内容正文:
2023秋季初三年四校自主模拟联考数学卷
一、选择题(本大题共10小题,共40分.)
1. 若式子在实数范围内有意义,则的取值范围是( )
A. 且 B. C. 且 D.
2. 把代数式中的移到根号内,那么这个代数式等于( )
A. B. C. D.
3. 如图,在中,,,,将沿图示中虚线剪开,剪下的阴影三角形与原三角形不相似的是( )
A. B.
C. D.
4. 若是关于x方程的两个实数根,则实数的大小关系是( )
A. B. C. D.
5. 按如图所示的运算程序,能使输出的值为的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
6. 如图,正方形ABCD中,E,F分别在边AD,CD上,AF,BE相交于点G,若AE=3ED,DF=CF,则的值是
A. B. C. D.
7. 如图,电路图上有3个开关A,B,C和一个小灯泡,同时闭合开关A,C或同时闭合开关B,C都可以使小灯泡发光.下列操作中,使“小灯泡发光”的事件是随机事件的是( )
A. 不闭合开关 B. 只闭合1个开关 C. 只闭合2个开关 D. 闭合3个开关
8. 已知实数,则代数式的值为
A. B. 7 C. 或7 D. 以上全不正确
9. 如图,已知在△ABC纸板中,AC=4,BC=8,AB=11,P是BC上一点,沿过点P的直线剪下一个与△ABC相似的小三角形纸板,如果有4种不同的剪法,那么CP长的取值范围是( )
A. 0<CP≤1 B. 0<CP≤2 C. 1≤CP<8 D. 2≤CP<8
10. 已知抛物线的对称轴为直线,若关于x的一元二次方程(t为实数)在的范围内有解,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共6小题,共24分)
11. 若一元二次方程配方后为,则________.
12. 若化简的结果是,则x的取值范围是___________
13. 如图,由6个小正方形组成的2×3网格中,任意选取5个小正方形并涂黑,则黑色部分的图形是轴对称图形的概率是____.
14. 设是方程的两实数根,则_________.
15. 如图,在等腰中,,,D为的中点,过点C作于点E,交于点F,则线段长为________.
16. 如图,在平面直角坐标系中,已知点,点是轴上的动点,线段绕着点按逆时针方向旋转至线段,,连接、,则的最小值为______.
三、解答题(本大题共9小题,共86分)
17. 先化简,再求值:,其中满足方程.
18. 已知关于的方程.
(1)若两根异号,且正根的绝对值较大,求整数的值;
(2)若等腰的一边长为,另两边的长恰好是方程的两个根,求的周长
19. 矩形ABCD中,,点E是线段AB上一动点。点F在线段AD上,沿EF折叠,使A落在CD边上的G处,且.
(1)尺规作图:作出折痕EF,保留作图痕迹,不用写作法;
(2)求AE的长.
20. 如图,一艘渔船位于小岛北偏东方向,距离小岛的点处,它沿着点的南偏东的方向航行.
(1)渔船航行多远距离小岛最近(结果保留根号)?
(2)渔船到达距离小岛最近点后,按原航向继续航行到点处时突然发生事故,渔船马上向小岛上的救援队求救,问救援队从处出发沿着哪个方向航行到达事故地点航程最短,最短航程是多少(结果保留根号)?
21. (1)如图,在四边形中,,,分别是,的中点,连接并延长,分别与,的延长线交于点,,求证:.
(2)如图,在中,,点在上,,,分别是,的中点,连接并延长,与的延长线交于点,连接,若,判断的形状并证明
22. 在四边形中,点、分别是、边上一点,.
如图,若四边形是正方形,,,则 .
如图,若四边形是菱形,,,,求的值.
如图,若四边形是矩形,点是中点,,,求的值.
23. 某水果店在两周内,将标价为10元/斤的某种水果,经过两次降价后的价格为8.1元/斤,并且两次降价的百分率相同.
(1)求该种水果每次降价的百分率;
(2)从第一次降价的第1天算起,第x天(x为整数)的售价、销量及储存和损耗费用的相关信息如表所示.已知该种水果的进价为元/斤,设销售该水果第x(天)的利润为y(元),求y与之间的函数关系式,并求出第几天时销售利润最大?
时间x(天)
售价(元/斤)
第1次降价后的价格
第2次降价后的价格
销量(斤)
储存和损耗费用(元)
(3)在(2)的条件下,若要使第15天的利润比(2)中最大利润最多少元,则第15天在第14天的价格基础上最多可降多少元?
24. 如图,等边三角形的边长为,且其三个顶点均在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若过原点的直线与直线分别交抛物线于点、,
①当时,试求的面积;
②试证明:不论实数取何值,直线总是经过一定点.
25. 如图1,平面内有一点P到△ABC的三个顶点的距离分别为PA、PB、PC,若有PA2=PB2+PC2则称点P为△ABC关于点A的勾股点.
(1)如图2,在4×5的网格中,每个小正方形的长均为1,点A、B、C、D、E、F、G均在小正方形的顶点上,则点D是△ABC关于点 的勾股点;在点E、F、G三点中只有点 是△ABC关于点A的勾股点.
(2)如图3,E是矩形ABCD内一点,且点C是△ABE关于点A勾股点,
①求证:CE=CD;②若DA=DE,∠AEC=120°,求∠ADE的度数.
(3)矩形ABCD中,AB=5,BC=6,E是矩形ABCD内一点,且点C是△ABE关于点A的勾股点,
①若△ADE是等腰三角形,求AE的长;②直接写出AE+BE的最小值.
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2023秋季初三年四校自主模拟联考数学卷
一、选择题(本大题共10小题,共40分.)
1. 若式子在实数范围内有意义,则的取值范围是( )
A. 且 B. C. 且 D.
【答案】A
【解析】
【分析】分式有意义,分母不等于零;二次根式的被开方数是非负数.
【详解】依题意,得x-1≥0且x-2≠0,
解得x≥1且x≠2.
故选A.
【点睛】本题考查了二次根式有意义的条件,分式有意义的条件.函数自变量的范围一般从三个方面考虑:(1)当函数表达式是整式时,自变量可取全体实数;(2)当函数表达式是分式时,考虑分式的分母不能为0;(3)当函数表达式是二次根式时,被开方数非负.
2. 把代数式中的移到根号内,那么这个代数式等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】解:(a-1)=-(1-a)=.
故选A.
3. 如图,在中,,,,将沿图示中的虚线剪开,剪下的阴影三角形与原三角形不相似的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据相似三角形的判定定理对各选项进行逐一判定即可.
【详解】解:A.阴影部分的三角形与原三角形有两个角相等,故两三角形相似,故本选项不符题意;
B. 两三角形对应边成比例且夹角相等,故两三角形相似,故本选项不符题意;
C. 两三角形的对应边不成比例,故两三角形不相似,故本选项符合题意.
D. 阴影部分三角形与原三角形有两个角相等,故两三角形相似,故本不符题意;
所以选C选.
【点睛】本题主要考查相似三角形的判定,需充分掌握三角形判断相似的定理.
4. 若是关于x的方程的两个实数根,则实数的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用a是关于x的一元二次方程的根得到,进而判断出,同理判断出,即可得出结论.
【详解】解:是关于x的一元二次方程的根,
,
,
,
,
同理:,
,
,
故选:B.
【点睛】此题考查了一元二次方程的解的定义,不等式的性质,判断出是解题的关键.
5. 按如图所示的运算程序,能使输出的值为的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】根据流程图以及锐角三角函数的定义,逐一判定选项,即可得到答案.
【详解】A. ,时,y=sin60°=,
B. ,时,y=cos45°=,
C. ,时,y=sin30°=,
D. ,时,y=cos45°=,
故选C.
【点睛】本题主要考查锐角三角函数的定义,掌握锐角三角函数的定义,是解题的关键.
6. 如图,正方形ABCD中,E,F分别在边AD,CD上,AF,BE相交于点G,若AE=3ED,DF=CF,则的值是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】如图,作FN∥AD,交AB于N,交BE于M.设DE=a,则AE=3a,利用平行线分线段成比例定理解决问题即可.
【详解】如图,作FN∥AD,交AB于N,交BE于M,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB∥CD,
∵FN∥AD,
∴四边形ANFD是平行四边形,
∵∠D=90°,
∴四边形ANFD是矩形,
∵AE=3DE,设DE=a,则AE=3a,AD=AB=CD=FN=4a,AN=DF=2a,
∵AN=BN,MN∥AE,
∴BM=ME,
∴MN=a,
∴FM=a,
∵AE∥FM,
∴,
故选:C.
【点睛】本题考查正方形的性质、平行线分线段成比例定理、三角形中位线定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造平行线解决问题,学会利用参数解决问题,属于中考常考题型.
7. 如图,电路图上有3个开关A,B,C和一个小灯泡,同时闭合开关A,C或同时闭合开关B,C都可以使小灯泡发光.下列操作中,使“小灯泡发光”的事件是随机事件的是( )
A. 不闭合开关 B. 只闭合1个开关 C. 只闭合2个开关 D. 闭合3个开关
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意分别判断能否发光,进而判断属于什么事件即可.
【详解】解:A、不闭合开关,小灯泡一定不会发光,属于不可能事件,本选项不符合题意;
B、只闭合1个开关,小灯泡一定不会发光,属于不可能事件,本选项不符合题意;
C、只闭合2个开关,小灯泡可能发光也可能不发光,是随机事件,本选项符合题意;
D、闭合3个开关,小灯泡一定会发光,属于必然事件,本选项不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了随机事件的分类,正确判断小灯泡能否发光是解题的关键.
8. 已知实数,则代数式的值为
A. B. 7 C. 或7 D. 以上全不正确
【答案】B
【解析】
【详解】令 ,则原式变 ,
分解因式得 ,
解得 ,
则有 或 ,
在方程中,
,方程无解,
那么,
,
故选:B.
9. 如图,已知在△ABC纸板中,AC=4,BC=8,AB=11,P是BC上一点,沿过点P的直线剪下一个与△ABC相似的小三角形纸板,如果有4种不同的剪法,那么CP长的取值范围是( )
A. 0<CP≤1 B. 0<CP≤2 C. 1≤CP<8 D. 2≤CP<8
【答案】B
【解析】
【分析】分四种情况讨论,依据相似三角形的对应边成比例,即可得到AP的长的取值范围.
【详解】如图所示,过P作PD∥AB交AC于D或PE∥AC交AB于E,则△PCD∽△BCA或△BPE∽△BCA,此时0<PC<8;
如图所示,过P作∠BPF=∠A交AB于F,则△BPF∽△BAC,
此时0<PC<8;
如图所示,过P作∠CPG=∠B交AC于G,则△CPG∽△CAB,
此时,△CPG∽△CBA,
当点G与点A重合时,CA2=CP×CB,即42=CP×8,
∴CP=2,
∴此时,0<CP≤2;
综上所述,CP长的取值范围是0<CP≤2.
故选B.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质,解决本题的关键是要熟练掌握相似三角形的性质.
10. 已知抛物线的对称轴为直线,若关于x的一元二次方程(t为实数)在的范围内有解,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查了二次函数与一元二次方程之间的关系,先根据对称轴计算公式求出,再根据题意可得二次函数与直线在的范围内有交点,据此求出时,二次函数的函数值的取值范围即可得到答案.
【详解】解:∵抛物线对称轴为直线,
∴,
∴,
∵关于x的一元二次方程(t为实数)在的范围内有解,
∴二次函数与直线在的范围内有交点,
∵二次函数的对称轴为直线且开口向下,
∴离对称轴越远函数值越小,
当时,,
当时,,
当时,,
∴当时,,
∴当时,二次函数与直线在的范围内有交点,
故选:D.
二、填空题(本大题共6小题,共24分)
11. 若一元二次方程配方后为,则________.
【答案】5
【解析】
【分析】根据完全平方公式得出,求出,代入求值即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵一元二次方程配方后为,
∴,
∴.
故答案为:5.
【点睛】本题主要考查了配方法,解题的关键是熟练掌握完全平方公式,将变形为.
12. 若化简的结果是,则x的取值范围是___________
【答案】1≤x≤4
【解析】
【分析】根据可以得到,然后根据x的取值范围去绝对值即可求解.
【详解】解:由题意可知:
∴
∴,
∴当时
原式不合题意;
∴当时,
原式不合题意;
∴当时,
原式符合题意;
∴x的取值范围为:,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了绝对值的性质,二次根式的性质,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
13. 如图,由6个小正方形组成的2×3网格中,任意选取5个小正方形并涂黑,则黑色部分的图形是轴对称图形的概率是____.
【答案】
【解析】
【详解】由题意可得:空白部分有6个位置,只有在1,2处时,黑色部分的图形是轴对称图形,故黑色部分的图形是轴对称图形的概率是:.
故答案为.
14. 设是方程的两实数根,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】先将代入方程得到,推出,将其代入所求代数式中得,根据根与系数关系式求得,即可得到答案.
【详解】∵是方程的两实数根,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵是方程的两实数根,
∴,
∴2016,
故答案为:2016.
【点睛】此题考查等式的性质,方程的解,一元二次方程根与系数的关系式,根据原方程求出是解此题的关键,将高次项降次也是此题解题入手之处.
15. 如图,在等腰中,,,D为的中点,过点C作于点E,交于点F,则线段长为________.
【答案】##
【解析】
【分析】过作交延长线于,由条件可以证明,得到,由,得到,即可求出的长.
【详解】解:过作交延长线于,
,
,
,
,
,,
,
,
是的中点,
,
,,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,关键是通过作辅助线构造全等三角形、相似三角形.
16. 如图,在平面直角坐标系中,已知点,点是轴上的动点,线段绕着点按逆时针方向旋转至线段,,连接、,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查旋转的性质,勾股定理的应用,全等三角形的判定与性质等知识,将的值转化点到点和点的最小值,求出,则:的值相当于求点到点和点的最小值,即可求解,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:如图,作于,
由旋转可知,,,
∴,
又∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
设点的坐标为,
∴,
则点,
∴
的值,相当于求点到点和点的最小值,
相当于在直线上寻找一点,使得点到,到的距离和最小,
作关于直线的对称点,
∴,
∵,
∴的最小值为.
三、解答题(本大题共9小题,共86分)
17. 先化简,再求值:,其中满足方程.
【答案】.
【解析】
【分析】把原式括号里的第二项提取﹣1,然后把原式的各项分子分母都分解因式,找出括号里两项分母的最简公分母,利用分式的基本性质对括号里两项进行通分,然后利用同分母分式的减法运算法则:分母不变,只把分子相减,计算出结果,然后利用分式的除法法则:除以一个数等于乘以这个数的倒数,变形为乘法运算,约分后即可把原式化为最简分式,把a满足的方程变形后,代入原式化简后的式子中即可求出值.
【详解】解:
=
=
=
=
∵,∴,
∴原式=.
【点睛】考点:分式的化简求值.
18. 已知关于的方程.
(1)若两根异号,且正根的绝对值较大,求整数的值;
(2)若等腰的一边长为,另两边的长恰好是方程的两个根,求的周长
【答案】(1)
(2)等腰三角形的周长为或
【解析】
【分析】本题主要考查了一元二次方程根的判别式的意义,解一元二次方程,三角形的三边关系,掌握一元二次方程根的情况与判别式的关系是解题的关键.
(1)利用公式法进行求解一元二次方程,得出,,再利用两根异号,且正根的绝对值较大,得出,即可求解;
(2)当边长为3的边为底时,可知方程有两个相等的实数根,可求得m的值,再解方程,确定出三边长;当边长为3的边为腰时,则可知方程有一个根为3,代入可求得m的值,则可求得方程的另一根,进而求得周长,注意根据三角形的三边关系定理判断是否成立.
【小问1详解】
解:∵,
∴,,,
∵,
∴,
∴,,
∵两根异号,且正根的绝对值较大,
∴,
∴整数的值为;
【小问2详解】
解:①当为底边长时,,
,
此时原方程为,
解得:.
、、能组成三角形,
三角形的周长为;
②当为腰长时,将代入原方程,得:,
解得:,
此时原方程为,
解得:.
、、能组成三角形,
三角形的周长为,
综上所述:等腰三角形的周长为或.
19. 矩形ABCD中,,点E是线段AB上一动点。点F在线段AD上,沿EF折叠,使A落在CD边上的G处,且.
(1)尺规作图:作出折痕EF,保留作图痕迹,不用写作法;
(2)求AE的长.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【小问1详解】
如图,折痕EF为所求,
(此题作法很多:①作∠AFG的平分线,②连接AG,作线段AG的中垂线,③过点G作FG的垂线,交AB于E,连接FE,④以GC为一边,作);
【小问2详解】
如图,在矩形ABCD中,连接GE,过点E作EH⊥CD于H,
则四边形EBCH是矩形,,
∵折叠,
∴,,,
∵,,
∴,
∴△DFG∽△HGE,
∴,
∴设,则,,,
∵,
∴,
解得,
∴.
【点睛】本题考查图形的翻折变换以及勾股定理的应用.解题过程中应注意折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变,如本题中折叠前后线段相等.
20. 如图,一艘渔船位于小岛的北偏东方向,距离小岛的点处,它沿着点的南偏东的方向航行.
(1)渔船航行多远距离小岛最近(结果保留根号)?
(2)渔船到达距离小岛最近点后,按原航向继续航行到点处时突然发生事故,渔船马上向小岛上的救援队求救,问救援队从处出发沿着哪个方向航行到达事故地点航程最短,最短航程是多少(结果保留根号)?
【答案】(1);(2)南偏东;
【解析】
【分析】(1)过点作的垂线交于点,则AD为所求,根据已知条件得到∠BAD=45°即可解答;
(2)根据特殊角的锐角三角函数值得到∠C=30°,∠DBC=60°,从而求出BC的长度,再求出∠DBE的度数,即可得到∠EBC的度数.
【详解】解:(1)过点作的垂线交于点,
∵垂线段最短,上的点距离点最近,即为所求,
由题意可知:∠BAF=30°,∠CAF=15°,
∴,
∴渔船航行时,距离小岛最近.
(2)在中,,
∠DBC=60°,
∵∠ABD=45°,∠ABE=90°-30°=60°,
∴,
.
答:从处沿南偏东出发,最短行程.
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用中的方向角问题,结合航海中的实际问题,将解直角三角形的相关知识有机结合,体现了数学应用于实际生活的思想.
21. (1)如图,在四边形中,,,分别是,的中点,连接并延长,分别与,的延长线交于点,,求证:.
(2)如图,在中,,点在上,,,分别是,的中点,连接并延长,与的延长线交于点,连接,若,判断的形状并证明
【答案】(1)见解析;(2)直角三角形,见解析.
【解析】
【分析】本题考查了三角形中位线定理,等边三角形的判定与性质,直角三角形的判定等知识,掌握相关知识是解题的关键.
(1)连结,取的中点H,连接,根据三角形中位线定理得到,再得到,进一步得到,即可得出结论;
(2)连接,取的中点,连接,根据三角形中位线定理得到,,,,证明为等边三角形,得到,进一步得到,即可得出结论.
【详解】(1)证明:连结,取的中点H,连接,如图:
∵点E、F分别是的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)是直角三角形,证明如下:
证明:如图,连接,取的中点,连接,
是的中点,
是的中位线,
,
,
同理,,
,
,
,
,
,
,
,
为等边三角形,
,
,
,
,
,
是直角三角形.
22. 在四边形中,点、分别是、边上一点,.
如图,若四边形是正方形,,,则 .
如图,若四边形是菱形,,,,求的值.
如图,若四边形是矩形,点是的中点,,,求的值.
【答案】;
;
【解析】
【分析】根据含的直角三角形的性质解答即可;
过作,利用含的直角三角形的性质和等腰直角三角形的性质进行解答即可;
延长交延长线于点,再利用相似三角形的性质和勾股定理进行解答.
【详解】解:四边形是正方形,,
,
,
,
,
,
,
故答案为:;
过作,如图:
,,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
;
延长交延长线于点,如图:
在与中,
,
,,
,
,
是的角平分线,
如下图所示,过点作,
则有,
在和中,
,
,
在与中,
,
,
在中,,
,,
,
.
【点睛】本题考查了四边形综合题、全等三角形和相似三角形的判定和性质,解题的关键是根据全等三角形和相似三角形的判定和性质进行分析.
23. 某水果店在两周内,将标价为10元/斤的某种水果,经过两次降价后的价格为8.1元/斤,并且两次降价的百分率相同.
(1)求该种水果每次降价的百分率;
(2)从第一次降价的第1天算起,第x天(x为整数)的售价、销量及储存和损耗费用的相关信息如表所示.已知该种水果的进价为元/斤,设销售该水果第x(天)的利润为y(元),求y与之间的函数关系式,并求出第几天时销售利润最大?
时间x(天)
售价(元/斤)
第1次降价后的价格
第2次降价后的价格
销量(斤)
储存和损耗费用(元)
(3)在(2)的条件下,若要使第15天的利润比(2)中最大利润最多少元,则第15天在第14天的价格基础上最多可降多少元?
【答案】(1)
(2),第10天时销售利润最大
(3)元
【解析】
【分析】(1)设这个百分率是x,根据某商品原价为10元,由于各种原因连续两次降价,降价后价格为元,可列方程求解;
(2)根据两个取值先计算:当时和时销售单价,由利润=(售价进价)×销量费用列函数关系式,并根据增减性求最大值,作对比;
(3)设第15天在第14天的价格基础上最多可降元,根据第15天的利润比(2)中最大利润最多少元,列不等式可得结论.
【小问1详解】
解:设该种水果每次降价的百分率是x,
解得: (舍去),
答:该种水果每次降价的百分率是;
【小问2详解】
解:当时,第1次降价后的价格:,
∴,
∵,
∴y随x的增大而减小,
∴当时,y有最大值,最大值为 (元),
当时,第2次降价后的价格:8.1元,
∴ ,
∵,
∴当时,y随x的增大而增大,
当时,y随x的增大而减小,
∴当时,y有最大值,最大值为380元,
综上所述,y与x()之间的函数关系式为∶
第10天时销售利润最大;
【小问3详解】
解:设第15天在第14天的价格基础上最多可降a元,
由题意得:
解得:,
答:第15天在第14天的价格基础上最多可降元.
【点睛】考查一元二次方程的应用和二次函数的应用,本题属于中档题,解决这类题目时,根据数量关系列出方程和函数关系式是关键.
24. 如图,等边三角形的边长为,且其三个顶点均在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若过原点的直线与直线分别交抛物线于点、,
①当时,试求的面积;
②试证明:不论实数取何值,直线总是经过一定点.
【答案】(1);(2)①20;②详见解析
【解析】
【分析】(1)如图,由题意可得OB=,∠ABO=60°,然后在Rt△BOF中,利用解直角三角形知识求出BF和OF的长,进而可得点B坐标,然后代入抛物线的解析式即可求出结果;
(2)①先解方程组求出点C、D的坐标,再利用待定系数法求出直线CD的解析式,然后即可求出直线与轴的交点,再根据计算即可;
②先解方程组求出点C、D的坐标,再利用待定系数法求出直线CD的解析式,然后即可求出直线与轴的交点,进而可得结论.
【详解】解:(1)如图,等边△的边长为,
∴OB=,∠ABO=60°,
则在Rt△BOF中,BF=4,,
,
又点在抛物线上,
,解得:,
故所求的解析式为;
(2)①解方程组,得,,∴,
解方程组,得,,∴,
设直线的解析式为,
,解得:,
所以直线的解析式为,
设直线与轴交于点,则,如图,
∵,,
;
②解方程组,得,,∴,
解方程组,得,,∴,
设直线解析式为,
,解得:,
所以直线的解析式为,
所以不论实数取何值,直线总过定点.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质、解直角三角形、待定系数法求函数的解析式、解方程组以及三角形的面积等知识,准确计算、灵活应用上述知识是解题的关键.
25. 如图1,平面内有一点P到△ABC的三个顶点的距离分别为PA、PB、PC,若有PA2=PB2+PC2则称点P为△ABC关于点A的勾股点.
(1)如图2,在4×5的网格中,每个小正方形的长均为1,点A、B、C、D、E、F、G均在小正方形的顶点上,则点D是△ABC关于点 的勾股点;在点E、F、G三点中只有点 是△ABC关于点A的勾股点.
(2)如图3,E是矩形ABCD内一点,且点C是△ABE关于点A的勾股点,
①求证:CE=CD;②若DA=DE,∠AEC=120°,求∠ADE的度数.
(3)矩形ABCD中,AB=5,BC=6,E是矩形ABCD内一点,且点C是△ABE关于点A的勾股点,
①若△ADE是等腰三角形,求AE的长;②直接写出AE+BE的最小值.
【答案】(1)B,F;(2)①见解析,②∠ADE=40°;(3)①AE的长为或,②AE+BE.
【解析】
【分析】(1)求AD2=5,DC2=5,DB2=10,得AD2+DC2=DB2,即点D是△ABC关于点B的勾股点;求出FA2,FB2,FC2,得到FA2+FB2=FC2,即点F是△ABC关于点A的勾股点.
(2)①由矩形性质得∠ADC=90°,可得AD2+DC2=AC2;根据勾股数得BC2+EC2=AC2,又因为AD=BC,即得CE=CD.
②设∠CED=α,根据∠AEC=120°和CE=CD即∠ADC=90°,可用α表示△ADE的三个内角,利用三角形内角和180°为等量关系列方程,即求出α进而求出∠ADE.
(3)由条件“点C是△ABE关于点A的勾股点”仍可得CE=CD=5,作为条件使用.①△ADE是等腰三角形需分3种情况讨论,把每种情况画图再根据矩形性质和勾股定理计算,即能求AE的长.②由画图可知,当BE⊥AC时,AE+BE取得最小值.过点E分别作AB、BC的垂线,通过勾股定理计算即可求出答案.
【详解】解:(1)∵DA2=12+22=5,DB2=12+32=10,DC2=DA2=5
∴DB2=DC2+DA2
∴点D是△ABC关于点B的勾股点
∵EA2=42+42=32,EB2=22+52=29,EC2=4
∴点E不是△ABC的勾股点
∵FA2=32+42=25,FB2=22+42=20,FC2=12+22=5
∴FA2=FB2+FC2
∴点F是△ABC关于点A的勾股点
∵GA2=42+22=20,GB2=22+32=13,GC2=22+22=8
∴点G不是△ABC的勾股点
故答案为B;F.
(2)①证明:∵点C是△ABE关于点A的勾股点
∴CA2=CB2+CE2
∵四边形ABCD是矩形
∴AB=CD,AD=BC,∠ADC=90°
∴CA2=AD2+CD2=CB2+CD2
∴CB2+CE2=CB2+CD2
∴CE=CD
②设∠CED=α,则∠CDE=∠CED=α
∴∠ADE=∠ADC﹣∠CDE=90°﹣α
∵∠AEC=120°
∴∠AED=∠AEC﹣∠CED=120°﹣α
∵DA=DE
∴∠DAE=∠DEA=120°﹣α
∵∠DAE+∠DEA+∠ADE=180°
∴2(120°﹣α)+(90°﹣α)=180°
解得:α=50°
∴∠ADE=90°﹣50°=40°
(3)①∵矩形ABCD中,AB=5,BC=6
∴AD=BC=6,CD=AB=5
∵点C是△ABE关于点A的勾股点
∴CE=CD=5
i)如图1,
若DE=DA,则DE=6
过点E作MN⊥AB于点M,交DC于点N
∴∠AME=∠MND=90°
∴四边形AMND是矩形
∴MN=AD=6,AM=DN
设AM=DN=x,则CN=CD﹣DN=5﹣x
∵Rt△DEN中,EN2+DN2=DE2;Rt△CEN中,EN2+CN2=CE2
∴DE2﹣DN2=CE2﹣CN2
∴62﹣x2=52﹣(5﹣x)2
解得:x=
∴EN=,AM=DN=
∴ME=MN﹣EN=6﹣
∴Rt△AME中,AE=
ii)如图2,
若AE=DE,则E在AD的垂直平分线上
过点E作PQ⊥AD于点P,交BC于点Q
∴AP=DP=
AD=3,∠APQ=∠PQC=90°
∴四边形CDPQ是矩形
∴PQ=CD=5,CQ=PD=3
∴Rt△CQE中,EQ=
∴PE=PQ﹣EQ=1
∴Rt△APE中,AE=
iii)如图3,
若AE=AD=6,则AE2+CE2=AD2+CD2=AC2
∴∠AEC=90°
取AC中点O,则点A、B、C、D在以O为圆心、OA为半径的⊙O上
∴点E也在⊙O上
∴点E不在矩形ABCD内部,不符合题意
综上所述,若△ADE是等腰三角形,AE的长为或.
②当BE⊥AC时,AE+BE取得最小值.
过点E分别作ER⊥AB于点R,ES⊥BC于点S,
∴四边形BRES是矩形,∠EBS与∠ACB互余
∴∠EBS=∠ACD
∴tan∠EBS=tan∠ACD=
∴tan∠EBS=
设ES=6a,BS=5a,则BE=,CS=6﹣5a,AR=5﹣6a
∵Rt△CES中,CS2+ES2=CE2,即(6﹣5a)2+(6a)2=52
解得:a1=(舍去),a2=,61a2﹣60a=﹣11
∴Rt△ARE中,AE==
∴AE+BE=.
【点睛】本题考查勾股定理、勾股定理逆定理的应用,矩形的性质,等腰三角形的性质,解一元一次方程和一元二次方程,圆的定义和圆周角定理.解题关键是对新定义概念的性质运用,第(3)①题等腰三角形的分类讨论需数形结合把图形画出后再解题,②可利用特殊位置试算得到最小值,计算过程较繁琐复杂.
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