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2018年广西百色市中考数学模拟试卷
一.选择题(共12小题,满分36分,每小题3分)
1.的绝对值是( )
A.﹣4 B. C.4 D.0.4
2.如图所示的几何体的主视图是( )
A. B. C. D.
3.在一个直角三角形中,有一个锐角等于45°,则另一个锐角的度数是( )
A.75° B.60° C.45° D.30°
4.人的头发直径约为0.00007m,这个数据用科学记数法表示( )
A.0.7×10﹣4 B.7×10﹣5 C.0.7×104 D.7×105
5.在联欢会上,甲、乙、丙3人分别站在不在同一直线上的三点A、B、C上,他们在玩抢凳子的游戏,要在他们中间放一个木凳,谁先抢到凳子谁获胜,为使游戏公平,凳子应放的最恰当的位置是△ABC的( )
A.三条高的交点 B.重心
C.内心 D.外心
6.下列因式分解正确的是( )
A.x2+1=(x+1)2 B.x2+2x﹣1=(x﹣1)2
C.2x2﹣2=2(x+1)(x﹣1) D.x2﹣x+2=x(x﹣1)+2
7.为丰富学生课外活动,某校积极开展社团活动,开设的体育社团有:A:篮球,B:排球,C:足球,D:羽毛球,E:乒乓球.学生可根据自己的爱好选择一项,李老师对八年级同学选择体育社团情况进行调查统计,制成了两幅不完整的统计图(如图),则以下结论不正确的是( )
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A.选科目E的有5人
B.选科目A的扇形圆心角是120°
C.选科目D的人数占体育社团人数的
D.据此估计全校1000名八年级同学,选择科目B的有140人
8.有一组数据:6,4,6,5,3,则这组数据的平均数、众数、中位数分别是( )
A.4.8,6,5 B.5,5,5 C.4.8,6,6 D.5,6,5
9.有下列四个命题:①相等的角是对顶角;②两条直线被第三条直线所截,同位角相等;③同一种正五边形一定能进行平面镶嵌;④垂直于同一条直线的两条直线互相垂直.其中假命题的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.将抛物线y=x2向左平移2个单位,再向下平移5个单位,平移后所得新抛物线的表达式为( )
A.y=(x+2)2﹣5 B.y=(x+2)2+5 C.y=(x﹣2)2﹣5 D.y=(x﹣2)2+5
11.用尺规在一个平行四边形内作菱形ABCD,下列作法中错误的是( )
A. B.
C. D.
12.下列四个命题,正确的有( )个.
①有理数与无理数之和是有理数
②有理数与无理数之和是无理数
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③无理数与无理数之和是无理数
④无理数与无理数之积是无理数.
A.1 B.2 C.3 D.4
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
13.若代数式的值不小于代数式的值,则x的取值范围是 .
14.已知一纸箱中,装有5个只有颜色不同的球,其中2个白球,3个红球,若往原纸箱中再放入x个白球,然后从箱中随机取出一个白球的概率是,则x的值为
15.在平面直角坐标系xOy中,位于第一象限内的点A(1,2)在x轴上的正投影为点A′,则cos∠AOA′= .
16.观察如图中的数列排放顺序,根据其规律猜想:第10行第8个数应该是 .
17.如图,在平面直角坐标系中,已知C(1,),△ABC与△DEF位似,原点O是位似中心,要使△DEF的面积是△ABC面积的5倍,则点F的坐标为 .
18.如图,在等腰直角三角形ABC中,∠C=90°,点D为AB的中点,已知扇形EAD和扇形FBD的圆心分别为点A、点B,且AB=4,则图中阴影部分的面积为 (结果保留π).
三.解答题(共8小题,满分66分)
19.(6分)计算:sin30°﹣+(π﹣4)0+|﹣|.
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20.(6分)计算:
21.(6分)反比例函数y=与y=在第一象限内的图象如图所示,过x轴上点A作y轴的平行线,与函数y=,y=的图象交点依次为P、Q两点.若PQ=2,求PA的长.
22.(8分)如图,在平行四边形ABCD中,AE⊥BC,CF⊥AD,垂足分别为E,F,AE,CF分别与BD交于点G和H,且AB=2.
(1)若tan∠ABE=2,求CF的长;
(2)求证:BG=DH.
23.(8分)口袋里有红球4个、绿球5个和黄球若干个,任意摸出一个球是绿色的概率是.
求:(1)口袋里黄球的个数;
(2)任意摸出一个球是红色的概率.
24.(10分)正在建设的“汉十高铁”竣工通车后,若襄阳至武汉段路程与当前动车行驶的路程相等,约为325千米,且高铁行驶的速度是当前动车行驶速度的2.5倍,则从襄阳到武汉乘坐高铁比动车所用时间少1.5小时.求高铁的速度.
25.(10分)如图,CD为⊙O的直径,点B在⊙O上,连接BC、BD,过点B的切线AE与CD的延长线交于点A,OE∥BD,交BC于点F,交AE于点E.
(1)求证:△BEF∽△DBC.
(2)若⊙O的半径为3,∠C=30°,求BE的长.
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26.(12分)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c和直线y=x+1交于A,B两点,点A在x轴上,点B在直线x=3上,直线x=3与x轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P从点A出发,以每秒个单位长度的速度沿线段AB向点B运动,点Q从点C出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段CA向点A运动,点P,Q同时出发,当其中一点到达终点时,另一个点也随之停止运动,设运动时间为t秒(t>0).以PQ为边作矩形PQNM,使点N在直线x=3上.
①当t为何值时,矩形PQNM的面积最小?并求出最小面积;
②直接写出当t为何值时,恰好有矩形PQNM的顶点落在抛物线上.
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2018年广西百色市中考数学模拟试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题,满分36分,每小题3分)
1.的绝对值是( )
A.﹣4 B. C.4 D.0.4
【分析】直接用绝对值的意义求解,
【解答】解:的绝对值是.
故选:B.
【点评】此题是绝对值题,掌握绝对值的意识解本题的关键.
2.如图所示的几何体的主视图是( )
A. B. C. D.
【分析】根据从正面看得到的图形是主视图,可得答案.
【解答】解:从正面看第一层是两个小正方形,第二层左边一个小正方形,第三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,从正面看得到的图形是主视图.
3.在一个直角三角形中,有一个锐角等于45°,则另一个锐角的度数是( )
A.75° B.60° C.45° D.30°
【分析】根据直角三角形两锐角互余即可解决问题;
【解答】解:∵直角三角形两锐角互余,
∴另一个锐角的度数=90°﹣45°=45°,
故选:C.
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【点评】本题考查直角三角形的性质,记住直角三角形两锐角互余是解题的关键.
4.人的头发直径约为0.00007m,这个数据用科学记数法表示( )
A.0.7×10﹣4 B.7×10﹣5 C.0.7×104 D.7×105
【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:0.00007m,这个数据用科学记数法表示7×10﹣5.
故选:B.
【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.
5.在联欢会上,甲、乙、丙3人分别站在不在同一直线上的三点A、B、C上,他们在玩抢凳子的游戏,要在他们中间放一个木凳,谁先抢到凳子谁获胜,为使游戏公平,凳子应放的最恰当的位置是△ABC的( )
A.三条高的交点 B.重心
C.内心 D.外心
【分析】为使游戏公平,要使凳子到三个人的距离相等,于是利用线段垂直平分线上的点到线段两端的距离相等可知,要放在三边中垂线的交点上.
【解答】解:∵三角形的三条垂直平分线的交点到中间的凳子的距离相等,
∴凳子应放在△ABC的三条垂直平分线的交点最适当.
故选:D.
【点评】本题主要考查了线段垂直平分线的性质的应用;利用所学的数学知识解决实际问题是一种能力,要注意培养.想到要使凳子到三个人的距离相等是正确解答本题的关键.
6.下列因式分解正确的是( )
A.x2+1=(x+1)2 B.x2+2x﹣1=(x﹣1)2
C.2x2﹣2=2(x+1)(x﹣1) D.x2﹣x+2=x(x﹣1)+2
【分析】各项分解得到结果,即可作出判断.
【解答】解:A、原式不能分解,不符合题意;
B、原式不能分解,不符合题意;
C、原式=2(x2﹣1)=2(x+1)(x﹣1),符合题意;
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D、原式不能分解,不符合题意,
故选:C.
【点评】此题考查了提公因式法与公式法的综合运用,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.
7.为丰富学生课外活动,某校积极开展社团活动,开设的体育社团有:A:篮球,B:排球,C:足球,D:羽毛球,E:乒乓球.学生可根据自己的爱好选择一项,李老师对八年级同学选择体育社团情况进行调查统计,制成了两幅不完整的统计图(如图),则以下结论不正确的是( )
A.选科目E的有5人
B.选科目A的扇形圆心角是120°
C.选科目D的人数占体育社团人数的
D.据此估计全校1000名八年级同学,选择科目B的有140人
【分析】A选项先求出调查的学生人数,再求选科目E的人数来判定,
B选项先求出A科目人数,再利用×360°判定即可,
C选项中由D的人数及总人数即可判定,
D选项利用总人数乘以样本中B人数所占比例即可判定.
【解答】解:调查的学生人数为:12÷24%=50(人),选科目E的人数为:50×10%=5(人),故A选项正确,
选科目A的人数为50﹣(7+12+10+5)=16人,选科目A的扇形圆心角是×360°=115.2°,故B选项错误,
选科目D的人数为10,总人数为50人,所以选科目D的人数占体育社团人数的,故C选项正确,
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估计全校1000名八年级同学,选择科目B的有1000×=140人,故D选项正确;
故选:B.
【点评】本题主要考查了条形统计图及扇形统计图,解题的关键是读懂统计图,从统计图中找到准确信息.
8.有一组数据:6,4,6,5,3,则这组数据的平均数、众数、中位数分别是( )
A.4.8,6,5 B.5,5,5 C.4.8,6,6 D.5,6,5
【分析】根据众数、中位数、平均数的概念求解.
【解答】解:这组数据按照从小到大的顺序排列为:3,4,5,6,6,
则平均数为:(3+4+5+6+6)÷5=4.8,
众数为:6,
中位数为:5.
故选:A.
【点评】本题属于基础题,考查了确定一组数据的平均数、中位数和众数的能力.平均数是指在一组数据中所有数据之和再除以数据的个数.找中位数的时候一定要先排好顺序,然后再根据奇数和偶数个来确定中位数,如果数据有奇数个,则正中间的数字即为所求,如果是偶数个则找中间两位数的平均数.一组数据中出现次数最多的数据叫做众数.
9.有下列四个命题:①相等的角是对顶角;②两条直线被第三条直线所截,同位角相等;③同一种正五边形一定能进行平面镶嵌;④垂直于同一条直线的两条直线互相垂直.其中假命题的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据对顶角的性质,平行线的性质,镶嵌的知识,逐一判断.
【解答】解:①对顶角有位置及大小关系,相等的角不一定是对顶角,假命题;
②只有当两条平行直线被第三条直线所截,同位角相等,假命题;
③同一种正五边形一定能进行平面镶嵌,假命题;
④在同一平面内,垂直于同一条直线的两条直线平行,假命题.
故选:D.
【点评】本题考查了命题与证明.对顶角,垂线,同位角,镶嵌的相关概念.关键是熟悉这些概念,正确判断.
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10.将抛物线y=x2向左平移2个单位,再向下平移5个单位,平移后所得新抛物线的表达式为( )
A.y=(x+2)2﹣5 B.y=(x+2)2+5 C.y=(x﹣2)2﹣5 D.y=(x﹣2)2+5
【分析】先求出平移后的抛物线的顶点坐标,再利用顶点式抛物线解析式写出即可.
【解答】解:抛物线y=x2的顶点坐标为(0,0),
先向左平移2个单位再向下平移5个单位后的抛物线的顶点坐标为(﹣2,﹣5),
所以,平移后的抛物线的解析式为y=(x+2)2﹣5.
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.并根据规律利用点的变化确定函数解析式.
11.用尺规在一个平行四边形内作菱形ABCD,下列作法中错误的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据菱形的判定和作图根据解答即可.
【解答】解:A、由作图可知,AC⊥BD,且平分BD,即对角线平分且垂直的四边形是菱形,正确;
B、由作图可知AB=BC,AD=AB,即四边相等的四边形是菱形,正确;
C、由作图可知AB=DC,AD=BC,只能得出ABCD是平行四边形,错误;
D、由作图可知对角线AC平分对角,可以得出是菱形,正确;
故选:C.
【点评】本题考查作图﹣复杂作图,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于基础题,中考常考题型.
12.下列四个命题,正确的有( )个.
①有理数与无理数之和是有理数
②有理数与无理数之和是无理数
③无理数与无理数之和是无理数
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④无理数与无理数之积是无理数.
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据无理数、有理数的定义及实数的混合运算进行解答即可.
【解答】解:①有理数与无理数的和一定是有理数,故本小题错误;
②有理数与无理数的和一定是无理数,故本小题正确;
③例如﹣+=0,0是有理数,故本小题错误;
④例如(﹣)×=﹣2,﹣2是有理数,故本小题错误.
故选:A.
【点评】本题考查的是实数的运算及无理数、有理数的定义,熟知以上知识是解答此题的关键.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
13.若代数式的值不小于代数式的值,则x的取值范围是 x≥ .
【分析】根据题意列出不等式,依据解不等式得基本步骤求解可得.
【解答】解:根据题意,得:≥,
6(3x﹣1)≥5(1﹣5x),
18x﹣6≥5﹣25x,
18x+25x≥5+6,
43x≥11,
x≥,
故答案为:x≥.
【点评】本题主要考查解不等式得基本技能,熟练掌握解一元一次不等式的基本步骤是解题的关键.
14.已知一纸箱中,装有5个只有颜色不同的球,其中2个白球,3个红球,若往原纸箱中再放入x个白球,然后从箱中随机取出一个白球的概率是,则x的值为 4
【分析】先根据概率公式得到=,解得x=4.
【解答】解:根据题意得=,
解得x=4,
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故答案为:4.
【点评】本题考查了概率公式:随机事件A的概率P(A)=事件A可能出现的结果数除以所有可能出现的结果数.
15.在平面直角坐标系xOy中,位于第一象限内的点A(1,2)在x轴上的正投影为点A′,则cos∠AOA′= .
【分析】依据点A(1,2)在x轴上的正投影为点A′,即可得到A'O=1,AA'=2,AO=,进而得出cos∠AOA′的值.
【解答】解:如图所示,点A(1,2)在x轴上的正投影为点A′,
∴A'O=1,AA'=2,
∴AO=,
∴cos∠AOA′===,
故答案为:.
【点评】本题主要考查了平行投影以及平面直角坐标系,过已知点向坐标轴作垂线,然后求出相关的线段长,是解决这类问题的基本方法和规律.
16.观察如图中的数列排放顺序,根据其规律猜想:第10行第8个数应该是 53 .
【分析】由n行有n个数,可得出第10行第8个数为第53个数,结合奇数为正偶数为负,即可求出结论.
【解答】解:第1行1个数,第2行2个数,第3行3个数,…,
∴第9行9个数,
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∴第10行第8个数为第1+2+3+…+9+8=53个数.
又∵第2n﹣1个数为2n﹣1,第2n个数为﹣2n,
∴第10行第8个数应该是53.
故答案为:53.
【点评】本题考查了规律型中数字的变化类,根据数的变化找出变化规律是解题的关键.
17.如图,在平面直角坐标系中,已知C(1,),△ABC与△DEF位似,原点O是位似中心,要使△DEF的面积是△ABC面积的5倍,则点F的坐标为 (,) .
【分析】根据相似三角形的性质求出相似比,根据位似变换的性质计算即可.
【解答】解:∵△ABC与△DEF位似,原点O是位似中心,要使△DEF的面积是△ABC面积的5倍,
则△DEF的边长是△ABC边长的倍,
∴点F的坐标为(1×,×),即(,),
故答案为:(,).
【点评】本题考查的是位似变换,在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或﹣k.
18.如图,在等腰直角三角形ABC中,∠C=90°,点D为AB的中点,已知扇形EAD和扇形FBD的圆心分别为点A、点B,且AB=4,则图中阴影部分的面积为 4﹣π (结果保留π).
【分析】由在等腰直角三角形ABC中,∠
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C=90°,AB=4,可求得直角边AC与BC的长,继而求得△ABC的面积,又由扇形的面积公式求得扇形EAD和扇形FBD的面积,继而求得答案.
【解答】解:∵在等腰直角三角形ABC中,∠C=90°,AB=4,
∴AC=BC=AB•sin45°=AB=2,
∴S△ABC=AC•BC=4,
∵点D为AB的中点,
∴AD=BD=AB=2,
∴S扇形EAD=S扇形FBD=×π×22=π,
∴S阴影=S△ABC﹣S扇形EAD﹣S扇形FBD=4﹣π.
故答案为:4﹣π.
【点评】此题考查了等腰直角三角形的性质以及扇形的面积.注意S阴影=S△ABC﹣S扇形EAD﹣S扇形FBD.
三.解答题(共8小题,满分66分)
19.(6分)计算:sin30°﹣+(π﹣4)0+|﹣|.
【分析】原式利用特殊角角的三角函数值,平方根定义,零指数幂法则,以及绝对值的代数意义化简,计算即可求出值.
【解答】解:原式=﹣2+1+=0.
【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.
20.(6分)计算:
【分析】根据分式的运算法则即可求出答案.
【解答】解:原式=﹣
=
=
=
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【点评】本题考查分式的运算,解题的关键是熟练运用分式的运算法则,本题属于基础题型.
21.(6分)反比例函数y=与y=在第一象限内的图象如图所示,过x轴上点A作y轴的平行线,与函数y=,y=的图象交点依次为P、Q两点.若PQ=2,求PA的长.
【分析】设P(m,n),则Q(m,n+2),根据反比例函数图象上点的坐标特征,将P(m,n),则Q(m,n+2)两点分别代入y=与y=,列出关于m、n的方程组,解方程组即可.
【解答】解:设P(m,n),则Q(m,n+2).
根据题意,知,
解得,;
∴PA=.
【点评】本题主要考查反比例函数图象上点的坐标特征.本题采用了“数形结合”的数学思想,使问题变得直观化,降低了题的难度.
22.(8分)如图,在平行四边形ABCD中,AE⊥BC,CF⊥AD,垂足分别为E,F,AE,CF分别与BD交于点G和H,且AB=2.
(1)若tan∠ABE=2,求CF的长;
(2)求证:BG=DH.
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【分析】(1)由平行四边形的性质,结合三角函数的定义,在Rt△CFD中,可求得CF=2DF,利用勾股定理可求得CF的长;
(2)利用平行四边形的性质结合条件可证得△AGD≌△CHB,则可求得BH=DG,从而可证得BG=DH.
【解答】(1)解:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠CDF=∠ABE,DC=AB=2,
∵tan∠ABE=2,
∴tan∠CDF=2,
∵CF⊥AD,
∴△CFD是直角三角形,
∴=2,
设DF=x,则CF=2x,
在Rt△CFD中,由勾股定理可得(2x)2+x2=(2)2,解得x=2或x=﹣2(舍去),
∴CF=4;
(2)证明:
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
∵AE⊥BC,CF⊥AD,
∴AE⊥AD,CF⊥BC,
∴∠GAD=∠HCB=90°,
∴△AGD≌△CHB,
∴BH=DG,
∴BG=DH.
【点评】本题主要考查平行四边形的性质,掌握平行四边形的对边平行且相等是解题的关键,注意全等三角形的应用.
23.(8分)口袋里有红球4个、绿球5个和黄球若干个,任意摸出一个球是绿色的概率是.
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求:(1)口袋里黄球的个数;
(2)任意摸出一个球是红色的概率.
【分析】(1)用绿球个数除以其概率即可得总数量,用总数量减去其它颜色球的个数即可得黄球的个数;
(2)根据概率公式即可得.
【解答】解:(1)总球数:5÷=15,
黄球:15﹣4﹣5=6个;
(2)∵红球有4个,一共有15个,
∴P(红球)=.
【点评】此题考查概率的求法:如果一个事件有n种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A出现m种结果,那么事件A的概率P(A)=.
24.(10分)正在建设的“汉十高铁”竣工通车后,若襄阳至武汉段路程与当前动车行驶的路程相等,约为325千米,且高铁行驶的速度是当前动车行驶速度的2.5倍,则从襄阳到武汉乘坐高铁比动车所用时间少1.5小时.求高铁的速度.
【分析】设高铁的速度为x千米/小时,则动车速度为0.4x千米/小时,根据题意列出方程,求出方程的解即可.
【解答】解:设高铁的速度为x千米/小时,则动车速度为0.4x千米/小时,
根据题意得:﹣=1.5,
解得:x=325,
经检验x=325是分式方程的解,且符合题意,
则高铁的速度是325千米/小时.
【点评】此题考查了分式方程的应用,弄清题中的等量关系是解本题的关键.
25.(10分)如图,CD为⊙O的直径,点B在⊙O上,连接BC、BD,过点B的切线AE与CD的延长线交于点A,OE∥BD,交BC于点F,交AE于点E.
(1)求证:△BEF∽△DBC.
(2)若⊙O的半径为3,∠C=30°,求BE的长.
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【分析】(1)连接OB,根据切线的性质可得出∠ABO=90°,由OB=OD可得出∠OBD=∠ODB,根据等角的余角相等可得出∠EBF=∠CDB,根据平行线的性质结合直径对的圆周角为90度,即可得出∠EFB=∠CBD=90°,进而即可证出△BEF∽△DCB;
(2)通过解直角三角形可得出BD、BC的长,由三角形中位线定理可得出BF的长,再利用相似三角形的性质即可求出BE的长.
【解答】(1)证明:连接OB,如图所示.
∵AE与⊙O相切,
∴∠ABO=90°.
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB.
∵∠ABO=∠ABD+∠OBD=90°,
∴∠ODB+∠ABD=90°.
∵CD为直径,
∴∠CBD=90°,
∴∠EBF+∠ABD=90°,
∴∠EBF=∠ODB,即∠EBF=∠CDB.
∵OE∥BD,
∴∠CFO=90°,
∴∠EFB=∠CBD=90°,
∴△BEF∽△DCB.
(2)解:在Rt△BCD中,∠CBD=90°,∠C=30°,CD=6,
∴BD=3,BC=3.
∵OE∥BD,点O为CD的中点,
∴OF为△BCD的中位线,
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∴OF=BD=,BF=BC=.
∵△BEF∽△DCB,
∴=,即=,
∴BE=3.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质、圆周角定理、切线的性质、三角形的中位线以及解含30度角的直角三角形,解题的关键是:(1)利用等角的余角相等找出∠EBF=∠CDB;(2)通过角直角三角形及三角形中位线定理,求出BD、BC、BF的长.
26.(12分)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c和直线y=x+1交于A,B两点,点A在x轴上,点B在直线x=3上,直线x=3与x轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P从点A出发,以每秒个单位长度的速度沿线段AB向点B运动,点Q从点C出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段CA向点A运动,点P,Q同时出发,当其中一点到达终点时,另一个点也随之停止运动,设运动时间为t秒(t>0).以PQ为边作矩形PQNM,使点N在直线x=3上.
①当t为何值时,矩形PQNM的面积最小?并求出最小面积;
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②直接写出当t为何值时,恰好有矩形PQNM的顶点落在抛物线上.
【分析】(1)利用待定系数法即可;
(2)①分别用t表示PE、PQ、EQ,用△PQE∽△QNC表示NC及QN,列出矩形PQNM面积与t的函数关系式问题可解;
②由①利用线段中点坐标分别等于两个端点横纵坐标平均分的数量关系,表示点M坐标,分别讨论M、N、Q在抛物线上时的情况,并分别求出t值.
【解答】解:(1)由已知,B点横坐标为3
∵A、B在y=x+1上
∴A(﹣1,0),B(3,4)
把A(﹣1,0),B(3,4)代入y=﹣x2+bx+c得
解得
∴抛物线解析式为y=﹣x2+3x+4;
(2)①过点P作PE⊥x轴于点E
∵直线y=x+1与x轴夹角为45°,P点速度为每秒个单位长度
∴t秒时点E坐标为(﹣1+t,0),Q点坐标为(3﹣2t,0)
∴EQ=4﹣3t,PE=t
∵∠PQE+∠NQC=90°
∠PQE+∠EPQ=90°
∴∠EPQ=∠NQC
∴△PQE∽△QNC
∴
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∴矩形PQNM的面积S=PQ•NQ=2PQ2
∵PQ2=PE2+EQ2
∴S=2()2=20t2﹣48t+32
当t=时,
S最小=20×()2﹣48×+32=
②由①点Q坐标为(3﹣2t,0),P坐标为(﹣1+t,t)
∴△PQE∽△QNC,可得NC=2QO=8﹣6t
∴N点坐标为(3,8﹣6t)
由矩形对角线互相平分
∴点M坐标为(3t﹣1,8﹣5t)
当M在抛物线上时
8﹣5t=﹣(3t﹣1)2+3(3t﹣1)+4
解得t=
当点Q到A时,Q在抛物线上,此时t=2
当N在抛物线上时,8﹣6t=4
∴t=
综上所述当t=、或2时,矩形PQNM的顶点落在抛物线上.
【点评】本题是代数几何综合题,考查了二次函数、一次函数、三角形相似和矩形的有关性质,解答时应注意数形结合和分类讨论的数学思想.
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