内容正文:
机密★启用前
普通高中招生考试大卷(仿真试卷)
数学(一)
时间:120分钟 满分:120分
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分;每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求)
1. 的相反数是( )
A. B. C. D. 2026
2. 随着Ai技术的普及,出现了很多“现象级”应用,以下是一些常见应用的图案,其中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3. 下列运算的结果等于的是( )
A. B. C. D.
4. 如果关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,那么的取值范围是( )
A. 且 B. 且 C. D.
5. 如图,直线,直线交于,过点作,交直线于点,如果,那么的度数为( )
A. B. C. D.
6. 最近中国“宇树科技”的“机器狗技术”发展迅速.在正常状态下,机器狗的小腿和大腿有一定夹角(如图1).图2是机器狗正常状态下的腿部简化图,其中,.机器狗正常状态下的高度可以看成,两点间的距离,则机器狗正常状态下的高度为( )
A. 40cm B. C. D.
7. 甲、乙两家酒店规模相当,去年月的月盈利折线统计图如图所示.下列说法中,不正确的是( )
A. 甲酒店每月盈利呈现不断增长的趋势
B. 乙酒店经营状况有可能很快超过甲酒店
C. 甲酒店月盈利的平均数大于乙酒店月盈利的平均数
D. 甲酒店月盈利的方差小于乙酒店月盈利的方差
8. 在平面直角坐标系中,已知,则点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
9. 某广场有一喷水池,水从地面喷出,如图:以水平地面为轴,出水点为原点,建立平面直角坐标系,水在空中运行路线是抛物线(单位:米)的一部分,则水喷出的最远水平距离是( )
A. 4米 B. 3米 C. 2米 D. 1米
10. 如图甲,在中,,,.动点,均以的速度从点同时出发,点沿折线向点运动,点沿边向点运动.当点运动到点时,两点都停止运动.的面积(单位:)与运动时间(单位:)的关系如图乙所示.则,的值为( )
A. 7,10 B. 7,12 C. 8,12 D. 9,10
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)
11. 分解因式:______.
12. 分式方程的解为______.
13. 某件商品进行促销活动,打八折后的售价为120元,那么原价是______元.
14. 如图,在中,直径与弦的交点为E,.若,则______.
15. 如图,在正方形中,与相交于点O,的平分线分别交于M、N两点.若,则线段的长为_________.
16. 观察以下等式:
第1个等式: 第2个等式:
第3个等式: 第4个等式:
…
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第5个等式:__________________________;
(2)写出你猜想的第n个等式:______________________(用含n的等式表示),并证明.
三、解答题(本大题共6个小题,共32分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17. 计算:.
18. 解不等式组:.
19. 已知,求代数式的值.
20. 如图,四边形是矩形,连接.
(1)实践操作∶利用尺规作的平分线,交于点M.(要求∶尺规作图并保留作图痕迹,不写作法,标明字母)
(2)猜想证明:在所作的图中,猜想线段与的数量关系,并证明你的猜想.
21. 某城市公共交通系统推出一种新型的智能公交卡:每次刷卡乘坐公交车时,系统会随机给予乘客一个“幸运积分”,分值为1,2,5分,每个积分值出现的可能性均相等.嘉嘉每天上下班都需要乘坐公交车,因此嘉嘉一天内会刷卡两次.
(1)用列表或画树状图法、求嘉嘉在某一天两次刷卡后当天累计积分为6分的概率的值;
(2)淇淇认为嘉嘉连续两天的每天刷卡的总积分都为6分的概率为,你同意淇淇的看法吗?若同意给予证明,若不同意直接写出正确的概率值.
22. 如图,因地形原因,湖泊两端,的距离不易测量,某科技小组需要用无人机进行测量.他们将无人机上升并飞行至距湖面的点处.从点测得点的俯角为,测得点的俯角为(,,三点在同一竖直平面内),求湖泊两端,的距离(结果保留根号).
四、解答题(本大题共5个小题,共40分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
23. 2025年全国两会期间、“体重管理”被纳入国家健康战略.国家卫生健康委员会宣布持续推进为期三年的“体重管理年”行动.为了帮助学生更好地管理体重,深圳某初中学校开展了一项体重管理计划,随机抽取了100名学生进行体重指数()调查.的计算公式为: ,根据世界卫生组织的标准,分类如表1所示,调查结果如表2所示:
表1
范围
分类
体重过轻
体重正常
超重
肥胖
表2
分类
人数
体重过轻
10
体重正常
50
超重
30
肥胖
10
(1)小明身高为,指数为20,则小明的体重为______;
(2)以下是部分统计图表,请根据表格数据补齐空缺部分;
(3)根据以上图表,请你给出一条合理的建议.
24. 如图,一次函数的图像与反比例函数的图像交于、两点,与轴交于点,与轴交于点,已知点的坐标为,点的坐标为,过点作轴,垂足为,
(1)求和的值
(2)求反比例函数和一次函数的解析式;
(3)求的面积.
25. 如图,是的直径,点是半圆的中点,点是上一点,连接交于,点是延长线上一点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)连接,,,若,,求的半径.
26. 问题情境
如图1,四边形是菱形,过点作于点,将绕点逆时针旋转,得到,点的对应点分别为点.
猜想证明
(1)如图2,当线段经过点时,所在直线分别与线段,交于点.猜想线段与的数量关系,并说明理由;
深入探究
(2)当直线与直线垂直时,直线分别与直线交于点,直线与线段交于点.若,求四边形的面积.
27. 如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(1,0)、C(﹣2,3)两点,与y轴交于点N,其顶点为D.
(1)求抛物线及直线AC的函数关系式;
(2)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)在对称轴上是否存在一点M,使△ANM的周长最小.若存在,请求出M点的坐标和△ANM周长的最小值;若不存在,请说明理由.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
机密★启用前
普通高中招生考试大卷(仿真试卷)
数学(一)
时间:120分钟 满分:120分
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分;每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求)
1. 的相反数是( )
A. B. C. D. 2026
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查相反数的定义,只有符号不同的两个数互为相反数,据此进行作答即可.
【详解】解: 的相反数为.
故选:A.
2. 随着Ai技术的普及,出现了很多“现象级”应用,以下是一些常见应用的图案,其中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查了中心对称图形的定义,中心对称图形的定义:把一个图形绕着某一个点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个点就是它的对称中心.根据中心对称图形的定义进行逐一判断即可.
【详解】解:A.不是中心对称图形,故A不符合题意;
B.不是中心对称图形,故B不符合题意;
C.不是中心对称图形,故C不符合题意;
D.是中心对称图形,故D符合题意.
故选:D.
3. 下列运算的结果等于的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查了合并同类项、同底数幂相乘、幂的乘方、同底数幂除法等知识点,灵活运用相关运算法则成为解题的关键.
根据合并同类项、同底数幂相乘、幂的乘方、同底数幂除法法则逐项判断即可.
【详解】解:A. 和不是同类项,不能合并,故该选项错误,不符合题意;
B. ,故该选项正确,符合题意;
C. ,故该选项错误,不符合题意;
D. ,故该选项错误,不符合题意.
故选B.
4. 如果关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,那么的取值范围是( )
A. 且 B. 且 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据两个不相等的实数根得到判别式大于0,列不等式求解即可.
【详解】解:∵原方程是关于的一元二次方程,
∴二次项系数,
又∵原方程有两个不相等的实数根,
∴判别式,
解得:,
综上,的取值范围是且.
5. 如图,直线,直线交于,过点作,交直线于点,如果,那么的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了平行线的性质,垂直的定义,掌握平行线的性质是关键.
根据垂直的定义得到,根据平行线的性质即可求解.
【详解】解:如图所示,
∵,
∴,
∵,
∴,
故选:B .
6. 最近中国“宇树科技”的“机器狗技术”发展迅速.在正常状态下,机器狗的小腿和大腿有一定夹角(如图1).图2是机器狗正常状态下的腿部简化图,其中,.机器狗正常状态下的高度可以看成,两点间的距离,则机器狗正常状态下的高度为( )
A. 40cm B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,勾股定理,含角的直角三角形的性质等知识,连接,过B作于D,根据等边对等角和三角形的内角和定理求出,,根据含角的直角三角形的性质求出,根据勾股定理求出,即可求解.
【详解】解:连接,过B作于D,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
即机器狗正常状态下的高度为,
故选:D.
7. 甲、乙两家酒店规模相当,去年月的月盈利折线统计图如图所示.下列说法中,不正确的是( )
A. 甲酒店每月盈利呈现不断增长的趋势
B. 乙酒店经营状况有可能很快超过甲酒店
C. 甲酒店月盈利的平均数大于乙酒店月盈利的平均数
D. 甲酒店月盈利的方差小于乙酒店月盈利的方差
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查了折线统计图、方差、平均数等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
根据折线统计图、方差、平均数逐项分析计算即可解答.
【详解】解:A.观察甲酒店折线统计图,从2月到7月,其盈利数值依次为1,2,3,3,4,5(单位:十万元) ,呈现不断增长的趋势,该选项正确,不符合题意;
B.乙酒店在7月盈利为4(十万元),且之前盈利有波动变化,若后续经营策略调整得当,盈利持续增长,是有可能很快超过甲酒店的,该选项正确,不符合题意;
C.甲酒店月盈利平均数为;乙酒店月盈利平均数为;由,则甲酒店月盈利的平均数大于乙酒店月盈利的平均数,该选项正确,不符合题意;
D.甲酒店月盈利方差为,乙酒店月盈利方差为;由,则甲酒店月盈利的方差大于乙酒店月盈利的方差,该选项错误,符合题意.
故选D.
8. 在平面直角坐标系中,已知,则点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查非负数的性质,解二元一次方程组,平面直角坐标系,根据,建立二元一次方程组,求解出的值,再根据各象限点坐标的特点,即可得出结果.
【详解】解:,
,
解得:,
位于第二象限,
故选:B.
9. 某广场有一喷水池,水从地面喷出,如图:以水平地面为轴,出水点为原点,建立平面直角坐标系,水在空中运行路线是抛物线(单位:米)的一部分,则水喷出的最远水平距离是( )
A. 4米 B. 3米 C. 2米 D. 1米
【答案】A
【解析】
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,水喷出的最远水平距离即为抛物线与x轴两个交点的横坐标的差的绝对值,据此求解即可.
【详解】解:当时,解得或,
∴水喷出的最远水平距离是米,
故选:A.
10. 如图甲,在中,,,.动点,均以的速度从点同时出发,点沿折线向点运动,点沿边向点运动.当点运动到点时,两点都停止运动.的面积(单位:)与运动时间(单位:)的关系如图乙所示.则,的值为( )
A. 7,10 B. 7,12 C. 8,12 D. 9,10
【答案】C
【解析】
【分析】观察图像可知,当时,点P与点B重合,得到,利用直角三角形的面积公式进行计算,求出m的值为8;当时,此时,,过P点作于D点,根据面积公式求得,证明,列出比例式求得,进而可得 ,
【详解】解:观察图像可知,当时,点P与点B重合,
∵动点P,Q均以的速度从点C同时出发,
∴,
∵,
∴,
当时,此时,,
过P点作于D点,如图,则,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴P点是的中点,
∴,
∴.
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)
11. 分解因式:______.
【答案】
【解析】
【分析】先提取多项式各项的公因式,再利用完全平方公式继续分解,直至不能再分解为止.
【详解】解:
.
12. 分式方程的解为______.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了解分式方程,先去分母,变分式方程为整式方程,再解整式方程,最后对方程的解进行检验即可.
【详解】解:,
去分母得:,
去括号得:,
解得:,
检验:把代入得:,
∴是方程的解,
故答案为:.
13. 某件商品进行促销活动,打八折后的售价为120元,那么原价是______元.
【答案】150
【解析】
【分析】本题考查了一元一次方程的应用,找准等量关系、正确列出一元一次方程是解题的关键.
设这件商品的原价是x元,利用售价原价,列出关于x的一元一次方程求解即可.
【详解】解:设这件商品的原价是x元,
根据题意得:,解得:,
∴这件商品的原价是150元.
故答案为:150.
14. 如图,在中,直径与弦的交点为E,.若,则______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,以及三角形外角的性质.正确运用所学的性质是解题的关键.连接,由可得,则,根据条件可求出的度数,由圆周角定理可得的度数.
【详解】解:连接,
∵
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是的直径,
∴,
∴.
故答案为:40.
15. 如图,在正方形中,与相交于点O,的平分线分别交于M、N两点.若,则线段的长为_________.
【答案】
【解析】
【分析】过M点作,根据等腰直角三角形的性质求出长,再根据角平分线性质可得长,由此得到正方形的边长,求出和长,根据得到,得出,从而可求长.
【详解】解:过M点作,
∵四边形是正方形,是对角线,
∴,
∴,,
∴.
∵平分,
∴.
∴正方形边长,
∴正方形对角线, .
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
解得,.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了正方形的性质、勾股定理、相似三角形的判定和性质,解题的关键是逐步推导出相关线段的长度.
16. 观察以下等式:
第1个等式: 第2个等式:
第3个等式: 第4个等式:
…
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第5个等式:__________________________;
(2)写出你猜想的第n个等式:______________________(用含n的等式表示),并证明.
【答案】(1);(2),证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据题意规律,结合有理数混合运算的性质计算,即可得到答案;
(2)结合题意,根据数字规律、整式混合运算的性质分析,即可得到答案.
【详解】(1)根据题意,得:
故答案为:;
(2)∵第1个等式:
第2个等式:
第3个等式:
第4个等式:
…
∴第n个等式:
∵,
∴等式成立;
故答案为:,证明见解析.
【点睛】本题考查了数字规律、有理数混合运算、整式混合运算,分式的运算等知识;解题的关键是熟练掌握数字规律的性质,从而完成求解.
三、解答题(本大题共6个小题,共32分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17. 计算:.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查二次根式的混合运算,原式先计算二次根式,再化简,最后合并即可得到答案.
【详解】解:
18. 解不等式组:.
【答案】
【解析】
【分析】先分别求每一个不等式的解集,再取解集的公共部分作为不等式组的解集即可.
【详解】解:
由①得,;
由②得,,
∴原不等式组的解集为.
19. 已知,求代数式的值.
【答案】2
【解析】
【分析】本题主要考查分式的化简求值,掌握分式的化简是关键.
根据分式的性质化简,再代入计算即可.
【详解】解:
,
∴ 当时,原式 .
20. 如图,四边形是矩形,连接.
(1)实践操作∶利用尺规作的平分线,交于点M.(要求∶尺规作图并保留作图痕迹,不写作法,标明字母)
(2)猜想证明:在所作的图中,猜想线段与的数量关系,并证明你的猜想.
【答案】(1)见解析 (2),证明见解析
【解析】
【分析】本题考查了基本作图-角平分线,矩形的性质,等腰三角形的判定和性质,熟练掌握知识点并灵活运用是解题的关键.
(1)根据尺规作图—角平分线的作法,进行作图即可;
(2)利用矩形的性质和直角三角形的性质得到,,,利用角平分线得到,则,即可证明猜想.
【小问1详解】
解:如图,即为所求,
【小问2详解】
解:猜想,
证明:∵四边形是矩形,
∴,,,
∵.
∴,,
∵,
∴
∵的平分线,交于点M.
∴,
∴,
∴
21. 某城市公共交通系统推出一种新型的智能公交卡:每次刷卡乘坐公交车时,系统会随机给予乘客一个“幸运积分”,分值为1,2,5分,每个积分值出现的可能性均相等.嘉嘉每天上下班都需要乘坐公交车,因此嘉嘉一天内会刷卡两次.
(1)用列表或画树状图法、求嘉嘉在某一天两次刷卡后当天累计积分为6分的概率的值;
(2)淇淇认为嘉嘉连续两天的每天刷卡的总积分都为6分的概率为,你同意淇淇的看法吗?若同意给予证明,若不同意直接写出正确的概率值.
【答案】(1)
(2)不同意,正确概率为
【解析】
【分析】本题考查的是根据概率公式求概率,用列表法求概率.
(1)根据列表法求概率即可求解.
(2)连续两天的刷卡结果是独立事件,可得等可能结果有种,而连续两天的每天刷卡的总积分都为分的情形有种,即可求解.
【小问1详解】
解:列表如下,
1
2
5
1
2
3
6
2
3
4
7
5
6
7
10
共有种等可能结果,其中嘉嘉在某一天两次刷卡后当天累计积分为6分的情形有种,
∴
【小问2详解】
解:不同意,正确概率为
∵连续两天的刷卡结果是独立事件,
每天积分和为分的概率均为,
因此连续两天的每天刷卡的总积分都为分的概率为:
22. 如图,因地形原因,湖泊两端,的距离不易测量,某科技小组需要用无人机进行测量.他们将无人机上升并飞行至距湖面的点处.从点测得点的俯角为,测得点的俯角为(,,三点在同一竖直平面内),求湖泊两端,的距离(结果保留根号).
【答案】
【解析】
【分析】过点作于点,则,求出,,利用,得出,,相加即可求解.
【详解】解:如图,过点作于点,则,
∵,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴,
答:湖泊两端,的距离为.
四、解答题(本大题共5个小题,共40分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
23. 2025年全国两会期间、“体重管理”被纳入国家健康战略.国家卫生健康委员会宣布持续推进为期三年的“体重管理年”行动.为了帮助学生更好地管理体重,深圳某初中学校开展了一项体重管理计划,随机抽取了100名学生进行体重指数()调查.的计算公式为: ,根据世界卫生组织的标准,分类如表1所示,调查结果如表2所示:
表1
范围
分类
体重过轻
体重正常
超重
肥胖
表2
分类
人数
体重过轻
10
体重正常
50
超重
30
肥胖
10
(1)小明身高为,指数为20,则小明的体重为______;
(2)以下是部分统计图表,请根据表格数据补齐空缺部分;
(3)根据以上图表,请你给出一条合理的建议.
【答案】(1)51.2
(2)见解析 (3)建议中学生加强体育锻炼,控制体重
【解析】
【分析】(1)根据计算公式求解即可;
(2)先求出超重的人数占比,再补全统计图即可;
(3)从控制体重的方面阐述即可.
【小问1详解】
解:,
∴小明的体重为;
【小问2详解】
解:超重的人数占比为,
补全统计图如下:
【小问3详解】
解:建议中学生加强体育锻炼,控制体重.
24. 如图,一次函数的图像与反比例函数的图像交于、两点,与轴交于点,与轴交于点,已知点的坐标为,点的坐标为,过点作轴,垂足为,
(1)求和的值
(2)求反比例函数和一次函数的解析式;
(3)求的面积.
【答案】(1);
(2)一次函数解析式为;反比例函数解析式为
(3)
【解析】
【分析】本题主要考查了一次函数与反比例函数综合,正确求出两个函数解析式是解题的关键.
(1)根据题意可得,在由可求出m的值,则可求出点A的坐标,再把点A坐标代入反比例函数解析式中求出反比例函数解析式,进而求出点B的坐标,即可得到n的值;
(2)根据(1)所求可得反比例函数解析式,再把点A和点B坐标代入一次函数解析式中求出一次函数解析式即可;
(3)求出点C坐标得到的长,再根据列式求解即可.
【小问1详解】
解:∵轴,垂足为,点的坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点的坐标为,
把代入中得,解得,
∴反比例函数解析式为,
在中,当时,,
∴点的坐标为,
∴;
【小问2详解】
解:由(1)可得反比例函数解析式为,点的坐标为,点的坐标为,
把点A和点B坐标代入一次函数解析式中得,
解得,
∴一次函数解析式为;
【小问3详解】
解:在中,当时,,
∴,
∴,
∴.
25. 如图,是的直径,点是半圆的中点,点是上一点,连接交于,点是延长线上一点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)连接,,,若,,求的半径.
【答案】(1)见解析 (2)的半径为6
【解析】
【分析】本题考查圆的切线判定以及利用相似三角形和三角函数求解圆半径,解题关键是通过角的等量代换证明切线,利用圆周角定理、相似三角形性质和三角函数关系计算半径。
(1)连接,,利用得到角相等,结合圆的半径相等及点是半圆中点推出,通过角的等量代换得出,依据切线判定定理证明结论。
(2)利用同弧所对圆周角相等得,结合已知的值得到的值,由直径所对圆周角是直角构建直角三角形,通过角的等量关系证明,根据相似三角形对应边成比例及已知的值求出、,进而得出,得到圆的半径。
【小问1详解】
证明:连接,,如图,
,
,
,
,
,
点是半圆的中点,
,
.
,即,
.
为的半径,
是的切线;
【小问2详解】
解:,
,
,
是的直径,
,
在中,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
的半径为6.
26. 问题情境
如图1,四边形是菱形,过点作于点,将绕点逆时针旋转,得到,点的对应点分别为点.
猜想证明
(1)如图2,当线段经过点时,所在直线分别与线段,交于点.猜想线段与的数量关系,并说明理由;
深入探究
(2)当直线与直线垂直时,直线分别与直线交于点,直线与线段交于点.若,求四边形的面积.
【答案】(1),理由见解析;(2)或
【解析】
【分析】(1),理由:先根据菱形的性质可得,再根据旋转的性质可得,从而可得,然后证出,根据全等三角形的性质即可得;
(2)先证出点在同一条直线上,根据可得点在的延长线上或在线段上,再分两种情况:①当在的延长线上时,②当点在线段上时,解直角三角形求出和的长,然后结合图形,根据四边形的面积与和的面积关系求解即可得.
【详解】解:(1),理由如下:
∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴,
由旋转的性质得:,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
(2)∵在中,,
∴,,
∵四边形是菱形,,
∴菱形的高为,
由旋转的性质得:,
∴,,
∵直线与直线垂直,
∴,
又∵四边形是菱形,
∴,,
∴点在同一条直线上,
∵在中,,
∴,
∴点在的延长线上或在线段上.
①如图,当在的延长线上时,
∵,
∴,
∴,
∴在中,,
解得,
∴,
∵直线与直线垂直,,
∴与菱形的高相等,即,
∴,
在中,,
解得,
∴四边形的面积为
;
②如图,当点在线段上时,
∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴在中,,
解得,
∴,
∵直线与直线垂直,,
∴与菱形的高相等,即,
∴,
在中,,
解得,
∴四边形的面积为
;
综上,四边形的面积为或.
【点睛】本题考查了菱形的性质、旋转的性质、解直角三角形、三角形全等的判定与性质、平行线的判定与性质等知识,较难的是题(2),正确得出点的位置,分两种情况讨论是解题关键.
27. 如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(1,0)、C(﹣2,3)两点,与y轴交于点N,其顶点为D.
(1)求抛物线及直线AC的函数关系式;
(2)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)在对称轴上是否存在一点M,使△ANM的周长最小.若存在,请求出M点的坐标和△ANM周长的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;y=﹣x+1;(2)当x=﹣时,△APC的面积取最大值,最大值为,此时点P的坐标为(﹣,);(3)在对称轴上存在一点M(﹣1,2),使△ANM的周长最小,△ANM周长的最小值为3.
【解析】
【分析】(1)根据点A,C的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线及直线AC的函数关系式;(2)过点P作PE∥y轴交x轴于点E,交直线AC于点F,过点C作CQ∥y轴交x轴于点Q,设点P的坐标为(x,﹣x2﹣2x+3)(﹣2<x<1),则点E的坐标为(x,0),点F的坐标为(x,﹣x+1),进而可得出PF的值,由点C的坐标可得出点Q的坐标,进而可得出AQ的值,利用三角形的面积公式可得出S△APC=﹣x2﹣x+3,再利用二次函数的性质,即可解决最值问题;(3)利用二次函数图象上点的坐标特征可得出点N的坐标,利用配方法可找出抛物线的对称轴,由点C,N的坐标可得出点C,N关于抛物线的对称轴对称,令直线AC与抛物线的对称轴的交点为点M,则此时△ANM周长取最小值,再利用一次函数图象上点的坐标特征求出点M的坐标,以及利用两点间的距离公式结合三角形的周长公式求出△ANM周长的最小值即可得出结论.
【详解】(1)将A(1,0),C(﹣2,3)代入y=﹣x2+bx+c,得:
,解得:,
∴抛物线的函数关系式为y=﹣x2﹣2x+3;
设直线AC的函数关系式为y=mx+n(m≠0),
将A(1,0),C(﹣2,3)代入y=mx+n,得:
,解得:,
∴直线AC的函数关系式为y=﹣x+1.
(2)过点P作PE∥y轴交x轴于点E,交直线AC于点F,过点C作CQ∥y轴交x轴于点Q,如图1所示.
设点P的坐标为(x,﹣x2﹣2x+3)(﹣2<x<1),则点E的坐标为(x,0),点F的坐标为(x,﹣x+1),
∴PE=﹣x2﹣2x+3,EF=﹣x+1,EF=PE﹣EF=﹣x2﹣2x+3﹣(﹣x+1)=﹣x2﹣x+2.
∵点C的坐标为(﹣2,3),
∴点Q的坐标为(﹣2,0),
∴AQ=1﹣(﹣2)=3,
∴S△APC=AQ•PF=﹣x2﹣x+3=﹣(x+)2+ .
∵﹣<0,
∴当x=﹣时,△APC的面积取最大值,最大值为,此时点P的坐标为(﹣, ).
(3)当x=0时,y=﹣x2﹣2x+3=3,
∴点N的坐标为(0,3).
∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣1.
∵点C的坐标为(﹣2,3),
∴点C,N关于抛物线的对称轴对称.
令直线AC与抛物线的对称轴的交点为点M,如图2所示.
∵点C,N关于抛物线的对称轴对称,
∴MN=CM,
∴AM+MN=AM+MC=AC,
∴此时△ANM周长取最小值.
当x=﹣1时,y=﹣x+1=2,
∴此时点M的坐标为(﹣1,2).
∵点A的坐标为(1,0),点C的坐标为(﹣2,3),点N的坐标为(0,3),
∴AC= =3,AN= =,
∴C△ANM=AM+MN+AN=AC+AN=3+.
∴在对称轴上存在一点M(﹣1,2),使△ANM的周长最小,△ANM周长的最小值为3+.
【点睛】本题考查待定系数法求一次函数解析式、待定系数法求二次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征、一次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质、三角形的面积以及周长,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出抛物线及直线AC的函数关系式;(2)利用三角形的面积公式找出S△APC=﹣x2﹣x+3的最值;(3)利用二次函数图象的对称性结合两点之间线段最短找出点M的位置.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$