北京市中考数学押题卷 2
学校 姓名 准考证号
考生须知
1. 本试卷共 8页,共三道大题,28道小题.满分 100分,考试时间 120分钟.
2. 在试卷和答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号.
3. 试卷答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效.在答题卡上, 选择题、作图题用 2B铅笔作答,其他试题用黑色字迹签字笔作答.
4. 考试结束,将本试卷和答题卡一并交回.
评卷人
得 分
一、选择题(本题共 16 分,每小题 2 分)
下面各题均有四个选项,其中只有一.个.是符合题意的
1. 如图,一个有盖的圆柱形玻璃杯中装有半杯水,若任意放置这个水杯,则水面的形状不可能是( )
A. B. C. D.
【解析】根据圆柱体的截面图形可得.
【解答】解:将这杯水斜着放可得到 A 选项的形状, 将水杯倒着放可得到 B 选项的形状,
将水杯正着放可得到 D 选项的形状, 不能得到三角形的形状,
故选:C.
【说明】本题主要考查认识几何体,解题的关键是掌握圆柱体的截面形状.
2. 实数a、b在数轴上的位置如图,则化简|a|+|b|的结果为( )
A.a﹣b B.a+b C.﹣a+b D.﹣a﹣b
【解析】根据数轴判断出 a、b 的正负情况,然后去掉绝对值号即可.
【解答】解:由图可知,a<0,b>0, 所以,|a|+|b|=﹣a+b.
故选:C.
【说明】本题考查了实数与数轴,准确识图判断出 a、b 的正负情况是解题的关键.
1. 若x,y满足方程组,则x+y 的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【解析】直接把两式相加即可得出结论.
【解答】解: ,
①+②得,6x+6y=18,解得 x+y=3. 故选:A.
【说明】本题考查的是解二元一次方程组,熟知利用加减法解二元一次方程组是解答此题的关键.
2. 十九大报告指出,我国目前经济保持了中高速增长,在世界主要国家中名列前茅,国内生产总值从 54万亿元增长 80万亿元,稳居世界第二,其中 80万亿用科学记数法表示为
( )
A.8×1012 B.8×1013 C.8×1014 D.0.8×1013
【解析】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>1 时,n 是正数;当原数的绝对值<1 时,n 是负数.
【解答】解:80 万亿用科学记数法表示为 8×1013.
故选:B.
【说明】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.
3. 一个正多边形的内角和为900°,那么从一点引对角线的条数是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【解析】设多边形的边数为 n,根据多边形的内角和公式列方程求出 n,再根据从一点引对角线的条数公式(n﹣3)解答.
【解答】解:设多边形的边数为 n, 由题意得,(n﹣2)•180°=900°,解得 n=7,
所以,从一点引对角线的条数=7﹣3=4. 故选:B.
【说明】本题考查了多边形内角与外角,多边形的对角线,熟记公式是解题的关键.
1. 如果a﹣b=5,那么代数式(﹣2)•的值是( )
A.﹣B.C.﹣5 D.5
【解析】原式括号中两项通分并利用同分母分式的减法法则计算,约分得到最简结果, 把已知等式代入计算即可求出值.
【解答】解:∵a﹣b=5,
∴原式=•=•=a﹣b=5, 故选:D.
【说明】此题考查了分式的化简求值,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
2. 某大学的校门是一抛物线形水泥建筑物(如图),大门的地面宽度为8m,两侧距离地面
4米高处各有一个挂校名横匾用的铁环,两铁环的水平距离为 6m,则校门的高(精确到
0.1m,水泥建筑物的厚度不计)为( )
A.8.1m B.9.1m C.10.1m D.12.1m
【解析】假设抛物线方程为:y=ax2+bx+c,根据图形,我们建立坐标轴,那么抛物线过:
(﹣40)、(40)、(﹣34)、(34)这四个坐标,则利用这四个点坐标直接代到抛物线方程可以求 c,而这个 c 刚好就是我们要求的那个高了.
【解答】解:已知如图所示建立平面直角坐标系:
设抛物线的方程为y=ax2+bx+c,又已知抛物线经过(﹣4,0),(4,0),(﹣3,4),(3,
4),
可得 ,
求出a=﹣,b=0,c=, 故y=﹣x2+,
当 x=0 时,y≈9.1 米. 故选:B.
【说明】本题考查点的坐标的求法及二次函数的实际应用.此题为数学建模题,借助二次函数解决实际问题.
1. 如图,已知校门的坐标为(1,1),那么下列对于实验楼位置的叙述正确的有
①实验楼的坐标是3;②实验楼的坐标是(3,3);③实验楼的坐标为(4,4);④实验楼在校门的东北方向上.( )
A.1 个 B.2个 C.3个 D.4 个
【解析】根据图形明确所建的平面直角坐标系,然后判断各点的位置.
【解答】解:由校门的坐标为(1,1)可建立如图所示坐标系:
由坐标系知实验楼的坐标是(3,3)、实验楼在校门的东北方向上,所以正确的是②、④,
故选:B.
【说明】本题考查类比点的坐标及学生解决实际问题的能力和阅读理解能力,解决此类问题需要先确定原点的位置,再求未知点的位置,或者直接利用坐标系中的移动法则“右加左减,上加下减”来确定坐标.
二、填空题(本题共 16 分,每小题 2 分)
1. 已知45°<α<90°,则sinα cosα.(填不等号)
【解析】根据锐角的正弦函数随着角度的增大而增大,余弦函数随着角度的增大而减小分别写出取值范围,然后判断出大小即可.
【解答】解:∵45°<α<90°,
∴<sinα<1,
0<cosα<,
∴sinα>cosα. 故答案为:>.
【说明】本题考查了锐角三角函数的增减性,要求掌握锐角三角函数值的变化规律.
2. 若二次根式在实数范围内有意义,则x的取值范围是 .
【解析】直接利用二次根式的性质得出答案.
【解答】解:∵二次根式在实数范围内有意义,
∴x﹣2019≥0, 解得:x≥2019.
故答案为:x≥2019.
【说明】此题主要考查了二次根式有意义的条件,正确把握二次根式的定义是解题关键.
1. 已知命题“对于非零实数a,关于x的一元二次方程ax2+4x﹣1=0必有实数根”,能说明这个命题是假命题的一个反例是 .
【解析】把 a=﹣5 代入方程,根据一元二次方程根的判别式计算,判断即可.
【解答】解:当 a=﹣5 时,方程为﹣5x2+4x﹣1=0,
△=42﹣4×(﹣5)×(﹣1)=16﹣20=﹣4<0, 则一元二次方程 ax2+4x﹣1=0无实数根,
故答案为:a=﹣5.
【说明】本题考查的是命题和定理,一般需要推理、论证,而判断一个命题是假命题, 只需举出一个反例即可.
2. 如图,A,B,C,D 是⊙O上的四个点, =,若∠AOB=56°,则∠BDC= 度.
【解析】如图,连接 OC.根据圆周角定理即可解决问题.
【解答】解:如图,连接 OC.
∵=,
∴∠AOB=∠BOC=56°,
∴∠BDC=∠BOC=28°, 故答案为 28.
【说明】本题考查圆内接四边形的性质,圆周角定理,圆心角、弧、弦之间的关系等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
1. 如图,AC,BD是四边形 ABCD的对角线,AD⊥BD,点 E为 AB的中点,连接 DE交
AC于点F,AF=CF,DF=DE.若BC=12,则AB长为 .
【解析】利用三角形中位线定理求出EF,再根据DF=DE,求出DF,利用直角三角形斜边中线定理求出 AB即可;
【解答】解:∵AD⊥BD,
∴∠ADB=90°,
∵AE=EB,
∴AB=2DE,
∵AF=FC,AE=EB,
∴EF=BC=6,
∵DF=DE,
∴DF=EF=3,
∴DE=9,
∴AB=2DE=18, 故答案为 18.
【说明】本题考查直角三角形斜边中线定理,三角形的中位线定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
2. 如图,从 A地到 C地,可供选择的方案是走水路、走陆路、走空中.从 A地到 B地有
2条水路、2条陆路,从B地到C地有3条陆路可供选择,则从A地到C地可供选择的方案有 种.
【解析】从 A 间接到 C 的走法:从 A 到 B 有 4 种走法,从 B 到 C 有 3 种走法,那么共有 4×3 种走法,那么加上直接到达的那一条路线即可.
【解答】解:从 A 直接到 C 有 1 中,从 A 到 B 再到 C,有 4×3=12 种,故从 A 地到 C
地可供选择的方案有 12+1=13 种. 故答案为:13.
【说明】本题考事件的可能情况,关键是列齐所有的可能情况.
1. 在如图所示的运算程序中,若输出的数y=7,则输入的数x= .
【解析】分 x 为偶数与奇数两种情况,利用计算程序即可得出 x 的值.
【解答】解:若 x 为偶数,根据题意得:x÷2=7,即 x=14; 若x为奇数,根据题意得:(x﹣1)÷2=7,即x=15,
则 x=14 或 15. 故答案为:14 或 15
【说明】此题考查了有理数的混合运算,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
2. 在平面直角坐标系中,对于不在坐标轴上的任意一点P(x,y),我们把点P′(,)
称为点P的“倒影点”.若点A在x轴的下方,且点A的“倒影点”A′与点A是同一个点,则点A的坐标为 .
【解析】根据不在坐标轴上的任意一点P(x,y),我们把点P′(,)称为点P的
“倒影点”,可得答案.
【解答】解:若点 A 在 x 轴的下方,且点 A 的“倒影点”A′与点 A 是同一个点, 则点A的坐标为(1,﹣1),(﹣1,﹣1),
故答案为:(1,﹣1),(﹣1,﹣1).
【说明】本题考查了点的坐标,利用不在坐标轴上的任意一点P(x,y),我们把点P′
( , )称为点 P 的“倒影点”是解题关键.
三、解答题(本题共 68 分,第 17-22 题,每小题 5 分,第 23-26 题,每小题 6 分,第 27、28
题,每小题 7 分)解答应写出文字说明、验算步骤或证明过程。
1. 下面是“经过已知直线外一点作这条直线的平行线”的尺规作图过程. 已知:如图 1,直线 l和直线 l外一点 P.
求作:直线 l 的平行直线,使它经过点 P. 作法:如图 2.
(1) 过点 P作直线 m与直线 l交于点 O;
(2) 在直线m上取一点A(OA<OP),以点O为圆心,OA长为半径画弧,与直线l交于点 B;
(3) 以点 P为圆心,OA长为半径画弧,交直线 m于点 C,以点 C为圆心,AB长为半径画弧,两弧交于点 D;
(4) 作直线 PD.
所以直线 PD 就是所求作的平行线.
请回答:该作图的依据是 .
【解析】利用作法得 OA=OB=PD=PC,CD=AB,原式可判断△OAB≌△PCD,则∠ AOB=∠CPD,然后根据平行线的判定方法可判断 PD∥l.
【解答】解:如图 2,由作法得 OA=OB=PD=PC,CD=AB,则△OAB≌△PCD, 所以∠AOB=∠CPD,
所以 PD∥l.
故答案为三边分别相等的两个三角形全等;全等三角形的对应角相等;同位角相等,两直线平行.
【说明】本题考查了作图﹣基本作图:熟练掌握基本作图(作一条线段等于已知线段; 作一个角等于已知角;作已知线段的垂直平分线;作已知角的角平分线;过一点作已知直线的垂线).
18.计算:(﹣1)2018+|﹣|﹣(﹣π)0﹣2sin60°.
【解析】直接利用特殊角的三角函数值以及绝对值的性质分别化简得出答案.
【解答】解:原式=1+﹣1﹣2×
=1+﹣1﹣
=0.
【说明】此题主要考查了实数运算,正确化简各数是解题关键.
19. 解不等式组:
【解析】先求出每个不等式的解集,再求出不等式组的解集即可.
【解答】解: ,
∵解不等式①得:x≤﹣1, 解不等式②得:x>﹣7,
∴原不等式组的解集为﹣7<x≤﹣1.
【说明】本题考查了解一元一次不等式组,能根据不等式的解集得出不等式组的解集是解此题的关键.
20. 已知关于 x的一元二次方程 x2﹣(n+3)x+3n=0.
(1) 求证:此方程总有两个实数根;
(2) 若此方程有两个不相等的整数根,请选择一个合适的 n值,写出这个方程并求出此
时方程的根.
【解析】(1)计算判别式的值得到△=(n﹣3)2,然后利用非负数的性质得到△≥0, 从而根据判别式的意义可得到结论;
(2)n 可取 0,方程化为 x2﹣3x=0,然后利用因式分解法解方程.
【解答】(1)证明:∵△=(n+3)2﹣12m=(n﹣3)2,
∵(n﹣3)2≥0,
∴方程有两个实数根;
(2)解:∵方程有两个不相等的实根
∴n 可取 0,则方程化为 x2﹣3x=0, 因式分解为 x(x﹣3)=0
∴x1=0,x2=3.
【说明】本题考查了根的判别式:一元二次方程 ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2﹣4ac 有如下关系:当△>0 时,方程有两个不相等的两个实数根;当△=0 时,方程有两个相等的两个实数根;当△<0 时,方程无实数根.
19. 如图,四边形 ABCD中,BD垂直平分 AC,垂足为点 F,E为四边形 ABCD外一点, 且∠ADE=∠BAD,AE⊥AC
(1) 求证:四边形 ABDE是平行四边形;
(2) 如果 DA 平分∠BDE,AB=5,AD=6,求 AC的长.
【解析】(1)由平行四边形的判定定理:两组对边分别平行得到结论;
(2)由角平分线、等量代换得到角相等,由等角对等边得到 BD=AB=5,根据勾股定理列方程求解.
【解答】(1)证明:∵∠ADE=∠BAD,
∴AB∥DE,
∵AE⊥AC,BD⊥AC,
AE∥BD,
∴四边形 ABDE 是平行四边形;
(2)解:∵DA 平分∠BDE,
∴∠AED=∠BDA,
∴∠BAD=∠BDA,
∴BD=AB=5,
设 BF=x,则 DF=5﹣x,
∴AD2﹣DF2=AB2﹣BF2,
∴62﹣(5﹣x)2=52﹣x2,
∴x=,
∴AF==,
∴AC=2AF=.
【说明】本题考查了平行四边形的判定和性质,角平分线的性质,勾股定理的应用,解题的关键是利用勾股定理列方程.
19. 如图,AB是⊙O直径,点 C在⊙O上,AD平分∠CAB,BD是⊙O的切线,AD与 BC
相交于点 E,与⊙O 相切于点 F,连接 BF.
(1) 求证:BD=BE;
(2) 若DE=2,BD=2,求AE 的长.
【解析】(1)利用圆周角定理得到∠ACB=90°,再根据切线的性质得∠ABD=90°, 则∠BAD+∠D=90°,然后利用等量代换证明∠BED=∠D,从而判断 BD=BE;
(2)利用圆周角定理得到∠AFB=90°,则根据等腰三角形的性质DF=EF=DE=1, 再证明△DFB∽△DBA,利用相似比求出 AD 的长,然后计算 AD﹣DE 即可.
【解答】(1)证明:∵AB 是⊙O 的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠CAE+∠CEA=90°
而∠BED=∠CEA,
∴∠CAE+∠BED=90°,
∵BD 是⊙O 的切线,
∴BD⊥AB,
∴∠ABD=90°
∴∠BAD+∠D=90°, 又∵AF 平分∠CAB,
∴∠CAE=∠BAD,
∴∠BED=∠D,
∴BD=BE;
(2)解:∵AB 为直径,
∴∠AFB=90°,且 BE=BD,
∴DF=EF=DE=1,
∵∠FDB=∠BDA,
∴△DFB∽△DBA,
∴=,
∴DA=2×2=20,
∴AE=AD﹣DE=20﹣2=18.
【说明】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了圆周角定理、等腰三角形的判定与性质和相似三角形的判定与性质.
19. 如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+b(k≠0)与反比例函数y=(m≠0) 的图象交于点A(3,1),且过点B(0,﹣2).
(1) 求反比例函数和一次函数的表达式;
(2) 如果点 P是 x轴上的一点,且△ABP的面积是 3,求点 P的坐标;
(3) 若 P是坐标轴上一点,且满足 PA=OA,直接写出点 P的坐标.
【解析】(1)将点A(3,1)代入y=,利用待定系数法求得反比例函数的解析式,再将点 A(3,1)和 B(0,﹣2)代入 y=kx+b,利用待定系数法求得一次函数的解析式;
(2) 首先求得 AB与 x轴的交点 C的坐标,然后根据 S△ABP=S△ACP+S△BCP 即可列方程求得 P 的横坐标;
(3) 分两种情况进行讨论:①点 P在 x轴上;②点 P在 y轴上.根据 PA=OA,利用等腰三角形的对称性求解.
【解答】解:(1)∵反比例函数y=(m≠0)的图象过点A(3,1),
∴3=,解得m=3.
∴反比例函数的表达式为y=.
∴
,
解得:
,
∵一次函数y=kx+b的图象过点A(3,1)和B(0,﹣2),
∴一次函数的表达式为 y=x﹣2;
(2) 如图,设一次函数 y=x﹣2的图象与 x轴的交点为 C. 令 y=0,则 x﹣2=0,x=2,
∴点C的坐标为(2,0).
∵S△ABP=S△ACP+S△BCP=3,
∴PC×1+PC×2=3,
∴PC=2,
∴点P的坐标为(0,0)、(4,0);
(2) 若 P是坐标轴上一点,且满足 PA=OA,则 P点的位置可分两种情况:
①如果点 P 在 x 轴上,那么 O与 P关于直线 x=3 对称, 所以点P的坐标为(6,0);
②如果点 P 在 y 轴上,那么 O与 P关于直线 y=1 对称, 所以点P的坐标为(0,2).
综上可知,点P的坐标为(6,0)或(0,2).
【说明】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,待定系数法求函数的解析式, 三角形面积的计算以及等腰三角形的性质,正确求出函数的解析式是关键.
19. 如图 1,正方形 ABCD中,AB=4cm,点 G在边 CD上,点 E、F同时从点 G出发,点E沿 GA以 1cm/s的速度运动,点 F沿 G→C→B的路线以 2cm/s的速度运动,当点 F运动到点 B时,点 E、F同时停止运动.设运动时间为 xs,E、F两点运动路线与线段 EF
所围成图形的面积为S(cm2),图2是S关于x的函数图象(其中0≤x≤,≤x≤m时,函数的解析式不同).
(1) 请直接写出CG= cm;
(1) 求 S关于 x 的函数关系式,并写出 x的取值范围.
【解析】(1)利用图象信息,寻找特殊点解决问题即可;
(2)分两种情形分别求解即可解决问题;
【解答】解:(1)由图象可知,x=时,图象变化趋势改变,则此时,点F到达C点
∴GC=1
故答案为:1
(2)①当0<x≤时,如图1 中,作EH⊥CD于H.
在Rt△ADG中,AG==5,
∵GF=2x,EG=x,
∵EH∥AD,
∴==,
∴EH=x,HG=x,
∴S=•GF•EH=x2.
②如图 2 中,当 <x≤2.5 时,
S=S△GCE+S△CFE=×1×x+(•2x﹣1)•(1+x)=x2+x﹣.
【说明】本题考查动点问题函数图象,正方形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是读懂图象信息,灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
19. 某学校有两个校区:南校和北校,这两个校区九年级学生各有 300名,为了解这两个校区九年级学生的英语单词掌握情况,进行了抽样调查,过程如下:
①收集数据,从南校和北校两个校区的九年级各随机抽取 10名学生,进行英语单词测试, 测试成绩(百分制)如下:
南校 92 100 86 89 73 98 54 95 98 85
北校 100 100 94 83 74 86 75 100 73 75
②整理、描述数据,按如下分数段整理、描述这两组样本数据:
成绩 x
人数部门
50≤x≤59
60≤x≤69
70≤x≤79
80≤x≤89
90≤x≤100
南校
1
0
1
3
5
北校
0
0
4
2
4
(说明:成绩 90 分及以上为优秀,80~89 分分为良好,60~79 分为合格,60 分以下为不合格)
校区
平均数
中位数
众数
方差
南校
87
90.5
98
179.4
③分析数据,对上述数据进行分析,分别求出了两组样本数据的平均数、中位数、众数、方差如下表:
北校
86
84.5
100
121.6
④得出结论.
结合上述统计全过程,回答下列问题:
(1) 补全③中的表格.
(2) 请估计北校九年级学生英语单词掌握优秀的人数.
(3) 你认为哪个校区的九年级学生英语单词掌握得比较好?说明你的理由.(至少从两个不同的角度说明推断的合理性)
【解析】(1)一组数据中出现次数最多的数据叫做众数,依据已知条件即可补全③中的表格;
(2) 依据×300,即可得到北校九年级学生英语单词掌握优秀的人数;
(3) 依据每个校区的英语测试的成绩的平均数以及中位线的高低,即可得到哪个校区 的九年级学生英语单词掌握得比较好.
【解答】解:(1)由题可得,南校区的九年级随机抽取的10名学生的成绩的众数为98,北校区的九年级随机抽取的 10 名学生的成绩为:73、74、75、75、83、86、94、100、100、100,
∴北校区的九年级随机抽取的 10 名学生的成绩的中位数为:84.5;而众数为 100; 故答案为:98,84.5,100;
(2) 北校九年级学生英语单词掌握优秀的人数为:×300=120(人).
(3) 我认为南校区的九年级学生英语单词掌握得比较好,理由如下:
①南校区的九年级学生在英语单词测试中,平均数较高,表示南校区的九年级学生的英语单词掌握情况较好;
②南校区的九年级学生在英语单词测试中,中位数较高,表示南校区英语单词掌握优秀的学生较多.(答案不唯一)
【说明】本题考查了众数、中位数以及平均数的运用,掌握众数、中位数以及平均数的定义以及用样本估计总体是解题的关键.
19. 如图,在平面直角坐标系 xOy中,直线 y=x+4与 x轴、y轴分别交于点 A,B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过 A、B两点,D(m,m+4)为直线 AB上一动点,过点 D作 x轴的垂线,垂足为点 C,CD的延长线交抛物线于点 E,连接 BE.
(1) 点A的坐标为( , ),点B的坐标为( , ).抛物线的解析式为y
= ;
(2) 若点 D 只在线段 AB上运动,且△DBE与△DAC 相似,求 m的值;
(3) 若以点 E、D、O、B 为顶点的四边形是平行四边形,直接写出 D点的坐标.
【解析】(1)首先求出点 A、B 的坐标,然后利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2) 由于△ACD为等腰直角三角形,而△DBE和△DAC相似,则△DBE必为等腰直角三角形.分两种情况讨论,要点是求出点 E的坐标,由于点 E在抛物线上,则可以由此列出方程求出未知数;
(3) 设点C坐标为(m,0)(m<0),根据已知条件求出点E坐标为(m,8+m);由于点 E在抛物线上,则可以列出方程求出 m 的值,进而得出点 D 的坐标.
【解答】解:(1)在直线解析式y=x+4中,令x=0,得y=4;令y=0,得x=﹣4,
∴A(﹣4,0),B(0,4).
∵点A(﹣4,0),B(0,4)在抛物线y=﹣x2+bx+c上,
∴,
解得:b=﹣3,c=4,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣3x+4, 故答案为:﹣4;0;0;4;﹣x2﹣3x+4;
(2)设点C坐标为(m,0)(m<0),则OC=﹣m,CD=AC=4+m,BD=OC=﹣m,则D(m,4+m),
∵△ACD 为等腰直角三角形,△DBE 和△DAC 相似,
∴△DBE 必为等腰直角三角形,
(i) 若∠BED=90°,则 BE=DE,
∵BE=OC=﹣m,
∴DE=BE=﹣m,
∴CE=4+m﹣m=4,
∴E(m,4),
∵点 E 在抛物线 y=﹣x2﹣3x+4 上,
∴4=﹣m2﹣3m+4,解得 m=0(不合题意,舍去)或 m=﹣3,
(ii) 若∠EBD=90°,则BE=BD=﹣m, 在等腰直角三角形EBD中,DE=BD=﹣2m,
∴CE=4+m﹣2m=4﹣m,
∴E(m,4﹣m).
∵点 E 在抛物线 y=﹣x2﹣3x+4 上,
∴4﹣m=﹣m2﹣3m+4,解得 m=0(不合题意,舍去)或 m=﹣2,
综上所述,存在点 D,使得△DBE 和△DAC 相似,m 的值为﹣2 或﹣3;
(3)设点C坐标为(m,0)(m<0),则OC=﹣m,AC=4+m.
∵OA=OB=4,∴∠BAC=45°,
∴△ACD 为等腰直角三角形,
∴CD=AC=4+m,
∴CE=CD+DE=4+m+4=8+m,
∴点E坐标为(m,8+m),
∵点 E 在抛物线 y=﹣x2﹣3x+4 上,
∴8+m=﹣m2﹣3m+4,解得 m1=m2=﹣2.
∴D(﹣2,2).
【说明】本题考查了二次函数与一次函数的图象与性质、函数图象上点的坐标特征、待定系数法、相似三角形、等腰直角三角形等重要知识点.第(2)问需要分类讨论,这是本题的难点.
19. 如图,在矩形 ABCD中,BC=1,∠CBD=60°,点 E是 AB 边上一动点(不与点 A, B重合),连接DE,过点D作DF⊥DE交BC的延长线于点F,连接EF交CD于点G.
(1) 求证:△ADE∽△CDF;
(2) 求∠DEF的度数;
(3) 设 BE的长为 x,△BEF的面积为 y.
①求 y 关于 x 的函数关系式,并求出当 x 为何值时,y 有最大值;
②当 y 为最大值时,连接 BG,请判断此时四边形 BGDE 的形状,并说明理由.
【解析】(1)根据平行四边形的性质得到∠A=∠ADC=∠DCB=90°,根据余角的性质得到∠ADE=∠CDF,由相似三角形的判定定理即可得到结论;
(2) 解直角三角形得到CD=,根据矩形的性质得到AD=BC=1.AB=CD=,
根据相似三角形的性质得到=,根据三角函数的定义即可得到结论;
(3) ①根据相似三角形的性质得到CF=3﹣x,根据三角形的面积公式得到函数的解
析式,根据二次函数的顶点坐标即可得到结论;②根据当x为时,y有最大值,得到BE=,CF=1,BF=2,根据相似三角形的性质得到CG=,于是得到BE= DG,由于 BE∥DG,即可得到结论.
【解答】解:(1)在矩形ABCD中,
∵∠A=∠ADC=∠DCB=90°,
∴∠A=∠DCF=90°,
∵DF⊥DE,
∴∠A=∠EDF=90°,
∴∠ADE=∠CDF,
∴△ADE∽△CDF;
(2)∵BC=1,∠DBC=60°,
∴CD=,
在矩形 ABCD 中,
∵AD=BC=1.AB=CD=,
∵△ADE∽△CDF,
∴=,
∵tan∠DEF=,
∴= ,
∴∠DEF=60°;
(3)①∵BE=x,
∴AE=﹣x,
∵△ADE∽△CDF,
∴=,
∴CF=3﹣x,
∴BF=BC+CF=4﹣x,
∴y=BE•BF=x(4﹣ x)=﹣x2+2x,
∵y=﹣x2+2x=﹣(x﹣)2+,
∴当x为时,y有最大值;
②y 为最大值时,此时四边形 BGDE 是菱形,
∵当x为时,y有最大值,
∴BE=,CF=1,BF=2,
∵CG∥BE,
∴△CFG∽△BFE,
∴,
∴CG=,
∴DG=,
∴BG==,
∴BE=DG=BG,∵BE∥DG,
∴四边形 BGDE 是菱形.
【说明】本题考查了相似三角形的判定和性质,求函数的解析式,二次函数的最大值, 平行四边形的判定,矩形的性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
19. 在平面直角坐标系 xOy中的图形 M,N,给出如下定义:P为图形 M上任意一点,Q为图形 N上任意一点,如果 P,Q两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形 M,N 间的“距离”,记作d(M,N).特别地,若图形M,N有公共点,规定d(M,N)=0.
(1) 如图 1,⊙O的半径为 2,
①点A(0,1),B(4,3),则d(A,⊙O)= ,d(B,⊙O)= .
②已知直线l:y=﹣x+b与⊙O的“距离”d(l,⊙O)=,求b的值.
(2)已知点A(﹣2,6),B(﹣2,﹣2),C(6,﹣2).⊙M的圆心为M(m,0),半径为1.若d(⊙M,△ABC)=1,请直接写出m的取值范围 .
【解析】(1)①根据图形 M,N 间的“距离”的定义即可解决问题;
②设直线l交x 轴,y 轴于点P,Q,作OH⊥PQ于H,OH交⊙O于G.根据y=﹣x+b
与⊙O的“距离”d(l,⊙O)=,构建方程即可解决问题;
(2) 如图 2中,设 AC交 x轴于 E.分四种情形分别求解即可解决问题;
【解答】解:(1)①如图1中,连接OB交⊙O于点E,设⊙O交y轴于点F.
由题意:d(A,⊙O)=AF=2﹣1=1,d(B,⊙O)=BE=OB﹣OE=5﹣2=3, 故答案为 1,3.
②如图 1 中,设直线 l 交 x 轴,y 轴于点 P,Q,作 OH⊥PQ 于 H,OH 交⊙O 于 G.
由题意:P(b,0),Q(0,b),
∴OP=|b|,OQ=|b|,PQ=|b|,
∵S△POQ=•OP•OQ=•PQ•OH,
∴OH=|b|,
∵直线l:y=﹣x+b与⊙O的“距离”d(l,⊙O)=,
∴|b|﹣2=,
∴b=±5.
(2)如图 2 中,设 AC 交 x 轴于 E.
∵d(⊙M,△ABC)=1,
∴当 m=﹣4 时,⊙M1 满足条件, 当 m=0 时,⊙M2 满足条件,
假设⊙M3 满足条件,作 M3H⊥AC, 由题意 HM3=HE=2,
∴EM2=2,
∴M3(4﹣2,0),
∴m=4﹣2.
观察图象可知:当0≤m≤4﹣2时,⊙M满足条件, 假设⊙M4满足条件,作 M4G⊥AC于 G,
由题意;GM4=GE=2,
∴EM4=2,
∴M4(4+2,0),
∴m=4+2,
综上所述,满足条件的m的值为4或0≤m≤4﹣2或4+2. 故答案为4或0≤m≤4﹣2或4+2.
【说明】本题属于一次函数综合题,考查了点与圆的位置关系,直线与圆的位置关系, 图形 M,N 间的“距离”的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会利用参数构建方程解决问题,学会利用特殊位置解决问题,属于中考压轴题.