内容正文:
2024-2025学年甘肃省武威市九年级(下)第三次测评数学试卷
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.的相反数为( )
A. 5 B. - C. D. -5
2.下列说法正确的是( )
A. -9的平方根是-3 B. 9的平方根是3
C. 9的算术平方根是3 D. 9的算术平方根是±3
3.据统计我国每年浪费的粮食约35000000吨,我们要勤俭节约,反对浪费,积极的加入“光盘行动”中来.用科学记数法表示35000000是( )
A. 3.5×106 B. 3.5×107 C. 35×106 D. 35×107
4.如图,在大圆柱体中挖去一个小圆柱体,那么这个几何体的主视图为( )
A.
B.
C.
D.
5.如图,∠AOB=30°,OC平分∠AOB,P为OC上任意一点,PE∥OA交OB于点E,PF⊥OA于点F,若PE=5,则PF的长为( )
A. 1.5
B. 2
C. 2.5
D. 3
6.如图,△ABC∽△DEF,且∠A=83°,则∠D的度数是( )
A. 37° B. 83° C. 120° D. 60°
7.中国古代人民很早就在生产生活中发现了许多有趣的数学问题,其中《孙子算经》中有个问题:今有三人共车,二车空;二人共车,九人步,问人与车各几何?这道题的意思是:今有若干人乘车,每三人乘一车,最终剩余辆车,若每人共乘一车,最终剩余个人无车可乘,问有多少人,多少辆车?如果我们设有辆车,则可列方程( )
A. B.
C. D.
8.如图,A,B,C是正方形网格中的格点(小正方形的顶点),则sin∠ACB的值为( )
A.
B.
C.
D.
9.“双减”政策实施后,中小学生的家庭作业明显减少.如图是某班甲、乙两名同学一周内每天完成家庭作业(作业相同)所花费时间的折线统计图,下列说法正确的是( )
A. 甲完成家庭作业所花费时间最长为2.5小时
B. 乙完成家庭作业所花费时间最长为2小时
C. 这一周乙完成家庭作业的平均效率比甲高
D. 同一天中,乙完成家庭作业花费的时间最长比甲多了1小时
10.如图1是利用四边形不稳定性设计的“千斤顶”,其基本形状是一个菱形,中间通过螺杆连接,转动手柄可改变AC的长度(菱形的边长不变),从而改变千斤顶的高度(即B,D之间的距离).在手柄转动过程中,B,D之间的距离y(cm)随AC的长度x(cm)的变化规律如图2所示,则图2中a的值为( )
A. 42 B. 46 C. 48 D. 50
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11.把多项式4m2-n2因式分解的结果是______.
12.已知关于x的方程.x2-(2m-1)x+m2=0的两个实数根为x1,x2,若(x1+1)(x2+1)=8,则m的值为______.
13.将抛物线y=2x2-4x-1先向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到的抛物线的表达式写成y=a(x-h)2+k的形式为______.
14.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,将△ABC绕着点C顺时针旋转90°得到△DEC,连接AD,则∠ADE的度数为______.
15.如图,菱形ABCO的顶点O是坐标原点,点A在反比例函数y=(k≠0,x<0)的图象上,点B在x轴上.若菱形ABCO的面积是6,则k的值为______.
16.如图,AB是⊙O的直径,与弦CD交于点E,∠CAB=30°,AC=AE、CD=2,则图中阴影部分的面积为______.
三、解答题:本题共11小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题4分)
计算:.
18.(本小题4分)
解不等式组,并在数轴上把解集表示出来.
19.(本小题4分)
先化简,再求值:,其中a=3.
20.(本小题6分)
如图,当∠ACB=90°时,求作直线l上一点P,使∠APB=45°.小高的做法为:
①作出△ABC的外接圆,圆心为M;
②作出线段AB的垂直平分线l1,l1与的交点为O;
③以O为圆心,OA的长为半径画圆,⊙O与直线l交点就是使∠APB=45°的点P.
老师说小高的做法是正确的.
根据小高设计的尺规作图过程,
(1)使用直尺和圆规,补全图形;(保留作图痕迹)
(2)完成下面的证明.
证明:连接OA,OB,
∵⊙M是△ABC的外接圆,又在⊙M中,,
∴∠ACB=∠ ______=90°,
∵是AB的垂直平分线,
∴OA=OB(______),(填写推理的依据)
∴点B也在以O为圆心,以OA为半径的圆上,
∴对于⊙O,AB=AB,
∴(______).(填写推理依据)
21.(本小题6分)
随着中考的临近,为了给即将参加中考的学生加油鼓励,九年级(1)班的班长制作了一个如图所示质地均匀的转盘(转盘被平均分成四等份),再将“中考加油”四个字分别写在每个扇形上,让班上的每个同学自由转动两次转盘,转盘停止后,指针所指扇形区域内的字即为转出的字(若指针指向分割线,则不计次数,重新转动,直至指针指向某一扇形区域为止).
(1)该班的小敏同学转动一次转盘,转出的字为“考”属于______事件;(选填“必然”“随机”或“不可能”)(2)该班的小凡同学转动转盘两次,利用列表或画树状图的方法求小凡同学两次转出的字可以组成词语“中考”或“加油”的概率.
22.(本小题8分)
甘肃黄河楼,耸立在黄河之滨,见证了母亲河的壮丽与传奇,是弘扬黄河文化的标志性建筑.如图,小军想利用无人机测量黄河楼的高度BC,无人机在点A处测得黄河楼顶部点B的俯角∠DAB为45°,黄河楼底端点C的俯角∠DAC为71.5°,此时无人机与黄河楼的水平距离AD为47m,点D、B、C在一条直线上,图中所有点均在同一平面内,求黄河楼的高度BC.(参考数据:sin71.5°≈0.95,cos71.5°≈0.32,tan71.5°≈3.00)
23.(本小题7分)
为落实“双减”政策.优化作业管理,某中学从全体学生中随机抽取部分学生,调查他们每天完成书面作业的时间t(单位:分钟)按照完成时间分成五组:A组.“t≤45”,B组.“45<t≤60”,C组.“60<t≤75”,D组.“75<t≤90”,E组“t>90”,将收集的数据整理后,绘制成如图两幅不完整的统计图.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)这次调查的总人数是______人,请补全条形统计图;
(2)在扇形统计图中,B组的圆心角是______度;
(3)若该校有1800名学生,请你估计该校每天完成书面作业不超过90分钟的学生人数.
24.(本小题7分)
甘加草原拥有壮丽的高原风光,蓝天白云下,广阔的草原上牛羊成群,风景如画.夏季是游览甘加草原的最佳季节,此时草原上野花烂漫,景色宜人.暑假期间,王超一家自驾前往该景区游玩,经过服务区时,休息一段时间后继续驶往目的地,如图表示王超离家的距离y(千米)与离开家的时间x(小时)之间的函数关系,请根据图中信息,解答下列问题:
(1)王超一家到达服务区之前车速为______千米/小时,在服务区休息时长为______小时;
(2)求图中BC段y与x之间的函数关系式;
(3)王超离开家多久,离家的距离恰好为160千米?
25.(本小题8分)
如图,BE是⊙O的直径,点A,点D在⊙O上,且位于BE的两侧,点C在BE的延长线上,∠EAC=∠ADE.
(1)求证:CA是⊙O的切线;
(2)若AC=8,CE=4,求⊙O的半径.
26.(本小题8分)
(1)【提出问题】数学课上,老师提出问题:如图1,在等腰Rt△ABC中,∠BAC=90°,点E在BC边上,以CE为边作正方形CEFD,点F在AC边上,连接BF,点P为线段BF的中点,连接AP,EP.以点P为对称中心,画出△PEF关于点P对称的图形,并直接写出AP与PE的位置及大小关系______;
(2)【类比探究】在等边△ABC中,D、E分别是AC、BC边上一点,且CD=CE,以CE、CD为邻边作菱形CEFD,再将菱形CEFD绕C点顺时针旋转一定角度后得到新的菱形CE'F'D如图2,连接BF',点P为线段BF′的中点,连接AP、PE',判断AP与PE′的位置及大小关系,并证明你的结论;
(3)【迁移运用】在(2)的条件下,若AC=4,CE=1,菱形CEFD在旋转过程中,当AP最小时,直接写出S△ABP的值______.
27.(本小题10分)
如图,抛物线y=-x2-2x+3 的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.
(1)求A,B,C三点的坐标.
(2)点M为线段AB上一点(点M不与点A,B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N.若点P在点Q左边,当矩形PMNQ的周长最大时,求△AEM的面积.
(3)在(2)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连结DQ.过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若FG=2DQ,求点F的坐标.
1.【答案】
【解析】解:的相反数为-.
故选:B.
依据相反数的定义求解即可.
本题主要考查的是相反数的定义,掌握相反数的定义是解题的关键.
2.【答案】
【解析】解:(A)负数没有平方根,故A错误;
(B)9的平方根是±3,故B错误;
(D)9的算术平方根是3,故D错误;
故选:C.
根据平方根与立方根的定义即可求出答案.
本题考查立方根与平方根,解题的关键是熟练运用立方根与平方根的定义,本题属于基础题型.
3.【答案】
【解析】解:将35000000用科学记数法表示为:3.5×107.
故选:B.
科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
4.【答案】
【解析】解:几何体的主视图是.
故选:B.
根据从正面看几何体,所看到的视图是主视图进行解答.
本题主要考查了简单几何体的三视图,掌握三视图的确定方法是关键.
5.【答案】
【解析】解:过P作PH⊥OB于H,
OC平分∠AOB,P为OC上任意一点,PE∥OA交OB于点E,PF⊥OA于点F,
∴PH=PF,,
∵PE∥OA,
∴∠EPO=∠FOP=15°,
∴∠PEH=∠EOP+∠EPO=30°,又∠PHE=90°,
∴,
∴PF=PH=2.5,
故选:C.
过P作PH⊥OB于H,根据角平分线的性质得到PH=PF,,根据平行线的性质和三角形的外角性质求得∠PEH=30°,然后利用含30度角的直角三角形的性质求解即可.
本题考查角平分线的性质、平行线的性质、三角形的外角性质、含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握角平分线的性质以及含30度角的直角三角形的性质是解答的关键.
6.【答案】
【解析】解:因为△ABC∽△DEF,
所以∠A=∠D,
因为∠A=83°,
所以∠D=83°.
故选:B.
因为△ABC∽△DEF,所以相似三角形的对应角相等,据此解答.
本题考查了三角形内角和定理,解决本题的关键是相似三角形的对应角相等.
7.【答案】
【解析】解:设有辆车,则可列方程:
.
故选:A.
根据每三人乘一车,最终剩余辆车,每人共乘一车,最终剩余个人无车可乘,进而表示出总人数得出等式即可.
此题主要考查了由实际问题抽象出一元一次方程,正确表示总人数是解题关键.
8.【答案】
【解析】解:设小正方形的边长为1,过点B作BD⊥AC于D,过点B作BF⊥AE于点F,
∵S△ABC=2×7-=5
由勾股定理可知:AC==5,
∵AC•BD=5,
∴BD=,
由勾股定理可知:BC==,
∴sin∠ACB===
故选:A.
由勾股定理可求AC,BC的长,由三角形的面积公式可求BD的长,即可求sin∠ACB的值.
本题考查了锐角三角函数的定义,熟练运用面积法求BD的长是本题的关键.
9.【答案】
【解析】解:由统计图可知,甲完成家庭作业所花费时间最长为2小时,
乙完成家庭作业所花费时间最长为2.5小时,故选项A,B中的说法错误,不合题意.
这一周甲每天完成家庭作业平均花费的时间为1+1.5+1.5)=1.5(小时),
乙每天完成家庭作业平均花费的时间为1.786(小时),
∵1.5<1.786,
∴甲平均每天完成家庭作业花费的时间比乙短,乙完成家庭作业的平均效率比甲低,
故C错误,不符合题意;
根据折线图可知,同一天中,甲、乙两人完成家庭作业花费的时间最长相差1h,故选项D说法正确,符合题意;
故选:D.
根据折线统计图可得,甲、乙两名同学一周内每天完成家庭作业所花费时间,再计算平均数,即可判断A、B;计算同一天中,甲、乙两人完成家庭作业花费的时间差,即可判断D,根据方差的意义可判断C.
本题考查了方差:一组数据中各数据与它们的平均数的差的平方的平均数,叫做这组数据的方差.方差是反映一组数据的波动大小的一个量.方差越大,则平均值的离散程度越大,稳定性也越小;反之,则它与其平均值的离散程度越小,稳定性越好.从折线图中获取有用信息是解题的关键.
10.【答案】
【解析】解:如图,连接BD交AC于点O,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=OC,DO=OB,
由图2可知,当AC=30cm时,BD=40cm,
∴AO=15cm,DO=20cm,
∴AD===25(cm),
∴当AC=14cm时,AO=7cm,
∴OD===24(cm),
∴BD=2DO=48cm,
∴a=48.
故选:C.
连接BD交AC于点O,由图象可知,当AC=30cm时,BD=40cm,利用菱形的性质计算出菱形的边长,再计算出当AC=14cm时BD的长,即可得出a的值.
本题考查了动点问题的函数图象,菱形的性质、函数的图象、勾股定理,从函数的图象获取信息是解题的关键.
11.【答案】
【解析】解:原式=(2m)2-n2=(2m+n)(2m-n),
故答案为:(2m+n)(2m-n).
直接利用平方差公式因式分解即可.
本题考查因式分解,熟练掌握因式分解的方法是解题的关键.
12.【答案】
【解析】解:∵x1,x2是方程x2-(2m-1)x+m2=0的两实数根,
∴Δ=b2-4ac=[-(2m-1)]2-4m2=1-4m≥0,
∴m≤,
∴x1+x2=2m-1,x1x2=m2,
∵(x1+1)(x2+1)=x1x2+(x1+x2)+1=8,
∴m2+2m-1+1=8,
解得:m=2(舍)或m=-4;
故答案为:-4.
由方程有两个实数根得Δ≥0,根据根与系数的关系得x1+x2=2m-1,x1x2=m2,然后代入(x1+1)(x2+1)=8计算即可.
本题考查一元二次方程根与系数的关系,熟练掌握根与系数的关系是解题的关键.
13.【答案】
【解析】解:y=2x2-4x-1=2(x-1)2-3,
∴将抛物线y=2x2-4x-1先向左平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度所得抛物线的表达式为y=2(x-1+2)2-3+1=2(x+1)2-2,即y=2(x+1)2-2.
故答案为:y=2(x+1)2-2.
先将y=2x2-4x-1化为顶点式,再利用左加右减,上加下减即可得出平移后的表达式.
本题考查的是二次函数的图象与几何变换,二次函数的三种形式,熟练掌握二次函数的相关性质是解题的关键.
14.【答案】
【解析】解:∵△ABC绕着点C顺时针旋转90°得到△DEC,
∴∠CDE=∠BAC=30°,∠AC=CD,∠ACD=90°,
∴∠ADC=45°,
∴∠ADE=∠ADC-∠CDE=15°.
故答案为:15°.
由旋转得∠CDE=∠BAC=30°,∠AC=CD,∠ACD=90°,可得∠ADC=45°,则可得∠ADE=∠ADC-∠CDE=15°.
本题考查旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解答本题的关键.
15.【答案】
【解析】解:连接AC交OB于点D,
由条件可知,,
∴,
∴|k|=3,
根据反比例函数图象在第二象限,
∴k=-3,
故答案为:-3.
根据反比例函数值几何意义解答结构.
本题考查了反比例函数值的几何意义,菱形的性质,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
16.【答案】
【解析】解:连接OC、OD.
∵AC=AE,∠CAB=30°,
∴∠ACE=∠AEC=(180°-∠CAB)÷2=75°,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA=30°,
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC=∠ACE-∠OCA=75°-30°=45°,
∴∠COD=180°-∠OCD-∠ODC=90°,
∴OD=CD•sin∠OCD=2×=,
∴SRt△COD=OC•OD=1,
∵S扇形COD=πOD2=,
∴S阴影=S扇形COD-SRt△COD=-1.
故答案为:-1.
连接OC、OD,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理,求得∠OCD=∠ODC=45°,从而求得∠COD=90°,利用扇形的面积公式和三角形的面积公式,根据“S阴影=S扇形COD-SRt△COD”求出阴影部分的面积公式即可.
本题考查扇形面积的计算,掌握等腰三角形的性质、三角形内角和定理、扇形的面积公式和三角形的面积公式是解题的关键.
17.【答案】
【解析】解:原式==-1.
先计算零次幂、二次根式、绝对值和特殊角的三角函数值,再计算加减.
本题考查了实数的运算,零指数幂,特殊角的三角函数值,掌握实数的运算法则是关键.
18.【答案】
【解析】解:,
解不等式①得,x<4,
解不等式②得,x≥5,
把不等式组的解集表示在数轴上,如图所示:
,
∴不等式组无解.
先解出每个不等式的解集,即可得到不等式组的解集.
本题考查解一元一次不等式组,解答本题的关键是明确解一元一次不等式(组)的方法.
19.【答案】
【解析】解:
=•(a+2)2
=•(a+2)2
=,
当a=3时,原式=.
先通分括号内的式子,同时将除法转化为乘法,然后约分,再将a的值代入化简后的式子计算即可.
本题考查分式的化简求值,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.
20.【答案】
【解析】解:(1)图形如图所示:
(2)连接OA,OB,
∵⊙M是△ABC的外接圆,又在⊙M中,,
∴∠ACB=∠AOB=90°,
∵是AB的垂直平分线,
∴OA=OB(线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点距离相等),
∴点B也在以O为圆心,以OA为半径的圆上,
∴对于⊙O,AB=AB,
∴(同弧所对的圆周角等于这条弧所对圆心角的一半).(填写推理依据)
故答案为:∠AOB,线段的垂直平分线上的点到线段的两个端点距离相等,同弧所对的圆周角等于这条弧所对圆心角的一半.
(1)根据要求作出图形;
(2)利用圆周角定理解决问题即可.
本题考查作图-复杂作图,圆周角定理,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
21.【答案】
【解析】(1)该事件属于随机事件,
故答案为:随机;
(2)画树状图如下:
由树状图可知:P(小凡同学两次转出的字可以组成词语“中考”或“加油”=.
(1)根据事件的分类进行判断即可;
(2)画树状图进行求概率即可.
本题主要考查了事件的分类,利用列表或画树状图求概率等知识点,解题的关键是熟练掌握事件的分类和求概率的方法.
22.【答案】
【解析】解:∵无人机在点A处测得黄河楼顶部点B的俯角∠DAB为45°,黄河楼底端点C的俯角∠DAC为71.5°,
∴∠BAD=45°,∠DAC=71.5°,
在Rt△ABD中,AD=47m,
∴BD=ADtan∠BAD=47•tan45°=47(m),
在Rt△ACD中,∠DAC=71.5°,
,
解得CD=141,
∴BC=CD-BD=141-47=94(m).
∴黄河楼的高度BC为94m.
在Rt△ABD和Rt△ACD中,分别利用锐角三角函数求出BD,CD的长,即可得BC的长.
本题主要考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解答本题的关键.
23.【答案】
【解析】解:(1)25÷25%=100人,
∴D组的人数为:100-10-20-25-5=40,
补全的条形统计图如下图所示:
(2),
故答案为:72;
(3) (人),
答:估计该校每天完成书面作业不超过90分钟的学生有1710人.
(1)根据C组人数及所占比例得出总人数,确定D组的人数即可补全统计图;
(2)用360度乘以B组人数所占的比例即可;
(3)总人数乘以不超过90分钟学生的比例即可得出结果.
题目主要考查扇形统计图与条形统计图,用样本估计总体及求扇形的圆心角等,理解题意,根据扇形统计图与条形统计图获取相关信息是解题关键.
24.【答案】
【解析】(1)王超一家到达服务区之前车速为100÷1=100千米/小时,
在服务区休息时长为2-1=1小时;
故答案为:100;1;
(2)设BC段y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k、b为常数,且k≠0).由条件可得:
,
解得,
∴y=60x-20(2≤x≤4).
(3)∵100<160<220,
∴根据图象可知,对应x为2<x<4,
∴60x-20=160,
解得x=3.
答:王超离开家3小时后,离家的距离恰好为160千米.
(1)根据图象获得信息求解即可;
(2)利用待定系数法求解即可;
(3)根据图象,先判断y=160对应的函数关系式,再将y=160代入对应的函数关系式并求出x的值即可.
本题考查一次函数的应用,利用待定系数法求函数关系式是解题的关键.
25.【答案】
【解析】(1)证明:连接OA,如图所示:
∵BE是⊙O的直径,
∴∠BAE=90°,OA=OB,
∴∠B=∠OAB,
由圆周角定理得:∠B=∠D,
∴∠B=∠OAB,
又∵∠EAC=∠ADE,
∴∠EAC=∠B=∠OAB,
∵∠BAE=∠OAB+∠OAE=90°,
∴∠EAC+∠OAE=90°,
即∠OAC=90°,
∴OA⊥AC,
又∵OA是⊙O的半径,
∴CA是⊙O的切线;
(2)解:由(1)可知:∠EAC=∠B,
又∵∠ACE=∠BCA,
∴△ACE∽△BCA,
∴=,
∵AC=8,CE=4,
∴BC===16,
∴BE=BC-CE=16-4=12,
∴OB=OE=BE=6,
∴⊙O的半径是6.
(1)连接OA,根据BE是⊙O的直径得∠BAE=90°,OA=OB,则∠B=∠OAB,由圆周角定理得∠B=∠D=∠OAB=∠EAC,进而得∠EAC+∠OAE=90°,则OA⊥AC,然后根据切线的判定即可得出结论;
(2)由(1)可知∠EAC=∠B,进而得△ACE和△BCA相似,利用相似三角形的性质可得出BC=16,由此即可得出⊙O的半径.
此题主要考查了圆周角定理,切线的判定,理解圆周角定理,熟练掌握切线的判定,相似三角形的判定和性质是解决问题的关键.
26.【答案】
【解析】解:(1)如图1,延长EP至G,使PG=PE,连接BG,
则△PGB与△PEF关于点P对称,△PGB即为所求作的图形.
∵四边形CDFE是正方形,
∴∠CEF=90°,
∴∠BEF=180°-90°=90°,
∵点P为线段BF的中点,
∴PE=BP=PF,
∴∠PAB=∠PBA,
∴∠APF=∠PAB+∠PBA=2∠PBA,
∵∠BAC=90°,点P为线段BF的中点,
∴AP=BP=PF,
∴∠PEB=∠PBE,AP=PE,
∴∠EPF=∠PEB+∠PBE=2∠PBE,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠ABC=45°,
∴∠APE=∠APF+∠EPF=2∠PBA+2∠PBE=2(∠PBA+∠PBE)=2∠ABC=90°,
∴AP⊥PE,
故答案为:AP⊥PE,AP=PE;
(2)结论:AP⊥PE′,AP=PE′;证明如下:
如图2,作△PE′F′关于点P成中心对称的△PQB,连接AQ、AE,
则PQ=PE′,PB=PF′,∠BPQ=∠F′PE′,
∴△PBQ≌△PF′E′(SAS),
∴BQ=F′E′,∠PBQ=∠PF′E′,
∴BQ∥E′F′,
∵四边形CE′F′D′是菱形,∠D′CE′=60°,
∴CD′∥E′F′,CD′=E′F′=CE′,
∴CD′∥BQ,
∴∠T=∠D′CE′=60°,
∴∠TBC+∠TCB=120,即∠ABQ+∠ABC+∠TCB=120°,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠ABC=∠ACB=∠BAC=60°,
∴∠ABC+∠TCB+∠ACE′=120°,
∴∠ABQ=∠ACE′,
∴△ABQ≌△ACE′(SAS),
∴AQ=AE′,∠BAQ=∠CAE′,
∴∠QAE′=∠BAQ+∠BAE′=∠CAE′+∠BAE′=∠BAC=60°,
∴△AQE′是等边三角形,
∴AE′=QE′=2PE′,
∵PQ=PE′,
∴AP⊥PE′,
在Rt△APE′中,AP===PE′;
(3)如图3,过点A作AH⊥BC于点H,连接PH、CF′,CF′交D′E′于点L,
由旋转得CD′=CD=1,CE′=CE=1,
∵四边形CD′F′E′是菱形,∠D′CE′=60°,
∴CF′=2CL=,
∵△ABC是等边三角形,AC=4,AH⊥BC,
∴H是BC的中点,AH=2,
又∵点P为线段BF′的中点,
∴PH是△BCF′的中位线,
∴PH=CF′=,
∵点H是定点,
∴点P在以H为圆心,PH为半径的圆上运动,
设AH交⊙H于点P′,当点P与点P′重合时,AP=AP′=AH-PH=2-=为最小值,
此时,S△ABP=AP′•BH=××2=,
故答案为:.
(1)延长EP至G,使PG=PE,连接BG,利用“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”,可得PE=BP=PF,AP=BP=PF,得出AP=PE,再证得∠APE=90°,即可得出答案;
(2)作△PE′F′关于点P成中心对称的△PQB,连接AQ、AE,则PQ=PE′,PB=PF′,∠BPQ=∠F′PE′,进而可得BQ∥E′F′,再结合等边三角形的性质、勾股定理和全等三角形的判定和性质即可求得答案;
(3)过点A作AH⊥BC于点H,连接PH、CF′,CF′交D′E′于点L,利用三角形中位线定理可得PH=CF′=,又点H是定点,得出点P在以H为圆心,PH为半径的圆上运动,可求得AP的最小值,再利用三角形面积公式即可求得答案.
本题是四边形综合题,考查了等腰直角三角形和等边三角形的性质,正方形和菱形性质,旋转变换的性质,全等三角形的判定和性质,三角形中位线定理等,添加辅助线构造全等三角形是解题关键.
27.【答案】
【解析】(1)通过解析式即可得出C点坐标,令y=0,解方程得出方程的解,即可求得A、B的坐标.
(2)设M点横坐标为m,则PM=-m2-2m+3,MN=(-m-1)×2=-2m-2,矩形PMNQ的周长=-2m2-8m+2,将-2m2-8m+2配方,根据二次函数的性质,即可得出m的值,然后求得直线AC的解析式,把x=m代入可以求得三角形的边长,从而求得三角形的面积,
(3)先确定出点D坐标,进而得出FG,再由FG=4建立方程求解即可.
此题是二次函数综合题,主要考查了抛物线顶点坐标公式,函数的极值,三角形的面积公式,解本题的关键是矩形PMNQ的周长=-2(m+2)2+10,是一道中等难度的中考常考题.
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