河北省保定市高碑店市2026年中考数学模拟预测试卷
2026-04-03
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内容正文:
2026年河北省保定市高碑店市中考数学模拟预测试卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意)
1.(3分)若m<0,mn>0,则点(m,n)所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(3分)若m与n互为相反数,则2(m+n)﹣3=( )
A.﹣5 B.﹣3 C.﹣1 D.1
3.(3分)如图,根据尺规作图的痕迹,可以判断BO是△ABC的( )
A.中线 B.角平分线 C.高线 D.中垂线
4.(3分)2025年,全年全国粮食总产量约为71500万吨,比上年增长1.2%.将71500万用科学记数法表示为( )
A.7.15×106 B.71.5×107 C.7.15×108 D.0.715×109
5.(3分)如图是由5个相同的小正方体组成的几何体,若移走一个小正方体后,该几何体的左视图和主视图均不变,则可移走的小正方体的编号为( )
A.① B.② C.③ D.④
6.(3分)能使不等式3x+1≥﹣x﹣3成立的负整数解的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.(3分)若x,y都是正整数,且满足,则x与y的关系是( )
A.6x﹣y=2 B.2x﹣y=0 C.2x﹣3y=0 D.3x﹣3y=2
8.(3分)如图,已知△ABC的面积是12,AC=6,点D是AC上的动点,点E是AB的中点,点F和点D关于点E成中心对称,则AF的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
9.(3分)某学校计划给每个班都安装节能灯,现分三个批次购买同一种节能灯,由于购买地点不同,三次购买的单价也不一样.第一次花费380元,第二次花费360元,第三次花费480元,第二次购买的单价比第一次少1元,第三次购买的单价比第一次多2元.若第二次和第三次购买的数量相同,现列出方程,则下列说法不正确的是( )
A.方程中的x表示的是第一次购买节能灯的单价
B.第一次购买节能灯的单价是10元
C.第二次购买节能灯的数量比第一次多了2个
D.如果设第二次购买的数量为y个,可列方程为
10.(3分)如图1,有三张卡片,上面分别标有数字1,2,4,它们的背面完全相同.如图2,点P是正五边形ABCDE边上的动点,点P的起始位置在点A处.现将三张卡片背面朝上洗匀,从中随机抽取一张卡片,抽取的数字是几,点P就按顺时针方向走几个边长,然后将卡片放回,按照规则再次抽取,第二次从第一次结束后的位置开始,继续按照规则进行下去,则点P经过两次运动后到达点D的概率是( )
A. B. C. D.
11.(3分)嘉嘉在解关于x的一元二次方程ax2+bx+3=0(a≠0)时,不小心将一次项系数写成了﹣b,解出其中一个根是x=1,现有以下两种说法:
甲:原方程必定有一个根是﹣1;
乙:当a≠3时,原方程有两个不相等的实数根.
则下列判断正确的是( )
A.甲对,乙错 B.甲错,乙对 C.甲、乙都对 D.甲、乙都错
12.(3分)如图,点O为矩形ABCD对角线的交点,AB=a,BC=b.点E是AB边上一点(不含端点及中点),连接EO并延长,交CD边于点F.将矩形ABCD沿EF折叠,点A,D的对应点分别是点A',D',直线A'D'和直线BC相交于点H,连接EH,OH,FH,嘉嘉得出一个正确的结论:OH上EF,淇淇继续探究,发现了以下四个结论,其中不正确的是( )
A.EH=FH
B.当点A'和点C不重合时,△A'EH≌△CFH
C.tan∠EHO
D.当A'在直线AB上方时,点A'到直线AB距离的最大值为
二、填空题(本大题共4小题,每小题3分,共12分)
13.(3分)计算:2 .
14.(3分)如图是由16个相同的小菱形组成的网格,已知每个小菱形中的锐角α为60°,且点A,B,C都在格点上,则sin∠ABC的值为 .
15.(3分)如图,▱OABC的边OC在x轴上,连接AC,点D是AC的中点,反比例函数y的图象经过A和D两点.若▱OABC的面积为24,则k的值为 .
16.(3分)如图,正方形ABCD的边长为2,点O在正方形的内部,以O为圆心,2为半径的圆经过点D和C,与BC边交于点E,在正方形ABCD内的圆弧上取一点F,使得,连接并延长EF和AB边交于点G,则EG﹣AG的值为 .
三、解答题(本大题共8小题,共72分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(7分)数轴上有A,B两点,点A表示的数是,点B表示的数是1﹣2x.
(1)当x=﹣2时,求线段AB的长;
(2)若点A在点B的右侧,求符合要求的x的最小整数值.
18.(8分)已知关于x的一元二次方程x2+(m﹣3)x﹣7=0.
(1)当m=9时,嘉嘉用配方法解一元二次方程的过程如下:
当m=9时,x2+6x﹣7=0.…第一步
移项,得x2+6x=﹣7,…第二步
配方,得x2+6x+32=﹣7+32,即(x+3)2=2,…第三步
由此可得,x+3=±,…第四步
∴,.…第五步
请指出嘉嘉在第 步出现了错误,并写出正确的解答过程;
(2)若方程的两个实数根分别是x1和x2,且x1+x2﹣2x1x2=20,求m的值.
19.(8分)为增强学生交通安全意识,某中学举办了交通安全知识竞赛,现随机抽取了部分学生成绩(大于60分)进行分析,成绩按百分制分为A,B,C,D四个等级,并绘制了如下两幅不完整的统计图表.
等级
成绩/分
人数/人
A
90<x≤100
18
B
80<x≤90
m
C
70<x≤80
68
D
60<x≤70
30
(1)本次调查共抽取了 名学生;
(2)求表中m的值和扇形统计图中x的值;
(3)若抽取的A等级学生的成绩(单位:分)是:91,92,92,93,94,94,95,95,96,97,97,97,97,98,98,99,99,100,求这组成绩的众数和中位数;若随机从该组数据中抽取一个成绩,求该成绩大于中位数的概率;
(4)已知该校共有学生2000人,学校准备对本次测验安全意识薄弱的学生(D:60<x≤70)进行安全教育,请估计该校需要参加安全教育活动的学生人数.
20.(8分)如图,某旅游景点的游客中心AB垂直于地面,测得游客中心的高度AB为10米,该景点的后山上长有一棵松树EF,嘉嘉在游客中心楼顶A处测得树顶F的俯角α=22.62°,经询问当地导游,得知后山的坡比为3:4,从山脚C处沿着斜坡行走6米可到达E处,游客中心楼底B处到山脚C的距离BC=6米.
(1)求游客中心AB与松树EF之间的水平距离;
(2)求松树EF的高度.
(参考数据:tan22.,cos22.,
21.(9分)如图,在平面直角坐标系中,线段AB的端点为A(2,5)和B(4,1),直线l:y=kx+2﹣k(k≠0)恒过定点D.
(1)求定点D的坐标;
(2)当直线l和线段AB有交点时,求k的取值范围;
(3)若直线l和线段AB所在直线交于点C,点C的横坐标为m,请用含k的代数式表示m,并求出当m是正整数时,整数k的所有值.
22.(9分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D和点E分别在AB和AC边上(不与端点重合),且AD=AE,延长DE和射线BC交于点F,作DG⊥DF,与BC边交于点G,作△FDG的外接圆⊙O在BF上方的部分,连接OD.
(1)若∠OFD=30°,OD=2,求的长.
(2)求证:AB是⊙O的切线.
(3)若AC=3,BC=4,直接写出tan∠DFG的值.
23.(11分)如图,抛物线y=ax2﹣2ax﹣4(a>0)与x轴交于点A和点B(点A在点B左侧),当﹣4≤x≤2时,y的取值范围是.
(1)求抛物线的解析式.
(2)求k的值.
(3)将抛物线在﹣4≤x≤2之间的函数图象记作C1,将C1在直线y=t下方的部分向上翻折,其余部分不变,得到的新图象记作C2.设C2的最高点和最低点的纵坐标分别为y1和y2,若y1﹣y2≤10,求t的取值范围.
24.(12分)数学兴趣小组对三角形面积的最值问题展开了如下探究:
【探究1】
(1)如图1,已知等边三角形ABC的边长为a,则S△ABC= (用含a的代数式表示);
(2)如图2,菱形ABCD的边长为6,∠D=60°,点E和点F分别在CD边和BC边上,∠EAF=60°,连接EF,求△AEF面积的最小值;
【探究2】
(3)如图3,在△ABC中,∠BAC=45°,AD为BC边上的高,AD=m(m为定值),求△ABC面积的最小值(用含m的代数式表示).
2026年河北省保定市高碑店市中考数学模拟预测试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
B
A
C.
B
A
A
B
D
D
C
题号
12
答案
D
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题意)
1.(3分)若m<0,mn>0,则点(m,n)所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【分析】先根据有理数乘法的符号法则判断n的正负,再根据平面直角坐标系各象限的坐标符号特征,判断点所在象限.
【解答】解:∵m<0,mn>0,
∴n<0,
∴点(m,n)在第三象限.
故选:C.
【点评】本题考查的是点的坐标,熟知各象限内点的坐标特点是解题的关键.
2.(3分)若m与n互为相反数,则2(m+n)﹣3=( )
A.﹣5 B.﹣3 C.﹣1 D.1
【分析】根据互为相反数的两数和为0,整体代入计算即可得到结果.
【解答】解:由题意得,m+n=0,
∴2(m+n)﹣3=2×0﹣3=﹣3.
故选:B.
【点评】本题考查的是相反数,熟知只有符号不同的两个数叫做互为相反数是解题的关键.
3.(3分)如图,根据尺规作图的痕迹,可以判断BO是△ABC的( )
A.中线 B.角平分线 C.高线 D.中垂线
【分析】根据三角形中线的定义和线段垂直平分线作图法判断即可.
【解答】解:由作图的痕迹可知:点O是线段AC的中点,
∴线段BO是△ABC的中线,
故选:A.
【点评】本题主要考查了作图—复杂作图,三角形的角平分线、中线和高,线段垂直平分线的性质,掌握其相关知识点是解题的关键.
4.(3分)2025年,全年全国粮食总产量约为71500万吨,比上年增长1.2%.将71500万用科学记数法表示为( )
A.7.15×106 B.71.5×107 C.7.15×108 D.0.715×109
【分析】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.
【解答】解:71500万=715000000=7.15×108.
故选:C.
【点评】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.
5.(3分)如图是由5个相同的小正方体组成的几何体,若移走一个小正方体后,该几何体的左视图和主视图均不变,则可移走的小正方体的编号为( )
A.① B.② C.③ D.④
【分析】根据左视图为2列,第1列有2个,第2列有1个,主视图为3列,第1列为1个,第2列为2个,第3列为1个,进行判断即可.
【解答】解:根据题意可知,移走①,左视图发生改变,移走②,左视图和主视图均不变,移走③,左视图和主视图都发生改变,移走④主视图发生改变,
故可移走②号小正方体.
故选:B.
【点评】本题考查了简单几何体的三视图,掌握几何体的空间结构特点是关键.
6.(3分)能使不等式3x+1≥﹣x﹣3成立的负整数解的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】先求出不等式的解集,再找出其负整数解即可.
【解答】解:3x+1≥﹣x﹣3,
移项得,3x+x≥﹣3﹣1,
合并同类项得,4x≥﹣4,
x的系数化为1得,x≥﹣1,
∴满足条件的负整数只有﹣1,共1个.
故选:A.
【点评】本题考查的是一元一次不等式的整数解,熟知解一元一次不等式的基本步骤是解题的关键.
7.(3分)若x,y都是正整数,且满足,则x与y的关系是( )
A.6x﹣y=2 B.2x﹣y=0 C.2x﹣3y=0 D.3x﹣3y=2
【分析】根据同底数幂的乘法的运算进行计算即可.
【解答】解:根据同底数幂的乘法的运算可知:
,
∴6x=y+2,
∴6x﹣y=2.
故选:A.
【点评】本题考查了同底数幂的乘法,合并同类项,掌握相应的运算法则是关键.
8.(3分)如图,已知△ABC的面积是12,AC=6,点D是AC上的动点,点E是AB的中点,点F和点D关于点E成中心对称,则AF的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】连接EF、DE、BF,由中心对称的定义得出EF=ED,且点F、E、D在同一直线上,从而可得四边形ADBF为平行四边形,由平行四边形的性质可得AF=BD,最后由垂线段最短并结合三角形的面积公式计算即可得出结果.
【解答】解:已知△ABC的面积是12,AC=6,点D是AC上的动点,点E是AB的中点,点F和点D关于点E成中心对称,则:
如图,连接EF、DE、BF,
∵点E是AB的中点,
∴AE=BE,
∵点F和点D关于点E成中心对称,
∴EF=ED,且点F、E、D在同一直线上,
∴四边形ADBF为平行四边形,
∴AF=BD,
∵△ABC的面积是12,AC=6,点D是AC上的动点,
∴由垂线段最短可得,当BD⊥AC时,BD的长度最小,且此时,
∴BD=4,
∴AF的最小值为4.
故选:B.
【点评】中心对称是指把一个图形绕着某一点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称.
9.(3分)某学校计划给每个班都安装节能灯,现分三个批次购买同一种节能灯,由于购买地点不同,三次购买的单价也不一样.第一次花费380元,第二次花费360元,第三次花费480元,第二次购买的单价比第一次少1元,第三次购买的单价比第一次多2元.若第二次和第三次购买的数量相同,现列出方程,则下列说法不正确的是( )
A.方程中的x表示的是第一次购买节能灯的单价
B.第一次购买节能灯的单价是10元
C.第二次购买节能灯的数量比第一次多了2个
D.如果设第二次购买的数量为y个,可列方程为
【分析】根据总价,单价,数量的关系,逐一验证各选项即可得出结果.
【解答】解:∵分式方程中,360是第二次购买的总价,480是第三次购买的总价,且第二次和第三次购买的数量相同,
故第二次购买的单价为x﹣1,第三次购买的单价为x+2,
∵第二次购买的单价比第一次少1元,第三次购买的单价比第一次多2元,
∴x表示第一次购买节能灯单价,故A选项说法正确,不符合题意;
分式方程去分母可得:
360(x+2)=480(x﹣1),
360x+720=480x﹣480,
120x=1200,
解得x=10,
∴第一次购买节能灯的单价是10元,故B选项说法正确,不符合题意;
故第二次购买单价为10﹣1=9元,
∴第一次购买数量为个,第二次购买数量为个,40﹣38=2个,
∴第二次购买数量比第一次多2个,故C选项说法正确,不符合题意;
若设第二次购买数量为y个,
∵第二次和第三次购买数量相同,
∴第三次购买数量也为y个,
故第二次单价为,第一次单价为,第三次单价为,
∵第三次单价比第一次单价多2元,
故,
整理得,与选项D给出的方程不符,故D选项说法错误,符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查了分式方程的应用,理解题意是关键.
10.(3分)如图1,有三张卡片,上面分别标有数字1,2,4,它们的背面完全相同.如图2,点P是正五边形ABCDE边上的动点,点P的起始位置在点A处.现将三张卡片背面朝上洗匀,从中随机抽取一张卡片,抽取的数字是几,点P就按顺时针方向走几个边长,然后将卡片放回,按照规则再次抽取,第二次从第一次结束后的位置开始,继续按照规则进行下去,则点P经过两次运动后到达点D的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】根据题意列出表格,然后找出符合题意的情况,利用概率公式法求解即可.
【解答】解:根据题意列表求和如下:
1
2
4
1
2
3
5
2
3
4
6
4
5
6
8
∵点P经过两次运动后到达点D,
∴点P两次运动的数字和为3或8,
由表格得:共有9种等可能的结果,其中符合题意的有3种,
∴点P经过两次运动后到达点D的概率是,
故选:D.
【点评】本题主要考查了概率公式,理解题意,熟练掌握列表法和概率公式是关键.
11.(3分)嘉嘉在解关于x的一元二次方程ax2+bx+3=0(a≠0)时,不小心将一次项系数写成了﹣b,解出其中一个根是x=1,现有以下两种说法:
甲:原方程必定有一个根是﹣1;
乙:当a≠3时,原方程有两个不相等的实数根.
则下列判断正确的是( )
A.甲对,乙错 B.甲错,乙对 C.甲、乙都对 D.甲、乙都错
【分析】先根据写错的方程的根得到a与b的关系,再进行验证甲、乙说法的正确性,分别用到一元二次方程根的定义和根的判别式的性质.
【解答】解:由题意可知,写错一次项系数后的方程为ax2﹣bx+3=0(a≠0),
将x=1代入得a×12﹣b×1+3=0,
a﹣b+3=0,
解得b=a+3,
甲:∵原方程为ax2+bx+3=0,
将x=﹣1代入原方程得a×(﹣1)2+b×(﹣1)+3=0,
a﹣b+3=0,
解得b=a+3,
∴x=﹣1是原方程的根,甲说法正确;
乙:由题意得,Δ=b2﹣4•a•3=b2﹣12a,
Δ=(a+3)2﹣12a
=a2+6a+9﹣12a
=(a﹣3)2,
当a≠3时,(a﹣3)2>0,即Δ>0,
∴原方程有两个不相等的实数根,乙说法正确.
∴甲、乙都对.
故选:C.
【点评】本题考查了根的判别式,熟练掌握该知识点是关键.
12.(3分)如图,点O为矩形ABCD对角线的交点,AB=a,BC=b.点E是AB边上一点(不含端点及中点),连接EO并延长,交CD边于点F.将矩形ABCD沿EF折叠,点A,D的对应点分别是点A',D',直线A'D'和直线BC相交于点H,连接EH,OH,FH,嘉嘉得出一个正确的结论:OH上EF,淇淇继续探究,发现了以下四个结论,其中不正确的是( )
A.EH=FH
B.当点A'和点C不重合时,△A'EH≌△CFH
C.tan∠EHO
D.当A'在直线AB上方时,点A'到直线AB距离的最大值为
【分析】由矩形的性质可得OE=OF,结合题意得出OH垂直平分EF,即可判断A;连接AC,先证明△AOE≌△COF(ASA),得出AE=CF,由折叠的性质可得A′E=AE,∠A′=∠DAB=90°,从而可得∠A′=∠FCH=90°,A′E=CF,即可判断B;连接BD,证明点E、O、H、B四点共圆,得出∠EBO=∠EHO,从而可得∠OAB=∠EHO,最后由正切的定义计算即可判断C;连接OA′,则点A′在以点O为圆心,OA为半径的圆弧上,求出,由图形并结合垂径定理可得,当OA′⊥AB时,此时点A′距离AB最远,即可判断D.
【解答】解:∵点O为矩形ABCD对角线的交点,
∴OE=OF,
∵OH⊥EF,
∴OH垂直平分EF,
∴EH=FH,
故A选项正确,不符合题意;
如图1:点O为矩形ABCD对角线的交点,连接AC,
∴AO=CO,AB∥CD,∠DAB=∠BCD=∠ABC=90°,
∴∠EAO=∠FCO,
在△AOE和△COF中,
,
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴AE=CF,
由折叠的性质可得:A′E=AE,∠A′=∠DAB=90°,
∴∠A′=∠FCH=90°,A′E=CF,
∵EH=FH,
∴△A′EH≌△CFH(HL),
故B选项正确,不符合题意;
如图2,点O为矩形ABCD对角线的交点,连接BD,
∴AO=BO,
∴∠OAB=∠OBA,
∵OH⊥EF,
∴∠EOH=90°,
∵∠EOH+∠EBH=180°,
∴点E、O、H、B四点共圆,
∴∠EBO=∠EHO,
∴∠OAB=∠EHO,
∴,
故C选项正确,不符合题意;
如图3,连接OA′,
由折叠的性质可得:OA=OA′,
∴点A′在以点O为圆心,OA为半径的圆弧上,
∵,
∴,
由图形并结合垂径定理可得,当OA′⊥AB时,此时点A′距离AB最远,此时最大距离为,
故D选项错误,符合题意,
故选:D.
【点评】本题主要考查了翻折变换(折叠问题),全等三角形的判定,矩形的性质,解直角三角形,解答本题的关键是熟练掌握折叠的性质.
二、填空题(本大题共4小题,每小题3分,共12分)
13.(3分)计算:2 3 .
【分析】直接合并二次根式的系数得出答案.
【解答】解:23.
故答案为:3.
【点评】此题主要考查了二次根式的加减运算,正确掌握运算法则是解题关键.
14.(3分)如图是由16个相同的小菱形组成的网格,已知每个小菱形中的锐角α为60°,且点A,B,C都在格点上,则sin∠ABC的值为 .
【分析】连接AC,设BC交格点于点D,连接AD,由题意可得AC=AB,D为BC的中点,从而可得∠ADB=90°,设菱形的边长为a,由题意可得AD=3a,,再求得AB,即可求得sin∠ABC的值.
【解答】解:如图,连接AC,设BC交格点于点D,连接AD,
由题意可得D为BC的中点,
∵网格由相同的小菱形组成的,
∴AF=AE,∠F=∠E,CF=BE,
在△AFC和△AEB中,
,
∴△AFC≌△AEB(SAS),
∴AC=AB,
∴AD⊥BC,
∴∠ADB=90°,
设小菱形的边长为a,取格点G,H,连接GH交BD于点O,则GD=a,GH⊥BD,
由题意得∠GDH=60°,
∴△GDH是等边三角形,
∴GH=GD=a,
∴,
在直角三角形DOG中,由勾股定理得:,
∴AD=3GH=3a,,
在Rt△ADB中,由勾股定理得:,
∴,
故答案为:.
【点评】本题主要考查了菱形的性质,等边三角形的判定与性质,解直角三角形,勾股定理,解答本题的关键是熟练掌握勾股定理.
15.(3分)如图,▱OABC的边OC在x轴上,连接AC,点D是AC的中点,反比例函数y的图象经过A和D两点.若▱OABC的面积为24,则k的值为 8 .
【分析】设点、C(n,0),由平行四边形OABC的性质得,再由D是AC中点,得.将D代入反比例函数,化简得n=3m.结合平行四边形面积,代入n=3m后,进而求解即可.
【解答】解:设点A的坐标为,点C的坐标为(n,0),
∵四边形OABC是平行四边形,
∴AB∥OC且AB=OC,
∴点B的坐标为.
∵点D是AC的中点,
∴点D的坐标为,即,
∵点D在反比例函数上,
∴,
∵k>0,
∴,
m+n=4m,
解得n=3m,
∵平行四边形OABC的面积=底OC×高(A点的纵坐标),
∴,
将n=3m代入得,,
3k=24,
解得k=8,
故答案为:8.
【点评】本题以平行四边形与反比例函数为载体,通过设点坐标,利用平行四边形性质、中点坐标公式建立点D的坐标,再结合反比例函数解析式与平行四边形面积公式,将几何问题转化为代数方程求解.
16.(3分)如图,正方形ABCD的边长为2,点O在正方形的内部,以O为圆心,2为半径的圆经过点D和C,与BC边交于点E,在正方形ABCD内的圆弧上取一点F,使得,连接并延长EF和AB边交于点G,则EG﹣AG的值为 2 .
【分析】首先,根据题意作出辅助线,然后,根据已知数据得出,∠ODH=30°,.接着,可证得△OCE,△EOF是等边三角形,再根据在Rt△BEG中,,得出,,,最后,得出EG﹣AG=2即可.
【解答】解:如图,正方形ABCD的边长为2,连接OC,OD,OE,OF,过O作OH⊥CD于H,则OC=OD,
∴,∠BCD=∠B=90°,
∵点C,D在⊙O上,半径为2,OH⊥CD,
∴,
∴,
∴∠ODH=30°,
∴∠CED=60°,
∵OC=OE,
∴△OCE是等边三角形,∠COE=60°,
∴CE=OC=2,.
∵EF=CE=OE=OF,
∴△EOF是等边三角形,∠OEF=60°,
∴∠BEG=60°,EF=2,
在Rt△BEG中,,
∴,
∴,,
∴,
∴EG﹣AG=2.
【点评】本题主要考查了正方形的性质,圆心角、弧、弦的关系,解直角三角形,解答本题的关键是熟练掌握锐角三角函数的定义.
三、解答题(本大题共8小题,共72分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(7分)数轴上有A,B两点,点A表示的数是,点B表示的数是1﹣2x.
(1)当x=﹣2时,求线段AB的长;
(2)若点A在点B的右侧,求符合要求的x的最小整数值.
【分析】(1)将x=﹣2代入计算即可;
(2)根据题意列出不等式求解即可.
【解答】解:(1)当x=﹣2时,
点A表示的数是,点B表示的数是5,
∴AB=3;
(2)由题意知,
解得,
∴x的最小整数值为0.
【点评】本题考查了实数与数轴,熟练掌握该知识点是关键.
18.(8分)已知关于x的一元二次方程x2+(m﹣3)x﹣7=0.
(1)当m=9时,嘉嘉用配方法解一元二次方程的过程如下:
当m=9时,x2+6x﹣7=0.…第一步
移项,得x2+6x=﹣7,…第二步
配方,得x2+6x+32=﹣7+32,即(x+3)2=2,…第三步
由此可得,x+3=±,…第四步
∴,.…第五步
请指出嘉嘉在第 二 步出现了错误,并写出正确的解答过程;
(2)若方程的两个实数根分别是x1和x2,且x1+x2﹣2x1x2=20,求m的值.
【分析】(1)根据配方法计算即可;
(2)根据一元二次方程根与系数的关系解题即可.
【解答】解:(1)在第二步出现了错误;正确的解答过程如下:
当m=9时,x2+6x﹣7=0,
移项得x2+6x=7,
配方得(x+3)2=16,
由此可得x+3=±4,
∴x1=1,x2=﹣7;
故答案为:二;
(2)由题意知,Δ=(m﹣3)2﹣4×1×(﹣7)>0,
∵x1+x2=﹣(m﹣3)=﹣m+3,x1x2=﹣7,
∴﹣m+3﹣2×(﹣7)=20,
解得m=﹣3,
∴m=﹣3.
【点评】本题主要考查了解一元二次方程根的判别式,熟知相关计算方法是解题的关键.
19.(8分)为增强学生交通安全意识,某中学举办了交通安全知识竞赛,现随机抽取了部分学生成绩(大于60分)进行分析,成绩按百分制分为A,B,C,D四个等级,并绘制了如下两幅不完整的统计图表.
等级
成绩/分
人数/人
A
90<x≤100
18
B
80<x≤90
m
C
70<x≤80
68
D
60<x≤70
30
(1)本次调查共抽取了 200 名学生;
(2)求表中m的值和扇形统计图中x的值;
(3)若抽取的A等级学生的成绩(单位:分)是:91,92,92,93,94,94,95,95,96,97,97,97,97,98,98,99,99,100,求这组成绩的众数和中位数;若随机从该组数据中抽取一个成绩,求该成绩大于中位数的概率;
(4)已知该校共有学生2000人,学校准备对本次测验安全意识薄弱的学生(D:60<x≤70)进行安全教育,请估计该校需要参加安全教育活动的学生人数.
【分析】(1)用C等级人数除以所占百分比即可;
(2)用总人数乘以B等级所占百分比可得m,用D等级人数除以总人数可求所占百分比;
(3)根据众数、中位数的定义及概率公式求解;
(4)利用样本估计总体思想求解.
【解答】解:(1)∵C的认识是68人,占总人数的34%,
∴抽取学生总数为:68÷34%=200(名),
故答案为:200;
(2)由(1)知,抽取学生总数是200名,
∴m=200×42%=84,
∴;
(3)∵A组数据中97出现了4次,出现的次数最多,
∴众数为97;
A组数据共18个,按从小到大顺序排列后,第9位、第10位分别为96,97,
∴中位数为:;
∴随机从该组数据中抽取一个成绩,该成绩大于中位数的概率为;
(4)∵该校共有学生2000人,
∴(名)
答:估计该校需要参加安全教育活动的学生人数为300名.
【点评】本题考查的是概率公式,扇形统计图,中位数,众数,用样本估计总体,频数分布表,熟知以上知识是解题的关键.
20.(8分)如图,某旅游景点的游客中心AB垂直于地面,测得游客中心的高度AB为10米,该景点的后山上长有一棵松树EF,嘉嘉在游客中心楼顶A处测得树顶F的俯角α=22.62°,经询问当地导游,得知后山的坡比为3:4,从山脚C处沿着斜坡行走6米可到达E处,游客中心楼底B处到山脚C的距离BC=6米.
(1)求游客中心AB与松树EF之间的水平距离;
(2)求松树EF的高度.
(参考数据:tan22.,cos22.,
【分析】根据坡度的定义求出CD,即可得到BD的长;作辅助线构造直角三角形,根据三角函数的定义求出AM,进而得出BM的长,根据已知条件求出DE,进而得到BN的长,计算BM﹣BN即可得解.
【解答】解:(1)∵后山的坡比为3:4,
∴设DE=3x,CD=4x,
∴CE=5x,
由题可得:CE=6米,
∴5x=6,
∴x=1.2,
∴CD=4.8米,DE=3.6米,
∵BC=6米,
∴(米).
(2)过点F作FM⊥AB,过点E作EN⊥AB,
∴ED=BN=3.6米,∠AFM=α=22.62°,EF=MN,
∴MF=BD=10.8米,
在Rt△AFM中,,
∴,
∴(米),
∵AB=10(米),
∴MB=AB=AM=10﹣4.5=5.5(米),
∴MN=MB﹣NB=5.5﹣3.6=1.9(米),
∴EF=1.9(米).
【点评】本题考查解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
21.(9分)如图,在平面直角坐标系中,线段AB的端点为A(2,5)和B(4,1),直线l:y=kx+2﹣k(k≠0)恒过定点D.
(1)求定点D的坐标;
(2)当直线l和线段AB有交点时,求k的取值范围;
(3)若直线l和线段AB所在直线交于点C,点C的横坐标为m,请用含k的代数式表示m,并求出当m是正整数时,整数k的所有值.
【分析】(1)将函数解析式变形为y=k(x﹣1)+2,可得当x=1时,y=2,不管k取任何不为0的值,均成立,即可得到定点D的坐标;
(2)将A(2,5),B(4,1)分别代入直线l,解得k=3,,即可得到k的取值范围是且k≠0;
(3)先利用待定系数法求出线段AB所在直线的函数解析式为y=﹣2x+9,再由点C是直线l和直线AB的交点,得到﹣2m+9=km+2﹣k,整理得到,进而推出当m是正整数时,k+2的值可以是1,5,即可求解整数k的所有值.
【解答】解:(1)∵y=kx+2﹣k=k(x﹣1)+2,
当x=1时,y=2,不管k取任何不为0的值,均成立,
∴定点D(1,2);
(2)当直线l经过点A(2,5)时得2k+2﹣k=5,解得k=3,
当直线l经过点B(4,1)时,将B(4,1)代入,得4k+2﹣k=1,解得,
∴且k≠0;
(3)设AB所在直线的函数解析式为y=k1x+k,由条件可得:
,解得,
∴线段AB所在直线的函数解析式为y=﹣2x+9,
∵点C是直线l和直线AB的交点,
∴﹣2m+9=km+2﹣k,
∴,
当m是正整数时,k+2的值可以是1,5,
∴整数k的值为﹣1,3.
【点评】本题考查了两条直线相交和平行问题,熟练掌握该知识点是关键.
22.(9分)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D和点E分别在AB和AC边上(不与端点重合),且AD=AE,延长DE和射线BC交于点F,作DG⊥DF,与BC边交于点G,作△FDG的外接圆⊙O在BF上方的部分,连接OD.
(1)若∠OFD=30°,OD=2,求的长.
(2)求证:AB是⊙O的切线.
(3)若AC=3,BC=4,直接写出tan∠DFG的值.
【分析】(1)根据直角三角形30°所对的直角边是斜边的一半可解此问;
(2)首先,根据∠ACB=90°,得∠CFE+∠CEF=90°,再由AD=AE,∠AED=∠CEF,得∠CFE+∠ADE=90°,根据OD=OF,得∠CFE=∠ODF,进而∠ODF+∠ADE=90°=∠ADO,得出结论;
(3)先根据勾股定理求得AB=5,设⊙O的半径为r,BG=x,再根据,得,,,接着,证出△BFD∽△BDG,得,即,解得(舍去),可得,最后,得出.
【解答】(1)解:∵DG⊥DF,
∴∠FDG=90°,
∵OD=2,
∴FG=2OD=4,
∵∠OFD=30°,
∴;
(2)证明:∵∠ACB=90°,
∴∠CFE+∠CEF=90°.
∵AD=AE,
∴∠AED=∠ADE.
∵∠AED=∠CEF,
∴∠CFE+∠ADE=90°.
∵OD=OF,
∴∠CFE=∠ODF,
∴∠ODF+∠ADE=90°=∠ADO,
∴AD⊥OD.
∵OD是⊙O的半径,
∴AB是⊙O的切线;
(3)解:∵AC=3,BC=4,∠ACB=90°,
∴.
设⊙O的半径为r,BG=x,
∴BF=FG+BG=2r+x.
∵,即,
∴,
∴,
∴.
∵OD=OF,
∴∠DFG=∠ODF.
∵AB是⊙O的切线,DG⊥DF,
∴∠FDG=∠ODB=90°,
∴∠ODF+∠ODG=∠ODG+∠BDG=90°,
∴∠DFG=∠ODF=∠BDG.
∵∠B=∠B,
∴△BFD∽△BDG,
∴(相似三角形的对应边成比例),
∴BD2=BF•BG,
∴,
∴,
解得(舍去).
∴.
∴.
【点评】根据已知条件利用三角函数值及相似三角形的判定与性质证出△BFD∽△BDG,得是解决本题的关键.
23.(11分)如图,抛物线y=ax2﹣2ax﹣4(a>0)与x轴交于点A和点B(点A在点B左侧),当﹣4≤x≤2时,y的取值范围是.
(1)求抛物线的解析式.
(2)求k的值.
(3)将抛物线在﹣4≤x≤2之间的函数图象记作C1,将C1在直线y=t下方的部分向上翻折,其余部分不变,得到的新图象记作C2.设C2的最高点和最低点的纵坐标分别为y1和y2,若y1﹣y2≤10,求t的取值范围.
【分析】(1)由函数对称轴为直线x=1,当﹣4≤x≤2时,y的取值范围是,可得是函数的最小值,即抛物线的顶点为,代入抛物线解析式可求得a,即可得抛物线解析式;
(2)由函数对称轴为直线x=1,可得﹣4≤x≤2时,x=﹣4时对应的函数值为k,即可求解;
(3)依据题意,分M′在直线y=8上或上方、在直线y=8下方两种情况分别求解即可.
【解答】解:(1)由题意可得:是函数的最小值,即抛物线的顶点为,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为;
(2)由(1)可知抛物线对称轴为x=1,
∵﹣4≤x≤2,
∴当x=﹣4时,y取最大值k,
∴,
∴k的值为8;
(3)如图,设图象C1折叠后顶点M的对应点为M′,点H是x=﹣4图象C1上的点,图象C2为C′M′NH区域,
由(1)可知,由(2)可知H(﹣4,8),即点H在直线y=8上,
∵点M与点M′关于直线y=t对称,
∴,
当点M′在直线y=8上或上方时,C2的最高点为M′,C2的最低点为N,
∴,,
解得;
当点M′在直线y=8下方时,C2的最高点为H,C2的最低点为N,
∴8﹣t≤10,,
解得;
综上所述,.
【点评】本题考查二次函数与不等式,正确进行计算是解题关键.
24.(12分)数学兴趣小组对三角形面积的最值问题展开了如下探究:
【探究1】
(1)如图1,已知等边三角形ABC的边长为a,则S△ABC= (用含a的代数式表示);
(2)如图2,菱形ABCD的边长为6,∠D=60°,点E和点F分别在CD边和BC边上,∠EAF=60°,连接EF,求△AEF面积的最小值;
【探究2】
(3)如图3,在△ABC中,∠BAC=45°,AD为BC边上的高,AD=m(m为定值),求△ABC面积的最小值(用含m的代数式表示).
【分析】(1)利用等边三角形三线合一的性质作出BC边上的高,结合勾股定理求出高的长度,再计算面积;
(2)连接AC,根据菱形性质证明△ADC为等边三角形,再通过角的等量代换证明△ADE与△ACF全等,得到AE=AF,结合∠EAF=60°判定△AEF为等边三角形,将面积最值转化为AE的长度最值,最后依据垂线段最短求出AE的最小值,进而得到△AEF面积的最小值;
(3)先通过翻折变换构造正方形AEFG,设BD=BE=x、CD=CG=y,在Rt△BFC中利用勾股定理建立x、y的关系式,结合完全平方公式的非负性得到关于BC的不等式,求解得到BC的最小值后,求出△ABC面积的最小值即可.
【解答】解:(1)过点A作AH⊥BC于点H,如图,
∵△ABC是等边三角形,边长为a,
∴,
在Rt△ABH中,由勾股定理得,
∴,
故答案为:
(2)连接AC,如图,
∵四边形ABCD是菱形,边长为6,
∴AD=CD=6,AB∥CD,
∵∠D=60°,
∴△ADC是等边三角形,
∴AD=AC=6,∠DAC=∠ACD=60°,
∵菱形中∠BCD=180°﹣∠D=120°,
∴,
∴∠D=∠ACF=60°,
∵∠EAF=60°,
∴∠DAC﹣∠EAC=∠EAF﹣∠EAC,即∠DAE=∠CAF,
在△ADE和△ACF中,
,
∴△ADE≌△ACF(ASA),
∴AE=AF,
又∵∠EAF=60°,
∴△AEF是等边三角形,
∴由(1)得,
要使△AEF的面积最小,只需使AE的长度最小,
根据垂线段最短,当AE⊥CD时,AE取得最小值,
∵△ADC是等边三角形,AE⊥CD,
∴在Rt△ADE中,由勾股定理得,
∴△AEF面积的最小值为;
(3)∵AD为BC边上的高,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
作△ABD关于AB对称的△ABE,作△ACD关于AC对称的△ACG,延长EB,GC交于点F,如图,
则∠EAB=∠DAB,∠GAC=∠DAC,AE=AD=AG=m,∠AEB=∠ADB=90°,∠AGC=∠ADC=90°,
∵∠BAC=45°,
∴∠EAG=∠EAB+∠BAC+∠GAC=2∠BAC=90°,
又∵∠E=∠G=90°,
∴四边形AEFG是矩形,
又∵AE=AG=m,
∴正方形边长为m,矩形AEFG是正方形,
设BD=BE=x,CD=CG=y,则CF=FG﹣CG=m﹣y,BC=x+y,BF=EF﹣BE=m﹣x,
在Rt△BFC中,∠F=90°,由勾股定理得BF2+CF2=BC2,
即(m﹣x)2+(m﹣y)2=(x+y)2,
展开化简得xy=m2﹣m(x+y),
由完全平方公式的非负性可知(x﹣y)2≥0,变形得(x+y)2≥4xy,
∴(x+y)2≥4m2﹣4m(x+y),即(x+y)2+4m(x+y)﹣4m2≥0,
当(x+y)2+4m(x+y)﹣4m2=0时,
由求根公式得(舍去),
∴x+y的最小值为,即BC的最小值为,
根据△ABC的面积,
∴最小值为.
【点评】本题考查四边形综合,勾股定理,等边三角形,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
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