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安徽省2025年中考数学模拟卷(四)
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)以下四个数,最小的是( )
A.﹣π B.﹣3 C.0 D.2
2.(3分)如图所示几何体,从左面看是( )
A. B.
C. D.
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.a+2a2=2a3 B.a8÷a2=a4 C.a3 a2=a4 D.(a3)2=a6
4.(3分)如图,在一束平行光线中插入一张对边平行的纸板,如果光线与纸板右下方所成的∠1=72°,则光线与纸板左上方所成的∠2的度数是( )
A.144° B.118° C.72° D.68°
5.(3分)不等式组的解集在数轴上表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(3分)《九章算术》中记载:“今有共买羊,人出五,不足四十二:人出七,余四:问人数、羊价各几何?”其大意是:今有人合伙买羊,若每人出5钱,还差42钱:若每人出7钱,多余4钱,问合伙人数、羊价各是多少?设合伙人数为x人,羊价为y钱,根据题意,可列方程组为( )
A. B.
C. D.
7.(3分)如图,木工师傅在板材边角处作直角时,往往使用“三弧法”,其作法是:
①作线段AB,分别以A,B为圆心,以AB长为半径作弧,两弧的交点为C;
②以点C为圆心,仍以AB长为半径作弧交AC的延长线于点D;
③连结BD、BC.
则下列说法不正确的是( )
A.△ABC是正三角形 B.∠CBD=30°
C.点C在BD的中垂线上 D.cosD
8.(3分)如图,⊙O中,OC⊥AB于E,∠D=30°,CE=2,则弦AB的长为( )
A. B. C.6 D.8
9.(3分)如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AC=4,BD=8,E为边BC的中点,连接OE,则线段OE的长为( )
A.3 B.2 C. D.2
10.(3分)某数学兴趣小组在研究二次函数y=x2+ax+b的图象时,得出如下四个命题:
甲:图象与x轴的一个交点为(3,0);
乙:图象与x轴的一个交点为(1,0);
丙:图象的对称轴为过点(1,0),且平行于y轴的直线;
丁:图象与x轴的交点在原点两侧.
若这四个命题中只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.(3分)化简:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) ;
(6) .
12.(3分)若关于x的一元二次方程x2﹣ax+6=0的一个根是x=2,则a的值为 .
13.(3分)某市居民用水实行阶梯收费,每户每月用水量如果未超过20吨,按每吨3元收费.如果超过20吨,未超过的部分按每吨3元收费,超过的部分按每吨4.5元收费.设某户每月用水量为x吨,应收水费为y元.
(1)若每月用水量不超过20吨,则y与x之间的关系式为 .
(2)若该户四月份平均水费为每吨3.7元,则该户四月份的用水量为 吨.
14.(3分)甲、乙、丙、丁四人外出旅游时准备站成一排拍照合影留念,则甲和乙相邻的概率为 .
15.(3分)如图,四边形ABCD为矩形,连结BD,将矩形ABCD绕点B旋转至矩形A′BC′D′使得边A′D′经过BD中点O,并交BC于点E,若D′E=2A′O,则的值为 .
三.解答题(共9小题,满分75分)
16.(6分)计算:.
17.(6分)如图,在平行四边形ABCD中,以点A为圆心,AB长为半径画弧交AD于点F,再分别以点B,F为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于一点P,连接AP并延长交BC于点E,连接EF.
(1)判断四边形ABEF的形状,并说明理由;
(2)若四边形ABEF的周长为40,AE,BF相交于点O,且BF=10,求AE的长.
18.(6分)疫情期间,为确保师生安全,教育部提出了“停课不停学”的号召.为了解网课的学习效果,便于后续教学工作的开展.李老师对所教的A班和B班各50名同学进行了定时测试,并分别随机抽取了10名同学,对他们的成绩进行整理分析,过程如下:
[收集数据]
A班学生成绩:85,80,72,81,90,98,76,95,81,92
B班学生成绩:91,78,96,69,80,85,94,80,88,89
[整理数据]
成绩x(分) 60≤x<70 70≤x<80 80≤x<90 90≤x<100
A班 0 2 4 4
B班 1 1 a 3
[分析数据]
统计量 平均数 中位数 众数 方差
A班 85 b 81 d
B班 85 86.5 c 61.8
[应用数据]
(1)填空:a= ,b= ,c= ,d= ;
(2)请估计A班成绩大于等于90分的人数;
(3)根据以上数据,任选两个角度评价哪个班同学的网课学习效果更好.理由是什么?
19.(8分)如图,某数学兴趣小组在活动课上测量学校旗杆的高度.已知小亮站着测量,眼睛与地面的距离(AB)是1.7米,看旗杆顶部E的仰角为30°;小敏蹲着测量,眼睛与地面的距离(CD)是0.7米,看旗杆顶部E的仰角为45°.两人相距5米且位于旗杆同侧(点B、D、F在同一直线上).
(1)求小敏到旗杆的距离DF.(结果保留根号)
(2)求旗杆EF的高度.(结果保留整数,参考数据:1.4,1.7)
20.(8分)阅读以下材料:
如果两个正数a,b,即a>0,b>0,则有下面的不等式:,当且仅当a=b时取到等号,我们把叫做正数a,b的算术平均数,把叫做正数a,b的几何平均数,于是上述不等式可表述为:两个正数的算术平均数不小于(即大于或等于)它们的几何平均数.它在数学中有广泛的应用,是解决最大(小)值问题的有力工具,下面举一例子:
例:已知x>0,求函数y=x的最小值.
解:令a=x,b,则由a+b≥2,得y=x4,当且仅当x时,即x=2时,函数有最小值,最小值为4.
根据上面回答下列问题:
①已知x>0,则当x= 时,函数y=2x取到最小值,最小值为 ;
②已知x>0,则自变量x取何值时,函数y有最小值,并求出最小值.
21.(8分)如图,AB与半径长为6的⊙O相切于点A,点C在⊙O上且OC∥AB,连接AC,求图中阴影部分的面积.
22.(10分)某跳水运动员在进行跳水训练时,身体(看成一点)在空中的运动路线是如图所示的一条抛物线,已知跳板AB长为2米,跳板距水面CD的高BC为3米,训练时跳水曲线在离起跳点水平距离1米时达到距水面最大高度k米,现以CD为x轴,CB为y轴建立平面直角坐标系.
(1)画出平面直角坐标系,并求当k=4时,这条抛物线的解析式;
(2)当k=5时,求运动员落水点与点C的距离;
(3)图中CE米.CF=5米,若跳水运动员在区域EF内(含点E,F)入水时才能达到训练要求,求k的取值范围.
23.(11分)如图1,在正方形ABCD中,点E在线段BC上,连接AE,将△ABE沿着AE折叠得到△AFE,延长EF交CD于点G.
(1)求证:DG=FG;
(2)如图2,当点E是BC中点时,求tan∠CGE的值;
(3)如图3,当时,连接CF并延长交AB于点H,求的值.
24.(12分)如图,已知抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴相交于点C,直线y=﹣2x+3经过点C,与x轴交于点D.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点Q,使△ACQ的周长最小,求点Q的坐标;
(3)点P是(1)中抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为t(0<t<3),是否存在△PCD是以CD为底的等腰三角形?若存在,求点P坐标,若不存在,请说明理由.中小学教育资源及组卷应用平台
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一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)以下四个数,最小的是( )
A.﹣π B.﹣3 C.0 D.2
【思路点拔】根据实数比较大小的法则可得答案
解:∵﹣π<﹣3<0<2,
∴最小的是﹣π.
故选:A.
2.(3分)如图所示几何体,从左面看是( )
A. B.
C. D.
【思路点拔】从左面看到的是左面位置上下三个正方形,右面的下方一个正方形,由此得出答案即可.
解:从左面看共有两列,从左到右小正方形的个数分别为3、1.
故选:C.
3.(3分)下列计算正确的是( )
A.a+2a2=2a3 B.a8÷a2=a4 C.a3 a2=a4 D.(a3)2=a6
【思路点拔】A、经过分析发现,a与2a2不是同类项,不能合并,本选项错误;
B、利用同底数幂的除法法则,底数不变,指数相减,即可计算出结果;
C、根据同底数幂的乘法法则,底数不变,指数相加,即可计算出结果;
D、根据积的乘方法则,底数不变,指数相乘,即可计算出结果.
解:A、因为a与2a2不是同类项,所以不能合并,故本选项错误,不符合题意;
B、a8÷a2=a6,故本选项错误,不符合题意;
C、a3 a2=a5,故本选项错误,不符合题意;
D、(a3)2=a6,故本选项正确,符合题意.
故选:D.
4.(3分)如图,在一束平行光线中插入一张对边平行的纸板,如果光线与纸板右下方所成的∠1=72°,则光线与纸板左上方所成的∠2的度数是( )
A.144° B.118° C.72° D.68°
【思路点拔】解法一:根据平行四边的性质即可求解.
解法二:根据平行线的性质:两直线平行,同旁内角互补,即可求解.
解:解法一:如图,
由题意可得,AB∥CD,AC∥BD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∴∠1=∠2=72°.
解法二:由题意可得,AB∥CD,AC∥BD,
∵∠1=72°,AC∥BD,
∴∠ACD=180°﹣∠1=108°,
∵AB∥CD,
∴∠2=180°﹣∠ACD=72°.
故选:C.
5.(3分)不等式组的解集在数轴上表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【思路点拔】先求出不等式的解集,再求出不等式组的解集即可.
解:,
解①得,x>﹣2,
解②得,x≥﹣1,
∴不等式组的解集为x≥﹣1,
故选:D.
6.(3分)《九章算术》中记载:“今有共买羊,人出五,不足四十二:人出七,余四:问人数、羊价各几何?”其大意是:今有人合伙买羊,若每人出5钱,还差42钱:若每人出7钱,多余4钱,问合伙人数、羊价各是多少?设合伙人数为x人,羊价为y钱,根据题意,可列方程组为( )
A. B.
C. D.
【思路点拔】根据“若每人出5钱,还差45钱;若每人出7钱,多余3钱”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,此题得解.
解:依题意,得:.
故选:B.
7.(3分)如图,木工师傅在板材边角处作直角时,往往使用“三弧法”,其作法是:
①作线段AB,分别以A,B为圆心,以AB长为半径作弧,两弧的交点为C;
②以点C为圆心,仍以AB长为半径作弧交AC的延长线于点D;
③连结BD、BC.
则下列说法不正确的是( )
A.△ABC是正三角形 B.∠CBD=30°
C.点C在BD的中垂线上 D.cosD
【思路点拔】根据等边三角形的判定方法判断A,再利用三角形的外角定义判定B,利用等腰三角形的性质判断C,用特殊角的三角函数判断D即可.
解:由作图可知:AB=AC=BC,
∴△ABC是等边三角形,故A正确,不符合题意;
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
由作图可知:BC=DC,
∴∠CBD=∠D=30°,故B正确,不符合题意;
∵△CDB是等腰三角形,
∴点C在BD的中垂线是上,故C正确,不符合题意;
∵∠A=60°,∠D=30°,
∴cosD,故D错误,符合题意,
故选:D.
8.(3分)如图,⊙O中,OC⊥AB于E,∠D=30°,CE=2,则弦AB的长为( )
A. B. C.6 D.8
【思路点拔】根据垂径定理求出AE=BEAB,∠BOC=2∠D=60°,根据直角三角形的性质求出OB=4,OE=2,再根据勾股定理求解即可.
解:∵OC⊥AB于E,
∴,AE=BEAB,
∴∠BOC=2∠D=60°,
∴∠OBE=30°,
∴OB=2OE,
∵OE=OC﹣CE=OB﹣CE,CE=2,
∴OE=OB﹣2,
∴OB=OB﹣2,
∴OB=4,
∴OE=2,
∴BE2,
∴AB=4,
故选:B.
9.(3分)如图,菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AC=4,BD=8,E为边BC的中点,连接OE,则线段OE的长为( )
A.3 B.2 C. D.2
【思路点拔】由菱形的性质可得AC⊥BD,AO=CO=2,BO=DO=4,由勾股定理可求BC的长,由直角三角形的性质可求解.
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=CO=2,BO=DO=4,
∴,
∵E是边BC的中点,∠BOC=90°,
∴OEBC,
故选:C.
10.(3分)某数学兴趣小组在研究二次函数y=x2+ax+b的图象时,得出如下四个命题:
甲:图象与x轴的一个交点为(3,0);
乙:图象与x轴的一个交点为(1,0);
丙:图象的对称轴为过点(1,0),且平行于y轴的直线;
丁:图象与x轴的交点在原点两侧.
若这四个命题中只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【思路点拔】根据抛物线的对称性、抛物线与x轴的交点判断即可.
解:对于y=x2+ax+b,二次项系数为1>0,
∴抛物线开口向上,
当图象的对称轴为过点(1,0),且平行于y轴的直线,图象与x轴的一个交点为(3,0)时,
图象与x轴的一个交点为(﹣1,0),图象与x轴的交点在原点两侧,
∴乙是假命题,
故选:B.
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
11.(3分)化简:
(1) 12 ;
(2) 2 ;
(3) 4 ;
(4) ;
(5) ;
(6) 12 .
【思路点拔】利用二次根式的性质计算得结论.
解:(1)3×4=12;
(2)2;
(3)4;
(4);
(5);
(6)3×4=12.
12.(3分)若关于x的一元二次方程x2﹣ax+6=0的一个根是x=2,则a的值为 5 .
【思路点拔】把x=2代入求值即可.
解:把x=2代入可得22﹣2a+6=0,
解得a=5,
故答案为:5.
13.(3分)某市居民用水实行阶梯收费,每户每月用水量如果未超过20吨,按每吨3元收费.如果超过20吨,未超过的部分按每吨3元收费,超过的部分按每吨4.5元收费.设某户每月用水量为x吨,应收水费为y元.
(1)若每月用水量不超过20吨,则y与x之间的关系式为 y=3x .
(2)若该户四月份平均水费为每吨3.7元,则该户四月份的用水量为 37.5 吨.
【思路点拔】(1)通过题目分析,用水不超过20吨时,y与x之间的关系式为y=3x;
(2)由该户四月份平均水费为每吨3.7元,判断出该用户用水超过20吨,再根据等量关系进行计算,列出方程解得答案.
解:(1)若每月用水量不超过20吨,设用水量为x吨,应收水费为y元,
由题意可得关系式:y=3x,
故答案为:y=3x;
(2)∵该用户四月份平均水费为每吨3.7元,
∴该用户用水超过20吨,
设该用户四月用水a吨,则有,
3.7a=3×20+(a﹣20)×4.5,
解得a=37.5,
故答案为:37.5.
14.(3分)甲、乙、丙、丁四人外出旅游时准备站成一排拍照合影留念,则甲和乙相邻的概率为 .
【思路点拔】画树状图,共有24种等可能的情况,其中甲和乙相邻的情况有12种,再由概率公式求解即可.
解:画树状图如下:
共有24种等可能的情况,其中甲和乙相邻的情况有12种,
∴甲和乙相邻的概率为,
故答案为:.
15.(3分)如图,四边形ABCD为矩形,连结BD,将矩形ABCD绕点B旋转至矩形A′BC′D′使得边A′D′经过BD中点O,并交BC于点E,若D′E=2A′O,则的值为 .
【思路点拔】延长D'A'交AD于点F,连接BF,AC,DE,先证Rt△BAF和Rt△BA'F全等,得出AF=A'F,再证△OAF和△OCE全等,得出AF=CE,进而证四边形BEDF为平行四边形,得出OE=OF,设AF=x,A'O=a,则OE=OF=x+a,D′E=2A′O=2a,EF=2OF=2x+2a,AD=A'D=x+4a,DF=BE=AD﹣AF=4a,A'E=x+2a,根据S平行四边形BEDF=2S△BEF得,由此得x=a,进而得AD=5a,A'E=3a,然后在Rt△A'BE中利用勾股定理求出A'E,据此可得出答案.
解:延长D'A'交AD于点F,连接BF,AC,DE,
∵四边形ABCD为矩形,点O对角线BD的中点,
∴AC经过点O,AD=BC,AD∥BC,
∴OA=OC,∠OAF=∠OCE,
由旋转的性质可知:AB=A'B,∠BAF=∠BA'O=90°,
在Rt△BAF和Rt△BA'F中,
,
∴Rt△BAF≌Rt△BA'F(HL),
∴AF=A'F,
在△OAF和△OCE中,
,
∴△OAF≌△OCE(ASA),
∴AF=CE,
∵AD=BC,AD∥BC,
∴DF=BE,
∴四边形BEDF为平行四边形,
∴OE=OF,
设AF=x,A'O=a,
∴OE=OF=x+a,D′E=2A′O=2a,
∴EF=2OF=2x+2a,AD=A'D=x+4a,
∴DF=BE=AD﹣AF=4a,A'E=x+2a,
∵EF为平行四边形BEDF的对角线,
∵S平行四边形BEDF=2S△BEF,
∴,
∴,
∵AB=A'B,
∴4a=2x+2a,
∴x=a,
∴AD=x+4a=5a,A'E=x+2a=3a,
在Rt△A'BE中,A'E=3a,BE=4a,
由勾股定理得:,
∴,
∴.
故答案为:.
三.解答题(共9小题,满分75分)
16.(6分)计算:.
【思路点拔】先化简二次根式,计算零指数幂和负整数指数幂,再根据实数的混合运算法则求解即可.
解:原式
.
17.(6分)如图,在平行四边形ABCD中,以点A为圆心,AB长为半径画弧交AD于点F,再分别以点B,F为圆心,大于长为半径画弧,两弧交于一点P,连接AP并延长交BC于点E,连接EF.
(1)判断四边形ABEF的形状,并说明理由;
(2)若四边形ABEF的周长为40,AE,BF相交于点O,且BF=10,求AE的长.
【思路点拔】(1)由作图过程可知,AB=AF,AO⊥BF,结合平行四边形的性质以及菱形的判定可得结论.
(2)由菱形的性质可得AB=10,OA=OE,∠AOB=90°.利用勾股定理求出AO的长,根据AE=2AO可得答案.
解:(1)四边形ABEF为菱形.
理由:由作图过程可知,AB=AF,AO⊥BF,
∴△ABF为等腰三角形,
∴AE垂直平分BF,
∴OB=OF,BE=EF.
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠AFB=∠EBF,
∵∠AOF=∠EOB,
∴△AOF≌△EOB(ASA),
∴AF=BE,
∴AB=AF=BE=EF,
∴四边形ABEF为菱形.
(2)∵四边形ABEF的周长为40,四边形ABEF为菱形,
∴AB=10,OA=OE,∠AOB=90°.
∵BF=10,
∴OB=5,
∴AO,
∴AE=2AO.
18.(6分)疫情期间,为确保师生安全,教育部提出了“停课不停学”的号召.为了解网课的学习效果,便于后续教学工作的开展.李老师对所教的A班和B班各50名同学进行了定时测试,并分别随机抽取了10名同学,对他们的成绩进行整理分析,过程如下:
[收集数据]
A班学生成绩:85,80,72,81,90,98,76,95,81,92
B班学生成绩:91,78,96,69,80,85,94,80,88,89
[整理数据]
成绩x(分) 60≤x<70 70≤x<80 80≤x<90 90≤x<100
A班 0 2 4 4
B班 1 1 a 3
[分析数据]
统计量 平均数 中位数 众数 方差
A班 85 b 81 d
B班 85 86.5 c 61.8
[应用数据]
(1)填空:a= 5 ,b= 83 ,c= 80 ,d= 65 ;
(2)请估计A班成绩大于等于90分的人数;
(3)根据以上数据,任选两个角度评价哪个班同学的网课学习效果更好.理由是什么?
【思路点拔】(1)根据题目中给出的数据,可以得出a,再根据中位数、众数以及方差公式即可得出b、c、d;
(2)用总人数乘以A班成绩大于等于90分的人数所占的百分比即可;
(3)根据题目中的数据,可以得到哪个班同学的网课学习效果更好,然后说明理由即可.
解:(1)由题目中的数据可得:a=5,
把这些数从小到大排列为:72,76,80,81,81,85,90,92,95,98,
中位数b83,
80出现了2次,出现的次数最多,
则众数c=80,
A班的方差d[(85﹣85)2+(80﹣85)2+(72﹣85)2+(81﹣85)2+(90﹣85)2+(98﹣85)2+(76﹣85)2+(95﹣85)2+(81﹣85)2+(92﹣85)2]=65;
故答案为:5,83,80,65;
(2)根据题意得:5020(人).
答:估估计A班成绩大于等于90分的人数有20人;
(3)B班同学的网课学习效果更好,
理由:B班的中位数大于A班,方差小于A班.
19.(8分)如图,某数学兴趣小组在活动课上测量学校旗杆的高度.已知小亮站着测量,眼睛与地面的距离(AB)是1.7米,看旗杆顶部E的仰角为30°;小敏蹲着测量,眼睛与地面的距离(CD)是0.7米,看旗杆顶部E的仰角为45°.两人相距5米且位于旗杆同侧(点B、D、F在同一直线上).
(1)求小敏到旗杆的距离DF.(结果保留根号)
(2)求旗杆EF的高度.(结果保留整数,参考数据:1.4,1.7)
【思路点拔】(1)过点A作AM⊥EF于点M,过点C作CN⊥EF于点N.设CN=x米,分别表示出EM、AM的长度,然后在Rt△AEM中,根据tan∠EAM,代入求解即可;
(2)根据(1)求得的结果,可得EF=DF+CD,代入求解.
解:(1)过点A作AM⊥EF于点M,过点C作CN⊥EF于点N,
设CN=x米,
在Rt△ECN中,
∵∠ECN=45°,
∴EN=CN=x,
∴EM=x+0.7﹣1.7=x﹣1,
∵BD=5,
∴AM=BF=5+x,
在Rt△AEM中,
∵∠EAM=30°
∴,
∴x﹣1(x+5),
解得:x=4+3,
即DF=(4+3)(米);
(2)由(1)得:
EF=x+0.7=40.7
≈4+3×1.7+0.7
≈9.8≈10(米).
答:旗杆的高度约为10米.
20.(8分)阅读以下材料:
如果两个正数a,b,即a>0,b>0,则有下面的不等式:,当且仅当a=b时取到等号,我们把叫做正数a,b的算术平均数,把叫做正数a,b的几何平均数,于是上述不等式可表述为:两个正数的算术平均数不小于(即大于或等于)它们的几何平均数.它在数学中有广泛的应用,是解决最大(小)值问题的有力工具,下面举一例子:
例:已知x>0,求函数y=x的最小值.
解:令a=x,b,则由a+b≥2,得y=x4,当且仅当x时,即x=2时,函数有最小值,最小值为4.
根据上面回答下列问题:
①已知x>0,则当x= 时,函数y=2x取到最小值,最小值为 2 ;
②已知x>0,则自变量x取何值时,函数y有最小值,并求出最小值.
【思路点拔】①x>0,则2x>0,0,故y=2x22,当且仅当2x,即可求解;
②yx2,x>0,则0,故y=x2≥22=6﹣2=4当且仅当x,进而即可求解.
解:①∵x>0,则2x>0,0,
故y=2x22,
当且仅当2x,即x时,函数有最小值为2,
故答案为:,2;
②yx2,
∵x>0,则0,
故y=x2≥22=6﹣2=4,
当且仅当x,即x=3时,y的最小值为4,
故自变量x=3时,函数y有最小值,最小值为4.
21.(8分)如图,AB与半径长为6的⊙O相切于点A,点C在⊙O上且OC∥AB,连接AC,求图中阴影部分的面积.
【思路点拔】连接OA,则OA=OC,由切线的性质得AB⊥OA,而OC∥AB,所以∠AOC=∠OAB=90°,即可根据S阴影=S扇形AOC﹣S△AOC求得S阴影=9π﹣18.
解:连接OA,则OA=OC,
∵AB与⊙O相切于点A,
∴AB⊥OA,
∵OC∥AB,
∴∠AOC=∠OAB=90°,
∵OA=OC=6,
∴S阴影=S扇形AOC﹣S△AOC6×6=9π﹣18,
∴图中阴影部分的面积是9π﹣18.
22.(10分)某跳水运动员在进行跳水训练时,身体(看成一点)在空中的运动路线是如图所示的一条抛物线,已知跳板AB长为2米,跳板距水面CD的高BC为3米,训练时跳水曲线在离起跳点水平距离1米时达到距水面最大高度k米,现以CD为x轴,CB为y轴建立平面直角坐标系.
(1)画出平面直角坐标系,并求当k=4时,这条抛物线的解析式;
(2)当k=5时,求运动员落水点与点C的距离;
(3)图中CE米.CF=5米,若跳水运动员在区域EF内(含点E,F)入水时才能达到训练要求,求k的取值范围.
【思路点拔】(1)根据抛物线顶点坐标M(3,4),可设抛物线解析为:y=a(x﹣3)2+4,将点A(2,3)代入可得;
(2)先根据(1)中方法求出函数解析式,再令y=0,求出x即可;
(3)若跳水运动员在区域EF内(含点E,F)入水达到训练要求,则在函数y=a(x﹣3)2+k中当x米,y≥0,当x=5米时y≤0,解不等式即可得.
解:(1)如图所示:
根据题意,可得抛物线顶点坐标M(3,4),A(2,3),
设抛物线解析为:y=a(x﹣3)2+4,
则3=a(2﹣3)2+4,
解得:a=﹣1,
故抛物线解析式为:y=﹣(x﹣3)2+4;
(2)根据题意,抛物线解析式为:y=a(x﹣3)2+5,
把点A(2,3)代入解析式得:3=a×(2﹣3)2+5,
解得:a=﹣2,
抛物线解析式为:y=﹣2(x﹣3)2+5,
由题意可得:当y=0,则0=﹣2(x﹣3)2+5,
解得:x1=3,x2=3,
故抛物线与x轴交点为:(3,0),(3,0),
当k=5时,运动员落水点与点C的距离为3米;
(3)根据题意,抛物线解析式为:y=a(x﹣3)2+k,
将点A(2,3)代入可得:a+k=3,即a=3﹣k
若跳水运动员在区域EF内(含点E,F)入水,
则当x时,ya+k≥0,即(3﹣k)+k≥0,
解得:k,
当x=5时,y=4a+k≤0,即4(3﹣k)+k≤0,
解得:k≥4,
故4≤k.
23.(11分)如图1,在正方形ABCD中,点E在线段BC上,连接AE,将△ABE沿着AE折叠得到△AFE,延长EF交CD于点G.
(1)求证:DG=FG;
(2)如图2,当点E是BC中点时,求tan∠CGE的值;
(3)如图3,当时,连接CF并延长交AB于点H,求的值.
【思路点拔】(1)由“HL”可证Rt△AFG≌Rt△ADG,可得DG=FG;
(2)由勾股定理可求GF的长,即可求解;
(3)由勾股定理可求BC=CD=6x,由面积法可求FN的长,即可求FM的长,通过证明△MFH∽△NFC,可得,即可求解.
(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠B=∠D=90°,
∵将△ABE沿着AE折叠得到△AFE,
∴AB=AF,∠B=∠AFE=90°,
∴AD=AF,
又∵AF=AD,
∴Rt△AFG≌Rt△ADG(HL),
∴DG=FG;
(2)解:设BC=CD=2a,
∵点E是BC的中点,
∴BE=CE=a,
∵将△ABE沿着AE折叠得到△AFE,
∴BE=EF=a,
∵EG2=EC2+CG2,
∴(a+DG)2=a2+(2a﹣DG)2,
∴DGa,
∴tan∠CGE;
(3)如图3,过点F作MN⊥AB于M,交CD于N,
∵MN⊥AB,∠ABC=∠BCD=90°,
∴四边形BCNM是矩形,
∴BC=MN,
∵,
∴设BE=2x,DG=3x,
则EG=5x,
∵EG2=EC2+CG2,
∴25x2=(CD﹣2x)2+(CD﹣3x)2,
∴CD=6x(负值舍去),
∴BC=6x,
∴EC=4x,CG=3x,
∵S△CFGS△ECG,
∴CG FNEC CG,
∴FNx,
∴MFx,
∵AB∥CD,
∴△MFH∽△NFC,
∴,
∴,
∴.
24.(12分)如图,已知抛物线与x轴交于A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴相交于点C,直线y=﹣2x+3经过点C,与x轴交于点D.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点Q,使△ACQ的周长最小,求点Q的坐标;
(3)点P是(1)中抛物线上的一个动点,设点P的横坐标为t(0<t<3),是否存在△PCD是以CD为底的等腰三角形?若存在,求点P坐标,若不存在,请说明理由.
【思路点拔】(1)由待定系数法即可求解;
(2)如图,点A关于抛物线对称轴的对称点为点B,连接BC交抛物线对称轴于点Q,则此时,△ACQ的周长最小,即可求解;
(3)由直线CD的表达式知,tan∠CDA=2,则tan∠TRD,得到直线TP的表达式为:y(x),进而求解.
解:(1)设抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),
由一次函数的表达式知,点C、D的坐标分别为:(0,3)、(,0),
将点C的坐标代入抛物线表达式得:3a=﹣3,则a=﹣1,
即抛物线的表达式为:y=﹣x2+2x+3①;
(2)如图,点A关于抛物线对称轴的对称点为点B,连接BC交抛物线对称轴于点Q,则此时,△ACQ的周长最小,
理由:△ACQ的周长=AC+CQ+AQ=AC+BQ+CQ=AC+BC为最小,
由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为:y=﹣x+3,
由抛物线的表达式知,其对称轴为x=1,
当x=1时,y=﹣x+3=2,即点Q(1,2);
(3)存在,理由:
取CD的中点T(,),
过点T作直线TR⊥CD交x轴于点R,交抛物线于点P,则点P为所求点,
由直线CD的表达式知,tan∠CDA=2,则tan∠TRD,
则直线TP的表达式为:y(x)②,
联立①②得:﹣x2+2x+3(x),
解得:x(舍去负值),
即点P的坐标为:(,).