【中考二轮复习】全国2026年最新选择、填空、解答压轴题汇编45题(10-3)
2026-04-03
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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-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 5.16 MB |
| 发布时间 | 2026-04-03 |
| 更新时间 | 2026-04-03 |
| 作者 | 河北斗米文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57159563.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【中考二轮复习】全国2026年最新选择、填空、解答压轴题汇编45题(10-3)
一.选择题(共15小题)
1.如图,AC是菱形ABCD的对角线,把菱形ABCD沿着对角线AC方向平移,得到菱形A′B′C′D′,A′B′,A′D′分别交BC,CD于点G,H,若AA′=x(0<x<AC),GH=y,则y与x之间的关系大致可以用函数图象表示为( )
A. B. C.D.
2.如图,AB是⊙O的弦,半径OC⊥AB于点D.若AB=8,OC=5,则CD的长是( )
A.4 B.3 C.2 D.
3.抛物线的部分图象如图所示,抛物线的顶点是C,直线x=1与抛物线的交点为A,抛物线与x轴的一个交点为B(4,0),直线AB的解析式为y2=mx+n(m≠0),下列结论:①2a+b<0;②abc>0;③方程ax2+bx+c=mx+n有两个不相等的实数根;④抛物线与x轴的另一个交点是(﹣2,0).其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.小轩在画二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象时列表如下:
x
…
﹣3
﹣1
0
2
4
…
y
…
12
0
﹣3
﹣3
5
…
则下列关于这个函数的结论错误的是( )
A.该函数图象开口向上
B.在函数图象上有两点(x1,﹣1),(x2,﹣2),则x1>x2
C.该函数图象经过点(3,0)
D.当x>1时,y随x的增大而增大
5.很多家庭都用燃气热水器,为了防止一氧化碳泄漏带来的危害,一般会安装燃气报警器.其中一种燃气报警器核心部件是气敏传感器(如图①中的R1),R1的阻值随空气中一氧化碳质量浓度c的变化而变化(如图②),空气中一氧化碳体积浓度(ppm)与一氧化碳质量浓度c的关系见图③.下列说法不正确的是( )
A.空气中一氧化碳质量浓度c越大,R1的阻值越小
B.当0g/m3时,R1的阻值小于50Ω
C.当空气中一氧化碳体积浓度是480ppm时,燃气报警器为报警状态
D.当R1=20Ω时,燃气报警器为报警状态
6.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,有下列结论:①abc<0,②2a+b=0,③m≠1时,a+b<am2+bm,④a﹣b+c<0,⑤当且x1≠x2时,x1+x2=2,⑥当﹣1<x<3时,y>0.其中正确的有( )
A.①②③ B.②④⑥ C.②⑤⑥ D.②③⑤
7.如图,在平面直角坐标系中,横、纵坐标都是整数的点称为整点.已知点A的坐标为(﹣2,1),点B的坐标为(3,1),点M(0,m)为y轴上一点,且m>0.现连接OA,OB,AM,BM,若四边形AOBM所围成的封闭区域内(不含边界)有6个整点,则m的取值范围是( )
A.2<m<3 B.2<m≤3 C. D.
8.如图所示是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,图象过A点(3,0),二次函数图象对称轴为直线x=1,给出五个结论:①b>0;②当x<1时,y随着x的增大而增大;③a﹣b+c<0;④4a﹣2b+c>0;⑤am2+bm﹣a﹣b≤0.其中正确结论是( )
A.①②⑤ B.①③④ C.①④⑤ D.②③④
9.如图,抛物线与抛物线相交于点P(﹣2,m),过点P作x轴的平行线,与两条抛物线分别交于点M,N,若点M是PN的中点,则的值是( )
A. B.2 C. D.3
10.在一次物理实验中,小明同学用一固定电压为12V的蓄电池,通过调节滑动变阻器来改变电流大小,完成控制灯泡L(灯丝的阻值RL是定值)亮度的实验(如图1).已知串联电路中,电流与电阻R、RL之间关系为,图2是I关于R的函数图象,则下列说法中错误的是( )
A.灯丝的阻值RL为2Ω
B.用含R的代数式表示I为
C.当滑动变阻器的电阻为2Ω时,串联电路电流为3A
D.要使通过灯泡的电流不低2A,则调节滑动变阻器电阻的范围为R<4Ω
11.已知点A(﹣5,y1)、B(﹣2,y2)和C(1,y3)都在二次函数y=ax2+2ax+c(a<0)的图象上,则y1、y2、y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y3<y1 D.y3<y2<y1
12.如图,AB为⊙O的直径,且AB=26,点C为⊙O上半圆的一点,CE⊥AB于点E,∠OCE的角平分线交⊙O于点D,弦AC=10,那么△ACD的面积是( )
A.80 B.85 C.90 D.95
13.已知函数y=3﹣|x﹣2|的图象如图,根据图象,下列结论正确的是( )
A.点A的坐标为(4,0)
B.直线AB的解析式为y=﹣x+5
C.不等式3﹣|x﹣2|>0的解集为﹣1<x<4
D.当x>1时,y随x的增大而减小
14.已知二次函数y=ax2+bx(a≠0),y与x的部分对应值如表所示:
x
…
1
2
3
4
5
…
y
…
m
﹣4
﹣3
0
5
…
下面四个结论中,正确的有( )
①a<0;
②抛物线y=ax2+bx(a≠0)的顶点为(2,﹣4);
③关于x的方程ax2+bx=5的解为x1=﹣1,x2=5;
④m=﹣3.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
15.为筹备校园“正方形主题文化角”,工作人员用两个边长相同的正方形展板布置:如图1,固定展板ABCD(顶点A、C在直线展台MN上)与移动展板EFGH(顶点E、G在直线展台MN上),移动展板可沿MN平移.设固定展板顶点C与移动展板顶点E的距离为x(单位:m)(0≤x≤8),两个展板重叠部分的面积为y(单位:m2),y关于x的函数图象如图2所示.下列选项正确的是( )
A.正方形的对角线长为
B.当x=2时,重叠面积y=2m2
C.当x=5时,重叠面积y=6m2
D.函数图象的最高点的坐标为(4,10)
二.填空题(共15小题)
16.新定义:我们把二次函数y=ax2+bx+c(其中abc≠0)与y=ax2+cx+b称为“相关函数”.例如:二次函数y=x2+2x+3的“相关函数”为y=x2+3x+2.已知二次函数的“相关函数”为C2.
(1)二次函数C2的对称轴为直线 ;
(2)已知二次函数C1的图象与x轴交于点M,N,二次函数C2的图象与x轴交于点P,Q,若MN=PQ,则二次函数C1与C2对称轴之间的距离为 .
17.如图,四边形ABCD为正方形,点P为平面内一点,已知PA=2,PB=4,则PC的最大值为 .
18.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,M,N分别是边AD,AB上任意一点,将菱形ABCD沿MN翻折,点A落在对角线BD上的点E处,下列结论.①△MED∽△ENB;②若∠DME=24°,则∠ENM=42°;③若M是AD的中点,则四边形MNBE是菱形;④若菱形边长为6,M是AD的中点,去掉点A落在对角线BD上的条件,则CE的最小值为.其中所有正确结论的序号是 .
19.如图,在矩形ABCD中,AB=1,,连接BD.点E为BC上的一点,连接DE,且DE平分∠BDC,连接AE交BD于点F,则AF的长为 .
20.在一个三角形中,如果有两条中线互相垂直,我们把这样的三角形称为“中垂三角形”.如果△ABC是“中垂三角形”,AD、BE、CF是中线,∠DAB=30°,AB=4,那么BC的长为 .
21.如图,点A,B是⊙O上两点,连接AB,直径CD与AB垂直于点E,点F在⊙O上,连接AF,BF,过点A作AG⊥BF交⊙O于点G,过点D作⊙O的切线交FG的延长线于点H,若,CD=8,∠H=60°,则DE= ,AF= .
22.如图,AB、AC、AD分别是某圆内接正六边形、正方形、等边三角形的一边.若AB=2,则的长为 .
23.在正方形ABCD中,点E为边CD上一点(不与点C、D重合),AF⊥BE于点F,CG⊥BE于点G,若AD=10,BF=6,线段FD的长是 .
24.如图,在矩形ABCD中,AD=3,AB=2,E为CD的中点,连接AE,过点A作AF⊥AE,与CB延长线交于点F.
(1)的值为 .
(2)已知BC边上有一点G,连接AG.若AG平分∠FAE,则AG的长度为 .
25.如图,在平面直角坐标系中,点A(8,4)、B为反比例函数图象上两点,BC⊥y轴于点C.
(1)S△BOC= ;
(2)若∠BOC+2∠AOB=90°,则B点坐标为 .
26.如图,在Rt△ABC的纸片中,∠C=90°,沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,AC=4,AB=5,则AD的长为 .
27.已知抛物线的顶点为坐标原点O,过O作两条互相垂直的直线分别与抛物线交于点A、B,连接AB.求AB边上的高的最大值为 .
28.如图是8个台阶在平面直角坐标系内的示意图,每个台阶的高和宽分别是1和2,每个台阶凸拐角处的顶点记作Tm(m为1~8的整数).记函数的图象为曲线L.
(1)若曲线L过点T3,则它必定还过另一点Tm,则m= ;
(2)若曲线L使得T1~T8这些点分布在它的两侧,每侧各有4个点,当k为整数时,曲线L离原点最近的k的值为 .
29.如图,已知AB=3,AC=1,CB=CD,∠BCD=90°,则线段AD长的最大值为 .
30.如图,⊙O的直径AB=10cm,弦AC=6cm,∠ACB的平分线分别交⊙O、AB于点D,M,则线段DM的长为 .
三.解答题(共15小题)
31.抛物线y=ax2﹣2bx+b(a≠0)与y轴相交于点C(0,﹣3),且抛物线的对称轴为直线x=3,D为对称轴与x轴的交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在x轴上方且平行于x轴的直线与抛物线从左到右依次交于E、F两点,若△DEF是等腰直角三角形,求△DEF的面积;
(3)若P(3,t)是对称轴上一定点,Q是抛物线上的动点,求PQ的最小值(用含t的代数式表示).
32.在新书发布现场,常会将一些新书按一定造型摆放,如图1.某数学书籍发行现场,将四本新书按着如图2方式摆放在书架的一个格挡中(图中4个完全相同的矩形是书的侧面),最左侧的书贴边垂直摆放,其他三本书倾斜摆放,且∠CEF=∠GHK=∠NMR=15°,最右侧书的一角S恰好落在格挡边沿.若已知书的高度AB=26cm,宽BC=4cm,解决下列问题:
(1)图中∠HKF的度数为 °;
(2)求FK的长(精确到0.1cm);
(3)请直接写出格挡的宽度BT的大小(精确到1cm).
(参考数据:sin15°≈0.26,cos15°≈0.97,tan15°≈0.27,1.41)
33.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)三点,矩形OBEF的顶点E在抛物线上.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点M为直线BE上一动点,连接BF,MF,当∠MFB=∠OBF时,求点M的坐标;
(3)左右平移抛物线,当平移后的抛物线与线段BF只有一个公共点时,设此时抛物线的顶点的横坐标为n,请直接写出n的取值范围.
34.问题提出
(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=48°,D是△ABC外一点,且AD=AC.以点A为圆心,AB长为半径作圆,则∠BDC的度数为 ;
问题探究
(2)如图2,在菱形ABCD中,AB=4,∠B=60°,E是AB边的中点,F是BC边上的一个动点,将△BEF沿EF折叠得到△B′EF,连接B′C,求线段B′C长度的最小值;
问题拓展
(3)如图3,在正方形ABCD中,AB=10,动点M,N分别在边BC,CD上移动,且满足CM=DN.连接AN和DM,交于点O.当点N从点D开始运动到点C时,点O也随之运动,请求出点O的运动路径长.
35.综合与实践.
问题情境:
在综合与实践课上,老师让同学们以“三角形的旋转”为主题开展探究活动.如图,在△ABC中,AB=3,BC=4,∠ABC=90°,A′为斜边AC的中点,将与△ABC全等的△A'B'C'绕点A′旋转得到△A′OD.
操作发现:
(1)如图①,顺时针旋转一定角度,记A′D和A′O分别与BC交于点E,F,当A′D⊥AC时,猜想EF和A′F的数量关系为 ,并证明你的猜想;
(2)如图②,继续旋转一定角度,当线段A′D经过点B时,连接BO,试判断四边形AA′OB的形状,并证明你的结论;
实践探究:
(3)在整个旋转过程中,当△A′OD在AC下方,且△A′OD的直角边恰好与AC垂直时,设线段A′O与直线BC交于点G,直线BC交射线DO于点H,连接A′H,请直接写出A′H的长.
36.如图,抛物线yx2+bx+c过点C(﹣1,m)和D(5,m),A(4,﹣1).
求:(1)抛物线的对称轴;
(2)抛物线的函数表达式和顶点B的坐标;
(3)直线AB的函数表达式.
37.某城市广场的一处喷泉景观,喷出的水柱呈抛物线形状.在如图所示的平面直角坐标系中,喷水头A到水面x轴的距离为2m,抛物线C1;C2是从喷水头A处喷出的两股水流.经测量得,抛物线C2的最高点C距离水面2.5m,且与喷水头A的水平距离为2m,设抛物线C2的表达式为y=a(x﹣h)2+k,其中x(m)是水柱距喷水头的水平距离,y(m)是水柱距水面的高度.
(1)求抛物线C2的表达式;
(2)若抛物线C1可以看作是C2向左平移n个单位长度得到的.
①求n的值;
②求抛物线C1与x轴的交点B的横坐标;
(3)在(2)的条件下,管理人员操控无人机在抛物线C1,C2之间(阴影区域)飞行,为了无人机的安全,要求无人机在竖直方向上的活动范围大于0.5m(不得接触水面和水柱).设无人机与喷水头A的水平距离为km,直接写出k的取值范围.
38.如图,在平面直角坐标系中,点A(0,6),点B在x轴的负半轴上,△AOB的面积等于18.
(1)求点B的坐标;
(2)如图1,点P从点A出发,沿y轴负方向运动,速度为每秒2个单位长度,设点P运动时间为t,试用含t的式子表示S△BOP(S△BOP表示△BOP的面积),并直接写出t的取值范围;
(3)如图2,若点P在AO上,点Q在BO上,AQ与BP交于点C,过点B作BH⊥AQ交直线AQ于点H,交y轴于点D,当△BHC的面积等于△OHC的面积时,求点D的坐标.
39.已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,ab≠0,且a>0)的最小值是﹣1.
(1)若该抛物线的对称轴为直线x=1,并且经过点(﹣1,3),求抛物线对应的函数表达式.
(2)若直线y=ax+c经过抛物线y=ax2+bx+c的顶点.
①求抛物线的顶点坐标;
②A(p﹣4,y1),B(p,y2)是抛物线上的两点,且y1>y2,求p的取值范围.
40.几何探究:
【问题发现】
(1)如图1所示,△ABC和△ADE是有公共顶点的等边三角形,BD、CE的关系是 (选填“相等”或“不相等”);(请直接写出答案)
【类比探究】
(2)如图2所示,△ABC和△ADE是有公共顶点的含有30°角的直角三角形,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;
【拓展延伸】
(3)如图3所示,△ADE和△ABC是有公共顶点且相似比为1:2的两个等腰直角三角形,将△ADE绕点A自由旋转,若BC=2,当B、D、E三点共线时,直接写出BD的长.
41.【模型建立】如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过点A作AD⊥ED于点D,过点B作BE⊥ED于点E,求证:△BEC≌△CDA;
【模型运用】如图2,在平面直角坐标系中,等腰Rt△ACB,∠ACB=90°,AC=BC,AB与y轴交点D,点C的坐标为(0,﹣2),A点的坐标为(4,0),求点B、D两点的坐标;
【模型拓展】如图3,直线yx+3上有一点A,x轴上有一点B(6,0),且满足∠OAB=45°,直接写出点A的坐标.
42.如果一个三角形的一个内角等于另一个内角的2倍,我们称这样的三角形为倍角三角形,并称这两个角的公共边为底边.
例如:若△ABC中,∠A=2∠B,则△ABC为以边AB为底边的倍角三角形.
(1)已知△ABC为倍角三角形,且∠ABC=2∠C.
①如图1,若BD为△ABC的角平分线,则图中相等的线段有 ,图中相似三角形有 ;
②如图2,若AC的中垂线交边BC于点E,连接AE,则图中等腰三角形有 .
问题解决
(2)如图3,现有一块梯形板材ABCD,AD∥BC,∠A=90°,AB=48,BC=132,AD=68.工人师傅想用这块板材裁出一个△BCP型部件,使得点P在梯形ABCD的边上,且△BCP为以BC为底边的倍角三角形.工人师傅在这块板材上的作法如下:
①作BC的中垂线l交BC于点E;
②在BC上方的直线l上截取EF=33,连接CF并延长,交AD于点P;
③连接BP,得△BCP.
1)请问,若按上述作法,裁得的△BCP型部件是否符合要求?请证明你的想法.
2)是否存在其它满足要求的△BCP?若存在,请画出图形并求出CP的长;若不存在,请说明理由.
43.【教材再现】
(1)如图①,在正方形ABCD中,E为CD边上一点,F为BC延长线上一点,且CE=CF.求证:BE=DF,BE⊥DF;
【纵向探变】
(2)如图②,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,E是CD边上一点,将△BED沿BE折叠得到△BEG,延长DG和BC相交于点F.若CE=2DE,求FG的长;
【横向拓展】
(3)保持(2)中AB,AD的大小不变,扭动矩形,使得∠A=120°,如图③所示.E是CD边上一点且满足CE=2DE,点F是BC延长线上一点,连接DF交射线BE于点G,当线段DF与射线BE所夹的锐角为60°时,直接写出DG•DF的值.
44.张老师开展“45°角”主题学习活动,收到了同学们分享的几道优质习题,现邀请你一同思考解答.
(1)如图1,在△ABC中,∠C=90°,∠B=45°,AB=4,D是BC的中点,则AD= .
(2)如图2,正方形ABCD中,E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=45°,连接BD分别交AE,AF于点H,G,试猜想BE,DF,EF的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,在(2)基础上,点E为正方形ABCD的BC边上的点,点F在射线BC上,求的最大值,请直接写出结果.
45.如图1,在▱ABCD中,.
(1)求AC的长.
(2)把△ABC绕点A逆时针旋转,点B、C的对应点分别为E、F.
①当点B的对应点E落在对角线AC上时,EF与DC的交点为G,求四边形ADGE的面积;
②如图2,点E在对角线AC下方时,线段EF的反向延长线交BD与点P,连接AP,求DP﹣AP的最小值.
【中考二轮复习】全国2026年最新选择、填空、解答压轴题汇编45题(10-3)
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
C
A
B
D
D
C
A
D
D
B
题号
12
13
14
15
答案
B
B
B
B
一.选择题(共15小题)
1.如图,AC是菱形ABCD的对角线,把菱形ABCD沿着对角线AC方向平移,得到菱形A′B′C′D′,A′B′,A′D′分别交BC,CD于点G,H,若AA′=x(0<x<AC),GH=y,则y与x之间的关系大致可以用函数图象表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:如图,记GH交A′C于点O,连接BD,
∵AB∥CD,AD∥BC,AD=AB,BD⊥AC,
由平移的性质可得:A′B′∥AB,C′D′∥CD,C′B′∥CB,A′D′∥AD,
∴A′G∥HC,A′H∥GC,
∴四边形A′HCG是平行四边形,
∵A′B′∥AB,A′D′∥AD,
∴△A′GC∽△ABC,△A′HC∽△ADC,
∴,,
∴A′G=A′H,
∴四边形A′HCG是菱形,
∴GH⊥AC,
设AC=m,BD=n,则A′C=m﹣x,
∵A′B′∥AB,
∴∠GA′C=∠BAC,
故,,
即,
整理得:,
∵为定值,
∵,
∴y随x的增大而减小.
故选:D.
2.如图,AB是⊙O的弦,半径OC⊥AB于点D.若AB=8,OC=5,则CD的长是( )
A.4 B.3 C.2 D.
【答案】C
【解答】解:连接OA,
设CD=x,
∵AB是⊙O的弦,半径OC⊥AB于点D.AB=8,
∴,
∵OA=OC=5,
∴OD=5﹣x,
∵OD2+AD2=OA2,
∴(5﹣x)2+42=52;
解得x1=2,x2=8(舍去),
∴CD=2.
故选:C.
3.抛物线的部分图象如图所示,抛物线的顶点是C,直线x=1与抛物线的交点为A,抛物线与x轴的一个交点为B(4,0),直线AB的解析式为y2=mx+n(m≠0),下列结论:①2a+b<0;②abc>0;③方程ax2+bx+c=mx+n有两个不相等的实数根;④抛物线与x轴的另一个交点是(﹣2,0).其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解答】解:①由题可知抛物线的对称轴在直线x=1的右侧,
则,
则2a+b>0,
故①错误,不符合题意;
②∵抛物线开口向下,则a<0,
∵对称轴在y轴右侧,则b>0,
∵抛物线与y轴交于正半轴,则c>0,
∴abc<0,
故②错误,不符合题意;
③从图象看,两个函数图象有两个交点,故方程ax2+bx+c=mx+n有两个不相等的实数根,故③正确,符合题意;
④∵抛物线与x轴的另一个交点是(﹣2,0),
∴抛物线对称轴是直线x=1,B(4,0),
抛物线对称轴是直线x=1,B(4,0)
故④错误,不符合题意.
则有一个正确,
故选:A.
4.小轩在画二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象时列表如下:
x
…
﹣3
﹣1
0
2
4
…
y
…
12
0
﹣3
﹣3
5
…
则下列关于这个函数的结论错误的是( )
A.该函数图象开口向上
B.在函数图象上有两点(x1,﹣1),(x2,﹣2),则x1>x2
C.该函数图象经过点(3,0)
D.当x>1时,y随x的增大而增大
【答案】B
【解答】解:由题意可得:
,
∴,
∴y=x2﹣2x﹣3,
∵1>0,
∴该函数图象开口向上,A正确,不符合题意;
抛物线经过(0,﹣3)、(2,﹣3),抛物线的对称轴为直线x=1,
顶点坐标为(1,﹣4),
当这两点(x1,﹣1),(x2,﹣2)在对称轴左侧时,x1<x2,在对称轴右侧时,x1>x2,
B不正确,符合题意;
把(3,0)代入y=x2﹣2x﹣3,左右两个相等,C正确,不符合题意;
因为抛物线的对称轴为直线x=1,且开口向上,所以当x>1时,y随x的增大而增大,
D正确,不符合题意;
故选:B.
5.很多家庭都用燃气热水器,为了防止一氧化碳泄漏带来的危害,一般会安装燃气报警器.其中一种燃气报警器核心部件是气敏传感器(如图①中的R1),R1的阻值随空气中一氧化碳质量浓度c的变化而变化(如图②),空气中一氧化碳体积浓度(ppm)与一氧化碳质量浓度c的关系见图③.下列说法不正确的是( )
A.空气中一氧化碳质量浓度c越大,R1的阻值越小
B.当0g/m3时,R1的阻值小于50Ω
C.当空气中一氧化碳体积浓度是480ppm时,燃气报警器为报警状态
D.当R1=20Ω时,燃气报警器为报警状态
【答案】D
【解答】解:对于A选项:由图②可知,R1的阻值随空气中一氧化碳质量浓度c的增大而减小,故A选项说法正确,不符合题意;
对于B选项:由图②可知,当c=0g/m3时,R1<50Ω,故B选项说法正确,不符合题意;
对于C选项:由图③可知,一氧化碳体积浓度=一氧化碳质量浓度c(g/m3)×103×0.80,当c>0.5g/m3时报警器报警,此时体积浓度V=0.5×103×0.8=400ppm,当空气中一氧化碳体积浓度是480ppm时,480ppm>400ppm,故燃气报警器为报警状态,C选项说法正确,不符合题意;
当R1=20Ω时,由图②可知对应的一氧化碳质量浓度c=0.3g/m3,而报警条件是c>0.5g/m3,故此时燃气报警器不为报警状态,D说法错误,符合题意.
故选:D.
6.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,有下列结论:①abc<0,②2a+b=0,③m≠1时,a+b<am2+bm,④a﹣b+c<0,⑤当且x1≠x2时,x1+x2=2,⑥当﹣1<x<3时,y>0.其中正确的有( )
A.①②③ B.②④⑥ C.②⑤⑥ D.②③⑤
【答案】D
【解答】解:①由抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的开口向下可得a>0,
由对称轴在y轴的右边可得x0,从而有b<0,
由抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴的交点在y轴的负半轴上可得c<0,
则abc>0,故①错误;
②由对称轴方程x1得b=﹣2a,即2a+b=0,故②正确;
③由图可知,当x=1时,y=a+b+c最小,则对于任意实数m(m≠1),都满足a+b+c<am2+bm+c,即a+b<am2+bm,故③正确;
④由图像可知,x=﹣1所对应的函数值为正,
∴x=﹣1时,有a﹣b+c>0,故④错误;
⑤若,且x1≠x2,
则,
∴抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上的点(x1,y1)与(x2,y2)关于抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴对称,
∴1﹣x1=x2﹣1,即x1+x2=2,故⑤正确.
⑥由图可知,当﹣1<x<3时,函数值有正数,也有负数,故⑥错误;
故选:D.
7.如图,在平面直角坐标系中,横、纵坐标都是整数的点称为整点.已知点A的坐标为(﹣2,1),点B的坐标为(3,1),点M(0,m)为y轴上一点,且m>0.现连接OA,OB,AM,BM,若四边形AOBM所围成的封闭区域内(不含边界)有6个整点,则m的取值范围是( )
A.2<m<3 B.2<m≤3 C. D.
【答案】C
【解答】解:如图所示,此时,C(1,2),
设直线BC的解析式为y=kx+b,由条件可得:
,
解得,
∴,
当x=0时,,
∴,
∴;
如图3所示,此时,D(﹣1,2),
设直线AD的解析式为y=k1x+b1,由条件可得:
,
解得,
∴y=x+3,
当x=0时,y=x+3=3,
∴M(0,3),
∴m=3;
综上,.
故选:C.
8.如图所示是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,图象过A点(3,0),二次函数图象对称轴为直线x=1,给出五个结论:①b>0;②当x<1时,y随着x的增大而增大;③a﹣b+c<0;④4a﹣2b+c>0;⑤am2+bm﹣a﹣b≤0.其中正确结论是( )
A.①②⑤ B.①③④ C.①④⑤ D.②③④
【答案】A
【解答】解:由图象可知a<0,
∵二次函数的对称轴为,
∴b=﹣2a>0,故结论①正确,符合题意;
由函数图象可知,当x<1时,y随着x的增大而增大;故结论②正确,符合题意;
图象过A点(3,0),二次函数图象对称轴为直线x=1,
∴抛物线经过(﹣1,0),
∴当x=﹣1时,y=a﹣b+c=0,故结论③错误,不符合题意;
∴当x=﹣2时,y=4a﹣2b+c<0,故结论④错误,不符合题意;
二次函数图象对称轴为直线x=1,
∴y=a+b+c是最大值,
∴am2+bm+c≤a+b+c,
∴am2+bm﹣a﹣b≤0,故结论⑤正确,符合题意;
故选:A.
9.如图,抛物线与抛物线相交于点P(﹣2,m),过点P作x轴的平行线,与两条抛物线分别交于点M,N,若点M是PN的中点,则的值是( )
A. B.2 C. D.3
【答案】D
【解答】解:抛物线的对称轴为x=0,抛物线的对称轴为,
∵抛物线与抛物线相交于点P(﹣2,m),
∴由抛物线的对称性可知M(2,m),N(2,m),
∴PM=4,,
∵点M是PN的中点,
∴4,即:b=﹣4a2,
将P(﹣2,m),代入,可知:4a1=m,4a2﹣2b=m,
则a1=a2b,
∴a1=a2﹣(﹣2a2),
∴a1=3a2,
∴3,
故选:D.
10.在一次物理实验中,小明同学用一固定电压为12V的蓄电池,通过调节滑动变阻器来改变电流大小,完成控制灯泡L(灯丝的阻值RL是定值)亮度的实验(如图1).已知串联电路中,电流与电阻R、RL之间关系为,图2是I关于R的函数图象,则下列说法中错误的是( )
A.灯丝的阻值RL为2Ω
B.用含R的代数式表示I为
C.当滑动变阻器的电阻为2Ω时,串联电路电流为3A
D.要使通过灯泡的电流不低2A,则调节滑动变阻器电阻的范围为R<4Ω
【答案】D
【解答】解:观察图象得:当R=0时,I=6,
∴,解得:RL=2,
即灯丝的阻值RL为2Ω,故A选项正确,不符合题意;
∴用含R的代数式表示I为,故B选项正确,不符合题意;
当R=2时,,
即当滑动变阻器的电阻为2Ω时,串联电路电流为3A,故C选项正确,不符合题意;
∵通过灯泡的电流不低2A,
∴,解得:R≤4,
即要使通过灯泡的电流不低2A,则调节滑动变阻器电阻的范围为R≤4Ω,故D选项错误,符合题意;
故选:D.
11.已知点A(﹣5,y1)、B(﹣2,y2)和C(1,y3)都在二次函数y=ax2+2ax+c(a<0)的图象上,则y1、y2、y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y3<y1 D.y3<y2<y1
【答案】B
【解答】解:由题知:抛物线的对称轴为直线,
∵a<0,
∴抛物线开口向下,
∴离对称轴越远则函数值越小,
题中三个点离直线x=﹣1距离由远及近为A、C、B,
∴y1<y3<y2,
故选:B.
12.如图,AB为⊙O的直径,且AB=26,点C为⊙O上半圆的一点,CE⊥AB于点E,∠OCE的角平分线交⊙O于点D,弦AC=10,那么△ACD的面积是( )
A.80 B.85 C.90 D.95
【答案】B
【解答】解:连接OD,过点A作AF⊥CD,垂足为F,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ACE+∠ECB=90°,
∵CE⊥AB,
∴∠CEB=90°,
∴∠CBE+∠ECB=90°,
∴∠ACE=∠CBE,
∵OB=OC,
∴∠CBE=∠OCB,
∴∠ACE=∠OCB,
∵CD平分∠OCE,
∴∠OCD=∠ECD,
∴∠ACE+∠DCE=∠OCB+∠OCD∠ACB=45°,
∴∠ACD=45°,
∴∠AOD=2∠ACD=90°,
在Rt△ACF中,AC=10,
∴AF=AC•sin45°=105,
CF=AC•cos45°=105,
在Rt△AOD中,AO=ODAB=13,
∴ADAO=13,
∴DF12,
∴CD=CF+DF=17,
∴△ACD的面积CD•AF
175
=85,
故选:B.
13.已知函数y=3﹣|x﹣2|的图象如图,根据图象,下列结论正确的是( )
A.点A的坐标为(4,0)
B.直线AB的解析式为y=﹣x+5
C.不等式3﹣|x﹣2|>0的解集为﹣1<x<4
D.当x>1时,y随x的增大而减小
【答案】B
【解答】解:将y=0代入y=3﹣|x﹣2|,
0=3﹣|x﹣2|,
解得x=5或x=﹣1,
∴点A的坐标为(5,0),故选项A错误,不符合题意;
由图象可知,当x≥2时,y=3﹣(x﹣2)=﹣x+5,即直线AB的解析式为y=﹣x+5,故选项B正确,符合题意;
由y=0可得x=5或x=﹣1,故不等式3﹣|x﹣2|>0的解集为﹣1<x<5,故选项C错误,不符合题意;
当x>1时,y随x的增大先增大,后减小,故选项D错误,不符合题意;
故选:B.
14.已知二次函数y=ax2+bx(a≠0),y与x的部分对应值如表所示:
x
…
1
2
3
4
5
…
y
…
m
﹣4
﹣3
0
5
…
下面四个结论中,正确的有( )
①a<0;
②抛物线y=ax2+bx(a≠0)的顶点为(2,﹣4);
③关于x的方程ax2+bx=5的解为x1=﹣1,x2=5;
④m=﹣3.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【解答】解:∵y=ax2+bx(a≠0),
∴x=0时,y=0,
∴图象经过点(0,0),
∵图象经过(4,0),
∴图象对称轴为直线x2,
由表格可得,x>2时,y随x的增大而增大,
∴抛物线图象开口向上,a>0,故①不正确;
∵图象对称轴为直线x=2,
∴抛物线y=ax2+bx(a≠0)的顶点为(2,﹣4),故②正确;
∵图象对称轴为直线x=2,
∴点(5,5)关于直线x=2的对称点为(﹣1,5),
∴抛物线经过(﹣1,5),(5,5),
∴关于x的方程ax2+bx=5的解为x1=﹣1,x2=5,故③正确;
∵抛物线经过(3,﹣3),抛物线对称轴为直线x=2,
∴抛物线经过点(1,﹣3),
∴m=﹣3,故④正确.
故选:B.
15.为筹备校园“正方形主题文化角”,工作人员用两个边长相同的正方形展板布置:如图1,固定展板ABCD(顶点A、C在直线展台MN上)与移动展板EFGH(顶点E、G在直线展台MN上),移动展板可沿MN平移.设固定展板顶点C与移动展板顶点E的距离为x(单位:m)(0≤x≤8),两个展板重叠部分的面积为y(单位:m2),y关于x的函数图象如图2所示.下列选项正确的是( )
A.正方形的对角线长为
B.当x=2时,重叠面积y=2m2
C.当x=5时,重叠面积y=6m2
D.函数图象的最高点的坐标为(4,10)
【答案】B
【解答】解:∵四边形ABCD与四边形EFGH是两个相同的正方形,AC与EG是对角线,
∴AC=EG,AD=CD,∠DCA=∠DAC=45°=∠HEG,∠D=∠DCB=90°=∠HEF,
∴AD∥EH,
由图1及图2知:当x=0(即点E与点C重合)时,y=0,
当x=8(即CE=8)时,y=0,
此时8=CE=AC+EG=AC+AC=2AC,
∴EG=AC=4,故选项A不正确;
∴,
∴,即正方形ABCD与正方形EFGH的边长为,
当x=2时,此时点E为AC的中点,如图,设CD交EH于点P,BC交EF于点Q,
∴CE=2,
∵AD∥EH,∠D=∠DCB=90°=∠HEF,
∴∠EPC=∠D=90°=∠DCB=∠HEF,
∴四边形EPCQ是矩形,
∵∠DCA=45°=∠HEG,
∴EP=CP,
∴四边形EPCQ是正方形,
∴,
∴,
∴重叠面积,故选项B正确;
当x=5时,如图,设AD交GH于点R,AB交GF于点S,
∴CE=5,四边形ARGS是正方形,
∵AC=EG=4,AR=RG,
∴AE=CE﹣AC=5﹣4=1,
∴AG=EG﹣AE=4﹣1=3,
∴,
∴,
∴重叠面积,故选项C不正确;
由图1及图2知:当x=4(即点E与点A重合)时,y取得最大值,
此时正方形EFGH与正方形ABCD重合,
∵正方形ABCD的边长为,
∴此时重叠面积,
∴函数图象的最高点的坐标为(4,8),故选项D不正确,
故选:B.
二.填空题(共15小题)
16.新定义:我们把二次函数y=ax2+bx+c(其中abc≠0)与y=ax2+cx+b称为“相关函数”.例如:二次函数y=x2+2x+3的“相关函数”为y=x2+3x+2.已知二次函数的“相关函数”为C2.
(1)二次函数C2的对称轴为直线x=﹣2 ;
(2)已知二次函数C1的图象与x轴交于点M,N,二次函数C2的图象与x轴交于点P,Q,若MN=PQ,则二次函数C1与C2对称轴之间的距离为 6 .
【答案】(1)x=﹣2;
(2)6.
【解答】解:(1)由“相关函数”的定义,得C2的解析式为y=ax2+4ax+(4a+1),
∴二次函数C2的对称轴为直线;
故答案为:x=﹣2;
(2)对于二次函数y=Ax2+Bx+C,设其与x轴两交点横坐标为x1,x2,由根与系数的关系得:,,
∴,
∴两交点距离,
对于,判别式,则,由Δ1≥0得且a≠0,
对于,判别式,则,由Δ2≥0且a≠0得a<0,
综上,a的取值范围为,
由MN=PQ,得,
因为|a|≠0,两边同乘|a|得,
两边平方得:8a+1=﹣4a,
解得,符合取值范围,
C1的对称轴为直线,
C2的对称轴为直线x2=﹣2,则两对称轴之间的距离为|4﹣(﹣2)|=6.
故答案为:6.
17.如图,四边形ABCD为正方形,点P为平面内一点,已知PA=2,PB=4,则PC的最大值为 2+4 .
【答案】.
【解答】解:过点B作BE⊥BP,且BE=PB,连接AE、PE、PC,
∵BE=PB,PB=4,BE2+PB2=PE2,
∴,
∵四边形是ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠ABC=90°,
∵∠ABE=∠ABP+90°,∠CBP=∠ABP+90°,
∴∠ABE=∠CBP,
在△ABE和△CBP中,
,
∴△ABE≌△CBP(SAS),
∴AE=PC,
∵AE≤PE+AP,
∴当点A、P、E三点共线时,AE最大,此时AE=AP+PE,
∵PA=2,
∴,
即PC的最大值为,
故答案为:2+4.
18.如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,M,N分别是边AD,AB上任意一点,将菱形ABCD沿MN翻折,点A落在对角线BD上的点E处,下列结论.①△MED∽△ENB;②若∠DME=24°,则∠ENM=42°;③若M是AD的中点,则四边形MNBE是菱形;④若菱形边长为6,M是AD的中点,去掉点A落在对角线BD上的条件,则CE的最小值为.其中所有正确结论的序号是 ①②③ .
【答案】①②③.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,
∵∠A=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴∠ADB=∠ABD=60°,
∵将菱形ABCD沿MN翻折,点A落在对角线BD上的点E处,
∴∠MEN=∠A=60°,
∴∠MED+∠BEN=120°,
又∵∠MED+∠DME=120°,
∴∠DME=∠BEN,
∴△MED∽△ENB,
∴结论①正确,符合题意;
∵∠DME=24°,
由①可知,∠DME=∠BEN=24°,
在△ENB中,∠ENB=180°﹣∠EBN﹣∠BEN=180°﹣60°﹣24°=96°,
由折叠可知,,
∴∠ANE=180°﹣∠ENB=180°﹣96°=84°,
∴,
结论②正确,符合题意;
如图1,M是AD的中点,
∴AM=DM,
由折叠可知,AM=EM,
∴DM=EM,
∴∠MDE=∠MED=60°,
∴△DEM是等边三角形,
同理可得△BEN是等边三角形,
∴DE=EM=AM=BN=EN,
∴四边形MNBE是平行四边形,
又∵EN=BN,
∴四边形MNBE是菱形,
结论③正确,符合题意;
∵菱形边长为6,M是AD的中点,
∴,
由折叠可知,AM=EM=3,
∴点E的轨迹是以点M为圆心,AM=3为半径的圆上,
当C,E,M三点共线时,CE取得最小值,
此时CE=CM﹣EM,
如图2,过点M作MF⊥CD交CD延长线于点F,
∵∠CDM=120°,
∴∠FDM=60°,
在Rt△DFM中,,
由勾股定理得:,
∴,
在Rt△CFM中,由勾股定理得:,
∴,
∴结论④错误,不符合题意,
综上所述,正确结论序号是①②③,
故答案为:①②③.
19.如图,在矩形ABCD中,AB=1,,连接BD.点E为BC上的一点,连接DE,且DE平分∠BDC,连接AE交BD于点F,则AF的长为 .
【答案】.
【解答】解:在矩形ABCD中,AB=1,,
∴AB=CD=1,
,
∴∠BDC=60°,
∵DE平分∠BDC,
∴∠EDC=30°,
,
∴,,
,
∵AD∥BC,
∴△BEF~△DAF,
∴,
,
故答案为:.
20.在一个三角形中,如果有两条中线互相垂直,我们把这样的三角形称为“中垂三角形”.如果△ABC是“中垂三角形”,AD、BE、CF是中线,∠DAB=30°,AB=4,那么BC的长为 或 .
【答案】或.
【解答】解:∵△ABC为“中垂三角形”,即AD⊥BE于点P,
又∵AB=4,∠DAB=30°,
∴,
∴,
∵AD、BE分别是中线,连接DE,
∴DE是△ABC的中位线,
∴EF∥AB,
∵∠BAP=∠EDP,∠ABP=∠DEP,
∴△ABP∽△DEP,
∴,
∴,
∵DP2+BP2=DB2,
∴,
∴;
如图,当CF⊥AD时,
同理可得,,,PF=1,
∵DP2+CP2=DC2,
∴
∴;
如果△ABC是“中垂三角形”,设三条中线相交于P,当BE⊥CF时,取BF中点G,连接PG,过G作GH⊥AD于H,
∵E为AB中点,
∴,
∵G为EB中点,
∴,
又BE⊥CF,
∴,
∵GH⊥AD,∠DAB=30°,AG=AE+EG=3,
∴,
∴GH>PG,这与垂线段最短相矛盾,
∴不存在CF⊥BE;
综上,BC的长为或.
故答案为:或.
21.如图,点A,B是⊙O上两点,连接AB,直径CD与AB垂直于点E,点F在⊙O上,连接AF,BF,过点A作AG⊥BF交⊙O于点G,过点D作⊙O的切线交FG的延长线于点H,若,CD=8,∠H=60°,则DE= 2 ,AF= .
【答案】2;.
【解答】解:如图,连接AO、BO、OG、OF、BG,过点B作BM⊥AF于点M,设BF交AG于点N,
∵直径CD与AB垂直于点E,,CD=8,
∴∠AEO=90°,,,,
∴,,
∴,DE=OD﹣EO=4﹣2=2,
∴∠AOE=60°,
∴和的度数为60°,即的度数为120°,
∴∠AOB=60°+60°=120°,
∴,
∵,
∴∠AGB=∠AFB=60°,
∵AG⊥BF,
∴∠BNG=90°,
∴∠FBG=90°﹣∠BGN=90°﹣60°=30°,
∵,且所对的圆心角为∠FOG,
∴∠FAG=∠FBG=30°,
∴∠FOG=2∠FAG=2×30°=60°,
∵OG=OF,∠H=60°,DH切⊙O于点H,
∴△OFG为等边三角形,∠CDH=90°,
∴∠OGF=60°=∠H,
∴OG∥DH,
∴∠DOG=180°﹣∠CDH=180°﹣90°=90°,
∴∠AOG=∠AOD+∠DOG=60°+90°=150°,即的度数为150°,
∴,
∴∠BFG=∠AFG﹣∠AFB=75°﹣60°=15°,
∵,
∴∠BAG=∠BFG=15°,
∴∠BAF=∠BAG+∠GAF=15°+30°=45°,
在△ABF中,BM⊥AF,,∠BAF=45°,∠AFB=60°,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:2;.
22.如图,AB、AC、AD分别是某圆内接正六边形、正方形、等边三角形的一边.若AB=2,则的长为 .
【答案】.
【解答】解:设圆的圆心是O,半径是r,连接OA,OB,OC,OD,作CM⊥AB交AB延长线于M,CN⊥AD于N,
∵AB是圆内接正六边形的一边,
∴的度数,
∴△AOB是等边三角形,
∴OA=AB=2,
∴该圆的半径为2;
∵AC是圆内接正方形的一边,
∴的度数,
∴的度数=90°﹣60°=30°,
∵AD是圆内接正三边形的一边,
∴的度数,
∴的度数=120°﹣90°=30°,
∴,
∴∠BAC=∠CAD,
∴AC平分∠BAD,
∴的长,
故答案为:.
23.在正方形ABCD中,点E为边CD上一点(不与点C、D重合),AF⊥BE于点F,CG⊥BE于点G,若AD=10,BF=6,线段FD的长是 .
【答案】.
【解答】解:如图所示,过点F分别作AB,AD的垂线,分 别交AB,AD于点H,N.
∵在正方形ABCD中,∠BAD=90°,
∴四边形AHFN是矩形.
∵AF⊥BE,AB=AD=10,BF=6,
∴,
∵,
∴ ,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
∴线段DF的长是,
故答案为:.
24.如图,在矩形ABCD中,AD=3,AB=2,E为CD的中点,连接AE,过点A作AF⊥AE,与CB延长线交于点F.
(1)的值为 3 .
(2)已知BC边上有一点G,连接AG.若AG平分∠FAE,则AG的长度为 .
【答案】(1)3;
(2).
【解答】解:(1)∵矩形ABCD中,AD=3,AB=2,
∴∠BAD=∠ADE=∠ABC=90°,DC=AB=2,
∵AF⊥AE,
∴∠FAE=∠BAD=90°,
∴∠FAE﹣∠BAE=∠BAD﹣∠BAE,
∴∠FAB=∠EAD,
∵∠ABF=∠ADE=90°,
∴△AFB∽△AED,
∴,
∵E为CD的中点,
∴DEDC=1,
∵AD=3,
∴,
故答案为:3;
(2)如图,过点G作GH⊥AF于点H,
∵,
∴,则,
∵∠F=∠F,∠ABF=∠GHF=90°,
∴△ABF∽△GHF,
∴.
∵AF⊥AE,AG平分∠FAE,
∴∠GAE=∠FAG=45°,
∴∠HGA=45°,
∴AH=GH,即,
解得,
∴,
故答案为:.
25.如图,在平面直角坐标系中,点A(8,4)、B为反比例函数图象上两点,BC⊥y轴于点C.
(1)S△BOC= 16 ;
(2)若∠BOC+2∠AOB=90°,则B点坐标为 .
【答案】(1)16;(2).
【解答】解:(1)∵点A(8,4),B为反比例函数图象上两点,
∴k=8×4=32,
∴反比例函数解析式为:,
∵BC⊥y轴于点C,
∴,
故答案为:16,
(2)如图,延长OA交CB的延长线于F,过A作AD⊥x轴于D,
∵A(8,4),
∴,
∵∠BOC+2∠AOB=90°,∠BOC+∠AOB+∠AOD=90°,
∴∠AOB=∠AOD,
∵BC⊥y轴,
∴BC∥x轴,
∴∠F=∠AOD,
∴∠AOB=∠F,
∴BO=BF,,
∴CF=2CO,
设,
∴,,
∴,
解得:舍去),
∴,
∴,
故答案为:.
26.如图,在Rt△ABC的纸片中,∠C=90°,沿过点B的直线折叠这个三角形,使点C落在AB边上的点E处,折痕为BD,AC=4,AB=5,则AD的长为 .
【答案】.
【解答】解:∵∠C=90°,AC=4,AB=5,
∴BC3,
由折叠可得:CD=DE,∠AED=∠C=90°,BE=CB=3,
∴AE=AB﹣BE=2,
设CD=DE=x,则AD=AC﹣CD=4﹣x,
在直角三角形ADE中,AD2=AE2+DE2,
∴(4﹣x)2=22+x2,
解得:x,
∴AD=4,
故答案为:.
27.已知抛物线的顶点为坐标原点O,过O作两条互相垂直的直线分别与抛物线交于点A、B,连接AB.求AB边上的高的最大值为 4 .
【答案】4.
【解答】解:如图,过点A,B分别作x轴垂线,交x轴于点C,D,
设点,,
则:直线AB的表达式为:,
直线OA的表达式为:,
直线OB的表达式为:,
∵OA⊥OB,
∴∠ACO=∠AOB=∠ODB=90°,
∴∠CAO=90°﹣∠AOC=∠DOB,
∴△CAO∽△DOB,
∴,
∴ab=﹣16,
则直线AB的表达式为:,
∴直线AB必过(0,4)点,
∴当AB与x轴平行时,AB边上的高有最大值,为4,
故答案为:4.
28.如图是8个台阶在平面直角坐标系内的示意图,每个台阶的高和宽分别是1和2,每个台阶凸拐角处的顶点记作Tm(m为1~8的整数).记函数的图象为曲线L.
(1)若曲线L过点T3,则它必定还过另一点Tm,则m= 6 ;
(2)若曲线L使得T1~T8这些点分布在它的两侧,每侧各有4个点,当k为整数时,曲线L离原点最近的k的值为 ﹣29 .
【答案】(1)6;
(2)﹣29.
【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T3,
∴k=﹣12×3=﹣36,
∴反比例函数解析式为:,
当x=﹣6时,y=6,
∴T6在反比例函数图象上,
∴m=6.
故答案为:6;
(2)∵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=﹣28,
若曲线L过点T3(﹣12,3)、T6(﹣6,6)时,k=﹣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,
∵|k|越小反比例函数图象离原点越近,
∴曲线 L 离原点最近的k 的值为﹣29.
故答案为:﹣29.
29.如图,已知AB=3,AC=1,CB=CD,∠BCD=90°,则线段AD长的最大值为 .
【答案】.
【解答】解:∵CB=CD,∠BCD=90°,
将△ABC绕点C逆时针旋转90°,使CB与CD重合,得到△EDC,
根据旋转的性质可知:△ABC≌△EDC,
∴DE=AB=3,CE=AC=1,∠ACE=90°,
在Rt△ACE中,∠ACE=90°,AC=1,CE=1,
根据勾股定理可得:,
在△ADE中,根据三角形三边关系“两边之和大于第三边”,可得AD≤AE+DE,
当A、E、D三点共线,且点E位于A、D两点之间时,AD取得最大值,此时AD=AE+DE,
∵,
∴AD的最大值为,
故答案为:.
30.如图,⊙O的直径AB=10cm,弦AC=6cm,∠ACB的平分线分别交⊙O、AB于点D,M,则线段DM的长为 cm .
【答案】DMcm.
【解答】解:连接AD,BD,过B作BH⊥CD于H,
∵AB是圆的直径,
∴∠ACB=∠ADB=90°,
∵AB=10cm,AC=6cm,
∴BC8(cm),
∵CD平分∠ACB,
∴∠BCD=∠ACD∠ACB=45°,
∴△BCH是等腰直角三角形,
∴CH=BHBC=4(cm),
∵∠ACD=∠BCD,
∴,
∴AD=BD,
∴△ADB是等腰直角三角形,
∴BDAB=5(cm),∠MBD=45°,
∴DH3(cm),
∴CD=CH+DH=7(cm),
∵∠MBD=∠BCD=45°,∠BDM=∠CDB,
∴△DBM∽△DCB,
∴DB:DC=DM:DB,
∴5:7DM:5,
∴DM(cm).
故答案为:cm.
三.解答题(共15小题)
31.抛物线y=ax2﹣2bx+b(a≠0)与y轴相交于点C(0,﹣3),且抛物线的对称轴为直线x=3,D为对称轴与x轴的交点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在x轴上方且平行于x轴的直线与抛物线从左到右依次交于E、F两点,若△DEF是等腰直角三角形,求△DEF的面积;
(3)若P(3,t)是对称轴上一定点,Q是抛物线上的动点,求PQ的最小值(用含t的代数式表示).
【答案】(1)y=﹣x2+6x﹣3;
(2)4;
(3)..
【解答】解:(1)由题意得:,解得,
故抛物线的表达式为y=﹣x2+6x﹣3;
(2)∵△DEF是等腰直角三角形,
故DE=DF且∠EDF=90°,
故设EF和x轴之间的距离为m,则EF=2m,
故点F(3+m,m),
则△DEF的面积EF•m2m•m=m2,
将点F的坐标代入抛物线表达式得:m=﹣(m+3)2+6(m+3)﹣3,
解得m=﹣3(舍去)或2,
则△DEF的面积=m2=4;
(3)∵y=﹣x2+6x﹣3=﹣(x﹣3)2+6,
∴抛物线y=﹣x2+6x﹣3的顶点为(3,6).
设点Q的坐标为(p,q)(q≤6),
∵点Q在抛物线y=﹣x2+6x﹣3上,
∴q=﹣p2+6p﹣3
则PQ2=(p﹣3)2+(q﹣t)2=p2﹣6p+9+q2﹣2tq+t2,
将q=﹣p2+6p﹣3代入上式得:
PQ2=q2﹣(2t+1)q+t2+6.
∵二次项系数为1>0,
∴PQ2有最小值,
当t时,6,
∴q=6时,PQ2最小,即PQ最小.
≤36﹣12t﹣6+t2+6=t2﹣12t+36=(t﹣6)2,
∴PQ=|t﹣6|.
当t时,6,
∴q时,PQ2最小,即PQ最小.
∴PQ2,
∴PQ的最小值为.
综上所述PQ的最小值.
32.在新书发布现场,常会将一些新书按一定造型摆放,如图1.某数学书籍发行现场,将四本新书按着如图2方式摆放在书架的一个格挡中(图中4个完全相同的矩形是书的侧面),最左侧的书贴边垂直摆放,其他三本书倾斜摆放,且∠CEF=∠GHK=∠NMR=15°,最右侧书的一角S恰好落在格挡边沿.若已知书的高度AB=26cm,宽BC=4cm,解决下列问题:
(1)图中∠HKF的度数为 60 °;
(2)求FK的长(精确到0.1cm);
(3)请直接写出格挡的宽度BT的大小(精确到1cm).
(参考数据:sin15°≈0.26,cos15°≈0.97,tan15°≈0.27,1.41)
【答案】(1)60;
(2)FK的长约为11.1cm;
(3)BT的长约为37cm.
【解答】解:(1)延长HG交BT于点X,
由题意得:∠ECF=90°,EF∥HG,
∵∠CEF=15°,
∴∠EFC=90°﹣15°=75°,
∴∠HXF=∠EFC=75°,
∵∠GHK=15°,
∴∠HKF=75°﹣15°=60°,
故答案为:60;
(2)延长NK交HG于点Y,则∠HKY=90°,
由题意得:∠FGX=90°,FG=4cm,HK=26cm,
∵∠HXF=75°,
∴∠KXY=75°,
∴FX4.12cm,
∵∠GHK=15°,
∴YK=26×tan15°≈7.02cm,∠Y=75°,
∴∠Y=∠KXY,
∴XK=KY=7.02cm,
∴FK=FX+XK≈11.1(cm),
答:FK的长约为11.1cm;
(3)延长MN,SR交于点Z,则∠KNZ=∠MRZ=90°,
∵∠NKT=∠XKY=90°﹣60°=30°,KN=4cm,
∴KC14.62cm,∠KC1M=60°,
∵∠NMR=15°,
∴∠MRC1=45°,
∴∠KRZ=∠SRT=45°,
作ZA1⊥BT于点A1,则∠ZA1C1=∠ZA1R=90°,
由题意得:ZR=YK=7.02cm,
∴A1Z=A1R4.98cm,
∴A1C12.89cm,
∵SR=4cm,
∴RT2.84cm,
由题意得:EF=26cm,∠ECF=90°,
∵∠CEF=15°,
∴CF=26×sin15°≈26×0.26≈6.8cm,
∴BT=4+6.8+11.1+4.62+2.89+4.98+2.84≈37(cm).
答:BT的长约为37cm.
33.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(﹣1,0)、B(0,3)、C(3,0)三点,矩形OBEF的顶点E在抛物线上.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点M为直线BE上一动点,连接BF,MF,当∠MFB=∠OBF时,求点M的坐标;
(3)左右平移抛物线,当平移后的抛物线与线段BF只有一个公共点时,设此时抛物线的顶点的横坐标为n,请直接写出n的取值范围.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;
(2)(﹣5.2,3)或(2,3);
(3)1≤n≤4或﹣1≤n≤0.
【解答】解:(1)设抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c(a≠0),
把A(﹣1,0),B(0,3),C(3,0)分别代入得,
解得,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)分两种情况:①当点M在第一象限时,
∵四边形OFEB是矩形,
∴OB∥EF,BE=OF,
∴∠OBF=∠BFE,
∴点M与点E重合,
∵B(0,3),
∴yE=3,
∴3=﹣x2+2x+3
整理得,x(x﹣2)=0,
∴x1=0,x2=2,
∴E(2,3),
∴F(2,0),
∴点M的坐标为(2,3)
②如图,点M在第二象限,设点M的坐标为(m,3),
过点B作BG⊥MF于点G,
BG⊥MF,BE⊥EF,
∴BE=FG=2,
,
∵,
∴,
∴,
整理得,5m2+16m﹣52=0,
解得,m1=2,m2=﹣5.2,
∴点M的坐标为(﹣5.2,3),
综上所述,点M的坐标为(﹣5.2,3)或(2,3);
(3)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴抛物线顶点坐标为(1,4),
当点A(﹣1,0)向右平移3个单位与点F(2,0)重合时,在平移过程中抛物线与线段BF.只有一个公共点,此时抛物线顶点平移到点(4,4),
∴1≤n≤4;
当点C(3,0)向左平移1 个单位与点F(2,0)重合时,顶点由(1,4)平移到(0,4),此时在平移过程中抛物线与线段BF有一个交点;
当点C继续向左平移2个单位长度到点O(0,0)时,此过程中抛物线与线段BF只有一个交点,此时抛物线的顶点坐标为(﹣2,4),
∴n的取值范围是﹣1≤n≤0,
综上所述,n的取值范围为1≤n≤4或﹣1≤n≤0.
34.问题提出
(1)如图1,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=48°,D是△ABC外一点,且AD=AC.以点A为圆心,AB长为半径作圆,则∠BDC的度数为 24° ;
问题探究
(2)如图2,在菱形ABCD中,AB=4,∠B=60°,E是AB边的中点,F是BC边上的一个动点,将△BEF沿EF折叠得到△B′EF,连接B′C,求线段B′C长度的最小值;
问题拓展
(3)如图3,在正方形ABCD中,AB=10,动点M,N分别在边BC,CD上移动,且满足CM=DN.连接AN和DM,交于点O.当点N从点D开始运动到点C时,点O也随之运动,请求出点O的运动路径长.
【答案】(1)24°;
(2);
(3).
【解答】解:(1)在△ABC中,AB=AC,∠BAC=48°,AD=AC,
∴AB=AC=AD,
∴B,C,D在以A为圆心,AB长为半径的圆上,
∴;
故答案为:24°;
(2)连接AC,CE,如图2,
∵菱形ABCD中,AB=4,
∴BC=AB=4,
∵∠B=60°,
∴△ABC为等边三角形,
∵E是AB边的中点,
∴BE=AE=2,CE⊥AB,
在直角三角形BCE中,由勾股定理得:,
∵将△BEF沿EF折叠得到△B′EF,
∴BE=B′E=2,
∴B′在以点E为圆心,半径为2的圆上,
∴B′C≥CE﹣B′E,
∴当B′,C,E三点共线时,B′C长度最小为;
(3)连接AC,BD,交于点P,取AD的中点E,连接EP,OE,如图3,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=∠ADC=90°,AD=CD=10,AP=DP,
在△ADN和△DCM中,
,
∴△ADN≌△DCM(SAS),
∴∠CDM=∠DAN,
∴∠CDM+∠DNA=∠DAN+∠AND=90°,
∴∠DON=90°,
∴∠AOD=90°,
∵点E为AD的中点,
∴,
∴点O在以E为圆心,半径为5的圆上运动,点A,D,O三点共圆,
当点N运动到C时,则点M与点B重合,此时点O与点P重合,
∴点O的运动路径为,
∵AP=DP,E为AD的中点,
∴PE⊥AD,
∴∠DPE=90°,
∴的长为:,即:点O的运动路径长为.
35.综合与实践.
问题情境:
在综合与实践课上,老师让同学们以“三角形的旋转”为主题开展探究活动.如图,在△ABC中,AB=3,BC=4,∠ABC=90°,A′为斜边AC的中点,将与△ABC全等的△A'B'C'绕点A′旋转得到△A′OD.
操作发现:
(1)如图①,顺时针旋转一定角度,记A′D和A′O分别与BC交于点E,F,当A′D⊥AC时,猜想EF和A′F的数量关系为 EF=A'F ,并证明你的猜想;
(2)如图②,继续旋转一定角度,当线段A′D经过点B时,连接BO,试判断四边形AA′OB的形状,并证明你的结论;
实践探究:
(3)在整个旋转过程中,当△A′OD在AC下方,且△A′OD的直角边恰好与AC垂直时,设线段A′O与直线BC交于点G,直线BC交射线DO于点H,连接A′H,请直接写出A′H的长.
【答案】(1)相等,证明过程见解答;
(2)平行四边形,证明过程见解答;
(3)或.
【解答】解:(1)EF=A'F;
理由:∵A′D⊥AC,
∴∠A'EC+∠A'CE=90°,
∵△ABC≌△A'B'C',
∴∠B=∠B'=90°,
根据旋转的性质得∠B'=∠O=90°,∠D=∠C'=∠A'CE,
∴∠D+∠EA'F=90°,
∴∠A'EC=∠EA'F,
∴EF=A'F;
(2)四边形AA′OB是平行四边形;
理由:由题意,得 AB=A'B'=A'O,
在Rt△ABC中,A'是边AC的中点,
∴AA'=A'B,
∴∠A=∠A'BA,
∵△ABC≌△A'B'C',
∴∠A=∠B'A'C',
由旋转的性质,得∠B'A'C'=∠BA'O,
∴∠A'BA=∠BA'O,
∴AB∥A'O,
∴四边形AA'OB是平行四边形;
(3)A'H 的长为 .
理由:分两种情况讨论:①当A'O⊥AC时,∵AB=3,BC=4,根据勾股定理,得AC=5,
∵A'是AC的中点,
∴A'C AC,
在Rt△ABC中,,
由旋转的性质得A'O=AB=3,
∴,
∴A'G,
∴,
∵∠GA'C=∠O=90°,
∴A'C∥OD,
∴∠GHO=∠A'CB,
∴,
∴,
∴A'H;
②当OD⊥AC时,如图,设AD交BC于点I,点G与点C重合,
∵∠A=∠CAD,
∴AB∥A'D,
∴△A'IC∽△ABC,
∴,
∵A'为AC的中点,
则A'C,
∴,,
∴OG=A'O﹣A'C,
∵AB∥A'D,
∴∠B=∠A'IG=90°,
∵OD⊥AC,
∴∠HOG=∠A'IG=90°,
∵∠HGO=∠A'GI,
∴△HGO∽△A'GI,
∴,
∴HO,
∴A'H.
综上所述A'H的长为 或 .
36.如图,抛物线yx2+bx+c过点C(﹣1,m)和D(5,m),A(4,﹣1).
求:(1)抛物线的对称轴;
(2)抛物线的函数表达式和顶点B的坐标;
(3)直线AB的函数表达式.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵点C(﹣1,m)和D(5,m),
∴点C和点D为抛物线上的对称点,
∴抛物线的对称轴为直线x=2;
(2)∵2,
∴b,
把A(4,﹣1)代入yx2x+c得c=﹣1,解得c=﹣1,
∴抛物线解析式为yx2x﹣1;
∵yx2x﹣1(x﹣2)2,
∴顶点B的坐标为(2,);
(3)设直线AB的解析式为y=px+q,
把A(4,﹣1),B(2,)代入得,解得,
∴直线AB的解析式为yx.
37.某城市广场的一处喷泉景观,喷出的水柱呈抛物线形状.在如图所示的平面直角坐标系中,喷水头A到水面x轴的距离为2m,抛物线C1;C2是从喷水头A处喷出的两股水流.经测量得,抛物线C2的最高点C距离水面2.5m,且与喷水头A的水平距离为2m,设抛物线C2的表达式为y=a(x﹣h)2+k,其中x(m)是水柱距喷水头的水平距离,y(m)是水柱距水面的高度.
(1)求抛物线C2的表达式;
(2)若抛物线C1可以看作是C2向左平移n个单位长度得到的.
①求n的值;
②求抛物线C1与x轴的交点B的横坐标;
(3)在(2)的条件下,管理人员操控无人机在抛物线C1,C2之间(阴影区域)飞行,为了无人机的安全,要求无人机在竖直方向上的活动范围大于0.5m(不得接触水面和水柱).设无人机与喷水头A的水平距离为km,直接写出k的取值范围.
【答案】(1)yx2x+2.
(2)①4;②22.
(3)0.5<k<6.
【解答】(1)根据题意h=2,k=2.5,则抛物线C2的表达式为y=a(x﹣2)2+2.5.
将点A(0,2)代入得:2=a(0﹣2)2+2.5,.
所以抛物线C2的解析式为:y(x﹣2)2+2.5x2x+2.
(2)①根据平移的性质,设抛物线C1的解析式为:y(x﹣2+n)2+2.5.
由于抛物线C1经过点A(0,2),则2(0﹣2+n)2+2.5.
解得:n=4.
②由①可知抛物线C1解析式为:y(x+2)2+2.5.
令y=0,则(x+2)2+2.5=0.
解得:x=22.
∴点B的横坐标为22.
(3)根据题意yc2﹣yc1>0.5且yc2>0.5.
即(x﹣2)2+2.5﹣[(x+2)2+2.5]>0.5且(x﹣2)2+2.5>0.5.
解得:0.5<x<6.
∴0.5<k<6.
38.如图,在平面直角坐标系中,点A(0,6),点B在x轴的负半轴上,△AOB的面积等于18.
(1)求点B的坐标;
(2)如图1,点P从点A出发,沿y轴负方向运动,速度为每秒2个单位长度,设点P运动时间为t,试用含t的式子表示S△BOP(S△BOP表示△BOP的面积),并直接写出t的取值范围;
(3)如图2,若点P在AO上,点Q在BO上,AQ与BP交于点C,过点B作BH⊥AQ交直线AQ于点H,交y轴于点D,当△BHC的面积等于△OHC的面积时,求点D的坐标.
【答案】(1)(﹣6,0);
(2);
(3)(0,﹣3).
【解答】解:(1)∵A(0,6),△AOB的面积等于18,点B在x轴的负半轴上,
∴OA=6,
∵,
解得:OB=6.
∴点B的坐标为(﹣6,0);
(2)当点P在AO上时,;
当点P在AO的延长线上时,,
综上所述,;
(3)如图2,BH⊥AQ,过点O作OM⊥AQ于M,
∴,
∵S△BHC=S△OHC,
∴BH=OM,
在△BHQ和△OMQ中,
,
∴△BHQ≌△OMQ(AAS),
∴,
∵∠BHQ=∠AOQ=90°,∠BQH=∠AQO,
∴∠QBH=∠QAO,
在△AOQ和△BOD中,
,
∴△AOQ≌△BOD(ASA),
∴OD=OQ=3,
∴点D的坐标为(0,﹣3).
39.已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,ab≠0,且a>0)的最小值是﹣1.
(1)若该抛物线的对称轴为直线x=1,并且经过点(﹣1,3),求抛物线对应的函数表达式.
(2)若直线y=ax+c经过抛物线y=ax2+bx+c的顶点.
①求抛物线的顶点坐标;
②A(p﹣4,y1),B(p,y2)是抛物线上的两点,且y1>y2,求p的取值范围.
【答案】(1)y=x2﹣2x;
(2)①(﹣1,﹣1);②p<1.
【解答】解:(1)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,ab≠0,且a>0)的最小值是﹣1.
根据题意,得抛物线的顶点坐标为(1,﹣1).
设抛物线对应的函数表达式为y=a(x﹣1)2﹣1,
把(﹣1,3)代入,可得3=4a﹣1
解得a=1,
∴抛物线对应的函数表达式为y=(x﹣1)2﹣1=x2﹣2x;
(2)①根据y=ax2+bx+c,
可得二次函数的顶点为,
把代入y=ax+c,
得,
化简,得.
∵,
∴,
∴b=2a,
∴,
∴抛物线的顶点坐标为(﹣1,﹣1);
②设抛物线对应的函数表达式为y=a(x+1)2﹣1.
∴,.
=a(p﹣3)2﹣a(p+1)2
=8a(1﹣p).
∵y1>y2,
∴8a(1﹣p)>0,
∵a>0,
∴1﹣p>0,
∴p<1.
40.几何探究:
【问题发现】
(1)如图1所示,△ABC和△ADE是有公共顶点的等边三角形,BD、CE的关系是BD=CE (选填“相等”或“不相等”);(请直接写出答案)
【类比探究】
(2)如图2所示,△ABC和△ADE是有公共顶点的含有30°角的直角三角形,(1)中的结论还成立吗?请说明理由;
【拓展延伸】
(3)如图3所示,△ADE和△ABC是有公共顶点且相似比为1:2的两个等腰直角三角形,将△ADE绕点A自由旋转,若BC=2,当B、D、E三点共线时,直接写出BD的长.
【答案】(1)BD=CE,理由见解答;
(2)不成立,理由见解答;
(3)或,理由见解答.
【解答】解:(1)∵△ADE和△ABC均为等边三角形
∴AD=AE,AB=AC,∠DAE=∠BAC,
∴∠DAE﹣∠BAE=∠BAC﹣∠BAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,,
∴△ABD≌△ACE(SAS)
∴BD=CE,
故答案为:BD=CE;
(2)不成立;
理由如下:
在Rt△ADE和Rt△ABC中,∠DAE=∠BAC=30°,
∴∠DAE+∠BAE=∠BAC+∠BAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在Rt△ADE中,∠DAE=30°,
∴cos∠ADE=cos30°,
∴,
同理:,
∴,
∵∠BAD=∠CAE,
∴△ABD∽△ACE,
∴,
∴BDCE,
故(1)中的结论不成立;
(3)①如答图1所示,
∵△ADE和△ABC均为等腰直角三角形,
∴AD=AE,AB=AC,∠DAE=∠BAC,
∴∠DAE﹣∠BAE=∠BAC﹣∠BAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE,∠ADB=∠AEC=45°
∴∠DEC=90°,
∴CE⊥BD,
由题意可知:DEBC,
设BD=CE=x,则BE=BD﹣DE=x,
在Rt△BCE中,由勾股定理得:CE2+BE2=BC2,
∴x2+(x)2=(2)2,
∴x或x(舍去),
∴BD;
②如答图2所示,
同①的方法得,△ABD≌△ACE(SAS),CE⊥BD
设BD=CE=x,则BE=x,
在Rt△BCE中,由勾股定理得:CE2+BE2=BC2,
∴x2+(x)2=(2)2,
∴x或x(舍去),
∴BD;
综上所述,BD或.
41.【模型建立】如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过点A作AD⊥ED于点D,过点B作BE⊥ED于点E,求证:△BEC≌△CDA;
【模型运用】如图2,在平面直角坐标系中,等腰Rt△ACB,∠ACB=90°,AC=BC,AB与y轴交点D,点C的坐标为(0,﹣2),A点的坐标为(4,0),求点B、D两点的坐标;
【模型拓展】如图3,直线yx+3上有一点A,x轴上有一点B(6,0),且满足∠OAB=45°,直接写出点A的坐标.
【答案】(1)证明见解答过程;
(2)B(﹣2,2),D(0,);
(3)A1(6,6),A2(,).
【解答】(1)证明:∵∠ACB=90°,
∴∠BCE+∠ACD=90°,
∵AD⊥ED,BE⊥ED,
∴∠E=∠D=90°,∠CAD+∠ACD=90°,
∴∠BCE=∠CAD,
在△BEC和△CDA中,
.
∴△BEC≌△CDA(AAS);
(2)解:过C作GH∥x轴,过A作AG⊥GH于G,过B作BH⊥GH于H,如图:
设B(m,n),
∵∠ACB=90°,AG⊥GH,BH⊥GH,
∴∠G=∠H=90°,∠ACG=90°﹣∠BCH=∠CBH,
∵AC=BC,
∴△ACG≌△CBH(AAS),
∴AG=CH,CG=BH,
∵A(4,0),C(0,﹣2),
∴2=﹣m,4=n﹣(﹣2),
解得m=﹣2,n=2,
∴B(﹣2,2),
设直线AB解析式为y=kx+b,把A(4,0),B(﹣2,2)代入得:
,
解得,
∴直线AB解析式为yx,
令x=0得y,
∴D(0,);
(3)解:作BK⊥AB于B,交AO的延长线于K,作AT⊥x轴于T,KF⊥x轴于F,如图:
设A(a,a+3),则ATa+3,BT=6﹣a,
∵∠ABK=90°=∠BFK=∠ATB,
∴∠ABT=90°﹣∠KBF=∠BKF,
∵∠OAB=45°,
∴△ABK是等腰直角三角形,
∴BK=AB,
∴△ATB≌△BFK(AAS),
∴BF=ATa+3,KF=BT=6﹣a,
∴OF=OB﹣BF=6﹣(a+3)=3a,
∴K(3a,a﹣6),
设直线AO解析式为y=k'x,
把A(a,a+3)、K(3a,a﹣6)代入得:
,
∴,
∴a(a﹣6)=(3a)(3a),
∴a(a﹣6)﹣(3a)(3a)=0,
∴(a﹣3)(2a+3a)=0,
解得:a1=6,a2,
∴A1(6,6),A2(,).
42.如果一个三角形的一个内角等于另一个内角的2倍,我们称这样的三角形为倍角三角形,并称这两个角的公共边为底边.
例如:若△ABC中,∠A=2∠B,则△ABC为以边AB为底边的倍角三角形.
(1)已知△ABC为倍角三角形,且∠ABC=2∠C.
①如图1,若BD为△ABC的角平分线,则图中相等的线段有 BD=CD ,图中相似三角形有 △ADB和△ABC ;
②如图2,若AC的中垂线交边BC于点E,连接AE,则图中等腰三角形有 △AEC,△ABE .
问题解决
(2)如图3,现有一块梯形板材ABCD,AD∥BC,∠A=90°,AB=48,BC=132,AD=68.工人师傅想用这块板材裁出一个△BCP型部件,使得点P在梯形ABCD的边上,且△BCP为以BC为底边的倍角三角形.工人师傅在这块板材上的作法如下:
①作BC的中垂线l交BC于点E;
②在BC上方的直线l上截取EF=33,连接CF并延长,交AD于点P;
③连接BP,得△BCP.
1)请问,若按上述作法,裁得的△BCP型部件是否符合要求?请证明你的想法.
2)是否存在其它满足要求的△BCP?若存在,请画出图形并求出CP的长;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析;
(2)1)是,证明见解析;2)存在,.
【解答】解:(1)①∵BD为△ABC的角平分线,∠ABC=2∠C,
∴∠DBC=∠C,
∴BD=CD,
∴图中相等的线段有BD=CD,
∵∠A=∠A,∠ADB=∠ABC=2∠C,
∴△ADB∽△ABC.
故答案为:BD=CD,△ADB和△ABC;
②∵∠AEB=2∠C,∠ABC=2∠C,
∴AB=AE,
∴△ABE是等腰三角形.
∵AC的中垂线交边BC于点E,
∴AE=EC,
∴△AEC是等腰三角形,
故答案为:△AEC,△ABE;
(2)1)符合要求,延长EF交AD于 N,则四边形ABEN为矩形.
∴AB=EN=48,,
∵EF=33,
∴NF=EN﹣EF=48﹣33=15,
∵PN∥BC,
∴△PFN∽△CFE,
∴,
∴,
∴PN=30,
∴,
∴AP=AN﹣PN=66﹣30=36,
∵∠A=90°,
∴,
∴,
∴,
作FK⊥BP于K,
∴,
∴,
∴FK=EF,
∵FK⊥BP,FE⊥BC,
∴BF平分∠PBC,
∴,
∵F在BC的垂直平分线上,
∴FB=FC,
∴∠FBC=∠FCB,
∴∠PBC=2∠PCB,
∴符合要求;
2)存在,.
I.若P在AD上时,连接BD,如图所示,
∴∠PBC>∠DBC,∠PCB<∠DCB,
取BD的中垂线交BC与G,作DH⊥BC于H,
∴四边形ABHD为矩形,
∴HD=AB=48,BH=AD=68,DG=GB,CH=BC﹣BH=132﹣68=64,
∴DC80,
设GH=x,则BG=DG=68﹣x,
∵∠DHG=90°,
∴由勾股定理GH2+DH2=DG2,
∴(68﹣x)2=482+x2,
∴136x=682﹣482=116×20,
∴,
在CH上取点M,使,连接DM,
∴∠DMB>∠DCB>∠PCB,
∵DG=BG,
∴∠DBC=∠GDB,
∴∠DGC=∠GDB+∠DBC=2∠DBC<2∠PBC,
∴HM=GH,DH⊥MG,
∴DG=DM,
∴∠DMB=∠DGC,
∴2∠PBC>∠PCB,
∴在AD上所有点都满足2∠PBC>∠PCB,
∴不存在;
II.若P在AB上时,如图所示,
∵BP<AB<BC,
∴∠BCP<45°,
∴∠PBC≠2∠BCP,
∴在AB上不存在其它满足要求的△BCP;
Ⅲ.若P在AB上时,如图所示,作BC的垂直平分线交AD于点L、交BC于点R,作∠BCD的平分线交RL于点O,连结BO并延长交DC于点P,此时有∠BCD=2∠BCO=2∠PBC,
∴△BCP是以BC为底边的倍角三角形,
作OU⊥DC于点U,连结OA、OD,
∵CO平分∠BCD,OR⊥BC,OU⊥DC,
∴OR=OU,
设OR=x,则OU=x,OL=48﹣x,
∵S梯形ABCD=S△AOB+S△BOC+S△COD+S△AOD,
∴,
∴x=22,
在Rt△BOR中,,
∴,
∵∠OCP=∠OCB=∠PBC,∠POC=∠PBC+∠OCB=2∠PBC=∠PCB,
∴△PBC∽△PCO,
∴,
∴,,
∵BP﹣OP=OB
∴,
∴.
43.【教材再现】
(1)如图①,在正方形ABCD中,E为CD边上一点,F为BC延长线上一点,且CE=CF.求证:BE=DF,BE⊥DF;
【纵向探变】
(2)如图②,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,E是CD边上一点,将△BED沿BE折叠得到△BEG,延长DG和BC相交于点F.若CE=2DE,求FG的长;
【横向拓展】
(3)保持(2)中AB,AD的大小不变,扭动矩形,使得∠A=120°,如图③所示.E是CD边上一点且满足CE=2DE,点F是BC延长线上一点,连接DF交射线BE于点G,当线段DF与射线BE所夹的锐角为60°时,直接写出DG•DF的值.
【答案】(1)如图①,延长BE交DF于点H.
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD,∠BCE=∠DCF=90°,
在△BCE和△DCF中,
,
∴△BCE≌△DCF(SAS),
∴∠CBE=∠CDF,BE=DF,
∵∠BEC=∠DEH,∠BEC+∠BCE+∠CBE=∠DEH+∠CDF+∠DHE=180°,
∴∠BCE=∠DHE=90°,
∴BE⊥DF;
(2);
(3)DG•DF的值为2或3.
【解答】(1)证明:如图①,延长BE交DF于点H.
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD,∠BCE=∠DCF=90°,
在△BCE和△DCF中,
,
∴△BCE≌△DCF(SAS),
∴∠CBE=∠CDF,BE=DF,
∵∠BEC=∠DEH,∠BEC+∠BCE+∠CBE=∠DEH+∠CDF+∠DHE=180°,
∴∠BCE=∠DHE=90°,
∴BE⊥DF;
(2)解:如图②,矩形ABCD中,AB=3,AD=4,CE=2DE,延长BE交DF于点H.
∴CD=AB=3,AD=BC=4,DE=1,CE=2,
在Rt△BCE中,由勾股定理得:,
∵△BED沿BE折叠得△BEG,
∴BE垂直平分DG,即DH=HG,BH⊥DF,
∴∠DHE=90°=∠BCE,
∵∠BEC=∠DEH,
∴△BCE∽△DHE,
∴,∠CDF=∠CBE,
∴,
解得:,
∴,
∵,
在Rt△DCF中,,CD=3,
∴,
由勾股定理得:,
∴;
(3)解:DG•DF的值为2或3.理由如下:
由(2)得DE=1,CE=2,BC=CD=3.
情况1:∠BGF=60°,则∠DGE=120°,
如图③,过点E作EP⊥BC交BC延长线于P,延长BG交AD延长线于N.
∵四边形ABCD是平行四边形,∠A=120°,
∴∠BCD=∠A=120°,AD∥BC,BC=AD=4,
∴∠ECP=60°,
∵EP⊥BC,
∴∠CEP=90°﹣60°=30°,
在Rt△CEP中,,
∴BP=BC+CP=5,
在直角三角形BEP中,由勾股定理得:,
∵∠BCD=∠DGE=120°,∠BEC=∠DEG,
∴△BCE∽△DGE,
∴,
∴,
解得:,,
∴BG=BE+EG,
∵AD∥BC,
∴△NDE∽△BCE,
∴
∴,,
∴NG=NE﹣EG,
∵AD∥BC,
∴△NDG∽△BFG,
∴,
∴,
解得:FG(经检验,是分式方程的解,且符合题意),
∴,
∴;
情况2:当∠BGD=60°时,如图④,
∵∠BGD=60°,∠BCD=120°,
∴∠DGE=∠DCF=180°﹣120°=60°,
∵∠EDG=∠FDC,
∴△DGE∽△DCF,
∴,
∴DG•DF=DC•DE=3×1=3,
综上所述,DG•DF的值为2或3.
44.张老师开展“45°角”主题学习活动,收到了同学们分享的几道优质习题,现邀请你一同思考解答.
(1)如图1,在△ABC中,∠C=90°,∠B=45°,AB=4,D是BC的中点,则AD= .
(2)如图2,正方形ABCD中,E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=45°,连接BD分别交AE,AF于点H,G,试猜想BE,DF,EF的数量关系,并说明理由.
(3)如图3,在(2)基础上,点E为正方形ABCD的BC边上的点,点F在射线BC上,求的最大值,请直接写出结果.
【答案】(1);
(2)BE+DF=EF,延长CB至M,使BM=DF,连接AM,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABM=∠ADF=90°,
∵BM=DF,
∴△ABM≌△ADF(SAS),
∴AM=AF,∠BAM=∠DAF,
∵∠EAF=45°,∠BAD=90°,
∴∠BAE+∠DAF=45°,
∵∠BAM=∠DAF,
∴∠BAE+∠BAM=45°,即∠MAE=45°,
∵AM=AF,∠MAE=∠FAE,AE=AE,
∴△MAE≌△FAE(SAS),
∴ME=EF,
∵ME=BE+BM,BM=DF,
∴BE+DF=EF;
(3).
【解答】解:(1)∵∠C=90°,∠B=45°,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴AC=BC,
∴AC2+BC2=AB2,
∵AB=4,
∴2AC2=42,
解得:,
∵D是BC的中点,
∴,
由勾股定理可得,,
解得:.
故答案为:;
(2)BE+DF=EF,
理由:延长CB至M,使BM=DF,连接AM,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABM=∠ADF=90°,
∵BM=DF,
∴△ABM≌△ADF(SAS),
∴AM=AF,∠BAM=∠DAF,
∵∠EAF=45°,∠BAD=90°,
∴∠BAE+∠DAF=45°,
∵∠BAM=∠DAF,
∴∠BAE+∠BAM=45°,即∠MAE=45°,
∵AM=AF,∠MAE=∠FAE,AE=AE,
∴△MAE≌△FAE(SAS),
∴ME=EF,
∵ME=BE+BM,BM=DF,
∴BE+DF=EF.
(3)如图,作正方形ABCD的外接圆,连接AC,取AC的中点O,此时O为圆心,
∴∠AGB=∠ACB=∠EAF=45°,
∴BG∥AF,
∵∠AEF=∠BEG,
∴△AEF∽△GEB,
∴,
过点G作GH⊥BF于点H,
∴AB∥GH,
∵∠AEB=∠GEH,
∴△AEB∽△GEH,
∴,
∴,
设AB=m,则⊙O的半径,
∴当GH最大时,的值最大,
∵点G在⊙O上运动,
∴当点G,H,O三点共线时,GH有最大值为OG﹣OH=r﹣OH,
当OH⊥BC时,OH的值最小,
∴OH的最小值为,
∴GH的最大值为,
∴的最大值为.
45.如图1,在▱ABCD中,.
(1)求AC的长.
(2)把△ABC绕点A逆时针旋转,点B、C的对应点分别为E、F.
①当点B的对应点E落在对角线AC上时,EF与DC的交点为G,求四边形ADGE的面积;
②如图2,点E在对角线AC下方时,线段EF的反向延长线交BD与点P,连接AP,求DP﹣AP的最小值.
【答案】(1)3;
(2)①;②.
【解答】解:(1)如图,作CH⊥AB,交AB的延长线H,
在平行四边形ABCD中,BC=AD,AD∥BC,
∴∠CBH=∠DAB,
∴tan∠DAB=tan∠CBH3,
设BH=a,则CH=3a,
∴CBa,
解得a=1,
∴CH=3,BH=1,
则AH=AB+BH=6,
在Rt△ACH中,AC3;
(2)①如图,作GM⊥AC,交AC于点M,
∵AB∥CD,
∴∠DCA=∠CAH,
∴tan∠DCA=tan∠CAH,
∴,
∴CM=2GM,
由旋转可知∠AEF=∠ABC,AE=AB=5,
∴,
∴∠MEG=∠CBH,
∴tan∠MEG=tan∠CBH=3,即,
设GM=m,则,CM=2m,
∴,
解得:,
∴,S△CDA=S△CAB,
∴S四边形ADGE;
②如图,过点A作AQ⊥BD于点Q,过D作DM⊥AB于点M,
由(1)得tan∠DAB=3,设AM=k,则DM=3k,
∵∴,
解得k=1,
∴AM=1,DM=3.
∴BM=AB﹣AM=4,
在Rt△DMB中,,
∵,
又∵,且BD=5,
∴,
解得AQ=3,
在Rt△AQD中,,
∵P在BD上,
∴DP=DQ+QP=1+QP,
∴DP﹣AP=1+QP﹣AP,
在Rt△AQP中,AP2=AQ2+QP2,
∴AP2﹣QP2=9,即(AP﹣QP)(AP+QP)=9,
∴,
∴,
要最小化DP﹣AP,需最大化,即最小化AP+QP.
由旋转性质得,△ABC≌△AEF,
∴S△AEF=S△ABC,
由(2)得,,
当AP⊥EF时,AP最小,QP也最小,
此时AP是△AEF中EF边上的高,
由旋转性质得,,
∴,即,
∴,
解得,
在Rt△AQP中,,
∴,
∴DP﹣AP的最小值为:.
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