【10年压轴题】2016-2025年河北省选择、填空、解答题中考真题汇编卷
2025-07-08
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.37 MB |
| 发布时间 | 2025-07-08 |
| 更新时间 | 2025-07-08 |
| 作者 | 河北斗米文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52931406.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【10年压轴题】2016-2025年河北省选择、填空、解答题中考真题汇编卷
一.选择题(共10小题)
1.(2025•河北)在平面直角坐标系中,横、纵坐标都是整数的点称为整点.如图,正方形EFGH与正方形OABC的顶点均为整点.若只将正方形EFGH平移,使其内部(不含边界)有且只有A,B,C三个整点,则平移后点E的对应点坐标为( )
A. B. C. D.
2.(2024•河北)平面直角坐标系中,我们把横、纵坐标都是整数,且横、纵坐标之和大于0的点称为“和点”.将某“和点”平移,每次平移的方向取决于该点横、纵坐标之和除以3所得的余数(当余数为0时,向右平移;当余数为1时,向上平移;当余数为2时,向左平移),每次平移1个单位长度.
例:“和点”P(2,1)按上述规则连续平移3次后,到达点P3(2,2),其平移过程如下:.
若“和点”Q按上述规则连续平移16次后,到达点Q16(﹣1,9),则点Q的坐标为( )
A.(6,1)或(7,1) B.(15,﹣7)或(8,0)
C.(6,0)或(8,0) D.(5,1)或(7,1)
3.(2023•河北)已知二次函数y=﹣x2+m2x和y=x2﹣m2(m是常数)的图象与x轴都有两个交点,且这四个交点中每相邻两点间的距离都相等,则这两个函数图象对称轴之间的距离为( )
A.2 B.m2 C.4 D.2m2
4.(2022•河北)题目:“如图,∠B=45°,BC=2,在射线BM上取一点A,设AC=d,若对于d的一个数值,只能作出唯一一个△ABC,求d的取值范围.”对于其答案,甲答:d≥2,乙答:d=1.6,丙答:d,则正确的是( )
A.只有甲答的对 B.甲、丙答案合在一起才完整
C.甲、乙答案合在一起才完整 D.三人答案合在一起才完整
5.(2021•河北)如图,等腰△AOB中,顶角∠AOB=40°,用尺规按①到④的步骤操作:
①以O为圆心,OA为半径画圆;
②在⊙O上任取一点P(不与点A,B重合),连接AP;
③作AB的垂直平分线与⊙O交于M,N;
④作AP的垂直平分线与⊙O交于E,F.
结论Ⅰ:顺次连接M,E,N,F四点必能得到矩形;
结论Ⅱ:⊙O上只有唯一的点P,使得S扇形FOM=S扇形AOB.
对于结论Ⅰ和Ⅱ,下列判断正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ都对 B.Ⅰ和Ⅱ都不对
C.Ⅰ不对Ⅱ对 D.Ⅰ对Ⅱ不对
6.(2020•河北)如图是用三块正方形纸片以顶点相连的方式设计的“毕达哥拉斯”图案.现有五种正方形纸片,面积分别是1,2,3,4,5,选取其中三块(可重复选取)按如图的方式组成图案,使所围成的三角形是面积最大的直角三角形,则选取的三块纸片的面积分别是( )
A.1,4,5 B.2,3,5 C.3,4,5 D.2,2,4
7.(2019•河北)对于题目:“如图1,平面上,正方形内有一长为12、宽为6的矩形,它可以在正方形的内部及边界通过移转(即平移或旋转)的方式,自由地从横放移转到竖放,求正方形边长的最小整数n.”甲、乙、丙作了自认为边长最小的正方形,先求出该边长x,再取最小整数n.
甲:如图2,思路是当x为矩形对角线长时就可移转过去;结果取n=13.
乙:如图3,思路是当x为矩形外接圆直径长时就可移转过去;结果取n=14.
丙:如图4,思路是当x为矩形的长与宽之和的倍时就可移转过去;结果取n=13.
下列正确的是( )
A.甲的思路错,他的n值对 B.乙的思路和他的n值都对
C.甲和丙的n值都对 D.甲、乙的思路都错,而丙的思路对
8.(2018•河北)对于题目“一段抛物线L:y=﹣x(x﹣3)+c(0≤x≤3)与直线l:y=x+2有唯一公共点,若c为整数,确定所有c的值”,甲的结果是c=1,乙的结果是c=3或4,则( )
A.甲的结果正确 B.乙的结果正确
C.甲、乙的结果合在一起才正确 D.甲、乙的结果合在一起也不正确
9.(2017•河北)已知正方形MNOK和正六边形ABCDEF边长均为1,把正方形放在正六边形中,使OK边与AB边重合,如图所示,按下列步骤操作:
将正方形在正六边形中绕点B顺时针旋转,使KM边与BC边重合,完成第一次旋转;再绕点C顺时针旋转,使MN边与CD边重合,完成第二次旋转;…在这样连续6次旋转的过程中,点B,M间的距离可能是( )
A.1.4 B.1.1 C.0.8 D.0.5
10.(2016•河北)如图,∠AOB=120°,OP平分∠AOB,且OP=2.若点M,N分别在OA,OB上,且△PMN为等边三角形,则满足上述条件的△PMN有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.3个以上
二.填空题(共10小题)
11.(2025•河北)2025年3月是第10个全国近视防控宣传教育月,活动主题为“抓早抓小抓关键,更快降低近视率”.如图是一幅眼肌运动训练图,其中数字1﹣12对应的点均匀分布在一个圆上,数字0对应圆心.图中以数字0~12对应的点为端点的所有线段中,有一条线段的长与其他的都不相等.若该圆的半径为1,则这条线段的长为 .
(参考数据:sin15°,sin75°)
眼肌运动训练图
使用方法:以0,1,2,3,…的顺序沿着箭头方向移动眼球.移动一圈后再回到原点,反复进行.
12.(2024•河北)如图,△ABC的面积为2,AD为BC边上的中线,点A,C1,C2,C3是线段CC4的五等分点,点A,D1,D2是线段DD3的四等分点,点A是线段BB1的中点.
(1)△AC1D1的面积为 ;
(2)△B1C4D3的面积为 .
13.(2023•河北)将三个相同的六角形螺母并排摆放在桌面上,其俯视图如图1,正六边形边长为2且各有一个顶点在直线l上.两侧螺母不动,把中间螺母抽出并重新摆放后,其俯视图如图2,其中,中间正六边形的一边与直线l平行,有两边分别经过两侧正六边形的一个顶点.则图2中:
(1)∠α= 度;
(2)中间正六边形的中心到直线l的距离为 (结果保留根号).
14.(2022•河北)如图,棋盘旁有甲、乙两个围棋盒.
(1)甲盒中都是黑子,共10个.乙盒中都是白子,共8个.嘉嘉从甲盒拿出a个黑子放入乙盒,使乙盒棋子总数是甲盒所剩棋子数的2倍,则a= ;
(2)设甲盒中都是黑子,共m(m>2)个,乙盒中都是白子,共2m个.嘉嘉从甲盒拿出a(1<a<m)个黑子放入乙盒中,此时乙盒棋子总数比甲盒所剩棋子数多 个;接下来,嘉嘉又从乙盒拿回a个棋子放到甲盒,其中含有x(0<x<a)个白子,此时乙盒中有y个黑子,则的值为 .
15.(2021•河北)用绘图软件绘制双曲线m:y与动直线l:y=a,且交于一点,图1为a=8时的视窗情形.
(1)当a=15时,l与m的交点坐标为 ;
(2)视窗的大小不变,但其可视范围可以变化,且变化前后原点O始终在视窗中心.
例如,为在视窗中看到(1)中的交点,可将图1中坐标系的单位长度变为原来的,其可视范围就由﹣15≤x≤15及﹣10≤y≤10变成了﹣30≤x≤30及﹣20≤y≤20(如图2).当a=﹣1.2和a=﹣1.5时,l与m的交点分别是点A和B,为能看到m在A和B之间的一整段图象,需要将图1中坐标系的单位长度至少变为原来的,则整数k= .
16.(2020•河北)如图是8个台阶的示意图,每个台阶的高和宽分别是1和2,每个台阶凸出的角的顶点记作Tm(m为1~8的整数).函数y(x<0)的图象为曲线L.
(1)若L过点T1,则k= ;
(2)若L过点T4,则它必定还过另一点Tm,则m= ;
(3)若曲线L使得T1~T8这些点分布在它的两侧,每侧各4个点,则k的整数值有 个.
17.(2019•河北)勘测队按实际需要构建了平面直角坐标系,并标示了A,B,C三地的坐标,数据如图(单位:km).笔直铁路经过A,B两地.
(1)A,B间的距离为 km;
(2)计划修一条从C到铁路AB的最短公路l,并在l上建一个维修站D,使D到A,C的距离相等,则C,D间的距离为 km.
18.(2018•河北)如图1,作∠BPC平分线的反向延长线PA,现要分别以∠APB,∠APC,∠BPC为内角作正多边形,且边长均为1,将作出的三个正多边形填充不同花纹后成为一个图案.例如,若以∠BPC为内角,可作出一个边长为1的正方形,此时∠BPC=90°,而45°是360°(多边形外角和)的,这样就恰好可作出两个边长均为1的正八边形,填充花纹后得到一个符合要求的图案,如图2所示.
图2中的图案外轮廓周长是 ;
在所有符合要求的图案中选一个外轮廓周长最大的定为会标,则会标的外轮廓周长是 .
19.(2017•河北)对于实数p,q,我们用符号min{p,q}表示p,q两数中较小的数,如min{1,2}=1,因此,min{,}= ;若min{(x﹣1)2,x2}=1,则x= .
20.(2016•河北)如图,已知∠AOB=7°,一条光线从点A出发后射向OB边.若光线与OB边垂直,则光线沿原路返回到点A,此时∠A=90°﹣7°=83°.
当∠A<83°时,光线射到OB边上的点A1后,经OB反射到线段AO上的点A2,易知∠1=∠2.若A1A2⊥AO,光线又会沿A2→A1→A原路返回到点A,此时∠A= °.
…
若光线从A点出发后,经若干次反射能沿原路返回到点A,则锐角∠A的最小值= °.
三.解答题(共10小题)
21.(2025•河北)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(0,3),B(6,3),顶点为P.抛物线y=a(x﹣3)2+d(a<0)经过点C(,2).两条抛物线在第一象限内的部分分别记为L1,L2.
(1)求b,c的值及点P的坐标.
(2)点D在L1上,到x轴的距离为.判断L2能否经过点D,若能,求a的值;若不能,请说明理由.
(3)直线AE:y=kx+n(k>0)交L1于点E,点M在线段AE上,且点M的横坐标是点E横坐标的一半.
①若点E与点P重合,点M恰好落在L2上,求a的值;
②若点M为直线AE与L2的唯一公共点,请直接写出k的值.
22.(2024•河北)如图,抛物线C1:y=ax2﹣2x过点(4,0),顶点为Q.抛物线C2:y(x﹣t)2t2﹣2(其中t为常数,且t>2),顶点为P.
(1)直接写出a的值和点Q的坐标.
(2)嘉嘉说:无论t为何值,将C1的顶点Q向左平移2个单位长度后一定落在C2上.
淇淇说:无论t为何值,C2总经过一个定点.
请选择其中一人的说法进行说理.
(3)当t=4时,
①求直线PQ的解析式;
②作直线l∥PQ,当l与C2的交点到x轴的距离恰为6时,求l与x轴交点的横坐标.
(4)设C1与C2的交点A,B的横坐标分别为xA,xB,且xA<xB,点M在C1上,横坐标为m(2≤m≤xB).点N在C2上,横坐标为n(xA≤n≤t),若点M是到直线PQ的距离最大的点,最大距离为d,点N到直线PQ的距离恰好也为d,直接用含t和m的式子表示n.
23.(2023•河北)如图1和图2,平面上,四边形ABCD中,AB=8,,CD=12,DA=6.∠A=90°,点M在AD边上,且DM=2.将线段MA绕点M顺时针旋转n°(0<n≤180)到MA',∠A′MA的平分线MP所在直线交折线AB﹣BC于点P,设点P在该折线上运动的路径长为x(x>0),连接A′P.
(1)若点P在AB上,求证:A'P=AP;
(2)如图2,连接BD.
①求∠CBD的度数,并直接写出当n=180时,x的值;
②若点P到BD的距离为2,求tan∠A′MP的值;
(3)当0<x≤8时,请直接写出点A′到直线AB的距离(用含x的式子表示).
24.(2022•河北)如图1,四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,∠C=30°,AD=3,AB=2,DH⊥BC于点H.将△PQM与该四边形按如图方式放在同一平面内,使点P与A重合,点B在PM上,其中∠Q=90°,∠QPM=30°,PM=4.
(1)求证:△PQM≌△CHD;
(2)△PQM从图1的位置出发,先沿着BC方向向右平移(图2),当点P到达点D后立刻绕点D逆时针旋转(图3),当边PM旋转50°时停止.
①边PQ从平移开始,到绕点D旋转结束,求边PQ扫过的面积;
②如图2,点K在BH上,且BK=9﹣4.若△PQM右移的速度为每秒1个单位长,绕点D旋转的速度为每秒5°,求点K在△PQM区域(含边界)内的时长;
③如图3,在△PQM旋转过程中,设PQ,PM分别交BC于点E,F,若BE=d,直接写出CF的长(用含d的式子表示).
25.(2021•河北)在一平面内,线段AB=20,线段BC=CD=DA=10,将这四条线段顺次首尾相接.把AB固定,让AD绕点A从AB开始逆时针旋转角α(α>0°)到某一位置时,BC,CD将会跟随出现到相应的位置.
论证:如图1,当AD∥BC时,设AB与CD交于点O,求证:AO=10;
发现:当旋转角α=60°时,∠ADC的度数可能是多少?
尝试:取线段CD的中点M,当点M与点B距离最大时,求点M到AB的距离;
拓展:①如图2,设点D与B的距离为d,若∠BCD的平分线所在直线交AB于点P,直接写出BP的长(用含d的式子表示);
②当点C在AB下方,且AD与CD垂直时,直接写出α的余弦值.
26.(2020•河北)如图1和图2,在△ABC中,AB=AC,BC=8,tanC.点K在AC边上,点M,N分别在AB,BC上,且AM=CN=2.点P从点M出发沿折线MB﹣BN匀速移动,到达点N时停止;而点Q在AC边上随P移动,且始终保持∠APQ=∠B.
(1)当点P在BC上时,求点P与点A的最短距离;
(2)若点P在MB上,且PQ将△ABC的面积分成上下4:5两部分时,求MP的长;
(3)设点P移动的路程为x,当0≤x≤3及3<x≤9时,分别求点P到直线AC的距离(用含x的式子表示);
(4)在点P处设计并安装一扫描器,按定角∠APQ扫描△APQ区域(含边界),扫描器随点P从M到B再到N共用时36秒.若AK,请直接写出点K被扫描到的总时长.
27.(2019•河北)如图,若b是正数,直线l:y=b与y轴交于点A;直线a:y=x﹣b与y轴交于点B;抛物线L:y=﹣x2+bx的顶点为C,且L与x轴右交点为D.
(1)若AB=8,求b的值,并求此时L的对称轴与a的交点坐标;
(2)当点C在l下方时,求点C与l距离的最大值;
(3)设x0≠0,点(x0,y1),(x0,y2),(x0,y3)分别在l,a和L上,且y3是y1,y2的平均数,求点(x0,0)与点D间的距离;
(4)在L和a所围成的封闭图形的边界上,把横、纵坐标都是整数的点称为“美点”,分别直接写出b=2019和b=2019.5时“美点”的个数.
28.(2018•河北)如图是轮滑场地的截面示意图,平台AB距x轴(水平)18米,与y轴交于点B,与滑道y(x≥1)交于点A,且AB=1米.运动员(看成点)在BA方向获得速度v米/秒后,从A处向右下飞向滑道,点M是下落路线的某位置.忽略空气阻力,实验表明:M,A的竖直距离h(米)与飞出时间t(秒)的平方成正比,且t=1时h=5,M,A的水平距离是vt米.
(1)求k,并用t表示h;
(2)设v=5.用t表示点M的横坐标x和纵坐标y,并求y与x的关系式(不写x的取值范围),及y=13时运动员与正下方滑道的竖直距离;
(3)若运动员甲、乙同时从A处飞出,速度分别是5米/秒、v乙米/秒.当甲距x轴1.8米,且乙位于甲右侧超过4.5米的位置时,直接写出t的值及v乙的范围.
29.(2017•河北)某厂按用户的月需求量x(件)完成一种产品的生产,其中x>0,每件的售价为18万元,每件的成本y(万元)是基础价与浮动价的和,其中基础价保持不变,浮动价与月需求量x(件)成反比,经市场调研发现,月需求量x与月份n(n为整数,1≤n≤12),符合关系式x=2n2﹣2kn+9(k+3)(k为常数),且得到了表中的数据.
月份n(月)
1
2
成本y(万元/件)
11
12
需求量x(件/月)
120
100
(1)求y与x满足的关系式,请说明一件产品的利润能否是12万元;
(2)求k,并推断是否存在某个月既无盈利也不亏损;
(3)在这一年12个月中,若第m个月和第(m+1)个月的利润相差最大,求m.
30.(2016•河北)如图,抛物线L:y(x﹣t)(x﹣t+4)(常数t>0)与x轴从左到右的交点为B,A,过线段OA的中点M作MP⊥x轴,交双曲线y(k>0,x>0)于点P,且OA•MP=12,
(1)求k值;
(2)当t=1时,求AB的长,并求直线MP与L对称轴之间的距离;
(3)把L在直线MP左侧部分的图象(含与直线MP的交点)记为G,用t表示图象G最高点的坐标;
(4)设L与双曲线有个交点的横坐标为x0,且满足4≤x0≤6,通过L位置随t变化的过程,直接写出t的取值范围.
【10年压轴题】2016-2025年河北省选择、填空、解答题中考真题汇编卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
A
B
D
B
B
D
C
D
一.选择题(共10小题)
1.(2025•河北)在平面直角坐标系中,横、纵坐标都是整数的点称为整点.如图,正方形EFGH与正方形OABC的顶点均为整点.若只将正方形EFGH平移,使其内部(不含边界)有且只有A,B,C三个整点,则平移后点E的对应点坐标为( )
A. B. C. D.
【解答】解:设直线 FG的解析式为 y=kx+b,代入(﹣1,1),(0,﹣1),
∴,解得,
∴直线FG的解析式为 y=﹣2x﹣1,
∵E(1,2),A.当E为时,平移方式为向右平移个单位,向上平移个单位,
∴直线FG平移后的解析式为,此时经过原点,对应的EH经过整点(2,1),符合题意,
B.当E为时,平移方式为向右平移个单位,向上平移个单位,
∴直线FG平移后的解析式为,此时原点在FG下方,对应的EH在整点(2,1)上方,不符合题意,
C.当E为时,平移方式为向右平移个单位,
∴直线FG平移后的解析式为,此时点E在正方形内部,不符合题意,
D.当E为时,平移方式为向右平移个单位,向上平移个单位,
∴直线FG平移后的解析式为此时点E和(2,1)在正方形内部,不符合题意,
故选:A.
2.(2024•河北)平面直角坐标系中,我们把横、纵坐标都是整数,且横、纵坐标之和大于0的点称为“和点”.将某“和点”平移,每次平移的方向取决于该点横、纵坐标之和除以3所得的余数(当余数为0时,向右平移;当余数为1时,向上平移;当余数为2时,向左平移),每次平移1个单位长度.
例:“和点”P(2,1)按上述规则连续平移3次后,到达点P3(2,2),其平移过程如下:.
若“和点”Q按上述规则连续平移16次后,到达点Q16(﹣1,9),则点Q的坐标为( )
A.(6,1)或(7,1) B.(15,﹣7)或(8,0)
C.(6,0)或(8,0) D.(5,1)或(7,1)
【解答】解:根据已知:点P3(2,2)横、纵坐标之和除以3所得的余数为1,继而向上平移1个单位得到P4(2,3),此时横、纵坐标之和除以3所得的余数为2,继而向左平移1个单位得到P5(1,3),此时横、纵坐标之和除以3所得的余数为1,又向上平移1个单位………,因此发现规律为若“和点”横、纵坐标之和除以3所得的余数为0时,先向右平移1个单位,再按照向上、向左,向上、向左不断重复的规律平移;
若“和点”Q按上述规则连续平移16次后,到达点Q16(﹣1.9),则按照“和点”Q16 反向运动16次即可,可以分为两种情况:
①Q16先向右1个单位得到Q15(0,9),此时横、纵坐标之和除以3所得的余数为0,应该是Q15向右平移1个单位得到Q16,故矛盾,不成立; ②Q16先向下1个单位得到Q15(﹣1,8),此时横、纵坐标之和除以3所得的余数为1,则应该向上平移1个 单位得到Q16,故符合题意,
∴点Q16先向下平移,再向右平移,当平移到第15次时,共计向下平移了8次,向右平移了7次,此时坐标为(﹣1+7,9﹣8),即(6,1),
∴最后一次若向右平移则为(7,1),若向左平移则为(5,1),
故选:D.
3.(2023•河北)已知二次函数y=﹣x2+m2x和y=x2﹣m2(m是常数)的图象与x轴都有两个交点,且这四个交点中每相邻两点间的距离都相等,则这两个函数图象对称轴之间的距离为( )
A.2 B.m2 C.4 D.2m2
【解答】解:令y=0,则﹣x2+m2x=0和x2﹣m2=0,
∴x=0或x=m2或x=﹣m或x=m,
∵这四个交点中每相邻两点间的距离都相等,
若m>0,则m2=2m,
∴m=2,
若m<0时,则m2=﹣2m,
∴m=﹣2.
∵抛物线y=x2﹣m2的对称轴为直线x=0,抛物线y=﹣x2+m2x的对称轴为直线x,
∴这两个函数图象对称轴之间的距离2.
故选:A.
4.(2022•河北)题目:“如图,∠B=45°,BC=2,在射线BM上取一点A,设AC=d,若对于d的一个数值,只能作出唯一一个△ABC,求d的取值范围.”对于其答案,甲答:d≥2,乙答:d=1.6,丙答:d,则正确的是( )
A.只有甲答的对
B.甲、丙答案合在一起才完整
C.甲、乙答案合在一起才完整
D.三人答案合在一起才完整
【解答】解:由题意知,当CA⊥BA或CA>BC时,能作出唯一一个△ABC,
①当CA⊥BA时,
∵∠B=45°,BC=2,
∴AC=BC•sin45°=2,
即此时d,
②当CA=BC时,
∵∠B=45°,BC=2,
∴此时AC=2,
即d≥2,
综上,当d或d≥2时能作出唯一一个△ABC,
故选:B.
5.(2021•河北)如图,等腰△AOB中,顶角∠AOB=40°,用尺规按①到④的步骤操作:
①以O为圆心,OA为半径画圆;
②在⊙O上任取一点P(不与点A,B重合),连接AP;
③作AB的垂直平分线与⊙O交于M,N;
④作AP的垂直平分线与⊙O交于E,F.
结论Ⅰ:顺次连接M,E,N,F四点必能得到矩形;
结论Ⅱ:⊙O上只有唯一的点P,使得S扇形FOM=S扇形AOB.
对于结论Ⅰ和Ⅱ,下列判断正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ都对 B.Ⅰ和Ⅱ都不对
C.Ⅰ不对Ⅱ对 D.Ⅰ对Ⅱ不对
【解答】解:如图,连接EM,EN,MF.NF.
∵MN垂直平分AB,EF垂直平分AP,由“垂径定理的逆定理”可知,MN和EF都是⊙O的直径,
∴OM=ON,OE=OF,
∴四边形MENF是平行四边形,
∵EF=MN,
∴四边形MENF是矩形,故(Ⅰ)正确,
观察图形可知当∠MOF=∠AOB,
∴S扇形FOM=S扇形AOB,
观察图形可知,这样的点P不唯一(如图所示),故(Ⅱ)错误,
故选:D.
6.(2020•河北)如图是用三块正方形纸片以顶点相连的方式设计的“毕达哥拉斯”图案.现有五种正方形纸片,面积分别是1,2,3,4,5,选取其中三块(可重复选取)按如图的方式组成图案,使所围成的三角形是面积最大的直角三角形,则选取的三块纸片的面积分别是( )
A.1,4,5 B.2,3,5 C.3,4,5 D.2,2,4
【解答】解:当选取的三块纸片的面积分别是1,4,5时,围成的直角三角形的面积是,
当选取的三块纸片的面积分别是2,3,5时,围成的直角三角形的面积是;
当选取的三块纸片的面积分别是3,4,5时,围成的三角形不是直角三角形;
当选取的三块纸片的面积分别是2,2,4时,围成的直角三角形的面积是,
∵,
∴所围成的三角形是面积最大的直角三角形,则选取的三块纸片的面积分别是2,3,5,
故选:B.
7.(2019•河北)对于题目:“如图1,平面上,正方形内有一长为12、宽为6的矩形,它可以在正方形的内部及边界通过移转(即平移或旋转)的方式,自由地从横放移转到竖放,求正方形边长的最小整数n.”甲、乙、丙作了自认为边长最小的正方形,先求出该边长x,再取最小整数n.
甲:如图2,思路是当x为矩形对角线长时就可移转过去;结果取n=13.
乙:如图3,思路是当x为矩形外接圆直径长时就可移转过去;结果取n=14.
丙:如图4,思路是当x为矩形的长与宽之和的倍时就可移转过去;结果取n=13.
下列正确的是( )
A.甲的思路错,他的n值对
B.乙的思路和他的n值都对
C.甲和丙的n值都对
D.甲、乙的思路都错,而丙的思路对
【解答】解:甲的思路正确,长方形对角线最长,只要对角线能通过就可以,但是计算错误,应为n=14;
乙的思路与计算都正确;
丙的思路与计算都错误,图示情况不是最长;
故选:B.
8.(2018•河北)对于题目“一段抛物线L:y=﹣x(x﹣3)+c(0≤x≤3)与直线l:y=x+2有唯一公共点,若c为整数,确定所有c的值”,甲的结果是c=1,乙的结果是c=3或4,则( )
A.甲的结果正确
B.乙的结果正确
C.甲、乙的结果合在一起才正确
D.甲、乙的结果合在一起也不正确
【解答】解:∵抛物线L:y=﹣x(x﹣3)+c(0≤x≤3)与直线l:y=x+2有唯一公共点
∴①如图1所示,抛物线与直线相切时,只有一个交点,
联立解析式,
得x2﹣2x+2﹣c=0,
Δ=(﹣2)2﹣4(2﹣c)=0,
解得:c=1,
当c=1时,相切时只有一个交点,和题目相符 所以不用舍去;
②如图2所示,抛物线与直线不相切,但在0≤x≤3上只有一个交点,
此时两个临界值分别为(0,2)和(3,5)在抛物线上,
∴c的最小值=2,但取不到,c的最大值=5,能取到,此时和题目相符,
∴2<c≤5,
又∵c为整数,
∴c=3,4,5,
综上,c=1,3,4,5,所以甲、乙的结果合在一起也不正确,
故选:D.
9.(2017•河北)已知正方形MNOK和正六边形ABCDEF边长均为1,把正方形放在正六边形中,使OK边与AB边重合,如图所示,按下列步骤操作:
将正方形在正六边形中绕点B顺时针旋转,使KM边与BC边重合,完成第一次旋转;再绕点C顺时针旋转,使MN边与CD边重合,完成第二次旋转;…在这样连续6次旋转的过程中,点B,M间的距离可能是( )
A.1.4 B.1.1 C.0.8 D.0.5
【解答】解:如图,在这样连续6次旋转的过程中,点M的运动轨迹是图中的红线,
观察图象可知点B,M间的距离大于等于2小于等于1,
故选:C.
10.(2016•河北)如图,∠AOB=120°,OP平分∠AOB,且OP=2.若点M,N分别在OA,OB上,且△PMN为等边三角形,则满足上述条件的△PMN有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.3个以上
【解答】解:如图在OA、OB上截取OE=OF=OP,作∠MPN=60°.
∵OP平分∠AOB,
∴∠EOP=∠POF=60°,
∵OP=OE=OF,
∴△OPE,△OPF是等边三角形,
∴EP=OP,∠EPO=∠OEP=∠PON=∠MPN=60°,
∴∠EPM=∠OPN,
在△PEM和△PON中,
,
∴△PEM≌△PON.
∴PM=PN,∵∠MPN=60°,
∴△PNM是等边三角形,
∴只要∠MPN=60°,△PMN就是等边三角形,
故这样的三角形有无数个.
解法二:过点P作PE⊥OA于点E,PF⊥OB于点F,作∠MPN=60°
.
∵PE⊥OA,PF⊥OB,∠AOB=120°,OP平分∠AOB,
∴PE=PF,∠EPF=60°,
∵∠EPF=∠MPN=60°,
∴∠MPE=∠NPF,
∵∠PEM=∠PFN=90°,
∴△PEM≌△PFN(ASA),
∴PM=PN,
∴△PMN是等边三角形,
故这样的三角形有无数个.
故选:D.
二.填空题(共10小题)
11.(2025•河北)2025年3月是第10个全国近视防控宣传教育月,活动主题为“抓早抓小抓关键,更快降低近视率”.如图是一幅眼肌运动训练图,其中数字1﹣12对应的点均匀分布在一个圆上,数字0对应圆心.图中以数字0~12对应的点为端点的所有线段中,有一条线段的长与其他的都不相等.若该圆的半径为1,则这条线段的长为 .
(参考数据:sin15°,sin75°)
眼肌运动训练图
使用方法:以0,1,2,3,…的顺序沿着箭头方向移动眼球.移动一圈后再回到原点,反复进行.
【解答】解:如图所示,设数字0记为圆心O,数字6记为A,数字7记为B,过点O作OD⊥AB于点D,
眼肌运动训练图
使用方法:以0,1,2,3,…的顺序沿着箭头方向移动眼球.移动一圈后再回到原点,反复进行.
由图可得,线段AB的长与其他的都不相等,
∵其中数字1﹣12对应的点均匀分布在一个圆上,
∴360°÷12=30°,
∴相邻两个数字与圆心O组成的圆心角为30°,
∴∠AOB=30°×5=150°,
∴,
∵OD⊥AB,
∴∠BOD=75°,
∴,
即,
∴,
∵OA=OB,OD⊥AB,
∴,
∴这条线段的长为,
故答案为:.
12.(2024•河北)如图,△ABC的面积为2,AD为BC边上的中线,点A,C1,C2,C3是线段CC4的五等分点,点A,D1,D2是线段DD3的四等分点,点A是线段BB1的中点.
(1)△AC1D1的面积为 1 ;
(2)△B1C4D3的面积为 7 .
【解答】解:(1)连接B1D1、B1D2、B1C2、B1C3、C3D3,
∵△ABC的面积为2,AD为BC边上的中线,
∴,
∵点A,C1,C2,C3是线段CC4的五等分点,
∴,
∵点A,D1,D2是线段DD3的四等分点,
∴,
∵点A是线段BB1的中点,
∴,
在△AC1D1和△ACD中,
,
∴△AC1D1≌△ACD(SAS),
∴,∠C1D1A=∠CDA,
∴△AC1D1的面积为1,
故答案为:1;
(2)在△AB1D1和△ABD中,
,
∴△AB1D1≌△ABD(SAS),
∴,∠B1D1A=∠BDA,
∵∠BDA+∠CDA=180°,
∴∠B1D1A+∠C1D1A=180°,
∴C1、D1、B1三点共线,
∴,
∵AC1=C1C2=C2C3=C3C4,
∴,
∵AD1=D1D2=D2D3,,
∴,
在△AC3D3和△ACD中,
,∠C3AD3=∠CAD,
∴△C3AD3∽△CAD,
∴,
∴,
∵AC1=C1C2=C2C3=C3C4,
∴,
∴,
∴△B1C4D3的面积为7,
故答案为:7.
13.(2023•河北)将三个相同的六角形螺母并排摆放在桌面上,其俯视图如图1,正六边形边长为2且各有一个顶点在直线l上.两侧螺母不动,把中间螺母抽出并重新摆放后,其俯视图如图2,其中,中间正六边形的一边与直线l平行,有两边分别经过两侧正六边形的一个顶点.则图2中:
(1)∠α= 30 度;
(2)中间正六边形的中心到直线l的距离为 2 (结果保留根号).
【解答】解:(1)作图如图所示,
∵多边形是正六边形,
∴∠ACB=60°,
∵BC∥直线l,
∴∠ABC=90°,
∴α=30°;
故答案为:30°;
(2)取中间正六边形的中心为O,
作图如图所示,由题意得,AG∥BF,AB∥GF,BF⊥AB,
∴四边形ABFG为矩形,
∴AB=GF,
∵∠BAC=∠FGH,∠ABC=∠GFH=90°,
∴△ABC≌△GFH(SAS),
∴BC=FH,
在Rt△PDE中,DE=1,PE,
由图1知AG=BF=2PE=2,OM=PE,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
∴中间正六边形的中心到直线l的距离为2,
故答案为:2.
14.(2022•河北)如图,棋盘旁有甲、乙两个围棋盒.
(1)甲盒中都是黑子,共10个.乙盒中都是白子,共8个.嘉嘉从甲盒拿出a个黑子放入乙盒,使乙盒棋子总数是甲盒所剩棋子数的2倍,则a= 4 ;
(2)设甲盒中都是黑子,共m(m>2)个,乙盒中都是白子,共2m个.嘉嘉从甲盒拿出a(1<a<m)个黑子放入乙盒中,此时乙盒棋子总数比甲盒所剩棋子数多 (m+2a) 个;接下来,嘉嘉又从乙盒拿回a个棋子放到甲盒,其中含有x(0<x<a)个白子,此时乙盒中有y个黑子,则的值为 1 .
【解答】解:(1)依题意有:a+8=2(10﹣a),
解得a=4.
故答案为:4;
(2)依题意有:2m+a﹣(m﹣a)=(m+2a)个,
y=a﹣(a﹣x)=a﹣a+x=x,
1.
故答案为:(m+2a),1.
15.(2021•河北)用绘图软件绘制双曲线m:y与动直线l:y=a,且交于一点,图1为a=8时的视窗情形.
(1)当a=15时,l与m的交点坐标为 (4,15) ;
(2)视窗的大小不变,但其可视范围可以变化,且变化前后原点O始终在视窗中心.
例如,为在视窗中看到(1)中的交点,可将图1中坐标系的单位长度变为原来的,其可视范围就由﹣15≤x≤15及﹣10≤y≤10变成了﹣30≤x≤30及﹣20≤y≤20(如图2).当a=﹣1.2和a=﹣1.5时,l与m的交点分别是点A和B,为能看到m在A和B之间的一整段图象,需要将图1中坐标系的单位长度至少变为原来的,则整数k= 4 .
【解答】解:(1)a=15时,y=15,
由得:,
故答案为:(4,15);
(2)由得,
∴A(﹣50,﹣1.2),
由得,
∴B(﹣40,﹣1.5),
为能看到m在A(﹣50,﹣1.2)和B(﹣40,﹣1.5)之间的一整段图象,需要将图1中坐标系的单位长度至少变为原来的,
∴整数k=4.
故答案为:4.
16.(2020•河北)如图是8个台阶的示意图,每个台阶的高和宽分别是1和2,每个台阶凸出的角的顶点记作Tm(m为1~8的整数).函数y(x<0)的图象为曲线L.
(1)若L过点T1,则k= ﹣16 ;
(2)若L过点T4,则它必定还过另一点Tm,则m= 5 ;
(3)若曲线L使得T1~T8这些点分布在它的两侧,每侧各4个点,则k的整数值有 7 个.
【解答】解:(1)∵每个台阶的高和宽分别是1和2,
∴T1(﹣16,1),T2(﹣14,2),T3(﹣12,3),T4(﹣10,4),T5(﹣8,5),T6(﹣6,6),T7(﹣4,7),T8(﹣2,8),
∵L过点T1,
∴k=﹣16×1=﹣16,
故答案为:﹣16;
(2)∵L过点T4,
∴k=﹣10×4=﹣40,
∴反比例函数解析式为:y,
当x=﹣8时,y=5,
∴T5在反比例函数图象上,
∴m=5,
故答案为:5;
(3)若曲线L过点T1(﹣16,1),T8(﹣2,8)时,k=﹣16,
若曲线L过点T2(﹣14,2),T7(﹣4,7)时,k=﹣14×2=﹣28,
若曲线L过点T3(﹣12,3),T6(﹣6,6)时,k=﹣12×3=﹣36,
若曲线L过点T4(﹣10,4),T5(﹣8,5)时,k=﹣40,
∵曲线L使得T1~T8这些点分布在它的两侧,每侧各4个点,
∴﹣36<k<﹣28,
∴整数k=﹣35,﹣34,﹣33,﹣32,﹣31,﹣30,﹣29共7个,
故答案为:7.
17.(2019•河北)勘测队按实际需要构建了平面直角坐标系,并标示了A,B,C三地的坐标,数据如图(单位:km).笔直铁路经过A,B两地.
(1)A,B间的距离为 20 km;
(2)计划修一条从C到铁路AB的最短公路l,并在l上建一个维修站D,使D到A,C的距离相等,则C,D间的距离为 13 km.
【解答】解:(1)由A、B两点的纵坐标相同可知:AB∥x轴,
∴AB=12﹣(﹣8)=20;
(2)过点C作l⊥AB于点E,连接AC,作AC的垂直平分线交直线l于点D,
由(1)可知:CE=1﹣(﹣17)=18,
AE=12,
设CD=x,
∴AD=CD=x,
由勾股定理可知:x2=(18﹣x)2+122,
∴解得:x=13,
∴CD=13,
故答案为:(1)20;(2)13;
18.(2018•河北)如图1,作∠BPC平分线的反向延长线PA,现要分别以∠APB,∠APC,∠BPC为内角作正多边形,且边长均为1,将作出的三个正多边形填充不同花纹后成为一个图案.例如,若以∠BPC为内角,可作出一个边长为1的正方形,此时∠BPC=90°,而45°是360°(多边形外角和)的,这样就恰好可作出两个边长均为1的正八边形,填充花纹后得到一个符合要求的图案,如图2所示.
图2中的图案外轮廓周长是 14 ;
在所有符合要求的图案中选一个外轮廓周长最大的定为会标,则会标的外轮廓周长是 21 .
【解答】解:图2中的图案外轮廓周长是:8+8﹣2=14;
设∠BPC=2x,
∴以∠BPC为内角的正多边形的边数为:,
以∠APB为内角的正多边形的边数为:,
∴图案外轮廓周长是:2226,
根据题意可知:2x的值只能为60°,90°,120°,144°,
∴当x=30时,周长最大,此时图案定为会标,
则会标的外轮廓周长是:6=21,
故答案为:14,21.
19.(2017•河北)对于实数p,q,我们用符号min{p,q}表示p,q两数中较小的数,如min{1,2}=1,因此,min{,}= ;若min{(x﹣1)2,x2}=1,则x= 2或﹣1 .
【解答】方法一:
解:min{,},
∵min{(x﹣1)2,x2}=1,
当x=0.5时,x2=(x﹣1)2,不可能得出,最小值为1,
∴当x>0.5时,(x﹣1)2<x2,
则(x﹣1)2=1,
x﹣1=±1,
x﹣1=1,x﹣1=﹣1,
解得:x1=2,x2=0(不合题意,舍去),
当x<0.5时,(x﹣1)2>x2,
则x2=1,
解得:x1=1(不合题意,舍去),x2=﹣1,
综上所述:x的值为:2或﹣1.
故答案为:;2或﹣1.
方法二:
解:如图1,在同一坐标系内,作出函数y1=x2与y2=(x﹣1)2的图象,
∵min{p,q}表示p,q两数中较小的数,
令y=min{(x﹣1)2,x2},其图象如图2,由图象可知,y=1时,自变量x的值为2或﹣1.
20.(2016•河北)如图,已知∠AOB=7°,一条光线从点A出发后射向OB边.若光线与OB边垂直,则光线沿原路返回到点A,此时∠A=90°﹣7°=83°.
当∠A<83°时,光线射到OB边上的点A1后,经OB反射到线段AO上的点A2,易知∠1=∠2.若A1A2⊥AO,光线又会沿A2→A1→A原路返回到点A,此时∠A= 76 °.
…
若光线从A点出发后,经若干次反射能沿原路返回到点A,则锐角∠A的最小值= 6 °.
【解答】解:∵A1A2⊥AO,∠AOB=7°,
∴∠1=∠2=90°﹣7°=83°,
∴∠A=∠1﹣∠AOB=76°,
如图:
当MN⊥OA时,光线沿原路返回,如图:
∴∠4=∠3=90°﹣7°=83°=90°﹣1×7°=83°,
∴∠6=∠5=∠4﹣∠AOB=83°﹣7°=76°=90°﹣2×7°,
∴∠8=∠7=∠6﹣∠AOB=76°﹣7°=69°=90°﹣3×7°,
∴∠9=∠8﹣∠AOB=69°﹣7°=62°=90°﹣4×7°,
由以上规律可知,∠A=90°﹣2n•7°,
当n=6时,∠A取得最小值,最小度数为6°,
当MN⊥OB时,光线也能沿原路返回,如图:
∴∠1=∠2=90°﹣7°=83°=90°﹣1×7°=83°,
∴∠4=∠5=∠2﹣∠AOB=83°﹣7°=76°=90°﹣2×7°,
∴∠3=∠6=∠5﹣∠AOB=76°﹣7°=69°=90°﹣3×7°,
∴∠7=∠8=∠6﹣∠AOB=69°﹣7°=62°=90°﹣4×7°,
∴∠9=∠8﹣∠AOB=90°﹣5×7°=55°,
由以上规律可知,∠A=90°﹣(2n﹣1)•7°,
当n=6时,∠A取得最小值,最小度数为13°,
综上,∠A的最小值为6°.
故答案为:76,6.
三.解答题(共10小题)
21.(2025•河北)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(0,3),B(6,3),顶点为P.抛物线y=a(x﹣3)2+d(a<0)经过点C(,2).两条抛物线在第一象限内的部分分别记为L1,L2.
(1)求b,c的值及点P的坐标.
(2)点D在L1上,到x轴的距离为.判断L2能否经过点D,若能,求a的值;若不能,请说明理由.
(3)直线AE:y=kx+n(k>0)交L1于点E,点M在线段AE上,且点M的横坐标是点E横坐标的一半.
①若点E与点P重合,点M恰好落在L2上,求a的值;
②若点M为直线AE与L2的唯一公共点,请直接写出k的值.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(0,3),B(6,3),顶点为P,
∴,
解得:b=6,c=3,
∴y=﹣x2+6x+3=﹣(x﹣3)2+12,
∴P(3,12);
(2)∵点D在L1(第一象限)上,到x轴的距离为,
则,
∴当时,,
解得:或,
∴或,
∵抛物线y=a(x﹣3)2+d(a<0)经过点,对称轴为直线x=3,
∴L2经过点和,
∴L2不能经过点D,
(3)①∵A(0,3),P(3,12),
当E,P重合时,则E(3,12),
∵M是AE的中点,
∴,
∵点恰好落在L2上,L2经过点,
∴,
解得:;
②直线AE:y=kx+n(k>0)交L1于点E,A(0,3),
∴n=3,
∴直线AE的解析式为y=kx+3,
∵y=a(x﹣3)2+d(a<0)经过点,
∴,
∴,
∴,
联立,
消去y得,,
∴,则,
∵点M的横坐标是点E横坐标的一半,
∴,即,
将E代入y=﹣x2+6x+3,
∴
∵点M为直线AE与L2的唯一公共点,
∴②,
联立①②得:或,
当时,唯一公共点不在第一象限,不符合题意,
∴.
22.(2024•河北)如图,抛物线C1:y=ax2﹣2x过点(4,0),顶点为Q.抛物线C2:y(x﹣t)2t2﹣2(其中t为常数,且t>2),顶点为P.
(1)直接写出a的值和点Q的坐标.
(2)嘉嘉说:无论t为何值,将C1的顶点Q向左平移2个单位长度后一定落在C2上.
淇淇说:无论t为何值,C2总经过一个定点.
请选择其中一人的说法进行说理.
(3)当t=4时,
①求直线PQ的解析式;
②作直线l∥PQ,当l与C2的交点到x轴的距离恰为6时,求l与x轴交点的横坐标.
(4)设C1与C2的交点A,B的横坐标分别为xA,xB,且xA<xB,点M在C1上,横坐标为m(2≤m≤xB).点N在C2上,横坐标为n(xA≤n≤t),若点M是到直线PQ的距离最大的点,最大距离为d,点N到直线PQ的距离恰好也为d,直接用含t和m的式子表示n.
【解答】解:(1)∵抛物线过点(4,0),顶点为Q,
∴16a﹣8=0,
解得,
∴抛物线为,
∴Q(2,﹣2);
(2)把Q(2,﹣2)向左平移2个单位长度得到对应点的坐标为(0,﹣2),
当x=0时,,
∴(0,﹣2)在C2上,
∴嘉嘉说法正确;
,
当x=0时,y=﹣2,
∴,
过定点(0,﹣2),
∴淇淇说法正确;
(3)①当t=4时,,
∴顶点P(4,6),
而Q(2,﹣2),
设PQ为y=cx+f,
∴,
解得,
∴PQ为y=4x﹣10;
②∵P(4,6),
∴P到x轴的距离为6,
∴l与C2交点的纵坐标为﹣6,
当时(等于6两直线重合不符合题意),
(x﹣4)2=24,
∴,
∵直线PQ的解析式为y=4x﹣10,
当y=﹣6时,﹣6=4x﹣10,
解得x=1,
y=4x﹣10=0时,x,
设l与x轴交点横坐标为x,
则1﹣(4﹣2),
解得,
此时直线l与x轴交点的横坐标为;
(4+2)﹣1=x,
解得,
此时直线l与x轴交点的横坐标为.
综上,直线l与x轴交点的横坐标为或;
(4)∵,,
∴C2是由C1通过旋转180°,再平移得到的,两个函数图象的形状相同,
如图,连接MN交PQ于点L,四边形MPNQ是平行四边形.
当点M是到直线PQ的距离最大的点,最大距离为d,点N到直线PQ的距离恰好也为d,
∵Q(2,﹣2),P(t,),
∴L的横坐标为,,,
∴L的横坐标为,
∴,
解得n=2+t﹣m.
23.(2023•河北)如图1和图2,平面上,四边形ABCD中,AB=8,,CD=12,DA=6.∠A=90°,点M在AD边上,且DM=2.将线段MA绕点M顺时针旋转n°(0<n≤180)到MA',∠A′MA的平分线MP所在直线交折线AB﹣BC于点P,设点P在该折线上运动的路径长为x(x>0),连接A′P.
(1)若点P在AB上,求证:A'P=AP;
(2)如图2,连接BD.
①求∠CBD的度数,并直接写出当n=180时,x的值;
②若点P到BD的距离为2,求tan∠A′MP的值;
(3)当0<x≤8时,请直接写出点A′到直线AB的距离(用含x的式子表示).
【解答】(1)证明:∵将线段MA绕点M顺时针旋转n° (0<n≤180)得到MA′,
∴A′M=AM,
∵∠A′MA的平分线MP所在的直线交折线AB﹣BC于点P,
∴∠A′MP=∠AMP,
∵PM=PM,
∴△A′MP≌△AMP(SAS),
∴A′P=AP;
(2)解:①∵AB=8,DA=6,∠A=90°,
∴BD10,
又∵,CD=12,
∴BD2+BC2=100+44=144,CD2=144,
∴BD2+BC2=CD2,
∴∠CBD=90°;
如图2所示,当n=180时,设MP交BD与点N.
∵PM平分∠A′MA.∠PMA=90°,
∴PM∥AB,
∴△DNM∽△DBA,
∴,
∵DM=2,DA=6,
∴,
∴,
∴,
∵∠PBN=∠NMD=90°,∠PNB=∠DNM,
∴△PBN∽△DMN,
∴,即 ,
∴PB=5,
∴x=AB+PB=8+5=13.
②如图所示,当P点在AB上时,PQ=2,∠A′MP=∠AMP,
∴AB=8,DA=6,∠A=90°,
∴,
∴,
∴BP,
∴,
∴tan∠AMP,
如图所示,当P在BC上时,则PB=2,过点P作PQ⊥AB交AB的延长线于点Q,延长MP交AB的延长线于点H,
∵∠PQB=∠CBD=∠DAB=90°,
∴∠QPB=90°﹣∠PBQ=∠DBA,
∴△PQB∽△BAD,
∴,即 ,
∴,,
∴,
∵PQ⊥AB,DA⊥AB,
∴PQ∥AD,
∴△HPQ∽△HMA,
∴,
∴,
解得:,
∴tan∠AMP=tan∠QPH,
综上所述,tan∠A′MP的值为或;
(3)解:∵当0<x≤8时,
∴P在AB上,
如图所示,过点A′作A′F⊥AD于点F,过点P作PE⊥A′F于点E,则四边形AFEP是矩形,
由△A′PE∽△MA'F,
∴,
∵A′P=AP=x,MA′=MA=4,设 A′F=y,PE=h,
即
∴,4(x﹣y)=x(h﹣4),
∴,
整理得 ,
即点A′到直线AB的距离为.
解法二:连接AA′交PM于点G,过点A′作A′H⊥AB于点H.
∵MA=MA′,∠PMA=∠PMA′,
∴PM⊥AA′,GA=GA′,
∵AP=x,AM=4,
∴PM,
∴AG,
∴AA′=2AG,
∵PG=PA•coS∠APM,
∵PA•A′H•AA′•PG,
∴A′H.
24.(2022•河北)如图1,四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,∠C=30°,AD=3,AB=2,DH⊥BC于点H.将△PQM与该四边形按如图方式放在同一平面内,使点P与A重合,点B在PM上,其中∠Q=90°,∠QPM=30°,PM=4.
(1)求证:△PQM≌△CHD;
(2)△PQM从图1的位置出发,先沿着BC方向向右平移(图2),当点P到达点D后立刻绕点D逆时针旋转(图3),当边PM旋转50°时停止.
①边PQ从平移开始,到绕点D旋转结束,求边PQ扫过的面积;
②如图2,点K在BH上,且BK=9﹣4.若△PQM右移的速度为每秒1个单位长,绕点D旋转的速度为每秒5°,求点K在△PQM区域(含边界)内的时长;
③如图3,在△PQM旋转过程中,设PQ,PM分别交BC于点E,F,若BE=d,直接写出CF的长(用含d的式子表示).
【解答】(1)证明:∵四边形ABHD是矩形,
∴AB=DH=2,∠DHB=∠DHC=90°,
在Rt△AQM中,∠Q=90°,∠QAM=30°,AM=4,
∴QMAM=2,
∴QM=DH,
∵∠Q=∠DHC=90°,∠QAM=∠C=30°,
在△PQM和△CHD中,
,
∴△PQM≌△CHD(AAS);
(2)解:①如图1中,PQ扫过的面积=平行四边形AQQ′D的面积+扇形DQ′Q″的面积.
设QQ′交AM于点T.
∵AQQM=6,QT⊥AM,
∴AT=AQ•cos30°=3,
∴PQ扫过的面积=3×395π;
②如图2﹣1中,连接DK.当DM运动到与DH重合时,
∵BH=AD=3,BK=9﹣4,
∴KH=3﹣(9﹣4)=46,
∴CK=46+6=4,
∵CD=2DH=4,
∴CD=CK,
∴∠CKD(180°﹣30°)=75°,
∴∠KDH=15°,
∵∠QDK=30°﹣15°=15°,
∴点K在△PQM区域(含边界)内的时长(43)s;
③如图3中,
在Rt△CDH中,DH=2,∠C=30°,
∴CHDH=6,
∵BH=3,BE=d,
∴EH=|3﹣d|,
∵DH=2,∠DHE=90°,
∴DE2=EH2+DH2=(3﹣d)2+(2)2,
∵∠DEF=∠CED,∠EDF=∠C=30°,
∴△DEF∽△CED,
∴DE2=EF•EC,
∴(3﹣d)2+12=EF•(9﹣d),
∴EF,
∴CF=BC﹣BE﹣EF=9﹣d.
25.(2021•河北)在一平面内,线段AB=20,线段BC=CD=DA=10,将这四条线段顺次首尾相接.把AB固定,让AD绕点A从AB开始逆时针旋转角α(α>0°)到某一位置时,BC,CD将会跟随出现到相应的位置.
论证:如图1,当AD∥BC时,设AB与CD交于点O,求证:AO=10;
发现:当旋转角α=60°时,∠ADC的度数可能是多少?
尝试:取线段CD的中点M,当点M与点B距离最大时,求点M到AB的距离;
拓展:①如图2,设点D与B的距离为d,若∠BCD的平分线所在直线交AB于点P,直接写出BP的长(用含d的式子表示);
②当点C在AB下方,且AD与CD垂直时,直接写出α的余弦值.
【解答】论证:
证明:∵AD∥BC,
∴∠A=∠B,∠C=∠D,
在△AOD和△BOC中,
,
∴△AOD≌△BOC(ASA),
∴AO=BO,
∵AO+BO=AB=20,
∴AO=10;
发现:①设AB的中点为O,如图:
当AD从初始位置AO绕A逆时针旋转60°时,BC也从初始位置BC'绕点B逆时针旋转60°,
而BO=BC'=10,
∴△BC'O是等边三角形,
∴BC旋转到BO的位置,即C与O重合,
∵AO=AD=CD=10,
∴△ADC是等边三角形,
∴此时∠ADC=60°;
②如图:
当AD从AO绕A逆时针旋转60°时,CD从CD'的位置开始也旋转60°,故△ADO和△CDO都是等边三角形,
∴此时∠ADC=120°,
综上所述,∠ADC为60°或120°;
尝试:取线段CD的中点M,当点M与点B距离最大时,D、C、B共线,过D作DQ⊥AB于Q,过M作MN⊥AB于N,如图:
由已知可得AD=10,BD=BC+CD=20,BM=CM+BC=15,
设AQ=x,则BQ=20﹣x,
∵AD2﹣AQ2=DQ2=BD2﹣BQ2,
∴100﹣x2=400﹣(20﹣x)2,
解得x,
∴AQ,
∴DQ,
∵DQ⊥AB,MN⊥AB,
∴MN∥DQ,
∴,即,
∴MN,
∴点M到AB的距离为;
拓展:
①设直线CP交DB于H,过D作DG⊥AB于G,连接DP,连接BD,如图:
∵BC=DC=10,CP平分∠BCD,
∴∠BHC=∠DHC=90°,BHBDd,
设BG=m,则AG=20﹣m,
∵AD2﹣AG2=BD2﹣BG2,
∴100﹣(20﹣m)2=d2﹣m2,
∴m,
∴BG,
∵∠BHP=∠BGD=90°,∠PBH=∠DBG,
∴△BHP∽△BGD,
∴,
∴BP;
②方法一:
过B作BG⊥CD于G,如图:
设AN=t,则BN=20﹣t,DN,
∵∠D=∠BGN=90°,∠AND=∠BNG,
∴△ADN∽△BGN,
∴,
即,
∴NG,BG,
Rt△BCG中,BC=10,
∴CG,
∵CD=10,
∴DN+NG+CG=10,
即10,
∴t(20﹣t)2010t,
202010t,即2t﹣2,
两边平方,整理得:3t2﹣40t=﹣4t,
∵t≠0,
∴3t﹣40=﹣4,
解得t(大于20,舍去)或t,
∴AN,
∴cosα.
方法二:过C作CK⊥AB于K,过F作FH⊥AC于H,如图:
∵AD=CD=10,AD⊥DC,
∴AC2=200,
∵AC2﹣AK2=BC2﹣BK2,
∴200﹣AK2=100﹣(20﹣AK)2,
解得AK,
∴CK,
Rt△ACK中,tan∠KAC,
Rt△AFH中,tan∠KAC,
设FHn,则CH=FHn,AH=5n,
∵AC=AH+CH=10,
∴5nn=10,
解得n,
∴AFn•,
Rt△ADF中,
cosα.
26.(2020•河北)如图1和图2,在△ABC中,AB=AC,BC=8,tanC.点K在AC边上,点M,N分别在AB,BC上,且AM=CN=2.点P从点M出发沿折线MB﹣BN匀速移动,到达点N时停止;而点Q在AC边上随P移动,且始终保持∠APQ=∠B.
(1)当点P在BC上时,求点P与点A的最短距离;
(2)若点P在MB上,且PQ将△ABC的面积分成上下4:5两部分时,求MP的长;
(3)设点P移动的路程为x,当0≤x≤3及3<x≤9时,分别求点P到直线AC的距离(用含x的式子表示);
(4)在点P处设计并安装一扫描器,按定角∠APQ扫描△APQ区域(含边界),扫描器随点P从M到B再到N共用时36秒.若AK,请直接写出点K被扫描到的总时长.
【解答】解:(1)如图1中,过点A作AH⊥BC于H.
∵AB=AC,AH⊥BC,
∴BH=CH=4,∠B=∠C,
∴tan∠B=tan∠C,
∴AH=3,AB=AC5.
∴当点P在BC上时,PA⊥BC时,点P到A的最短距离为3.
(2)如图1中,∵∠APQ=∠B,
∴PQ∥BC,
∴△APQ∽△ABC,
∵PQ将△ABC的面积分成上下4:5,
∴()2,
∴,
∴AP,
∴PM=AP﹣AM2.
(3)当0≤x≤3时,如图1﹣1中,过点P作PJ⊥CA交CA的延长线于J.
∵PQ∥BC,
∴,∠AQP=∠C,
∴,
∴PQ(x+2),
∵sin∠AQP=sin∠C,
∴PJ=PQ•sin∠AQP(x+2).
当3<x≤9时,如图2中,过点P作PJ⊥AC于J.此时PC=8+5﹣2﹣x=11﹣x,
同法可得PJ=PC•sin∠C(11﹣x).
综上,PJ;
(4)由题意点P的运动速度单位长度/秒.
当3<x≤9时,设点P移动的路程为x,CQ=y.
∵∠APC=∠B+∠BAP=∠APQ+∠CPQ,∠APQ=∠B,
∴∠BAP=∠CPQ,
∵∠B=∠C,
∴△ABP∽△PCQ,
∴,
∴,
∴y(x﹣7)2,
∵0,
∴x=7时,y有最大值,最大值,
∵AK,
∴CK=5,
当y时,(x﹣7)2,
解得x=7±,
∴点K被扫描到的总时长=(6﹣3)23(秒).
27.(2019•河北)如图,若b是正数,直线l:y=b与y轴交于点A;直线a:y=x﹣b与y轴交于点B;抛物线L:y=﹣x2+bx的顶点为C,且L与x轴右交点为D.
(1)若AB=8,求b的值,并求此时L的对称轴与a的交点坐标;
(2)当点C在l下方时,求点C与l距离的最大值;
(3)设x0≠0,点(x0,y1),(x0,y2),(x0,y3)分别在l,a和L上,且y3是y1,y2的平均数,求点(x0,0)与点D间的距离;
(4)在L和a所围成的封闭图形的边界上,把横、纵坐标都是整数的点称为“美点”,分别直接写出b=2019和b=2019.5时“美点”的个数.
【解答】解:(1)当x=0时,y=x﹣b=﹣b,
∴B (0,﹣b),
∵AB=8,而A(0,b),
∴b﹣(﹣b)=8,
∴b=4.
∴L:y=﹣x2+4x,
∴L的对称轴x=2,
当x=2时,y=x﹣4=﹣2,
∴L的对称轴与a的交点为(2,﹣2 );
(2)y=﹣(x)2,
∴L的顶点C()
∵点C在l下方,
∴C与l的距离b(b﹣2)2+1≤1,
∴点C与l距离的最大值为1;
(3)由题意得,即y1+y2=2y3,
得b+x0﹣b=2(﹣x02+bx0)
解得x0=0或x0=b.但x0≠0,取x0=b,
对于L,当y=0时,0=﹣x2+bx,即0=﹣x(x﹣b),
解得x1=0,x2=b,
∵b>0,
∴右交点D(b,0).
∴点(x0,0)与点D间的距离b﹣(b)
(4)①当b=2019时,抛物线解析式L:y=﹣x2+2019x
直线解析式a:y=x﹣2019
联立上述两个解析式可得:x1=﹣1,x2=2019,
∴可知每一个整数x的值 都对应的一个整数y值,且﹣1和2019之间(包括﹣1和2019)共有2021个整数;
∵另外要知道所围成的封闭图形边界分两部分:线段和抛物线,
∴线段和抛物线上各有2021个整数点
∴总计4042个点,
∵这两段图象交点有2个点重复,
∴“美点”的个数:4042﹣2=4040(个);
②当b=2019.5时,
抛物线解析式L:y=﹣x2+2019.5x,
直线解析式a:y=x﹣2019.5,
联立上述两个解析式可得:x1=﹣1,x2=2019.5,
∴当x取整数时,在一次函数y=x﹣2019.5上,y取不到整数值,因此在该图象上“美点”为0,
在二次函数y=﹣x2+2019.5x图象上,当x为偶数时,函数值y可取整数,
可知﹣1到2019.5之 间有1010个偶数,因此“美点”共有1010个.
故b=2019时“美点”的个数为4040个,b=2019.5时“美点”的个数为1010个.
28.(2018•河北)如图是轮滑场地的截面示意图,平台AB距x轴(水平)18米,与y轴交于点B,与滑道y(x≥1)交于点A,且AB=1米.运动员(看成点)在BA方向获得速度v米/秒后,从A处向右下飞向滑道,点M是下落路线的某位置.忽略空气阻力,实验表明:M,A的竖直距离h(米)与飞出时间t(秒)的平方成正比,且t=1时h=5,M,A的水平距离是vt米.
(1)求k,并用t表示h;
(2)设v=5.用t表示点M的横坐标x和纵坐标y,并求y与x的关系式(不写x的取值范围),及y=13时运动员与正下方滑道的竖直距离;
(3)若运动员甲、乙同时从A处飞出,速度分别是5米/秒、v乙米/秒.当甲距x轴1.8米,且乙位于甲右侧超过4.5米的位置时,直接写出t的值及v乙的范围.
【解答】解:(1)把点A(1,18)代入y,得,18,
∴k=18,
设h=at2,把t=1,h=5代入,得,a=5,
∴h=5t2.
(2)∵v=5,AB=1米,
∴x=5t+1,
∵h=5t2,OB=18米,
∴y=﹣5t2+18,
由x=5t+1,
则t,
∴y,
当y=13时,13,
解得x=6或﹣4,
∵x≥1,
∴x=6,
把x=6代入,得,y,
y=3,
∴运动员与正下方滑道的竖直距离是13﹣3=10(米).
(3)把y=1.8代入y=﹣5t2+18,得,t2,
解得t=1.8或﹣1.8(负值舍去),
∴x=10,
∴甲的坐标为(10,1.8),
此时,乙的坐标为(1+1.8v乙,1.8),
由题意:1+1.8v乙﹣(1+5×1.8)>4.5,
∴v乙>7.5.
∴t=1.8,v乙>7.5.
29.(2017•河北)某厂按用户的月需求量x(件)完成一种产品的生产,其中x>0,每件的售价为18万元,每件的成本y(万元)是基础价与浮动价的和,其中基础价保持不变,浮动价与月需求量x(件)成反比,经市场调研发现,月需求量x与月份n(n为整数,1≤n≤12),符合关系式x=2n2﹣2kn+9(k+3)(k为常数),且得到了表中的数据.
月份n(月)
1
2
成本y(万元/件)
11
12
需求量x(件/月)
120
100
(1)求y与x满足的关系式,请说明一件产品的利润能否是12万元;
(2)求k,并推断是否存在某个月既无盈利也不亏损;
(3)在这一年12个月中,若第m个月和第(m+1)个月的利润相差最大,求m.
【解答】解:(1)由题意,设基础价为a、浮动价为c,其中c,则y=a+c=a,
由表中数据可得:,
解得:,
∴y=6,
由题意,若12=18﹣(6),则0,
∵x>0,
∴0,
∴一件产品的利润不能是12万元;
(2)将n=1、x=120代入x=2n2﹣2kn+9(k+3),得:120=2﹣2k+9k+27,
解得:k=13,
∴x=2n2﹣26n+144,
将n=2、x=100代入x=2n2﹣26n+144也符合,
∴k=13;
由题意,得:18=6,
解得:x=50,
经检验:x=50是分式方程的解,
∴50=2n2﹣26n+144,即n2﹣13n+47=0,
∵Δ=(﹣13)2﹣4×1×47<0,
∴方程无实数根,
∴不存在既无盈利也不亏损的月份;
(3)第m个月的利润为W万元,
W=x(18﹣y)=18x﹣x(6)
=12(x﹣50)
=24(m2﹣13m+47),
∴第(m+1)个月的利润为W′=24[(m+1)2﹣13(m+1)+47]=24(m2﹣11m+35),
若W≥W′,W﹣W′=48(6﹣m),m取最小1,W﹣W′取得最大值240;
若W<W′,W′﹣W=48(m﹣6),由m+1≤12知m取最大11,W′﹣W取得最大值240;
∴m=1或11.
30.(2016•河北)如图,抛物线L:y(x﹣t)(x﹣t+4)(常数t>0)与x轴从左到右的交点为B,A,过线段OA的中点M作MP⊥x轴,交双曲线y(k>0,x>0)于点P,且OA•MP=12,
(1)求k值;
(2)当t=1时,求AB的长,并求直线MP与L对称轴之间的距离;
(3)把L在直线MP左侧部分的图象(含与直线MP的交点)记为G,用t表示图象G最高点的坐标;
(4)设L与双曲线有个交点的横坐标为x0,且满足4≤x0≤6,通过L位置随t变化的过程,直接写出t的取值范围.
【解答】解:(1)设点P(x,y),则MP=y,由OA的中点为M可知OA=2x,代入OA•MP=12,
得到2x•y=12,即xy=6.
∴k=xy=6.
(2)当t=1时,令y=0,0(x﹣1)(x+3),
解得x=1或﹣3,
∵点B在点A左边,
∴B(﹣3,0),A(1,0).
∴AB=4,
∵L是对称轴x=﹣1,且M为(,0),
∴MP与L对称轴的距离为.
(3)∵A(t,0),B(t﹣4,0),
∴L的对称轴为x=t﹣2,
又∵OM为x,
当t﹣2,即t≤4时,顶点(t﹣2,2)就是G的最高点.
当t>4时,L与MP的解得(,t2+t)就是G的最高点.
(4)结论:5≤t≤8或7≤t≤8.
理由:对双曲线,当4≤x0≤6时,1≤y0,即L与双曲线在C(4,),D(6,1)之间的一段有个交点.
①由(4﹣t)(4﹣t+4)解得t=5或7.
②由1(6﹣t)(6﹣t+4)解得t=8和8.
随t的逐渐增加,L的位置随着A(t,0)向右平移,如图所示,
当t=5时,L右侧过过点C.
当t=87时,L右侧过点D,即5≤t≤8.
当8t<7时,L右侧离开了点D,而左侧未到达点C,即L与该段无交点,舍弃.
当t=7时,L左侧过点C.当t=8时,L左侧过点D,即7≤t≤8.
综上所述,满足条件的t的值,5≤t≤8或7≤t≤8.
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