湖北省恩施州 2013 年中考数学试卷
一、选择题(本大题共 12 个小题,每小题 3 分,共 36 分。在每小题给出的四个选项中,
恰有一项是符合要求的。)
1.(3 分)(2013•恩施州) 的相反数是( )
A. B.﹣ C.3 D.﹣3
考点:相反数.
分析:根据只有符号不同的两个数互为相反数求解后选择即可.
解答:解:﹣ 的相反数是 .
故选 A.
点评:本题主要考查了互为相反数的定义,是基础题,熟记概念是解题的关键.
2.(3 分)(2013•恩施州)今年参加恩施州初中毕业学业考试的考试约有 39360 人,请将数
39360 用科学记数法表示为(保留三位有效数字)( )
A.3.93×104 B.3.94×104 C.0.39×105 D.394×102
考点:科学记数法与有效数字.
分析: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 的值是易
错点,由于 39360 有 5 位,所以可以确定 n=5﹣1=4.
有效数字的计算方法是:从左边第一个不是 0 的数字起,后面所有的数字都是有效数
字.
用科学记数法表示的数的有效数字只与前面的 a 有关,与 10 的多少次方无关.
解答:解:39360=3.936×104≈3.94×104.
故选:B.
点评:此题考查了科学记数法的表示方法,以及用科学记数法表示的数的有效数字的确定方
法.
3.(3 分)(2013•恩施州)如图所示,∠1+∠2=180°,∠3=100°,则∠4 等于( )
A.70° B.80° C.90° D.100°
考点:平行线的判定与性质.
分析:首先证明 a∥b,再根据两直线平行同位角相等可得∠3=∠6,再根据对顶角相等可得
∠4.
解答:解:∵∠1+∠5=180°,∠1+∠2=180°,
∴∠2=∠5,
∴a∥b,
∴∠3=∠6=100°,
∴∠4=100°.
故选:D.
点评:此题主要考查了平行线的判定与性质,关键是掌握两直线平行同位角相等.
4.(3 分)(2013•恩施州)把 x2y﹣2y2x+y3 分解因式正确的是( )
A.y(x2﹣2xy+y2) B.x2y﹣y2(2x﹣y) C.y(x﹣y)2 D.y(x+y)2
考点:提公因式法与公式法的综合运用.
分析:首先提取公因式 y,再利用完全平方公式进行二次分解即可.
解答:解:x2y﹣2y2x+y3
=y(x2﹣2yx+y2)
=y(x﹣y)2.
故选:C.
点评:本题主要考查了提公因式法,公式法分解因式,提取公因式后利用完全平方公式进行
二次分解,注意分解要彻底.
5.(3 分)(2013•恩施州)下列运算正确的是( )
A.x3•x2=x6 B.3a2+2a2=5a2 C.a(a﹣1)=a2﹣1 D.(a3)4=a7
考点:多项式乘多项式;合并同类项;同底数幂的乘法;幂的乘方与积的乘方. 3718684
分析:根据乘方与积的乘方、合并同类项、同底数幂的乘法、合并同类项的运算法则分别进
行计算,即可得出答案.
解答:解:A、x3•x2=x5,故本选项错误;
B、3a2+2a2=5a2,故本选项正确;
C、a(a﹣1)=a2﹣a,故本选项错误;
D、(a3)4=a12,故本选项错误;
故选 B.
点评:此题考查了幂的乘方与积的乘方、合并同类项、同底数幂的乘法、合并同类项,掌握
幂的乘方与积的乘方、合并同类项、同底数幂的乘法、合并同类项的运算法则是解题
的关键,是一道基础题.
6.(3 分)(2013•恩施州)如图所示,下列四个选项中,不是正方体表面展开图的是( )
A. B. C. D.
考点:几何体的展开图.
分析:由平面图形的折叠及正方体的展开图解题.
解答:解:选项 A,B,D 折叠后都可以围成正方体;
而 C 折叠后折叠后第一行两个面无法折起来,而且下边没有面,不能折成正方体.
故选 C.
点评:本题考查了正方体的展开图,解题时勿忘记四棱柱的特征及无盖正方体展开图的各种
情形.
7.(3 分)(2013•恩施州)下列命题正确的是( )
A.若 a>b,b<c,则
a>c
B.若 a>b,则 ac>bcC.若 a>b,则 ac2>
bc2
D.若 ac2>bc2,则 a
>b
考点:不等式的性质;命题与定理.
分析:根据不等式的基本性质,取特殊值法进行解答.
解答:解:A、可设 a=4,b=3,c=4,则 a=c.故本选项错误;
B、当 c=0 或 c<0 时,不等式 ac>bc 不成立.故本选项错误;
C、当 c=0 时,不等式 ac2>bc2 不成立.故本选项错误;
D、由题意知,c2>0,则在不等式 ac2>bc2 的两边同时除以 c2,不等式仍成立,即
ac2>bc2,故本选项正确.
故选 D.
点评:主要考查了不等式的基本性质.“0”是很特殊的一个数,因此,解答不等式的问题时,
应密切关注“0”存在与否,以防掉进“0”的陷阱.不等式的基本性质:
(1)不等式两边加(或减)同一个数(或式子),不等号的方向不变.
(2)不等式两边乘(或除以)同一个正数,不等号的方向不变.
(3)不等式两边乘(或除以)同一个负数,不等号的方向改变.
8.(3 分)(2013•恩施州)如图所示,在平行四边形纸片上作随机扎针实验,针头扎在阴影
区域内的概率为( )
A. B. C. D.
考点:几何概率;平行四边形的性质.
分析:先根据平行四边形的性质求出对角线所分的四个三角形面积相等,再求出概率即可.
解答:解:∵四边形是平行四边形,
∴对角线把平行四边形分成面积相等的四部分,
观察发现:图中阴影部分面积= S 四边形,
∴针头扎在阴影区域内的概率为 ,
故选:B.
点评:此题主要考查了几何概率,以及平行四边形的性质,用到的知识点为:概率=相应的
面积与总面积之比.
9.(3 分)(2013•恩施州)把抛物线 先向右平移 1 个单位,再向下平移 2 个单位,
得到的抛物线的解析式为( )
A. B. C. D.
考点:二次函数图象与几何变换
分析:确定出平移前的抛物线的顶点坐标,然后根据向右平移横坐标加,向下平移纵坐标减
求出平移后的抛物线的顶点坐标,然后利用顶点式形式写出抛物线解析式即可.
解答:解:抛物线 y= x2﹣1 的顶点坐标为(0,﹣1),
∵向右平移一个单位,再向下平移 2 个单位,
∴平移后的抛物线的顶点坐标为(1,﹣3),
∴得到的抛物线的解析式为 y= (x﹣1)2﹣3.
故选 B.
点评:本题考查了二次函数图象与几何变换,熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减,
利用顶点的变化确定函数解析式可以使计算更加简便.
10.(3 分)(2013•恩施州)如图所示,在平行四边形 ABCD 中,AC 与 BD 相交于点 O,E
为 OD 的中点,连接 AE 并延长交 DC 于点 F,则 DF:FC=( )
A.1:4 B.1:3 C.2:3 D.1:2
考点:相似三角形的判定与性质;平行四边形的性质.3718684
分析:首先证明△DFE∽△BAE,然后利用对应变成比例,E 为 OD 的中点,求出 DF:AB
的值,又知 AB=DC,即可得出 DF:FC 的值.
解答:解:在平行四边形 ABCD 中,AB∥DC,
则△DFE∽△BAE,
∴ = ,
∵O 为对角线的交点,
∴DO=BO,
又∵E 为 OD 的中点,
∴DE= DB,
则 DE:EB=1:3,
∴DF:AB=1:3,
∵DC=AB,
∴DF:DC=1:3,
∴DF:FC=1:2.
故选 D.
点评:本题考查了相似三角形的判定与性质以及平行四边形的性质,难度适中,解答本题的
关键是根据平行证明△DFE∽△BAE,然后根据对应边成比例求值.
11.(3 分)(2013•恩施州)如甲、乙两图所示,恩施州统计局对 2009 年恩施州各县市的固
定资产投资情况进行了统计,并绘成了以下图表,请根据相关信息解答下列问题:
2009 年恩施州各县市的固定资产投资情况表:(单位:亿元)
单位 恩施市 利川县 建始县 巴东县 宜恩县 咸丰县 来凤县 鹤峰县 州直
投资额 60 28 24 23 14 16 15 5
下列结论不正确的是( )
A.2009 年恩施州固定资产投资总额为 200 亿元
B.2009 年恩施州各单位固定资产投资额的中位数是 16 亿元
C.2009 年来凤县固定资产投资额为 15 亿元
D.2009 年固定资产投资扇形统计图中表示恩施市的扇形的圆心角为 110°
考点:条形统计图;扇形统计图.
分析:利用建始县得投资额÷所占百分比可得总投资额;利用总投资额减去各个县市的投资
额可得来凤县固定资产投资额,再根据中位数定义可得 2009 年恩施州各单位固定资
产投资额的中位数;利用 360°× 可得圆心角,进而得到答案.
解答:解:A、24÷12%=200(亿元),故此选项不合题意;
B、来凤投资额:200﹣60﹣28﹣25﹣23﹣14﹣16﹣15﹣5=15(亿元),
把所有的数据从小到大排列:60,28,24,23,16,15,15,14,5,位置处于中间
的数是 16,故此选项不合题意;
C、来凤投资额:200﹣60﹣28﹣25﹣23﹣14﹣16﹣15﹣5=15(亿元),故此选项不合
题意;
D、360°× =108°,故此选项符合题意;
故选:D.
点评:本题考查的是条形统计图和扇形统计图的综合运用,以及中位数,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.
12.(3 分)(2013•恩施州)如图所示,在直角坐标系中放置一个边长为 1 的正方形 ABCD,
将正方形 ABCD 沿 x 轴的正方向无滑动的在 x 轴上滚动,当点 A 离开原点后第一次落在 x
轴上时,点 A 运动的路径线与 x 轴围成的面积为( )
A. B. C.π+1 D.
考点:扇形面积的计算;正方形的性质;旋转的性质.
分析:画出示意图,结合图形及扇形的面积公式即可计算出点 A 运动的路径线与 x 轴围成的
面积.
解答:
解:如图所示:
点 A 运动的路径线与 x 轴围成的面积
=S1+S2+S3+2a= + + +2×( ×1×1)=π+1.
故选 C.
点评:本题考查了扇形的面积计算,解答本题如果不能直观想象出图形,可以画出图形再求
解,注意熟练掌握扇形的面积计算公式.
二、填空题(本大题共有 4 小题,每小题 3 分,共 12 分。不要求写出解答过程,请把答案
直接填写在相应的位置上)
13.(3 分)(2013•恩施州)25 的平方根是 ±5 .
考点:平方根.
分析:如果一个数 x 的平方等于 a,那么 x 是 a 是平方根,根据此定义即可解题.
解答:解:∵(±5)2=25
∴25 的平方根±5.
故答案为:±5.
点评:本题主要考查了平方根定义的运用,比较简单.
14.(3 分)(2013•恩施州)函数 y= 的自变量 x 的取值范围是 x≤3 且 x≠﹣2 .
考点:函数自变量的取值范围.3718684
分析:根据被开方数大于等于 0,分母不等于 0 列式进行计算即可得解.
解答:解:根据题意得,3﹣x≥0 且 x+2≠0,
解得 x≤3 且 x≠﹣2.
故答案为:x≤3 且 x≠﹣2.
点评:本题考查了函数自变量的范围,一般从三个方面考虑:
(1)当函数表达式是整式时,自变量可取全体实数;
(2)当函数表达式是分式时,考虑分式的分母不能为 0;
(3)当函数表达式是二次根式时,被开方数非负.
15.(3 分)(2013•恩施州)如图所示,一半径为 1 的圆内切于一个圆心角为 60°的扇形,则
扇形的周长为 6+π .
考点:相切两圆的性质;含 30 度角的直角三角形;切线的性质;弧长的计算.
分析:首先求出扇形半径,进而利用扇形弧长公式求出扇形弧长,进而得出扇形周长.
解答:解:如图所示:设⊙O 与扇形相切于点 A,B,
则∠CAO=90°,∠AOB=30°,
∵一半径为 1 的圆内切于一个圆心角为 60°的扇形,
∴AO=1,
∴CO=2AO=2,
∴BC=2=1=3,
∴扇形的弧长为: =π,
∴则扇形的周长为:3+3+π=6+π.
故答案为:6+π.
点评:此题主要考查了相切两圆的性质以及扇形弧长公式等知识,根据已知得出扇形半径是
解题关键.
16.(3 分)(2013•恩施州)把奇数列成下表,
根据表中数的排列规律,则上起第 8 行,左起第 6 列的数是 171 .
考点:规律型:数字的变化类.
分析:根据第 6 列数字从 31 开始,依次加 14,16,18…得出第 8 行数字,进而求出即可.
解答:解:由图表可得出:第 6 列数字从 31 开始,依次加 14,16,18…
则第 8 行,左起第 6 列的数为:31+14+16+18+20+22+24+26=171.
故答案为:171.
点评:此题主要考查了数字变化规律,根据已知得出没行与每列的变化规律是解题关键.
三、解答题(本大题共有 8 个小题,共 72 分。解答时应写出文字说明、证明过程或演算步
骤)
17.(8 分)(2013•恩施州)先简化,再求值: ,其中 x= .
考点:分式的化简求值. 3718684
专题:计算题.
分析:先根据分式混合运算的法则把原式进行化简,再把 x 的值代入进行计算即可.
解答:解:原式= ÷
= ×
= ,
当 x= ﹣2 时,原式=﹣ =﹣ .
点评:本题考查的是分式的混合运算,熟知分式混合运算的法则是解答此题的关键.
18.(8 分)(2013•恩施州)如图所示,在梯形 ABCD 中,AD∥BC,AB=CD,E、F、G、
H 分别为边 AB、BC、CD、DA 的中点,求证:四边形 EFGH 为菱形.
考点:菱形的判定;梯形;中点四边形.
专题:证明题.
分析:连接 AC、BD,根据等腰梯形的对角线相等可得 AC=BD,再根据三角形的中位线平
行于第三边并且等于第三边的一半求出 EF=GH= AC,HE=FG= BD,从而得到
EF=FG=GH=HE,再根据四条边都相等的四边形是菱形判定即可.
解答:证明:如图,连接 AC、BD,
∵AD∥BC,AB=CD,
∴AC=BD,
∵E、F、G、H 分别为边 AB、BC、CD、DA 的中点,
∴在△ABC 中,EF= AC,
在△ADC 中,GH= AC,
∴EF=GH= AC,
同理可得,HE=FG= BD,
∴EF=FG=GH=HE,
∴四边形 EFGH 为菱形.
点评:本题考查了菱形的判定,等腰梯形的对角线相等,三角形的中位线平行于第三边并且
等于第三边的一半,作辅助线是利用三角形中位线定理的关键,也是本题的难点.
19.(8 分)(2013•恩施州)一个不透明的袋子里装有编号分别为 1、2、3 的球(除编号以
为,其余都相同),其中 1 号球 1 个,3 号球 3 个,从中随机摸出一个球是 2 号球的概率为 .
(1)求袋子里 2 号球的个数.
(2)甲、乙两人分别从袋中摸出一个球(不放回),甲摸出球的编号记为 x,乙摸出球的编
号记为 y,用列表法求点 A(x,y)在直线 y=x 下方的概率.
考点:列表法与树状图法;一次函数的性质;概率公式. 3718684
分析:(1)首先设袋子里 2 号球的个数为 x 个.根据题意得: = ,解此方程即可求
得答案;
(2)首先根据题意列出表格,然后由表格即可求得所有等可能的结果与点 A(x,y)
在直线 y=x 下方的情况,再利用概率公式即可求得答案.
解答:解:(1)设袋子里 2 号球的个数为 x 个.
根据题意得: = ,
解得:x=2,
经检验:x=2 是原分式方程的解,
∴袋子里 2 号球的个数为 2 个.
(2)列表得:
3 (1,3) (2,3) (2,3) (3,3) (3,3) ﹣
3 (1,3) (2,3) (2,3) (3,3) ﹣ (3,3)
3 (1,3) (2,3) (2,3) ﹣ (3,3) (3,3)
2 (1,2) (2,2) ﹣ (3,2) (3,2) (3,2)
2 (1,2) ﹣ (2,2) (3,2) (3,2) (3,2)
1 ﹣ (2,1) (2,1) (3,1) (3,1) (3,1)
1 2 2 3 3 3
∵共有 30 种等可能的结果,点 A(x,y)在直线 y=x 下方的有 11 个,
∴点 A(x,y)在直线 y=x 下方的概率为: .
点评:本题考查的是用列表法或画树状图法求概率.列表法或画树状图法可以不重复不遗漏
的列出所有可能的结果,列表法适合于两步完成的事件,树状图法适合两步或两步以
上完成的事件.注意:概率=所求情况数与总情况数之比.
20.(8 分)(2013•恩施州)如图所示,等边三角形 ABC 放置在平面直角坐标系中,已知 A
(0,0)、B(6,0),反比例函数的图象经过点 C.
(1)求点 C 的坐标及反比例函数的解析式.
(2)将等边△ABC 向上平移 n 个单位,使点 B 恰好落在双曲线上,求 n 的值.
考点:反比例函数综合题.3718684
分析:(1)过 C 点作 CD⊥x 轴,垂足为 D,设反比例函数的解析式为 y= ,根据等边三角
形的知识求出 AC 和 CD 的长度,即可求出 C 点的坐标,把 C 点坐标代入反比例函数
解析式求出 k 的值.
(2)若等边△ABC 向上平移 n 个单位,使点 B 恰好落在双曲线上,则此时 B 点的横
坐标即为 6,求出纵坐标,即可求出 n 的值.
解答:解:(1)过 C 点作 CD⊥x 轴,垂足为 D,设反比例函数的解析式为 y= ,
∵△ABC 是等边三角形,
∴AC=AB=6,∠CAB=60°,
∴AD=3,CD=sin60°×AC= ×6=3 ,
∴点 C 坐标为(3,3 ),
∵反比例函数的图象经过点 C,
∴k=9 ,
∴反比例函数的解析式 y= ;
(2)若等边△ABC 向上平移 n 个单位,使点 B 恰好落在双曲线上,
则此时 B 点的横坐标为 6,
即纵坐标 y= = ,也是向上平移 n= .
点评:本题主要考查反比例函数的综合题,解答本题的关键是熟练掌握反比例函数的性质以
及平移的相关知识,此题难度不大,是中考的常考点.
21.(8 分)(2013•恩施州)“一炷香”是闻名中外的恩施大峡谷著名的景点.某校综合实践
活动小组先在峡谷对面的广场上的 A 处测得“香顶”N 的仰角为 45°,此时,他们刚好与“香
底”D 在同一水平线上.然后沿着坡度为 30°的斜坡正对着“一炷香”前行 110,到达 B 处,测
得“香顶”N 的仰角为 60°.根据以上条件求出“一炷香”的高度.(测角器的高度忽略不计,结
果精确到 1 米,参考数据: , ).
考点:解直角三角形的应用-仰角俯角问题;解直角三角形的应用-坡度坡角问题.
分析:首先过点 B 作 BF⊥DN 于点 F,过点 B 作 BE⊥AD 于点 E,可得四边形 BEDF 是矩
形,然后在 Rt△ABE 中,由三角函数的性质,可求得 AE 与 BE 的长,再设 BF=x 米,
利用三角函数的知识即可求得方程:55 +x= x+55,继而可求得答案.
解答:解:过点 B 作 BF⊥DN 于点 F,过点 B 作 BE⊥AD 于点 E,
∵∠D=90°,
∴四边形 BEDF 是矩形,
∴BE=DF,BF=DE,
在 Rt△ABE 中,AE=AB•cos30°=110× =55 (米),BE=AB•sin30°= ×110=55(米);
设 BF=x 米,则 AD=AE+ED=55 +x(米),
在 Rt△BFN 中,NF=BF•tan60°= x(米),
∴DN=DF+NF=55+ x(米),
∵∠NAD=45°,
∴AD=DN,
即 55 +x= x+55,
解得:x=55,
∴DN=55+ x≈150(米).
答:“一炷香”的高度为 150 米.
点评:本题考查了仰角与俯角的知识.此题难度适中,注意能借助仰角与俯角构造直角三角
形并解直角三角形是解此题的关键,注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.
22.(10 分)(2013•恩施州)某商店欲购进甲、乙两种商品,已知甲的进价是乙的进价的一
半,进 3 件甲商品和 1 件乙商品恰好用 200 元.甲、乙两种商品的售价每件分别为 80 元、
130 元,该商店决定用不少于 6710 元且不超过 6810 元购进这两种商品共 100 件.
(1)求这两种商品的进价.
(2)该商店有几种进货方案?哪种进货方案可获得最大利润,最大利润是多少?
考点:一元一次不等式组的应用;一元一次方程的应用. 3718684
分析:(1)设甲商品的进价为 x 元,乙商品的进价为 y 元,就有 x= y,3x+y=200,由这两
个方程构成方程组求出其解既可以;
(2)设购进甲种商品 m 件,则购进乙种商品(100﹣m)件,根据不少于 6710 元且
不超过 6810 元购进这两种商品 100 的货款建立不等式,求出其值就可以得出进货 方
案,设利润为 W 元,根据利润=售价﹣进价建立解析式就可以求出结论.
解答:解:设甲商品的进价为 x 元,乙商品的进价为 y 元,由题意,得
,
解得: .
答:商品的进价为 40 元,乙商品的进价为 80 元;
(2)设购进甲种商品 m 件,则购进乙种商品(100﹣m)件,由题意,得
,
解得:29 ≤m≤32
∵m 为整数,
∴m=30,31,32,
故有三种进货方案:
方案 1,甲种商品 30 件,乙商品 70 件,
方案 2,甲种商品 31 件,乙商品 69 件,
方案 3,甲种商品 32 件,乙商品 68 件,
设利润为 W 元,由题意,得
W=40m+50(100﹣m),
=﹣10m+5000
∵k=﹣10<0,
∴W 随 m 的增大而减小,
∴m=30 时,W 最大=4700.
点评:本题考查了列二元依稀方程组解实际问题的运用,列一元一次不等式组解实际问题的
运用,方案设计的运用,一次函数的性质的运用,在解答时求出利润的解析式是关键.
23.(10 分)(2013•恩施州)如图所示,AB 是⊙O 的直径,AE 是弦,C 是劣弧 AE 的中点,
过 C 作 CD⊥AB 于点 D,CD 交 AE 于点 F,过 C 作 CG∥AE 交 BA 的延长线于点 G.
(1)求证:CG 是⊙O 的切线.
(2)求证:AF=CF.
(3)若∠EAB=30°,CF=2,求 GA 的长.
考点:切线的判定;等腰三角形的判定与性质;垂径定理;圆周角定理;相似三角形的判定
与性质. 3718684
专题:证明题.
分析:(1)连结 OC,由 C 是劣弧 AE 的中点,根据垂径定理得 OC⊥AE,而 CG∥AE,所
以 CG⊥OC,然后根据切线的判定定理即可得到结论;
(2)连结 AC、BC,根据圆周角定理得∠ACB=90°,∠B=∠1,而 CD⊥AB,则
∠CDB=90°,根据等角的余角相等得到∠B=∠2,所以∠1=∠2,于是得到 AF=CF;
(3)在 Rt△ADF 中,由于∠DAF=30°,FA=FC=2,根据含 30 度的直角三角形三边
的关系得到 DF=1,AD= ,再由 AF∥CG,根据平行线分线段成比例得到 DA:
AG=DF:CF
然后把 DF=1,AD= ,CF=2 代入计算即可.
解答:(1)证明:连结 OC,如图,
∵C 是劣弧 AE 的中点,
∴OC⊥AE,
∵CG∥AE,
∴CG⊥OC,
∴CG 是⊙O 的切线;
(2)证明:连结 AC、BC,
∵AB 是⊙O 的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠2+∠BCD=90°,
而 CD⊥AB,
∴∠B+∠BCD=90°,
∴∠B=∠2,
∵AC 弧=CE 弧,
∴∠1=∠B,
∴∠1=∠2,
∴AF=CF;
(3)解:在 Rt△ADF 中,∠DAF=30°,FA=FC=2,
∴DF= AF=1,
∴AD= DF= ,
∵AF∥CG,
∴DA:AG=DF:CF,即 :AG=1:2,
∴AG=2 .
点评:本题考查了圆的切线的判定:过半径的外端点与半径垂直的直线为圆的切线.也考查
了圆周角定理、垂径定理和等腰三角形的判定.
24.(12 分)(2013•恩施州)如图所示,直线 l:y=3x+3 与 x 轴交于点 A,与 y 轴交于点 B.把
△AOB 沿 y 轴翻折,点 A 落到点 C,抛物线过点 B、C 和 D(3,0).
(1)求直线 BD 和抛物线的解析式.
(2)若 BD 与抛物线的对称轴交于点 M,点 N 在坐标轴上,以点 N、B、D 为顶点的三角
形与△MCD 相似,求所有满足条件的点 N 的坐标.
(3)在抛物线上是否存在点 P,使 S△PBD=6?若存在,求出点 P 的坐标;若不存在,说明
理由.
考点:二次函数综合题.
分析:(1)由待定系数法求出直线 BD 和抛物线的解析式;
(2)首先确定△MCD 为等腰直角三角形,因为△BND 与△MCD 相似,所以△BND
也是等腰直角三角形.如答图 1 所示,符合条件的点 N 有 3 个;
(3)如答图 2、答图 3 所示,解题关键是求出△PBD 面积的表达式,然后根据 S△PBD=6
的已知条件,列出一元二次方程求解.
解答:解:(1)∵直线 l:y=3x+3 与 x 轴交于点 A,与 y 轴交于点 B,
∴A(﹣1,0),B(0,3);
∵把△AOB 沿 y 轴翻折,点 A 落到点 C,∴C(1,0).
设直线 BD 的解析式为:y=kx+b,
∵点 B(0,3),D(3,0)在直线 BD 上,
∴ ,
解得 k=﹣1,b=3,
∴直线 BD 的解析式为:y=﹣x+3.
设抛物线的解析式为:y=a(x﹣1)(x﹣3),
∵点 B(0,3)在抛物线上,
∴3=a×(﹣1)×(﹣3),
解得:a=1,
∴抛物线的解析式为:y=(x﹣1)(x﹣3)=x2﹣4x+3.
(2)抛物线的解析式为:y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴抛物线的对称轴为直线 x=2,顶点坐标为(2,﹣1).
直线 BD:y=﹣x+3 与抛物线的对称轴交于点 M,令 x=2,得 y=1,
∴M(2,1).
设对称轴与 x 轴交点为点 F,则 CF=FD=MN=1,
∴△MCD 为等腰直角三角形.
∵以点 N、B、D 为顶点的三角形与△MCD 相似,
∴△BND 为等腰直角三角形.
如答图 1 所示:
(I)若 BD 为斜边,则易知此时直角顶点为原点 O,
∴N1(0,0);
(II)若 BD 为直角边,B 为直角顶点,则点 N 在 x 轴负半轴上,
∵OB=OD=ON2=3,
∴N2(﹣3,0);
(III)若 BD 为直角边,D 为直角顶点,则点 N 在 y 轴负半轴上,
∵OB=OD=ON3=3,
∴N3(0,﹣3).
∴满足条件的点 N 坐标为:(0,0),(﹣3,0)或(0,﹣3).
(3)假设存在点 P,使 S△PBD=6,设点 P 坐标为(m,n).
(I)当点 P 位于直线 BD 上方时,如答图 2 所示:
过点 P 作 PE⊥x 轴于点 E,则 PE=n,DE=m﹣3.
S△PBD=S 梯形 PEOB﹣S△BOD﹣S△PDE= (3+n)•m﹣ ×3×3﹣ (m﹣3)•n=6,
化简得:m+n=7 ①,
∵P(m,n)在抛物线上,
∴n=m2﹣4m+3,
代入①式整理得:m2﹣3m﹣4=0,
解得:m1=4,m2=﹣1,
∴n1=3,n2=8,
∴P1(4,3),P2(﹣1,8);
(II)当点 P 位于直线 BD 下方时,如答图 3 所示:
过点 P 作 PE⊥y 轴于点 E,则 PE=m,OE=﹣n,BE=3﹣n.
S△PBD=S 梯形 PEOD+S△BOD﹣S△PBE= (3+m)•(﹣n)+ ×3×3﹣ (3﹣n)•m=6,
化简得:m+n=﹣1 ②,
∵P(m,n)在抛物线上,
∴n=m2﹣4m+3,
代入②式整理得:m2﹣3m+4=0,△=﹣7<0,此方程无解.
故此时点 P 不存在.
综上所述,在抛物线上存在点 P,使 S△PBD=6,点 P 的坐标为(4,3)或(﹣1,8).
点评:本题是中考压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、相似三角形的
判定与性质、图形面积计算、解一元二次方程等知识点,考查了数形结合、分类讨论
的数学思想.第(2)(3)问均需进行分类讨论,避免漏解.