有两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得△CEG∽△AEH,利用相似三角形的性质可求出AH的长,根据AB=AH+BH,代入计算求出AB的长.
16.(2023·湖州)如图,标号为①,②,③,④的四个直角三角形和标号为⑤的正方形恰好拼成对角互补的四边形ABCD,相邻图形之间互不重叠也无缝隙,①和②分别是等腰Rt△ABE和等腰Rt△BCF,③和④分别是Rt△CDG和Rt△DAH,⑤是正方形EFGH,直角顶点E,F,G,H分别在边BF,CG,DH,AE上.
(1)若EF=3cm,AE+FC=11cm,则BE的长是 cm.
(2)若,则tan∠DAH的值是 .
【答案】(1)4
(2)3
【知识点】正方形的性质;锐角三角函数的定义;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:(1)∵等腰Rt△ABE和等腰Rt△BCF,
∴AE=BE,BF=CF,∠ABE=∠FBC=45°,
∵正方形EFGH,
∴EF=3,AE+FC=11,
∵AE+BE=AE+BF-EF=AE+CF-EF=11-3=8
∴2AE=8,
解之:AE=4;
故答案为:4.
(2)∵,
设AH=x,DG=5a,GH=4a,则HE=EF=GF=4a,
∴AE=BE=x+4a,BE=CF=x+4a+4a=x+8a,CG=x+8a+4a=x+12a,
∵标号为①,②,③,④的四个直角三角形和标号为⑤的正方形恰好拼成对角互补的四边形ABCD,
∴∠ADC+∠ABC=180°即∠ADC+45°+45°=180°,
解之:∠ADC=90°
∴∠DAH+∠ADH=90°,∠ADH+∠GDC=90°,
∴∠DAH=∠GDC,
∴tan∠DAH=tan∠GDC
∴即
解之:x1=3a,x2=-15a(舍去),
∴.
故答案为:3.
【分析】(1) 利用等腰直角三角形的性质可证得AE=BE,BF=CF,∠ABE=∠FBC=45°,利用正方形的性质及已知条件可得到AE的长.
(2)设AH=x,DG=5a,GH=4a,则HE=EF=GF=4a,可分别表示出AE,BF,CG的长,再利用已知可证得∠ADC=90°,利用余角的性质可证得∠DAH=∠GDC,利用解直角三角形可得到关于x的方程,解方程求出符合题意的x的值,可得到tan∠DAH的值.
三、解答题(本题有8小题,共66分)
17.(2023·湖州)计算:.
【答案】解:原式=4﹣2×3
=4﹣6
=﹣2.
【知识点】二次根式的混合运算
【解析】【分析】先算乘方运算,再算乘法运算,然后利用有理数的减法法则进行计算.
18.(2023·湖州)解一元一次不等式组.
【答案】解:解不等式①,得x>﹣1,
解不等式②,得x<2,
所以原不等式组的解集是﹣1<x<2.
【知识点】解一元一次不等式组
【解析】【分析】分别求出不等式组中的每一个不等式的解集,再确定出不等式组的解集.
19.(2023·湖州)如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,点E为AB的中点,连结DE.已知BC=10,AD=12,求BD,DE的长.
【答案】解∵AB=AC,AD⊥BC于点D,
∴,
∵BC=10,
∴BD=5,
∵AD⊥BC于点D,
∴∠ADB=90°,
在Rt△ABD中,AB2=AD2+BD2,
∵AD=12,
∴,
∵E为AB的中点,D点为BC的中点,
∴.
【知识点】等腰三角形的性质;勾股定理;直角三角形斜边上的中线
【解析】【分析】利用等腰三角形的性质可求出BD的长,再利用勾股定理求出AB的长;然后利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可求出DE的长.
20.(2023·湖州) 4月23日是世界读书日.为了解学生的阅读喜好,丰富学校图书资源,某校将课外书籍设置了四类:文学类、科技类、艺术类、其他类,随机抽查了部分学生,要求每名学生从中选择自己最喜欢的一类,将抽查结果绘制成如图统计图(不完整).
请根据图中信息解答下列问题:
(1)求被抽查的学生人数,并求出扇形统计图中m的值.
(2)请将条形统计图补充完整.(温馨提示:请画在答题卷相对应的图上)
(3)若该校共有1200名学生,根据抽查结果,试估计全校最喜欢“文学类”书籍的学生人数.
【答案】(1)被抽查的学生人数是 40÷20%=200(人),
∵,
∴扇形统计图中m的值是40,
答:被抽查的学生人数为200人,扇形统计图中m的值为40;
(2)200﹣60﹣80﹣40=20(人),
补全的条形统计图如图所示.
(3)∵(人),
∴估计全校最喜欢“文学类”书籍的学生人数共有360人.
【知识点】用样本估计总体;扇形统计图;条形统计图
【解析】【分析】(1)利用两统计图可知被抽查的学生人数=其它类的人数÷其它类的人数所占的百分比,列式计算可求出结果;用科技类的人数÷被抽查的学生人数,可求出m的值.
(2)列式计算求出艺术类的人数,再补全条形统计图.
(3)利用该校的学生人数×最喜欢“文学类”书籍的学生人数所占的百分比,列式计算即可.
21.(2023·湖州)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点O在边AC上,以点O为圆心,OC为半径的半圆与斜边AB相切于点D,交OA于点E,连结OB.
(1)求证:BD=BC.
(2)已知OC=1,∠A=30°,求AB的长.
【答案】(1)证明 如图,连结OD,
∵半圆O与AB相切于点D,
∴OD⊥AB,
∵∠ACB=90°,
∴∠ODB=∠OCB=90°,
在Rt△ODB和Rt△OCB中,
∵,,
∴Rt△ODB≌Rt△OCB(HL),
∴BD=BC;
(2)解 如图,∵∠A=30°,∠ACB=90°,
∴∠ABC=60°,
∵Rt△ODB≌Rt△OCB,
∴,
在Rt△OBC中,
∵OC=1,
∴,
在Rt△ABC中,
.
【知识点】直角三角形全等的判定(HL);切线的性质;解直角三角形
【解析】【分析】(1)利用已知AB是圆O的切线,连接OD,可证得∠ODB=∠OCB=90°,利用HL证明△ODB≌△OCB,利用全等三角形的对应边相等,可证得结论.
(2)利用三角形的内角和定理求出∠ABC的度数,利用全等三角形的性质可得到∠CBO=∠DBO=30°;再利用解直角三角形求出BC、AB的长.
22.(2023·湖州)某水产经销商以每千克30元的价格购进一批某品种淡水鱼,由销售经验可知,这种淡水鱼的日销售量y(千克)与销售价格x(元/千克)(30≤x<60)存在一次函数关系,部分数据如表所示:
销售价格x(元/千克) 50 40
日销售量y(千克) 100 200
(1)试求出y关于x的函数表达式.
(2)设该经销商销售这种淡水鱼的日销售利润为W元,如果不考虑其他因素,求当销售价格x为多少时,日销售利润W最大?最大的日销售利润是多少元?
【答案】(1)设y关于x的函数表达式为y=kx+b(k≠0).
将x=50,y=100和x=40,y=200分别代入,得:,
解得:,
∴y关于x的函数表达式是:y=﹣10x+600.
(2)W=(x﹣30)(﹣10x+600)=﹣10x2+900x﹣18000.
当时,在30≤x<60的范围内,W取到最大值,最大值是2250.
答:销售价格为每千克45元时,日销售利润最大,最大日销售利润是2250元.
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)设y关于x的函数表达式为y=kx+b(k≠0),将表中数据代入可得到关于k,b的方程组,解方程组求出k,b的值,可得到函数解析式.
(2)利用销售利润W=每一千克的利润×销售量,可得到W与x的函数解析式,利用二次函数的性质结合x的取值范围,可求出结果.
23.(2023·湖州)如图1,在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=x2﹣4x+c的图象与y轴的交点坐标为(0,5),图象的顶点为M.矩形ABCD的顶点D与原点O重合,顶点A,C分别在x轴,t轴上,顶点B的坐标为(1,5).
(1)求c的值及顶点M的坐标.
(2)如图2,将矩形ABCD沿x轴正方向平移t个单位(0<t<3)得到对应的矩形A′B′C′D′.已知边C′D′,A′B′分别与函数y=x2﹣4x+c的图象交于点P,Q,连结PQ,过点P作PG⊥A′B′于点G.
①当t=2时,求QG的长;
②当点G与点Q不重合时,是否存在这样的t,使得△PGQ的面积为1?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)∵二次函数y=x2﹣4x+c的图象与y轴的交点坐标为(0,5),
∴c=5,
∴y=x2﹣4x+5=(x﹣2)2+1,
∴顶点M的坐标是(2,1).
(2)①如图1,∵A在x轴上,B的坐标为(1,5),
∴点A的坐标是(1,0).
当t=2时,D′,A′的坐标分别是(2,0),(3,0).
当x=3时,y=32﹣4×3+5=2,即点Q的纵坐标是2.
当x=2时,y=1,即点P的纵坐标是1.
∵PG⊥A′B′,
∴点G的纵坐标是1,
∴QG=2﹣1=1.
②存在.理由如下:
∵△PGQ的面积为1,PG=1,
∴QG=2.
根据题意,得:P(t,t2﹣4t+5),Q(t+1,t2﹣2t+2),
∴G(t+1,t2﹣4t+5),
如图2,当点G在点Q的上方时,
QG=t2﹣4t+5﹣(t2﹣2t+2)=3﹣2t=2,
此时(在0<t<3的范围内).
如图3,当点G在点Q的下方时,
QG=t2﹣2t+2﹣(t2﹣4t+5)=2t﹣3=2,
此时(在0<t<3的范围内).
综上所述,存在t,使得△PGQ的面积为1,此时t的值为或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;坐标与图形变化﹣平移;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)将点(0,5)代入函数解析式可求出c的值,即可得到函数解析式,再将函数解析转化为顶点式,可得到抛物线的顶点坐标.
(2)①利用已知可得到点A的坐标,当t=2时可得到点D′,点A′的坐标,将x=3代入二次函数解析式可求出点Q的纵坐标,将x=2代入函数解析式,可求出点P的纵坐标,利用PG⊥A′B′,可得到点G′的纵坐标,即可求出QG的长;②利用已知△PGQ的面积可求出QG的长,利用已知,结合函数解析式可得 P(t,t2﹣4t+5),Q(t+1,t2﹣2t+2),G(t+1,t2﹣4t+5);分情况讨论:当点G在点Q的上方时,可表示出QG的长,因此可得到关于t的方程,解方程求出t的值;当点G在点Q的下方时,可表示出QG的长,根据GQ=2,可得到关于t的方程,解方程求出t的值;综上所述可得到符合题意的t的值.
24.(2023·湖州)
(1)【特例感知】
如图1,在正方形ABCD中,点P在边AB的延长线上,连结PD,过点D作DM⊥PD,交BC的延长线于点M.求证:△DAP≌△DCM.
(2)【变式求异】
如图2,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D在边AB上,过点D作DQ⊥AB,交AC于点Q,点P在边AB的延长线上,连结PQ,过点Q作QM⊥PQ,交射线BC于点M.已知BC=8,AC=10,AD=2DB,求的值.
(3)【拓展应用】
如图3,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点P在边AB的延长线上,点Q在边AC上(不与点A,C重合),连结PQ,以Q为顶点作∠PQM=∠PBC,∠PQM的边QM交射线BC于点M.若AC=mAB,CQ=nAC(m,n是常数),求的值(用含m,n的代数式表示).
【答案】(1)证明:在正方形ABCD中,∠A=∠ADC=∠BCD=90°,AD=DC,
∴∠DCM=180°﹣∠BCD=90°,
∴∠A=∠DCM,
∵DM⊥PD,
∴∠ADP+∠PDC=∠CDM+∠PDC=90°,
∴∠ADP=∠CDM,
在△DAP和△DCM中,
,
∴△DAP≌△DCM(ASA);
(2)解:如图2,作QN⊥BC于点N,
∵∠ABC=90°,DQ⊥AB,QN⊥BC,
∴四边形DBNQ是矩形,
∴∠DQN=90°,QN=DB,
∵QM⊥PQ,
∴∠DQP+∠PQN=∠MQN+∠PQN=90°,
∴∠DQP=∠MQN,
∵∠QDP=∠QNM=90°,
∴△DQP∽△NQM,
∴,
∵BC=8,AC=10,∠ABC=90°,
∴,
∵AD=2DB,
∴DB=2,
∵∠ADQ=∠ABC=90°,
∴DQ∥BC,
∴△ADQ∽△ABC,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵AC=mAB,CQ=nAC,
∴CQ=mnAB,
∴AQ=AC﹣CQ=(m﹣mn)AB,
∵∠BAC=90°,
∴,
如图3,作QN⊥BC于点N,
∵∠BAC+∠ABN+∠BNQ+∠AQN=360°,∠BAC=90°,
∴∠ABN+∠AQN=180°,
∵∠ABN+∠PBN=180°,
∴∠AQN=∠PBN,
∵∠PQM=∠PBC,
∴∠PQM=∠AQN,
∴∠AQP=∠NQM,
∵∠A=∠QNM=90°,
∴△QAP∽△QNM,
∴,
∵∠A=∠QNC=90°,∠QCN=∠BCA,
∴△QCN∽△BCA,
∴,
∴,
∴.
【知识点】相似三角形的判定与性质;四边形的综合
【解析】【分析】(1)利用正方形的性质可推出∠A=∠DCM,AD=DC,利用垂直的定义和余角的性质可推出∠ADP=∠CDM,再利用ASA可证得结论.
(2)作QN⊥BC于点N,易证四边形DBNQ是矩形,利用余角的性质可证得∠DQP=∠MQN,利用两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得△DQP∽△NQM,利用相似三角形的性质可证得 ;利用勾股定理可求出AB的长,同时可求出DB的长;再证明△ADQ∽△ABC,可得对应边成比例,可求出DQ的长,然后求出PQ与QM的比值.
(3)利用已知条件可表示出CQ、AQ的长,利用勾股定理可表示出BC的长;如图3,作QN⊥BC于点N,利用补角的性质可证得∠AQN=∠PBN,由此可推出∠AQP=∠NQM,可证得△QAP∽△QNM,利用相似三角形的性质可证得对应边成比例,可证得 ;再证明△QCN∽△BCA,利用相似三角形的性质可表示出QN的长,然后求出PQ与QM的比值.
1 / 1浙江省湖州市2023年中考数学试卷
一、选择题(本题有10小题,每小题3分,共30分)下面每小题给出的四个选项中,只有一个是正确的.请选出各题中一个最符合题意的选项,并在答题卷上将相应题次中对应字母的方框涂黑,不选、多选、错选均不给分.
1.(2023·湖州)下列各数中,最小的数是( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.0
2.(2023·湖州)计算a3 a的结果是( )
A.a2 B.a3 C.a4 D.a5
3.(2023·湖州)国家互联网信息办公室2023年5月23日发布的《数字中国发展报告(2022年)》显示,2022年我国数字经济规模达502000亿元.用科学记数法表示502000,正确的是( )
A.0.502×106 B.5.02×106 C.5.02×105 D.50.2×104
4.(2023·湖州)已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体可能是( )
A. B. C. D.
5.(2023·湖州)若分式的值为,则的值是( )
A.1 B.0 C.﹣1 D.﹣3
6.(2023·湖州)如图,点A,B,C在⊙O上,连结AB,AC,OB,OC.若∠BAC=50°,则∠BOC的度数是( )
A.80° B.90° C.100° D.110°
7.(2023·湖州)某住宅小区6月1日~6月5日每天用水量情况如图所示,那么这5天平均每天的用水量是( )
A.25立方米 B.30立方米 C.32立方米 D.35立方米
8.(2023·湖州)某品牌新能源汽车2020年的销售量为20万辆,随着消费人群的不断增多,该品牌新能源汽车的销售量逐年递增,2022年的销售量比2020年增加了31.2万辆.如果设从2020年到2022年该品牌新能源汽车销售量的平均年增长率为x,那么可列出方程是( )
A.20(1+2x)=31.2 B.20(1+2x)﹣20=31.2
C.20(1+x)2=31.2 D.20(1+x)2﹣20=31.2
9.(2023·湖州)如图,已知∠AOB,以点O为圆心,适当长为半径作圆弧,与角的两边分别交于C,D两点,分别以点C,D为圆心,大于长为半径作圆弧,两条圆弧交于∠AOB内一点P,连结OP,过点P作直线PE∥OA,交OB于点E,过点P作直线PF∥OB,交OA于点F.若∠AOB=60°,OP=6cm,则四边形PFOE的面积是( )
A. cm2 B. cm2 C. cm2 D. cm2
10.(2023·湖州)已知在平面直角坐标系中,正比例函数y=k1x(k1>0)的图象与反比例函数(k2>0)的图象的两个交点中,有一个交点的横坐标为1,点A(t,p)和点B(t+2,q)在函数y=k1x的图象上(t≠0且t≠﹣2),点C(t,m)和点D(t+2,n)在函数的图象上.当p﹣m与q﹣n的积为负数时,t的取值范围是( )
A.或 B.或
C.﹣3<t<﹣2或﹣1<t<0 D.﹣3<t<﹣2或0<t<1
二、填空题(本题有6小题,每小题4分,共24分)
11.(2020七下·龙泉驿期中)计算:(a+1)(a﹣1)= .
12.(2023·湖州)在一个不透明的箱子里放有7个红球和3个黑球,它们除颜色外其余都相同.从这个箱子里随机摸出一个球,摸出的球是红球的概率是 .
13.(2023·湖州)如图,OA是⊙O的半径,弦BC⊥OA于点D,连结OB.若⊙O的半径为5cm,BC的长为8cm,则OD的长是 cm.
14.(2023·湖州)已知a,b是两个连续整数,,则a+b的值是 .
15.(2023·湖州)某数学兴趣小组测量校园内一棵树的高度,采用以下方法:如图,把支架(EF)放在离树(AB)适当距离的水平地面上的点F处,再把镜子水平放在支架(EF)上的点E处,然后沿着直线BF后退至点D处,这时恰好在镜子里看到树的顶端A,再用皮尺分别测量BF,DF,EF,观测者目高(CD)的长,利用测得的数据可以求出这棵树的高度.已知CD⊥BD于点D,EF⊥BD于点F,AB⊥BD于点B,BF=6米,DF=2米,EF=0.5米,CD=1.7米,则这棵树的高度(AB的长)是 米.
16.(2023·湖州)如图,标号为①,②,③,④的四个直角三角形和标号为⑤的正方形恰好拼成对角互补的四边形ABCD,相邻图形之间互不重叠也无缝隙,①和②分别是等腰Rt△ABE和等腰Rt△BCF,③和④分别是Rt△CDG和Rt△DAH,⑤是正方形EFGH,直角顶点E,F,G,H分别在边BF,CG,DH,AE上.
(1)若EF=3cm,AE+FC=11cm,则BE的长是 cm.
(2)若,则tan∠DAH的值是 .
三、解答题(本题有8小题,共66分)
17.(2023·湖州)计算:.
18.(2023·湖州)解一元一次不等式组.
19.(2023·湖州)如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥BC于点D,点E为AB的中点,连结DE.已知BC=10,AD=12,求BD,DE的长.
20.(2023·湖州) 4月23日是世界读书日.为了解学生的阅读喜好,丰富学校图书资源,某校将课外书籍设置了四类:文学类、科技类、艺术类、其他类,随机抽查了部分学生,要求每名学生从中选择自己最喜欢的一类,将抽查结果绘制成如图统计图(不完整).
请根据图中信息解答下列问题:
(1)求被抽查的学生人数,并求出扇形统计图中m的值.
(2)请将条形统计图补充完整.(温馨提示:请画在答题卷相对应的图上)
(3)若该校共有1200名学生,根据抽查结果,试估计全校最喜欢“文学类”书籍的学生人数.
21.(2023·湖州)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点O在边AC上,以点O为圆心,OC为半径的半圆与斜边AB相切于点D,交OA于点E,连结OB.
(1)求证:BD=BC.
(2)已知OC=1,∠A=30°,求AB的长.
22.(2023·湖州)某水产经销商以每千克30元的价格购进一批某品种淡水鱼,由销售经验可知,这种淡水鱼的日销售量y(千克)与销售价格x(元/千克)(30≤x<60)存在一次函数关系,部分数据如表所示:
销售价格x(元/千克) 50 40
日销售量y(千克) 100 200
(1)试求出y关于x的函数表达式.
(2)设该经销商销售这种淡水鱼的日销售利润为W元,如果不考虑其他因素,求当销售价格x为多少时,日销售利润W最大?最大的日销售利润是多少元?
23.(2023·湖州)如图1,在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=x2﹣4x+c的图象与y轴的交点坐标为(0,5),图象的顶点为M.矩形ABCD的顶点D与原点O重合,顶点A,C分别在x轴,t轴上,顶点B的坐标为(1,5).
(1)求c的值及顶点M的坐标.
(2)如图2,将矩形ABCD沿x轴正方向平移t个单位(0<t<3)得到对应的矩形A′B′C′D′.已知边C′D′,A′B′分别与函数y=x2﹣4x+c的图象交于点P,Q,连结PQ,过点P作PG⊥A′B′于点G.
①当t=2时,求QG的长;
②当点G与点Q不重合时,是否存在这样的t,使得△PGQ的面积为1?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
24.(2023·湖州)
(1)【特例感知】
如图1,在正方形ABCD中,点P在边AB的延长线上,连结PD,过点D作DM⊥PD,交BC的延长线于点M.求证:△DAP≌△DCM.
(2)【变式求异】
如图2,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,点D在边AB上,过点D作DQ⊥AB,交AC于点Q,点P在边AB的延长线上,连结PQ,过点Q作QM⊥PQ,交射线BC于点M.已知BC=8,AC=10,AD=2DB,求的值.
(3)【拓展应用】
如图3,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点P在边AB的延长线上,点Q在边AC上(不与点A,C重合),连结PQ,以Q为顶点作∠PQM=∠PBC,∠PQM的边QM交射线BC于点M.若AC=mAB,CQ=nAC(m,n是常数),求的值(用含m,n的代数式表示).
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】有理数大小比较
【解析】【解答】解:∵-2<-1<0<1,
∴最小的数是-2.
故答案为:A.
【分析】利用有理数的大小比较,负数小于0,正数大于0,正数大于负数,据此可得到最小的数.
2.【答案】C
【知识点】同底数幂的乘法
【解析】【解答】解:a3 a=a4.
故答案为:C.
【分析】利用同底数幂相乘,底数不变,指数相加,据此可得答案.
3.【答案】C
【知识点】科学记数法表示大于10的数
【解析】【解答】解:502000=5.02×105.
故答案为:C.
【分析】利用科学记数法的表示形式为:a×10n,其中1≤|a|<10,此题是绝对值较大的数,因此n=整数数位-1.
4.【答案】D
【知识点】由三视图判断几何体
【解析】【解答】解:∵此几何体的主视图和左视图是长方形,俯视图是圆,
∴此几何体是圆柱.
故答案为:D.
【分析】三个视图中是圆,长方形,可得到此几何体是圆柱体.
5.【答案】A
【知识点】分式的值为零的条件
【解析】【解答】解:∵分式的值为,
∴x-1=0,
解之:x=1.
故答案为:A.
【分析】利用分式值为0的条件:分子为0且分母不为0,据此可得到关于x的方程,解方程求出x的值.
6.【答案】C
【知识点】圆周角定理
【解析】【解答】解:∵,
∴∠BOC=2∠BAC=2×50°=100°.
故答案为:C.
【分析】利用一条弧所对的圆心角等于它所对的圆周角的一半,可证得∠BOC=2∠BAC,代入计算求出∠BOC的度数.
7.【答案】B
【知识点】折线统计图;加权平均数及其计算
【解析】【解答】解:由题意得
这5天平均每天的用水量是cm.
故答案为:B.
【分析】利用折线统计图,利用平均数公式可求出这5天平均每天的用水量.
8.【答案】D
【知识点】列一元二次方程
【解析】【解答】解:设从2020年到2022年该品牌新能源汽车销售量的平均年增长率为x,根据题意得
20(1+x)2﹣20=31.2.
故答案为:D.
【分析】由题意可知此题的等量关系为:2020年的销售量×(1+增长率)2-2020年的销售量=2022年的销售量比2020年增加的销售量,列方程即可.
9.【答案】B
【知识点】菱形的判定与性质;解直角三角形;作图-角的平分线
【解析】【解答】解:连接EF交OP于点G,
∵PF∥OB,PE∥OA,
∴四边形OFPE是平行四边形,∠FPO=∠POE,
由作图可知OP平分∠AOB,
∴∠FOP=∠POE=30°,
∴∠FOP=∠FPO,
∴OF=PF,
∴四边形OFPE是菱形,
∴FE垂直平分OP,
∴OG=OP=3,
在Rt△OFG中,
FG=OGtan∠FOP==,
∴,
∴四边形OFPE的面积为.
故答案为:B.
【分析】连接EF交OP于点G,利用有两组对边分别平行的四边形是平行四边形,可证得四边形OFPE是平行四边形,同时可证得∠FPO=∠POE,再利用角平分线的定义可得到∠FOP=∠FPO,利用等角对等边可证得OF=PF,利用有一组邻边相等的平行四边形是菱形,利用菱形的性质可证得FE垂直平分OP,即可求出OG的长,利用解直角三角形求出FG的长,即可得到EF的长;然后利用菱形的面积等于两对角线之积的一半,可求出四边形PFOE的面积.
10.【答案】D
【知识点】反比例函数与一次函数的交点问题
【解析】【解答】解:∵ 正比例函数y=k1x(k1>0)的图象与反比例函数(k2>0)的图象的两个交点中,有一个交点的横坐标为1,
∴k1=k2,
设k1=k2=k(k>0),则y=k1x=kx,,
∵ 点A(t,p)和点B(t+2,q)在函数y=k1x的图象上(t≠0且t≠﹣2),
点C(t,m)和点D(t+2,n)在函数的图象上,
∴
∴,
∴
∴,
∵
∴
∴t(t-1)(t+2)(t+3)<0,
∵p﹣m与q﹣n的积为负数,
当t<-3时,t(t-1)(t+2)(t+3)>0,
∴t<-3不符合题意;
当-3<t<-2时,t(t-1)(t+2)(t+3)<0,符合题意;
当-2<t<0时,t(t-1)(t+2)(t+3)>0,不符合题意;
当0<t<1时,t(t-1)(t+2)(t+3)<0,符合题意;
当t>1时,t(t-1)(t+2)(t+3)>0,不符合题意;
∴t的取值范围为:-3<t<-2或0<t<1.
故答案为:D.
【分析】利用已知可得到k1=k2,设k1=k2=k(k>0),则y=k1x=kx,,将点A,B的坐标代入一次函数解析式,将点C,D的坐标代入反比例函数解析式,可得方程组,结合两个方程组可得到p-m和q-n;再表示出,据此可推出;然后根据p﹣m与q﹣n的积为负数,分段讨论:当t<-3时;当-3<t<-2时;当-2<t<0时;当0<t<1时;当t>1时;分别可确定出t(t-1)(t+2)(t+3)的符号,综上所述可得到t的取值范围.
11.【答案】a2﹣1
【知识点】平方差公式及应用
【解析】【解答】(a+1)(a﹣1)=a2﹣1,
故答案为:a2﹣1.
【分析】直接根据平方差公式:(a+b)(a-b)=a2-b2进行计算即可.
12.【答案】
【知识点】概率公式
【解析】【解答】解:∵在一个不透明的箱子里放有7个红球和3个黑球,
∴从这个箱子里随机摸出一个球,摸出的球是红球的概率是.
故答案为:.
【分析】利用已知可得到所有等可能的结果数及摸出的球是红球的情况数,然后利用概率公式进行计算.
13.【答案】3
【知识点】勾股定理;垂径定理
【解析】【解答】解:∵BC⊥OA,
∴BD=BC=×8=4,∠BDO=90°,
∴.
故答案为:3.
【分析】利用垂径定理可求出BD的长,同时可证得∠BDO=90°,再利用勾股定理求出OD的长.
14.【答案】9
【知识点】无理数的估值
【解析】【解答】解:∵a,b是两个连续整数, , ,
∴a=4,b=5,
∴a+b=4+5=9.
故答案为:9.
【分析】利用估算无理数的大小,可知,可求出a,b的值,然后求出a+b的值.
15.【答案】4.1
【知识点】相似三角形的应用
【解析】【解答】解:过点E作GH⊥AB于点H,
∵CD∥AB,
∴GH⊥CD,
∴∠CGE=∠AHE=90°,
易证四边形DGEF和四边形EFBH是矩形,
∴GE=DF=2,FB=EH=6,EF=DG=BH=0.5,
∴CG=CD-DG=1.7-0.5=1.2,
∵把镜子水平放在支架(EF)上的点E处,然后沿着直线BF后退至点D处,这时恰好在镜子里看到树的顶端A,
∴∠CEG=∠AEH,
∴△CEG∽△AEH,
∴即
解之:AH=3.6,
∴AB=AH+BH=3.6+0.5=4.1.
故答案为:4.1.
【分析】过点E作GH⊥AB于点H,易证四边形DGEF和四边形EFBH是矩形,分别求出相关线段的长,再利用已知可证得∠CEG=∠AEH,利用有两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得△CEG∽△AEH,利用相似三角形的性质可求出AH的长,根据AB=AH+BH,代入计算求出AB的长.
16.【答案】(1)4
(2)3
【知识点】正方形的性质;锐角三角函数的定义;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:(1)∵等腰Rt△ABE和等腰Rt△BCF,
∴AE=BE,BF=CF,∠ABE=∠FBC=45°,
∵正方形EFGH,
∴EF=3,AE+FC=11,
∵AE+BE=AE+BF-EF=AE+CF-EF=11-3=8
∴2AE=8,
解之:AE=4;
故答案为:4.
(2)∵,
设AH=x,DG=5a,GH=4a,则HE=EF=GF=4a,
∴AE=BE=x+4a,BE=CF=x+4a+4a=x+8a,CG=x+8a+4a=x+12a,
∵标号为①,②,③,④的四个直角三角形和标号为⑤的正方形恰好拼成对角互补的四边形ABCD,
∴∠ADC+∠ABC=180°即∠ADC+45°+45°=180°,
解之:∠ADC=90°
∴∠DAH+∠ADH=90°,∠ADH+∠GDC=90°,
∴∠DAH=∠GDC,
∴tan∠DAH=tan∠GDC
∴即
解之:x1=3a,x2=-15a(舍去),
∴.
故答案为:3.
【分析】(1) 利用等腰直角三角形的性质可证得AE=BE,BF=CF,∠ABE=∠FBC=45°,利用正方形的性质及已知条件可得到AE的长.
(2)设AH=x,DG=5a,GH=4a,则HE=EF=GF=4a,可分别表示出AE,BF,CG的长,再利用已知可证得∠ADC=90°,利用余角的性质可证得∠DAH=∠GDC,利用解直角三角形可得到关于x的方程,解方程求出符合题意的x的值,可得到tan∠DAH的值.
17.【答案】解:原式=4﹣2×3
=4﹣6
=﹣2.
【知识点】二次根式的混合运算
【解析】【分析】先算乘方运算,再算乘法运算,然后利用有理数的减法法则进行计算.
18.【答案】解:解不等式①,得x>﹣1,
解不等式②,得x<2,
所以原不等式组的解集是﹣1<x<2.
【知识点】解一元一次不等式组
【解析】【分析】分别求出不等式组中的每一个不等式的解集,再确定出不等式组的解集.
19.【答案】解∵AB=AC,AD⊥BC于点D,
∴,
∵BC=10,
∴BD=5,
∵AD⊥BC于点D,
∴∠ADB=90°,
在Rt△ABD中,AB2=AD2+BD2,
∵AD=12,
∴,
∵E为AB的中点,D点为BC的中点,
∴.
【知识点】等腰三角形的性质;勾股定理;直角三角形斜边上的中线
【解析】【分析】利用等腰三角形的性质可求出BD的长,再利用勾股定理求出AB的长;然后利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可求出DE的长.
20.【答案】(1)被抽查的学生人数是 40÷20%=200(人),
∵,
∴扇形统计图中m的值是40,
答:被抽查的学生人数为200人,扇形统计图中m的值为40;
(2)200﹣60﹣80﹣40=20(人),
补全的条形统计图如图所示.
(3)∵(人),
∴估计全校最喜欢“文学类”书籍的学生人数共有360人.
【知识点】用样本估计总体;扇形统计图;条形统计图
【解析】【分析】(1)利用两统计图可知被抽查的学生人数=其它类的人数÷其它类的人数所占的百分比,列式计算可求出结果;用科技类的人数÷被抽查的学生人数,可求出m的值.
(2)列式计算求出艺术类的人数,再补全条形统计图.
(3)利用该校的学生人数×最喜欢“文学类”书籍的学生人数所占的百分比,列式计算即可.
21.【答案】(1)证明 如图,连结OD,
∵半圆O与AB相切于点D,
∴OD⊥AB,
∵∠ACB=90°,
∴∠ODB=∠OCB=90°,
在Rt△ODB和Rt△OCB中,
∵,,
∴Rt△ODB≌Rt△OCB(HL),
∴BD=BC;
(2)解 如图,∵∠A=30°,∠ACB=90°,
∴∠ABC=60°,
∵Rt△ODB≌Rt△OCB,
∴,
在Rt△OBC中,
∵OC=1,
∴,
在Rt△ABC中,
.
【知识点】直角三角形全等的判定(HL);切线的性质;解直角三角形
【解析】【分析】(1)利用已知AB是圆O的切线,连接OD,可证得∠ODB=∠OCB=90°,利用HL证明△ODB≌△OCB,利用全等三角形的对应边相等,可证得结论.
(2)利用三角形的内角和定理求出∠ABC的度数,利用全等三角形的性质可得到∠CBO=∠DBO=30°;再利用解直角三角形求出BC、AB的长.
22.【答案】(1)设y关于x的函数表达式为y=kx+b(k≠0).
将x=50,y=100和x=40,y=200分别代入,得:,
解得:,
∴y关于x的函数表达式是:y=﹣10x+600.
(2)W=(x﹣30)(﹣10x+600)=﹣10x2+900x﹣18000.
当时,在30≤x<60的范围内,W取到最大值,最大值是2250.
答:销售价格为每千克45元时,日销售利润最大,最大日销售利润是2250元.
【知识点】二次函数与一次函数的综合应用;二次函数的实际应用-销售问题
【解析】【分析】(1)设y关于x的函数表达式为y=kx+b(k≠0),将表中数据代入可得到关于k,b的方程组,解方程组求出k,b的值,可得到函数解析式.
(2)利用销售利润W=每一千克的利润×销售量,可得到W与x的函数解析式,利用二次函数的性质结合x的取值范围,可求出结果.
23.【答案】(1)∵二次函数y=x2﹣4x+c的图象与y轴的交点坐标为(0,5),
∴c=5,
∴y=x2﹣4x+5=(x﹣2)2+1,
∴顶点M的坐标是(2,1).
(2)①如图1,∵A在x轴上,B的坐标为(1,5),
∴点A的坐标是(1,0).
当t=2时,D′,A′的坐标分别是(2,0),(3,0).
当x=3时,y=32﹣4×3+5=2,即点Q的纵坐标是2.
当x=2时,y=1,即点P的纵坐标是1.
∵PG⊥A′B′,
∴点G的纵坐标是1,
∴QG=2﹣1=1.
②存在.理由如下:
∵△PGQ的面积为1,PG=1,
∴QG=2.
根据题意,得:P(t,t2﹣4t+5),Q(t+1,t2﹣2t+2),
∴G(t+1,t2﹣4t+5),
如图2,当点G在点Q的上方时,
QG=t2﹣4t+5﹣(t2﹣2t+2)=3﹣2t=2,
此时(在0<t<3的范围内).
如图3,当点G在点Q的下方时,
QG=t2﹣2t+2﹣(t2﹣4t+5)=2t﹣3=2,
此时(在0<t<3的范围内).
综上所述,存在t,使得△PGQ的面积为1,此时t的值为或.
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;坐标与图形变化﹣平移;二次函数的实际应用-几何问题
【解析】【分析】(1)将点(0,5)代入函数解析式可求出c的值,即可得到函数解析式,再将函数解析转化为顶点式,可得到抛物线的顶点坐标.
(2)①利用已知可得到点A的坐标,当t=2时可得到点D′,点A′的坐标,将x=3代入二次函数解析式可求出点Q的纵坐标,将x=2代入函数解析式,可求出点P的纵坐标,利用PG⊥A′B′,可得到点G′的纵坐标,即可求出QG的长;②利用已知△PGQ的面积可求出QG的长,利用已知,结合函数解析式可得 P(t,t2﹣4t+5),Q(t+1,t2﹣2t+2),G(t+1,t2﹣4t+5);分情况讨论:当点G在点Q的上方时,可表示出QG的长,因此可得到关于t的方程,解方程求出t的值;当点G在点Q的下方时,可表示出QG的长,根据GQ=2,可得到关于t的方程,解方程求出t的值;综上所述可得到符合题意的t的值.
24.【答案】(1)证明:在正方形ABCD中,∠A=∠ADC=∠BCD=90°,AD=DC,
∴∠DCM=180°﹣∠BCD=90°,
∴∠A=∠DCM,
∵DM⊥PD,
∴∠ADP+∠PDC=∠CDM+∠PDC=90°,
∴∠ADP=∠CDM,
在△DAP和△DCM中,
,
∴△DAP≌△DCM(ASA);
(2)解:如图2,作QN⊥BC于点N,
∵∠ABC=90°,DQ⊥AB,QN⊥BC,
∴四边形DBNQ是矩形,
∴∠DQN=90°,QN=DB,
∵QM⊥PQ,
∴∠DQP+∠PQN=∠MQN+∠PQN=90°,
∴∠DQP=∠MQN,
∵∠QDP=∠QNM=90°,
∴△DQP∽△NQM,
∴,
∵BC=8,AC=10,∠ABC=90°,
∴,
∵AD=2DB,
∴DB=2,
∵∠ADQ=∠ABC=90°,
∴DQ∥BC,
∴△ADQ∽△ABC,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵AC=mAB,CQ=nAC,
∴CQ=mnAB,
∴AQ=AC﹣CQ=(m﹣mn)AB,
∵∠BAC=90°,
∴,
如图3,作QN⊥BC于点N,
∵∠BAC+∠ABN+∠BNQ+∠AQN=360°,∠BAC=90°,
∴∠ABN+∠AQN=180°,
∵∠ABN+∠PBN=180°,
∴∠AQN=∠PBN,
∵∠PQM=∠PBC,
∴∠PQM=∠AQN,
∴∠AQP=∠NQM,
∵∠A=∠QNM=90°,
∴△QAP∽△QNM,
∴,
∵∠A=∠QNC=90°,∠QCN=∠BCA,
∴△QCN∽△BCA,
∴,
∴,
∴.
【知识点】相似三角形的判定与性质;四边形的综合
【解析】【分析】(1)利用正方形的性质可推出∠A=∠DCM,AD=DC,利用垂直的定义和余角的性质可推出∠ADP=∠CDM,再利用ASA可证得结论.
(2)作QN⊥BC于点N,易证四边形DBNQ是矩形,利用余角的性质可证得∠DQP=∠MQN,利用两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得△DQP∽△NQM,利用相似三角形的性质可证得 ;利用勾股定理可求出AB的长,同时可求出DB的长;再证明△ADQ∽△ABC,可得对应边成比例,可求出DQ的长,然后求出PQ与QM的比值.
(3)利用已知条件可表示出CQ、AQ的长,利用勾股定理可表示出BC的长;如图3,作QN⊥BC于点N,利用补角的性质可证得∠AQN=∠PBN,由此可推出∠AQP=∠NQM,可证得△QAP∽△QNM,利用相似三角形的性质可证得对应边成比例,可证得 ;再证明△QCN∽△BCA,利用相似三角形的性质可表示出QN的长,然后求出PQ与QM的比值.
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