2025年中考数学5月模拟押题卷(湖南卷)02(原卷版+解答版)

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名称 2025年中考数学5月模拟押题卷(湖南卷)02(原卷版+解答版)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2025-05-20 11:17:04

文档简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 数学学科
2025年中考数学5月模拟押题卷(湖南卷)02
(考试时量:120分钟,满分:120分)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列各组数中,互为相反数的是(A)
A.|-2 024|和-2 024 B.2 024和
C.|-2 024|和2 024 D.-2 024和
2.2023年我国汽车出口491万辆,首次超越日本,成为全球第一大汽车出口国,其中491万用科学记数法表示为(C)
A.4.91×104 B.4.91×105 C.4.91×106 D.4.91×107
3.如图,正方体的表面展开图上写有“我们热爱中国”六个字,还原成正方体后“我”的对面的字是(B)
A.热 B.爱 C.中 D.国
4.下列计算中正确的是(B)
A.a2·a3=a6 B.-(a-b)=-a+b
C.a(a+1)=a2+1 D.(a+b)2=a2+b2
5.若y=+-3,则x+y的值为(D)
A.1 B.5 C.-5 D.-1
6.下列命题中,是真命题的是(D)
A.若|x|=2,则x=2
B.任何一个角都比它的补角小
C.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
D.圆锥的侧面展开图是一个扇形
7.如图,四边形ABCD内接于⊙O,过点B作BE∥AD,交CD于点E.若∠BEC=50°,则∠ABC的度数是(C)
A. 50° B. 100° C. 130° D. 150°
8.某校开展了红色经典故事演讲比赛,其中8名同学的成绩(单位:分)分别为85,81,82,86,82,83,92,89.关于这组数据,下列说法中正确的是(D)
A.众数是92 B.中位数是84.5 C.平均数是84 D.方差是13
9.如图,在 ABCD中,O是BD的中点,EF过点O,下列结论:①AB∥DC;②EO=ED;③∠A=∠C;④S四边形ABOE=S四边形CDOF,其中正确的个数为(C)
A.1 B.2 C.3 D.4
10.对实数x,y定义一种新运算△,规定:△(x,y)=ax+bxy-2(其中a,b均为非零常数),这里等式右边是通常的四则运算,例如:△(5,7)=a×5+b×5×7-2.若△(2,3)=-5,△(-4,4)=2,则下列结论正确的个数为(A)
①a=-3,b=;
②若△(d,d)=-3d,则△(d,d)=±6;
③若△(p,q)=-6,则p,q有且仅有3组正整数解;
④如果△(nx,y)=△(ny,x),那么n=0或x=y.
A.4 B.3 C.2 D.1
二、填空题:本题共8小题,每小题3分,共24分.
11.分解因式:x2-4xy+4y2=(x-2y)2.
12.在-2,π,,这4个数中随机选择1个数,是无理数的概率是.
13.不等式组的解集是1≤x<2.
14.如图,在△ABC中,BC=5 cm,BP,CP分别是∠ABC和∠ACB的平分线,且PD∥AB,PE∥AC,则△PDE的周长是5cm.
15.已知x1,x2是方程2x2-3x+1=0的两根,则代数式 的值为1.
16.一个球从地面竖直向上弹起时的速度为10 m/s,经过t(s)时球距离地面的高度h(m)适用公式h=10t-5t2,那么球弹起后又回到地面所花的时间t是2s.
17.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AB,AC于点M 和点N,再分别以点M,N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P,连接AP并延长交BC于点D.若△ACD的面积为8,则△ABD的面积是 16.
如图,在平面直角坐标系中,A(-3,0),B为y轴正半轴上一点,C为y轴负半轴上一点,连接AB,AC,过点C作CD⊥CA,且使CD=CA,点D在第一象限,连接BD,若∠ABD=90°,则点B的坐标为(0,3).
三、解答题:本题共8小题,共66分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19.(6分)解不等式组:
解:解不等式①,得x≥-2,解不等式②,得x<9,
∴该不等式组的解集为-2≤x<9.
20.(6分)先化简,再求值:÷,其中m=cos 60°.
解:原式=·=-m+1,当m=cos 60°=时,原式=.
21.(8分)4月24日是中国航天日,为激发青少年崇尚科学、探索未知的热情,某中学开展了“航空航天”知识问答系列活动.为了解活动效果,从七、八年级学生的知识问答成绩中,各随机抽取20名学生的成绩进行统计分析(6分及6分以上为合格).数据整理如下:
学生成绩统计表
七年级 八年级
平均数 7.55 7.55
中位数 8 c
众数 a 7
合格率 b 85%
根据以上信息,解答下列问题:
(1)求出统计表中a,b,c的值;
(2)若该校八年级有600名学生,请估计该校八年级学生成绩合格的人数;
(3)从中位数和众数中任选其一,说明其在本题中的实际意义.
解:(1)由图表可知a=8,b=1-20%=80%,c==7.5.
(2)600×85%=510(人).
答:估计该校八年级学生成绩合格的有510人.
(3)根据中位数的特征可知七、八年级学生成绩的集中趋势和七、八年级学生成绩数据的中等水平(答案不唯一).
22.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,CE∥AD,AE⊥AD,EF⊥AC.
(1)求证:四边形ADCE是矩形;
(2)若BC=4,CE=3,求EF的长.
(1)证明:∵在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,
∴AD⊥BC,即∠ADC=∠ADB=90°,
∵CE∥AD,∴∠ECD=∠ADB=90°,∵AE⊥AD,∴∠EAD=90°,
∴∠ADC=∠ECD=∠EAD=90°,∴四边形ADCE是矩形.
解:∵在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,BC=4,
∴BD=CD=BC=2,
由(1)可知四边形ADCE是矩形,∵AE=CD=2,∠AEC=90°,CE=3,
∴AC=,∵EF⊥AC,S△AEC=AC·EF=AE·CE,
∴EF===.
23.(9分)“粮食生产根本在耕地,出路在科技”.为提高农田耕种效率,今年开春某农村合作社计划投入资金购进甲、乙两种农耕设备,已知购进1台甲种农耕设备和2台乙种农耕设备共需3.9万元;购进2台甲种农耕设备和3台乙种农耕设备共需6.6万元.
(1)求购进1台甲种农耕设备和1台乙种农耕设备各需多少万元;
(2)若该合作社购进乙种农耕设备数比甲种农耕设备数的2倍少3台,且购进甲、乙两种农耕设备总资金不超过10万元,求最多可以购进甲种农耕设备多少台?
解:(1)购进1台甲种农耕设备需1.5万元,1台乙种农耕设备需1.2万元.
(2)设购进甲种农耕设备m台,则购进乙种农耕设备(2m-3)台,根据题意得
1.5m+1.2(2m-3)≤10,解得m≤,
∵m为正整数,∴m的最大值为3.
答:最多可以购进甲种农耕设备3台.
24.(9分)桔槔俗称“吊杆”“称杆”,如图①所示,是我国古代农用工具,桔槔始见于《墨子·备城门》,是一种利用杠杆原理的取水机械,下面为某学习小组制定的项目式学习表.
课题 古代典籍数学文化探究
工具 计算器、纸、笔等
示意图
说明 图②是桔槔的示意图,OM是垂直于水平地面的支撑杆.OM=3 m,AB是杠杆,且AB=4.2 m,OA∶OB=2 ∶1.当点A位于最高点时,∠AOM=127°
参考数据 sin 37°≈0.6,cos 37°≈0.8,tan 37°≈0.75
计算 求点A位于最高点时到地面的距离.(结果精确到0.1 m)
解:过点A作AE⊥MN,垂足为E,过点O作OC⊥AE,垂足为C,由题意,得
OM=CE=3,∠COM=90°,∵∠AOM=127°,∴∠AOC=37°,
∵AB=4.2,OA∶OB=2∶1,∴OA=AB=2.8,
在Rt△AOC中,AC=AO·sin 37°≈1.68,∴AE=AC+CE≈4.7(m).
∴点A位于最高点时到地面的距离约为4.7 m .
25.(10分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L:y=ax2-2ax-3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),其顶点为C,D是抛物线第四象限上一点.
(1)求线段AB的长;
(2)当a=1时,若△ACD的面积与△ABD的面积相等,求tan∠ABD的值;
(3)延长CD交x轴于点E,当AD=DE时,将△ADB沿DE方向平移得到△A′EB′.将抛物线L平移得到抛物线L′,使得点A′,B′都落在抛物线L′上.试判断抛物线L′与L是否交于某个定点.若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
解:(1)∵抛物线L:y=ax2-2ax-3a(a>0)与x轴交于A,B两点,
∴ax2-2ax-3a=0,整理,得x2-2x-3=0,解得x1=-1,x2=3,
∴A(-1,0),B(3,0),则AB=3-(-1)=4.
(2)当a=1时,抛物线L:y=x2-2x-3=(x-1)2-4,则C(1,-4),
设D(n,n2-2n-3),0则S△ABD=AB·|yD|=-×4×(n2-2n-3)=-2n2+4n+6,
设直线AD的解析式为y=k(x+1),∵点D在直线AD上,
∴n2-2n-3=k(n+1),
解得k=n-3,则直线AD的解析式为y=(n-3)(x+1),
答图①
设直线AD与抛物线对称轴交于点E,则E(1,2n-6),如答图①.
∴S△ACD=CE·(xD-xA)=[2n-6-(-4)]·(n+1)=n2-1,
∵S△ACD=S△ABD,∴-2n2+4n+6=n2-1,
解得n1=-1(舍去),n2=,∴D(,-),
过点D作DH⊥AB于点H,则BH=3-=,DH=,
则tan∠ABD==.
答图②
(3)设D(n,an2-2an-3a),直线AD的解析式为y=k1(x+1),
则an2-2an-3a=k1(n+1),解得k1=an-3a,
∴直线AD的解析式为y=a(n-3)(x+1),
过点D作DM⊥AB于点M,如答图②.
则AM=n+1,DM=-an2+2an+3a,∵AD=DE,∴EM=n+1,
将△ADB沿DE方向平移得到△A′EB′,
即将△ADB沿x轴正方向平移(n+1)个单位长度,沿y轴正方向平移(-an2+2an+3a)个单位长度,
∵抛物线L为y=ax2-2ax-3a=a(x-1)2-4a,
∴抛物线L′的解析式为
y=a(x-1-n-1)2-4a+(-an2+2an+3a)
=ax2+(-2an-4a)x+6an+3a.
∵ax2-2ax-3a=ax2+(-2an-4a)x+6an+3a,整理,得
(n+1)x=3n+3,解得x=3,
∴抛物线L′与L交于定点(3,0).
26.(10分)【问题探究】
(1)如图①,在正方形ABCD中,点E是边BC延长线上一点,AC=CE,连接AE交CD于点O,以点O为圆心,OD为半径作⊙O.求证:AC是⊙O的切线;
(2)【知识迁移】如图②,在菱形ABCD中,点E是边BC延长线上一点,AC=CE,连接AE交CD于点O,以点O为圆心的⊙O与AD相切于点M.
Ⅰ)若=,则=;
Ⅱ)若tan B=,AC=2,求阴影部分面积.
    
① ②
(1)证明:过点O作OK⊥AC于点K,∵AC=CE,∴∠OAK=∠E,
∵四边形ABCD是正方形,∴AD∥BE,AD⊥OD,∴∠OAD=∠E,
∴∠OAD=∠OAK,
∵AD⊥OD,OK⊥AC,∴OD=OK,又∵OD为⊙O的半径,
∴点K在⊙O上,∴AC是⊙O的切线.
(2)解:Ⅰ)过点O作OG⊥AC于点G,连接OM,延长MO交BE于点F,
∵⊙O与AD相切于点M,∴OM⊥AD,∵AC=CE,∴∠OAG=∠E,
∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BE,AB=AD,∴∠OAD=∠E,
∴∠OAD=∠OAG,
又∵OG⊥AC,OM⊥AD,∴OG=OM,
∵AD∥CE,∴△AOD∽△EOC,∴=,
∵=,AC=CE,AB=AD,∴==,∴=,
∴==.
Ⅱ)过点A作AH⊥BC于点H,∵tan B==,∴设AH=4x,BH=3x,
∴AB=BC==5x,∴CH=BC-BH=5x-3x=2x,
∵AC=2,∴在Rt△AHC中,AH2+CH2=AC2,即(4x)2+(2x)2=(2)2,
解得x=1(负值已舍去),∴BC=AD=5,AH=4,
∴S△ACD=S△ABC=BC·AH=10,
S△ACD=S△AOD+S△AOC=AC·OG+AD·OM,
即OM=10,解得OM=20-8,
∴S阴影=S△ACD-S圆=10-(20-8)2π=10-(360-160)π.
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2025年中考数学5月模拟押题卷(湖南卷)02
(考试时量:120分钟,满分:120分)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列各组数中,互为相反数的是(A)
A.|-2 024|和-2 024 B.2 024和
C.|-2 024|和2 024 D.-2 024和
2.2023年我国汽车出口491万辆,首次超越日本,成为全球第一大汽车出口国,其中491万用科学记数法表示为(C)
A.4.91×104 B.4.91×105 C.4.91×106 D.4.91×107
3.如图,正方体的表面展开图上写有“我们热爱中国”六个字,还原成正方体后“我”的对面的字是(B)
A.热 B.爱 C.中 D.国
4.下列计算中正确的是(B)
A.a2·a3=a6 B.-(a-b)=-a+b
C.a(a+1)=a2+1 D.(a+b)2=a2+b2
5.若y=+-3,则x+y的值为(D)
A.1 B.5 C.-5 D.-1
6.下列命题中,是真命题的是(D)
A.若|x|=2,则x=2
B.任何一个角都比它的补角小
C.对角线互相垂直且相等的四边形是正方形
D.圆锥的侧面展开图是一个扇形
7.如图,四边形ABCD内接于⊙O,过点B作BE∥AD,交CD于点E.若∠BEC=50°,则∠ABC的度数是(C)
A. 50° B. 100° C. 130° D. 150°
8.某校开展了红色经典故事演讲比赛,其中8名同学的成绩(单位:分)分别为85,81,82,86,82,83,92,89.关于这组数据,下列说法中正确的是(D)
A.众数是92 B.中位数是84.5 C.平均数是84 D.方差是13
9.如图,在 ABCD中,O是BD的中点,EF过点O,下列结论:①AB∥DC;②EO=ED;③∠A=∠C;④S四边形ABOE=S四边形CDOF,其中正确的个数为(C)
A.1 B.2 C.3 D.4
10.对实数x,y定义一种新运算△,规定:△(x,y)=ax+bxy-2(其中a,b均为非零常数),这里等式右边是通常的四则运算,例如:△(5,7)=a×5+b×5×7-2.若△(2,3)=-5,△(-4,4)=2,则下列结论正确的个数为(A)
①a=-3,b=;
②若△(d,d)=-3d,则△(d,d)=±6;
③若△(p,q)=-6,则p,q有且仅有3组正整数解;
④如果△(nx,y)=△(ny,x),那么n=0或x=y.
A.4 B.3 C.2 D.1
二、填空题:本题共8小题,每小题3分,共24分.
11.分解因式:x2-4xy+4y2=(x-2y)2.
12.在-2,π,,这4个数中随机选择1个数,是无理数的概率是.
13.不等式组的解集是1≤x<2.
14.如图,在△ABC中,BC=5 cm,BP,CP分别是∠ABC和∠ACB的平分线,且PD∥AB,PE∥AC,则△PDE的周长是5cm.
15.已知x1,x2是方程2x2-3x+1=0的两根,则代数式 的值为1.
16.一个球从地面竖直向上弹起时的速度为10 m/s,经过t(s)时球距离地面的高度h(m)适用公式h=10t-5t2,那么球弹起后又回到地面所花的时间t是2s.
17.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,以点A为圆心,适当长为半径画弧,分别交AB,AC于点M 和点N,再分别以点M,N为圆心,大于MN的长为半径画弧,两弧交于点P,连接AP并延长交BC于点D.若△ACD的面积为8,则△ABD的面积是 16.
如图,在平面直角坐标系中,A(-3,0),B为y轴正半轴上一点,C为y轴负半轴上一点,连接AB,AC,过点C作CD⊥CA,且使CD=CA,点D在第一象限,连接BD,若∠ABD=90°,则点B的坐标为(0,3).
三、解答题:本题共8小题,共66分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
19.(6分)解不等式组:
解:解不等式①,得x≥-2,解不等式②,得x<9,
∴该不等式组的解集为-2≤x<9.
20.(6分)先化简,再求值:÷,其中m=cos 60°.
解:原式=·=-m+1,当m=cos 60°=时,原式=.
21.(8分)4月24日是中国航天日,为激发青少年崇尚科学、探索未知的热情,某中学开展了“航空航天”知识问答系列活动.为了解活动效果,从七、八年级学生的知识问答成绩中,各随机抽取20名学生的成绩进行统计分析(6分及6分以上为合格).数据整理如下:
学生成绩统计表
七年级 八年级
平均数 7.55 7.55
中位数 8 c
众数 a 7
合格率 b 85%
根据以上信息,解答下列问题:
(1)求出统计表中a,b,c的值;
(2)若该校八年级有600名学生,请估计该校八年级学生成绩合格的人数;
(3)从中位数和众数中任选其一,说明其在本题中的实际意义.
解:(1)由图表可知a=8,b=1-20%=80%,c==7.5.
(2)600×85%=510(人).
答:估计该校八年级学生成绩合格的有510人.
(3)根据中位数的特征可知七、八年级学生成绩的集中趋势和七、八年级学生成绩数据的中等水平(答案不唯一).
22.(8分)如图,在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,CE∥AD,AE⊥AD,EF⊥AC.
(1)求证:四边形ADCE是矩形;
(2)若BC=4,CE=3,求EF的长.
(1)证明:∵在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,
∴AD⊥BC,即∠ADC=∠ADB=90°,
∵CE∥AD,∴∠ECD=∠ADB=90°,∵AE⊥AD,∴∠EAD=90°,
∴∠ADC=∠ECD=∠EAD=90°,∴四边形ADCE是矩形.
解:∵在△ABC中,AB=AC,D是BC的中点,BC=4,
∴BD=CD=BC=2,
由(1)可知四边形ADCE是矩形,∵AE=CD=2,∠AEC=90°,CE=3,
∴AC=,∵EF⊥AC,S△AEC=AC·EF=AE·CE,
∴EF===.
23.(9分)“粮食生产根本在耕地,出路在科技”.为提高农田耕种效率,今年开春某农村合作社计划投入资金购进甲、乙两种农耕设备,已知购进1台甲种农耕设备和2台乙种农耕设备共需3.9万元;购进2台甲种农耕设备和3台乙种农耕设备共需6.6万元.
(1)求购进1台甲种农耕设备和1台乙种农耕设备各需多少万元;
(2)若该合作社购进乙种农耕设备数比甲种农耕设备数的2倍少3台,且购进甲、乙两种农耕设备总资金不超过10万元,求最多可以购进甲种农耕设备多少台?
解:(1)购进1台甲种农耕设备需1.5万元,1台乙种农耕设备需1.2万元.
(2)设购进甲种农耕设备m台,则购进乙种农耕设备(2m-3)台,根据题意得
1.5m+1.2(2m-3)≤10,解得m≤,
∵m为正整数,∴m的最大值为3.
答:最多可以购进甲种农耕设备3台.
24.(9分)桔槔俗称“吊杆”“称杆”,如图①所示,是我国古代农用工具,桔槔始见于《墨子·备城门》,是一种利用杠杆原理的取水机械,下面为某学习小组制定的项目式学习表.
课题 古代典籍数学文化探究
工具 计算器、纸、笔等
示意图
说明 图②是桔槔的示意图,OM是垂直于水平地面的支撑杆.OM=3 m,AB是杠杆,且AB=4.2 m,OA∶OB=2 ∶1.当点A位于最高点时,∠AOM=127°
参考数据 sin 37°≈0.6,cos 37°≈0.8,tan 37°≈0.75
计算 求点A位于最高点时到地面的距离.(结果精确到0.1 m)
解:过点A作AE⊥MN,垂足为E,过点O作OC⊥AE,垂足为C,由题意,得
OM=CE=3,∠COM=90°,∵∠AOM=127°,∴∠AOC=37°,
∵AB=4.2,OA∶OB=2∶1,∴OA=AB=2.8,
在Rt△AOC中,AC=AO·sin 37°≈1.68,∴AE=AC+CE≈4.7(m).
∴点A位于最高点时到地面的距离约为4.7 m .
25.(10分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线L:y=ax2-2ax-3a(a>0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),其顶点为C,D是抛物线第四象限上一点.
(1)求线段AB的长;
(2)当a=1时,若△ACD的面积与△ABD的面积相等,求tan∠ABD的值;
(3)延长CD交x轴于点E,当AD=DE时,将△ADB沿DE方向平移得到△A′EB′.将抛物线L平移得到抛物线L′,使得点A′,B′都落在抛物线L′上.试判断抛物线L′与L是否交于某个定点.若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
解:(1)∵抛物线L:y=ax2-2ax-3a(a>0)与x轴交于A,B两点,
∴ax2-2ax-3a=0,整理,得x2-2x-3=0,解得x1=-1,x2=3,
∴A(-1,0),B(3,0),则AB=3-(-1)=4.
(2)当a=1时,抛物线L:y=x2-2x-3=(x-1)2-4,则C(1,-4),
设D(n,n2-2n-3),0则S△ABD=AB·|yD|=-×4×(n2-2n-3)=-2n2+4n+6,
设直线AD的解析式为y=k(x+1),∵点D在直线AD上,
∴n2-2n-3=k(n+1),
解得k=n-3,则直线AD的解析式为y=(n-3)(x+1),
答图①
设直线AD与抛物线对称轴交于点E,则E(1,2n-6),如答图①.
∴S△ACD=CE·(xD-xA)=[2n-6-(-4)]·(n+1)=n2-1,
∵S△ACD=S△ABD,∴-2n2+4n+6=n2-1,
解得n1=-1(舍去),n2=,∴D(,-),
过点D作DH⊥AB于点H,则BH=3-=,DH=,
则tan∠ABD==.
答图②
(3)设D(n,an2-2an-3a),直线AD的解析式为y=k1(x+1),
则an2-2an-3a=k1(n+1),解得k1=an-3a,
∴直线AD的解析式为y=a(n-3)(x+1),
过点D作DM⊥AB于点M,如答图②.
则AM=n+1,DM=-an2+2an+3a,∵AD=DE,∴EM=n+1,
将△ADB沿DE方向平移得到△A′EB′,
即将△ADB沿x轴正方向平移(n+1)个单位长度,沿y轴正方向平移(-an2+2an+3a)个单位长度,
∵抛物线L为y=ax2-2ax-3a=a(x-1)2-4a,
∴抛物线L′的解析式为
y=a(x-1-n-1)2-4a+(-an2+2an+3a)
=ax2+(-2an-4a)x+6an+3a.
∵ax2-2ax-3a=ax2+(-2an-4a)x+6an+3a,整理,得
(n+1)x=3n+3,解得x=3,
∴抛物线L′与L交于定点(3,0).
26.(10分)【问题探究】
(1)如图①,在正方形ABCD中,点E是边BC延长线上一点,AC=CE,连接AE交CD于点O,以点O为圆心,OD为半径作⊙O.求证:AC是⊙O的切线;
(2)【知识迁移】如图②,在菱形ABCD中,点E是边BC延长线上一点,AC=CE,连接AE交CD于点O,以点O为圆心的⊙O与AD相切于点M.
Ⅰ)若=,则=;
Ⅱ)若tan B=,AC=2,求阴影部分面积.
    
① ②
(1)证明:过点O作OK⊥AC于点K,∵AC=CE,∴∠OAK=∠E,
∵四边形ABCD是正方形,∴AD∥BE,AD⊥OD,∴∠OAD=∠E,
∴∠OAD=∠OAK,
∵AD⊥OD,OK⊥AC,∴OD=OK,又∵OD为⊙O的半径,
∴点K在⊙O上,∴AC是⊙O的切线.
(2)解:Ⅰ)过点O作OG⊥AC于点G,连接OM,延长MO交BE于点F,
∵⊙O与AD相切于点M,∴OM⊥AD,∵AC=CE,∴∠OAG=∠E,
∵四边形ABCD是菱形,∴AD∥BE,AB=AD,∴∠OAD=∠E,
∴∠OAD=∠OAG,
又∵OG⊥AC,OM⊥AD,∴OG=OM,
∵AD∥CE,∴△AOD∽△EOC,∴=,
∵=,AC=CE,AB=AD,∴==,∴=,
∴==.
Ⅱ)过点A作AH⊥BC于点H,∵tan B==,∴设AH=4x,BH=3x,
∴AB=BC==5x,∴CH=BC-BH=5x-3x=2x,
∵AC=2,∴在Rt△AHC中,AH2+CH2=AC2,即(4x)2+(2x)2=(2)2,
解得x=1(负值已舍去),∴BC=AD=5,AH=4,
∴S△ACD=S△ABC=BC·AH=10,
S△ACD=S△AOD+S△AOC=AC·OG+AD·OM,
即OM=10,解得OM=20-8,
∴S阴影=S△ACD-S圆=10-(20-8)2π=10-(360-160)π.
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