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2017年湖北省十堰市中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:
1.气温由﹣2℃上升3℃后是( )℃.
A.1 B.3 C.5 D.﹣5
【分析】根据有理数的加法,可得答案.
【解答】解:由题意,得
﹣2+3=+(3﹣2)=1,
故选:A.
【点评】本题考查了有理数的加法,异号两数相加,取绝对值较大的加数的符号,并用较大的绝对值减较小的绝对值.
2.如图的几何体,其左视图是( )
A. B. C. D.
【分析】根据从左边看得到的图象是左视图,可得答案.
【解答】解:从左边看第一层是两个小正方形,第二层左边一个小正方形,
故选:B.
【点评】本题考查了简单组合体的三视图,从左边看得到的图象是左视图.
3.如图,AB∥DE,FG⊥BC于F,∠CDE=40°,则∠FGB=( )
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A.40° B.50° C.60° D.70°
【分析】先根据平行线的性质,得到∠B=∠CDE=40°,直观化FG⊥BC,即可得出∠FGB的度数.
【解答】解:∵AB∥DE,∠CDE=40°,
∴∠B=∠CDE=40°,
又∵FG⊥BC,
∴∠FGB=90°﹣∠B=50°,
故选:B.
【点评】本题主要考查了平行线的性质,解题时注意:两直线平行,同位角相等.
4.下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据二次根式的加减法对A、D进行判断;根据二次根式的乘法法则对B进行判断;根据二次根式的除法法则对D进行判断.
【解答】解:A、与不能合并,所以A选项错误;
B、原式=6×2=12,所以B选项错误;
C、原式==2,所以C选项准确;
D、原式=2,所以D选项错误.
故选C.
【点评】本题考查了二次根式的混合运算:先把二次根式化为最简二次根式,然后进行二次根式的乘除运算,再合并即可.在二次根式的混合运算中,如能结合题目特点,灵活运用二次根式的性质,选择恰当的解题途径,往往能事半功倍.
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5.某交警在一个路口统计的某时段来往车辆的车速情况如表:
车速(km/h)
48
49
50
51
52
车辆数(辆)
5
4
8
2
1
则上述车速的中位数和众数分别是( )
A.50,8 B.50,50 C.49,50 D.49,8
【分析】把这组数据按照从小到大的顺序排列,第10、11个数的平均数是中位数,在这组数据中出现次数最多的是50,得到这组数据的众数.
【解答】解:要求一组数据的中位数,
把这组数据按照从小到大的顺序排列,第10、11两个数的平均数是50,
所以中位数是50,
在这组数据中出现次数最多的是50,
即众数是50.
故选:B.
【点评】本题考查一组数据的中位数和众数,在求中位数时,首先要把这列数字按照从小到大或从的大到小排列,找出中间一个数字或中间两个数字的平均数即为所求.
6.下列命题错误的是( )
A.对角线互相平分的四边形是平行四边形
B.对角线相等的平行四边形是矩形
C.一条对角线平分一组对角的四边形是菱形
D.对角线互相垂直的矩形是正方形
【分析】利用平行四边形、矩形、菱形及正方形的判定定理分别判断后即可确定正确的选项.
【解答】解:A、对角线互相平分的四边形是平行四边形,正确,不符合题意;
B、对角线相等的平行四边形是矩形,正确,不符合题意;
C、一条对角线平分一组对角的四边形可能是菱形或者正方形,错误,符合题意;
D、对角线互相垂直的矩形是正方形,正确,不符合题意,
故选C.
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【点评】本题考查了命题与定理的知识,解题的关键是了解平行四边形、矩形、菱形及正方形的判定定理,难度不大.
7.甲、乙二人做某种机械零件,甲每小时比乙多做6个,甲做90个所用的时间与做60个所用的时间相等.设甲每小时做x个零件,下面所列方程正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】设甲每小时做x个零件,根据题意可得,甲做90个所用的时间与乙做60个所用的时间相等,据此列方程.
【解答】解:设甲每小时做x个零件,则乙每小时做(x﹣6)个零件,
由题意得, =.
故选A.
【点评】本题考查了由实际问题抽象出分式方程,解答本题的关键是读懂题意,设出未知数,找出合适的等量关系,列方程.
8.如图,已知圆柱的底面直径BC=,高AB=3,小虫在圆柱表面爬行,从C点爬到A点,然后再沿另一面爬回C点,则小虫爬行的最短路程为( )
A. B. C. D.
【分析】要求最短路径,首先要把圆柱的侧面展开,利用两点之间线段最短,然后利用勾股定理即可求解.
【解答】解:把圆柱侧面展开,展开图如右图所示,点A、C的最短距离为线段AC的长.
在RT△ADC中,∠ADC=90°,CD=AB=3,AD为底面半圆弧长,AD=3,
所以AC=3,
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∴从C点爬到A点,然后再沿另一面爬回C点,则小虫爬行的最短路程为2AC=6,
故选D.
【点评】本题考查了平面展开﹣最短路径问题,解题的关键是会将圆柱的侧面展开,并利用勾股定理解答.
9.如图,10个不同的正偶数按下图排列,箭头上方的每个数都等于其下方两数的和,如,表示a1=a2+a3,则a1的最小值为( )
A.32 B.36 C.38 D.40
【分析】由a1=a7+3(a8+a9)+a10知要使a1取得最小值,则a8+a9应尽可能的小,取a8=2、a9=4,根据a5=a8+a9=6,则a7、a10中不能有6,据此对于a7、a8,分别取8、10、12检验可得,从而得出答案.
【解答】解:∵a1=a2+a3
=a4+a5+a5+a6
=a7+a8+a8+a9+a8+a9+a9+a10
=a7+3(a8+a9)+a10,
∴要使a1取得最小值,则a8+a9应尽可能的小,
取a8=2、a9=4,
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∵a5=a8+a9=6,
则a7、a10中不能有6,
若a7=8、a10=10,则a4=10=a10,不符合题意,舍去;
若a7=10、a10=8,则a4=12、a6=4+8=12,不符合题意,舍去;
若a7=10、a10=12,则a4=10+2=12、a6=4+12=16、a2=12+6=18、a3=6+16=22、a1=18+22=40,符合题意;
综上,a1的最小值为40,
故选:D.
【点评】本题主要考查数字的变化类,根据题目要求得出a1取得最小值的切入点是解题的关键.
10.如图,直线y=x﹣6分别交x轴,y轴于A,B,M是反比例函数y=(x>0)的图象上位于直线上方的一点,MC∥x轴交AB于C,MD⊥MC交AB于D,ACBD=4,则k的值为( )
A.﹣3 B.﹣4 C.﹣5 D.﹣6
【分析】过点D作DE⊥y轴于点E,过点C作CF⊥x轴于点F,然后求出OA与OB的长度,即可求出∠OAB的正弦值与余弦值,再设M(x,y),从而可表示出BD与AC的长度,根据ACBD=4列出即可求出k的值.
【解答】解:过点D作DE⊥y轴于点E,过点C作CF⊥x轴于点F,
令x=0代入y=x﹣6,
∴y=﹣6,
∴B(0,﹣6),
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∴OB=6,
令y=0代入y=x﹣6,
∴x=2,
∴(2,0),
∴OA=2,
∴勾股定理可知:AB=4,
∴sin∠OAB==,cos∠OAB==
设M(x,y),
∴CF=﹣y,ED=x,
∴sin∠OAB=,
∴AC=﹣y,
∵cos∠OAB=cos∠EDB=,
∴BD=2x,
∵ACBD=4,
∴﹣y×2x=4,
∴xy=﹣3,
∵M在反比例函数的图象上,
∴k=xy=﹣3,
故选(A)
【点评】本题考查反比例函数与一次函数的综合问题,解题的关键是根据∠
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OAB的锐角三角函数值求出BD、AC,本题属于中等题型.
二、填空题
11.某颗粒物的直径是0.0000025,把0.0000025用科学记数法表示为 2.5×10﹣6 .
【分析】绝对值小于1的正数也可以利用科学记数法表示,一般形式为a×10﹣n,与较大数的科学记数法不同的是其所使用的是负指数幂,指数由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
【解答】解:0.0000025用科学记数法表示为2.5×10﹣6,
故答案为:2.5×10﹣6.
【点评】本题考查用科学记数法表示较小的数,一般形式为a×10﹣n,其中1≤|a|<10,n为由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.
12.若a﹣b=1,则代数式2a﹣2b﹣1的值为 1 .
【分析】原式前两项提取2变形后,将a﹣b=1代入计算即可求出值.
【解答】解:∵a﹣b=1,
∴原式=2(a﹣b)﹣1=2﹣1=1.
故答案为:1.
【点评】此题考查了代数式求值,利用了整体代入的思想,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
13.如图,菱形ABCD中,AC交BD于O,OE⊥BC于E,连接OE,若∠ABC=140°,则∠OED= 20° .
【分析】由菱形的性质可知O为BD中点,所以OE为直角三角形BED斜边上的中线,由此可得OE=OB,根据等腰三角形的性质和已知条件即可求出∠
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OED的度数.
【解答】解:
∵四边形ABCD是菱形,
∴DO=OB,
∵DE⊥BC于E,
∴OE为直角三角形BED斜边上的中线,
∴OE=BD,
∴OB=OE,
∴∠OBE=∠OEB,
∵∠ABC=140°,
∴∠OBE=70°,
∴∠OED=90°﹣70°=20°,
故答案为:20°.
【点评】本题考查了菱形的性质、直角三角形斜边上中线的性质,得到OE为直角三角形BED斜边上的中线是解题的关键.
14.如图,△ABC内接于⊙O,∠ACB=90°,∠ACB的角平分线交⊙O于D.若AC=6,BD=5,则BC的长为 8 .
【分析】连接BD,根据CD是∠ACB的平分线可知∠ACD=∠BCD=45°,故可得出AD=BD,再由AB是⊙O的直径可知△ABD是等腰直角三角形,利用勾股定理求出AB的长,在Rt△ABC中,利用勾股定理可得出BC的长.
【解答】解:连接BD,
∵∠ACB=90°,
∴AB是⊙O的直径.
∵ACB的角平分线交⊙O于D,
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∴∠ACD=∠BCD=45°,
∴AD=BD=5.
∵AB是⊙O的直径,
∴△ABD是等腰直角三角形,
∴AB===10.
∵AC=6,
∴BC===8.
故答案为:8.
【点评】本题考查的是圆周角定理,熟知直径所对的圆周角是直角是解答此题的关键.
15.如图,直线y=kx和y=ax+4交于A(1,k),则不等式kx﹣6<ax+4<kx的解集为 1<x< .
【分析】根据题意得由OB=4,OC=6,根据直线y=kx平行于直线y=kx﹣6,得到===,分别过A,D作AM⊥x轴于M,DN⊥x轴于N,则AM∥DN∥y轴,根据平行线分线段成比例定理得到==,得到ON=,求得D点的横坐标是,于是得到结论.
【解答】解:如图,由y=kx﹣6与y=ax+4得OB=4,OC=6,
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∵直线y=kx平行于直线y=kx﹣6,
∴===,
分别过A,D作AM⊥x轴于M,DN⊥x轴于N,
则AM∥DN∥y轴,
∴==,
∵A(1,k),
∴OM=1,
∴MN=,
∴ON=,
∴D点的横坐标是,
∴1<x<时,kx﹣6<ax+4<kx,
故答案为:1<x<.
【点评】本题考查了一次函数与一元一次不等式,此类题目,利用数形结合的思想求解是解题的关键.
16.如图,正方形ABCD中,BE=EF=FC,CG=2GD,BG分别交AE,AF于M,N.下列结论:①AF⊥BG;②BN=NF;③ =;④S四边形CGNF=S四边形ANGD.其中正确的结论的序号是 ①③ .
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【分析】①易证△ABF≌△BCG,即可解题;
②易证△BNF∽△BCG,即可求得的值,即可解题;
③作EH⊥AF,令AB=3,即可求得MN,BM的值,即可解题;
④连接AG,FG,根据③中结论即可求得S四边形CGNF和S四边形ANGD,即可解题.
【解答】解:①∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=BC=CD,
∵BE=EF=FC,CG=2GD,
∴BF=CG,
∵在△ABF和△BCG中,,
∴△ABF≌△BCG,
∴∠BAF=∠CBG,
∵∠BAF+∠BFA=90°,
∴∠CBG+∠BFA=90°,即AF⊥BG;①正确;
②∵在△BNF和△BCG中,,
∴△BNF∽△BCG,∴ ==,
∴BN=NF;②错误;
③作EH⊥AF,令AB=3,则BF=2,BE=EF=CF=1,
AF==,
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∵S△ABF=AFBN=ABBF,
∴BN=,NF=BN=,
∴AN=AF﹣NF=,
∵E是BF中点,
∴EH是△BFN的中位线,
∴EH=,NH=,BN∥EH,
∴AH=, =,解得:MN=,
∴BM=BN﹣MN=,MG=BG﹣BM=,
∴=;③正确;
④连接AG,FG,根据③中结论,
则NG=BG﹣BN=,
∵S四边形CGNF=S△CFG+S△GNF=CGCF+NFNG=1+=,
S四边形ANGD=S△ANG+S△ADG=ANGN+ADDG=+=,
∴S四边形CGNF≠S四边形ANGD,④错误;
故答案为 ①③.
【点评】本题考查了全等三角形的判定和性质,考查了相似三角形的判定和对应边比例相等的性质,本题中令AB=3求得AN,BN,NG,NF的值是解题的关键.
三、解答题(本大题共9小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.计算:|﹣2|+﹣(﹣1)2017.
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【分析】原式利用绝对值的代数意义,立方根定义,以及乘方的意义计算即可得到结果.
【解答】解:原式=2﹣2+1=1.
【点评】此题考查了实数的运算,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
18.化简:( +)÷.
【分析】根据分式的加法和除法可以解答本题.
【解答】解:( +)÷
=
=
=
=.
【点评】本题考查分式的混合运算,解答本题的关键是明确分式混合运算的计算方法.
19.如图,海中有一小岛A,它周围8海里内有暗礁,渔船跟踪鱼群由西向东航行,在B点测得小岛A在北偏东60°方向上,航行12海里到达D点,这时测得小岛A在北偏东30°方向上.如果渔船不改变航线继续向东航行,有没有触礁的危险?
【分析】过A作AC⊥BD于点C,求出∠CAD、∠CAB的度数,求出∠BAD和∠ABD,根据等边对等角得出AD=BD=12,根据含30度角的直角三角形性质求出CD,根据勾股定理求出AD即可.
【解答】解:只要求出A到BD的最短距离是否在以A为圆心,以8海里
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的圆内或圆上即可,
如图,过A作AC⊥BD于点C,则AC的长是A到BD的最短距离,
∵∠CAD=30°,∠CAB=60°,
∴∠BAD=60°﹣30°=30°,∠ABD=90°﹣60°=30°,
∴∠ABD=∠BAD,
∴BD=AD=12海里,
∵∠CAD=30°,∠ACD=90°,
∴CD=AD=6海里,
由勾股定理得:AC==6≈10.392>8,
即渔船继续向正东方向行驶,没有触礁的危险.
【点评】考查了勾股定理的应用和解直角三角形,此题是一道方向角问题,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.
20.某中学艺术节期间,学校向学生征集书画作品,杨老师从全校30个班中随机抽取了4个班(用A,B,C,D表示),对征集到的作品的数量进行了分析统计,制作了两幅不完整的统计图.
请根据以上信息,回答下列问题:
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(1)杨老师采用的调查方式是 抽样调查 (填“普查”或“抽样调查”);
(2)请你将条形统计图补充完整,并估计全校共征集多少件作品?
(3)如果全校征集的作品中有5件获得一等奖,其中有3名作者是男生,2名作者是女生,现要在获得一等奖的作者中选取两人参加表彰座谈会,请你用列表或树状图的方法,求恰好选取的两名学生性别相同的概率.
【分析】(1)杨老师从全校30个班中随机抽取了4个班,属于抽样调查.
(2)由题意得:所调查的4个班征集到的作品数为:6÷=24(件),C班作品的件数为:24﹣4﹣6﹣4=10(件);继而可补全条形统计图;
(3)首先根据题意画出树状图,然后由树状图求得所有等可能的结果与恰好抽中一男一女的情况,再利用概率公式即可求得答案.
【解答】解:(1)杨老师从全校30个班中随机抽取了4个班,属于抽样调查.
故答案为抽样调查.
(2)所调查的4个班征集到的作品数为:6÷=24件,
平均每个班=6件,C班有10件,
∴估计全校共征集作品6×30=180件.
条形图如图所示,
(3)画树状图得:
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∵共有20种等可能的结果,两名学生性别相同的有8种情况,
∴恰好抽中一男一女的概率为: =.
【点评】本题考查的是条形统计图和扇形统计图的综合运用,读懂统计图,从不同的统计图中得到必要的信息是解决问题的关键.条形统计图能清楚地表示出每个项目的数据;扇形统计图直接反映部分占总体的百分比大小.同时考查了概率公式.
21.已知关于x的方程x2+(2k﹣1)x+k2﹣1=0有两个实数根x1,x2.
(1)求实数k的取值范围;
(2)若x1,x2满足x12+x22=16+x1x2,求实数k的值.
【分析】(1)根据方程的系数结合根的判别式,即可得出△=﹣4k+5≥0,解之即可得出实数k的取值范围;
(2)由根与系数的关系可得x1+x2=1﹣2k、x1x2=k2﹣1,将其代入x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2=16+x1x2中,解之即可得出k的值.
【解答】解:(1)∵关于x的方程x2+(2k﹣1)x+k2﹣1=0有两个实数根x1,x2,
∴△=(2k﹣1)2﹣4(k2﹣1)=﹣4k+5≥0,
解得:k≤,
∴实数k的取值范围为k≤.
(2)∵关于x的方程x2+(2k﹣1)x+k2﹣1=0有两个实数根x1,x2,
∴x1+x2=1﹣2k,x1x2=k2﹣1.
∵x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2=16+x1x2,
∴(1﹣2k)2﹣2×(k2﹣1)=16+(k2﹣1),即k2﹣4k﹣12=0,
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解得:k=﹣2或k=6(不符合题意,舍去).
∴实数k的值为﹣2.
【点评】本题考查了根与系数的关系以及根的判别式,解题的关键是:(1)根据方程的系数结合根的判别式,找出△=﹣4k+5≥0;(2)根据根与系数的关系结合x12+x22=16+x1x2,找出关于k的一元二次方程.
22.某超市销售一种牛奶,进价为每箱24元,规定售价不低于进价.现在的售价为每箱36元,每月可销售60箱.市场调查发现:若这种牛奶的售价每降价1元,则每月的销量将增加10箱,设每箱牛奶降价x元(x为正整数),每月的销量为y箱.
(1)写出y与x中间的函数关系书和自变量x的取值范围;
(2)超市如何定价,才能使每月销售牛奶的利润最大?最大利润是多少元?
【分析】(1)根据价格每降低1元,平均每天多销售10箱,由每箱降价x元,多卖10x,据此可以列出函数关系式;
(2)由利润=(售价﹣成本)×销售量列出函数关系式,求出最大值.
【解答】解:(1)根据题意,得:y=60+10x,
由36﹣x≥24得x≤12,
∴1≤x≤12,且x为整数;
(2)设所获利润为W,
则W=(36﹣x﹣24)(10x+60)
=﹣10x2+60x+720
=﹣10(x﹣3)2+810,
∴当x=3时,W取得最大值,最大值为810,
答:超市定价为33元时,才能使每月销售牛奶的利润最大,最大利润是810元.
【点评】本题主要考查二次函数的应用,由利润=(售价﹣成本)×销售量列出函数关系式求最值,用二次函数解决实际问题是解题的关键.
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23.已知AB为⊙O的直径,BC⊥AB于B,且BC=AB,D为半圆⊙O上的一点,连接BD并延长交半圆⊙O的切线AE于E.
(1)如图1,若CD=CB,求证:CD是⊙O的切线;
(2)如图2,若F点在OB上,且CD⊥DF,求的值.
【分析】(1)连接DO,CO,易证△CDO≌△CBO,即可解题;
(2)连接AD,易证△ADF∽△BDC和△ADE∽△BDA,根据相似三角形对应边比例相等的性质即可解题.
【解答】解:(1)连接DO,CO,
∵BC⊥AB于B,
∴∠ABC=90°,
在△CDO与△CBO中,,
∴△CDO≌△CBO,
∴∠CDO=∠CBO=90°,
∴OD⊥CD,
∴CD是⊙O的切线;
(2)连接AD,
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∵AB是直径,∴∠ADB=90°,
∴∠ADF+∠BDF=90°,∠DAB+∠DBA=90°,
∵∠BDF+∠BDC=90°,∠CBD+∠DBA=90°,
∴∠ADF=∠BDC,∠DAB=∠CBD,
∵在△ADF和△BDC中,,
∴△ADF∽△BDC,
∴=,
∵∠DAE+∠DAB=90°,∠E+∠DAE=90°,
∴∠E=∠DAB,
∵在△ADE和△BDA中,,
∴△ADE∽△BDA,
∴=,
∴=,即=,
∵AB=BC,
∴=1.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,考查了全等三角形的判定和性质,本题中求证△ADF∽△BDC和△ADE∽△BDA是解题的关键.
24.已知O为直线MN上一点,OP⊥MN,在等腰Rt△ABO中,∠BAO=90°,AC∥OP交OM于C,D为OB的中点,DE⊥DC交MN于E.
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(1)如图1,若点B在OP上,则
①AC = OE(填“<”,“=”或“>”);
②线段CA、CO、CD满足的等量关系式是 AC2+CO2=CD2 ;
(2)将图1中的等腰Rt△ABO绕O点顺时针旋转α(0°<α<45°),如图2,那么(1)中的结论②是否成立?请说明理由;
(3)将图1中的等腰Rt△ABO绕O点顺时针旋转α(45°<α<90°),请你在图3中画出图形,并直接写出线段CA、CO、CD满足的等量关系式 CO﹣CA=CD .
【分析】(1)①如图1,证明AC=OC和OC=OE可得结论;
②根据勾股定理可得:AC2+CO2=CD2;
(2)如图2,(1)中的结论②不成立,作辅助线,构建全等三角形,证明A、D、O、C四点共圆,得∠ACD=∠AOB,同理得:∠EFO=∠EDO,再证明△ACO≌△EOF,得OE=AC,AO=EF,根据勾股定理得:AC2+OC2=FO2+OE2=EF2,由直角三角形中最长边为斜边可得结论;
(3)如图3,连接AD,则AD=OD证明△ACD≌△OED,根据△CDE是等腰直角三角形,得CE2=2CD2,等量代换可得结论(OC﹣OE)2=(OC﹣AC)2=2CD2,开方后是:OC﹣AC=CD.
【解答】解:(1)①AC=OE,
理由:如图1,∵在等腰Rt△ABO中,∠BAO=90°,
∴∠ABO=∠AOB=45°,
∵OP⊥MN,
∴∠COP=90°,
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∴∠AOC=45°,
∵AC∥OP,
∴∠CAO=∠AOB=45°,∠ACO=∠POE=90°,
∴AC=OC,
连接AD,
∵BD=OD,
∴AD=OD,AD⊥OB,
∴AD∥OC,
∴四边形ADOC是正方形,
∴∠DCO=45°,
∴AC=OD,
∴∠DEO=45°,
∴CD=DE,
∴OC=OE,
∴AC=OE;
②在Rt△CDO中,
∵CD2=OC2+OD2,
∴CD2=AC2+OC2;
故答案为:AC2+CO2=CD2;
(2)如图2,(1)中的结论②不成立,理由是:
连接AD,延长CD交OP于F,连接EF,
∵AB=AO,D为OB的中点,
∴AD⊥OB,
∴∠ADO=90°,
∵∠CDE=90°,
∴∠ADO=∠CDE,
∴∠ADO﹣∠CDO=∠CDE﹣∠CDO,
即∠ADC=∠EDO,
∵∠ADO=∠ACO=90°,
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∴∠ADO+∠ACO=180°,
∴A、D、O、C四点共圆,
∴∠ACD=∠AOB,
同理得:∠EFO=∠EDO,
∴∠EFO=∠AOC,
∵△ABO是等腰直角三角形,
∴∠AOB=45°,
∴∠DCO=45°,
∴△COF和△CDE是等腰直角三角形,
∴OC=OF,
∵∠ACO=∠EOF=90°,
∴△ACO≌△EOF,
∴OE=AC,AO=EF,
∴AC2+OC2=FO2+OE2=EF2,
Rt△DEF中,EF>DE=DC,
∴AC2+OC2>DC2,
所以(1)中的结论②不成立;
(3)如图3,结论:OC﹣CA=CD,
理由是:连接AD,则AD=OD,
同理:∠ADC=∠EDO,
∵∠CAB+∠CAO=∠CAO+∠AOC=90°,
∴∠CAB=∠AOC,
∵∠DAB=∠AOD=45°,
∴∠DAB﹣∠CAB=∠AOD﹣∠AOC,
即∠DAC=∠DOE,
∴△ACD≌△OED,
∴AC=OE,CD=DE,
∴△CDE是等腰直角三角形,
∴CE2=2CD2,
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∴(OC﹣OE)2=(OC﹣AC)2=2CD2,
∴OC﹣AC=CD,
故答案为:OC﹣AC=CD.
【点评】本题是几何变换的综合题,考查了三角形全等的性质和判定、等腰直角三角形的性质和判定、旋转的性质、勾股定理、四点共圆的性质等知识,并运用了类比的思想解决问题,有难度,尤其是第二问,结论不成立,要注意辅助线的作法;本题的2、3问能标准作图是关键.
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25.抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(m,0),与y轴交于C.
(1)若m=﹣3,求抛物线的解析式,并写出抛物线的对称轴;
(2)如图1,在(1)的条件下,设抛物线的对称轴交x轴于D,在对称轴左侧的抛物线上有一点E,使S△ACE=S△ACD,求点E的坐标;
(3)如图2,设F(﹣1,﹣4),FG⊥y于G,在线段OG上是否存在点P,使∠OBP=∠FPG?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用待定系数法求二次函数的解析式,并配方求对称轴;
(2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3),先根据已知条件求S△ACE=10,根据不规则三角形面积等于铅直高度与水平宽度的积列式可求得m的值,并根据在对称轴左侧的抛物线上有一点E,则点E的横坐标小于﹣1,对m的值进行取舍,得到E的坐标;
(3)分两种情况:
①当B在原点的左侧时,构建辅助圆,根据直径所对的圆周角是直角,只要满足∠BPF=90°就可以构成∠OBP=∠FPG,如图2,求出圆E与y轴有一个交点时的m值,则可得取值范围;
②当B在原点的右侧时,只有△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形时满足条件,直接计算即可.
【解答】解:(1)当m=﹣3时,B(﹣3,0),
把A(1,0),B(﹣3,0)代入到抛物线y=x2+bx+c中得:
,解得,
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∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4;
对称轴是:直线x=﹣1;
(2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3),
由题意得:AD=1+1=2,OC=3,
S△ACE=S△ACD=×ADOC=×2×3=10,
设直线AE的解析式为:y=kx+b,
把A(1,0)和E(m,m2+2m﹣3)代入得,
,
解得:,
∴直线AE的解析式为:y=(m+3)x﹣m﹣3,
∴F(0,﹣m﹣3),
∵C(0,﹣3),
∴FC=﹣m﹣3+3=﹣m,
∴S△ACE=FC(1﹣m)=10,
﹣m(1﹣m)=20,
m2﹣m﹣20=0,
(m+4)(m﹣5)=0,
m1=﹣4,m2=5(舍),
∴E(﹣4,5);
(3)如图2,当B在原点的左侧时,连接BF,以BF为直径作圆E,当⊙E与y轴相切时,设切点为P,
∴∠BPF=90°,
∴∠FPG+∠OPB=90°,
∵∠OPB+∠OBP=90°,
∴∠OBP=∠FPG,
连接EP,则EP⊥OG,
∵BE=EF,
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∴EP是梯形的中位线,
∴OP=PG=2,
∵FG=1,
tan∠FPG=tan∠OBP=,
∴=,
∴m=﹣4,
∴当﹣4≤m<0时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG;
如图3,当B在原点的右侧时,要想满足∠OBP=∠FPG,
则∠OBP=∠OPB=∠FPG,
∴OB=OP,
∴△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形,
∴FG=PG=1,
∴OB=OP=3,
∴m=3,
综上所述,当﹣4≤m<0或m=3时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG.
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【点评】本题是二次函数的综合题,考查了利用待定系数法求函数的解析式、配方法求对称轴、等腰直角三角形的性质和判定、三角形面积的求法,并与圆相结合,根据同角的余角相等解决第3问更简单.
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