2015 年山东省日照市中考数学试卷
一、选择题(1-8 小题每小题 3 分,9-12 小题每小题 3 分)
1.(3 分)(2015•日照)下面四个图形分别是节能、节水、低碳和绿色食品标志,在这四个
标志中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
考点:轴对称图形. .
分析:根据轴对称图形的概念求解.
解答:解:A、不是轴对称图形,故本选项错误;
B、不是轴对称图形,故本选项错误;
C、不是轴对称图形,故本选项错误;
D、是轴对称图形,故本选项正确.
故选 D.
点评:本题考查了轴对称图形的知识,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称
轴折叠后可重合.
2.(3 分)(2015•日照) 的算术平方根是( )
A.2 B.±2 C. D.±
考点:算术平方根. .
专题:计算题.
分析:先求得 的值,再继续求所求数的算术平方根即可.
解答:解:∵ =2,
而 2 的算术平方根是 ,
∴ 的算术平方根是 ,
故选:C.
点评:此题主要考查了算术平方根的定义,解题时应先明确是求哪个数的算术平方根,否则
容易出现选 A 的错误.
3.(3 分)(2015•日照)计算(﹣a3)2 的结果是( )
A.a5 B.﹣a5 C.a6 D.﹣a6
考点:幂的乘方与积的乘方. .
分析:根据幂的乘方和积的乘方的运算法则求解.
解答:解:(﹣a3)2=a6.
故选 C.
点评:本题考查了幂的乘方和积的乘方,掌握运算法则是解答本题关键.
4.(3 分)(2015•日照)某市测得一周 PM2.5 的日均值(单位:微克/立方米)如下:31,
30,34,35,36,34,31,对这组数据下列说法正确的是( )
A.众数是 35 B.中位数是 34 C.平均数是 35 D.方差是 6
考点:方差;加权平均数;中位数;众数. .
分析:根据众数、平均数、中位数和方差的计算公式分别进行计算即可得出答案.
解答:解:A、31 和 34 出现了 2 次,出现的次数最多,则众数是 31 和 34,故本选项错误;
B、把这组数据从小到大排列,最中间的数是34,则中位数是 34,故本选项错正确;
C、这组数据的平均数是:(31+30+34+35+36+34+31)÷7=33,故本选项错误;
D、这组数据的方差是: [2(31﹣33)2+(30﹣33)2+2(34﹣33)2+(35﹣33)2+
(36﹣33)2
]
= ,故本选项错误;
故选 B.
点评:本题考查了众数、平均数和中位数的定义.用到的知识点:一组数据中出现次数最多
的数据叫做这组数据的众数.将一组数据按照从小到大(或从大到小)的顺序排列,
如果数据的个数是奇数,则处于中间位置的数就是这组数据的中位数;如果这组数据
的个数是偶数,则中间两个数据的平均数就是这组数据的中位数.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.一般地设 n 个数据,x1,x2,…xn 的平均数
为 ,则方差 S2= [(x1﹣ )2+(x2﹣ )2+…+(xn﹣ )2
]
.
5.(3 分)(2015•日照)小红在观察由一些相同小立方块搭成的几何体时,发现它的右视图、
俯视图、左视图均为如图,则构成该几何体的小立方块的个数有( )
A.3 个 B.4 个 C.5 个 D.6 个
考点:由三视图判断几何体. .
分析:根据主视图、左视图、俯视图是分别从物体正面、左面和上面看,所得到的图形.
解答:解:从俯视图发现有 3 个立方体,从左视图发现第二层最多有 1 个立方块,
则构成该几何体的小立方块的个数有 4 个;
故选 B.
点评:此题考查了学生对三视图掌握程度和灵活运用能力,同时也体现了对空间想象能力方
面的考查.如果掌握口诀“俯视图打地基,正视图疯狂盖,左视图拆违章”就更容易得
到答案.
6.(3 分)(2015•日照)小明在学习了正方形之后,给同桌小文出了道题,从下列四个条件:
①AB=BC,②∠ABC=90°,③AC=BD,④AC⊥BD 中选两个作为补充条件,使▱ ABCD
为正方形(如图),现有下列四种选法,你认为其中错误的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
考点:正方形的判定..
分析:利用矩形、菱形、正方形之间的关系与区别,结合正方形的判定方法分别判断得出即
可.
解答:解:A、∵四边形 ABCD 是平行四边形,
当①AB=BC 时,平行四边形 ABCD 是菱形,
当②∠ABC=90°时,菱形 ABCD 是正方形,故此选项错误;
B、∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴当②∠ABC=90°时,平行四边形 ABCD 是矩形,
当 AC=BD 时,这是矩形的性质,无法得出四边形 ABCD 是正方形,故此选项正确;
C、∵四边形 ABCD 是平行四边形,
当①AB=BC 时,平行四边形 ABCD 是菱形,
当③AC=BD 时,菱形 ABCD 是正方形,故此选项错误;
D、∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴当②∠ABC=90°时,平行四边形 ABCD 是矩形,
当④AC⊥BD 时,矩形 ABCD 是正方形,故此选项错误.
故选:B.
点评:此题主要考查了正方形的判定以及矩形、菱形的判定方法,正确掌握正方形的判定方
法是解题关键.
7.(3 分)(2015•日照)不等式组 的解集在数轴上表示正确的是( )
A. B. C. D.
考点:在数轴上表示不等式的解集;解一元一次不等式组..
分析:分别求出各不等式的解集,并在数轴上表示出来即可.
解答:
解: ,由①得,x≤﹣1,由②得,x>﹣5,
故﹣5<x≤﹣1.
在数轴上表示为:
.
故选 A.
点评:本题考查的是在数轴上表示不等式组的解集,熟知“小于向左,大于向右”是解答此题
的关键.
8.(3 分)(2015•日照)如图,等腰直角△ABC 中,AB=AC=8,以 AB 为直径的半圆 O 交
斜边 BC 于 D,则阴影部分面积为(结果保留π)( )
A.24﹣4π B.32﹣4π C.32﹣8π D.16
考点:扇形面积的计算. .
分析:连接 AD,因为△ABC 是等腰直角三角形,故∠ABD=45°,再由 AB 是圆的直径得出
∠ADB=90°,故△ABD 也是等腰直角三角形,所以 = ,S 阴影=S△ABC﹣S△ABD﹣S
弓形 AD 由此可得出结论.
解答:解:连接 AD,OD,
∵等腰直角△ABC 中,
∴∠ABD=45°.
∵AB 是圆的直径,
∴∠ADB=90°,
∴△ABD 也是等腰直角三角形,
∴ = .
∵AB=8,
∴AD=BD=4 ,
∴S 阴影=S△ABC﹣S△ABD﹣S 弓形 AD=S△ABC﹣S△ABD﹣(S 扇形 AOD
﹣ S△ABD)= ×8×8﹣ ×4 ×4 ﹣ + × ×4 ×4 =16﹣4π+8=24﹣
4π.
故选 A.
点评:本题考查的是扇形面积的计算,熟记扇形的面积公式是解答此题的关键.
9.(4 分)(2015•日照)某县大力推进义务教育均衡发展,加强学校标准化建设,计划用三
年时间对全县学校的设施和设备进行全面改造,2014 年县政府已投资 5 亿元人民币,若每
年投资的增长率相同,预计 2016 年投资 7.2 亿元人民币,那么每年投资的增长率为( )
A.20% B.40% C.﹣220% D.30%
考点:一元二次方程的应用. .
专题:增长率问题.
分析:首先设每年投资的增长率为 x.根据 2014 年县政府已投资 5 亿元人民币,若每年投资
的增长率相同,预计 2016 年投资 7.2 亿元人民币,列方程求解.
解答:解:设每年投资的增长率为 x,
根据题意,得:5(1+x)2=7.2,
解得:x1=0.2=20%,x2=﹣2.2(舍去),
故每年投资的增长率为为 20%.
故选:A.
点评:此题主要考查了一元二次方程的实际应用,解题的关键是掌握增长率问题中的一般公
式为 a(1+x)n,其中 n 为共增长了几年,a 为第一年的原始数据,x 是增长率.
10.(4 分)(2015•日照)如图,在直角△BAD 中,延长斜边 BD 到点 C,使 DC= BD,连
接 AC,若 tanB= ,则 tan∠CAD 的值( )
A. B. C. D.
考点:解直角三角形..
分析:延长 AD,过点 C 作 CE⊥AD,垂足为 E,由 tanB= ,即 = ,设 AD=5x,则 AB=3x,
然后可证明△CDE∽△BDA,然后相似三角形的对应边成比例可得: ,
进而可得 CE= x,DE= ,从而可求 tan∠CAD= = .
解答:解:如图,延长 AD,过点 C 作 CE⊥AD,垂足为 E,
∵tanB= ,即 = ,
∴设 AD=5x,则 AB=3x,
∵∠CDE=∠BDA,∠CED=∠BAD,
∴△CDE∽△BDA,
∴ ,
∴CE= x,DE= ,
∴AE= ,
∴tan∠CAD= = .
故选 D.
点评:本题考查了锐角三角函数的定义,相似三角形的判定和性质以及直角三角形的性质,
是基础知识要熟练掌握,解题的关键是:正确添加辅助线,将∠CAD 放在直角三角
形中.
11.(4 分)(2015•日照)观察下列各式及其展开式:
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3
(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4
(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5
…
请你猜想(a+b)10 的展开式第三项的系数是( )
A.36 B.45 C.55 D.66
考点:完全平方公式..
专题:规律型.
分析:归纳总结得到展开式中第三项系数即可.
解答:解:解:(a+b)2=a22+2ab+b2;
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3;
(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4;
(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5;
(a+b)6=a6+6a5b+15a4b2+20a3b3+15a2b4+6ab5+b6;
(a+b)7=a7+7a6b+21a5b2+35a4b3+35a3b4+21a2b5+7ab6+b7;
第 8 个式子系数分别为:1,8,28,56,70,56,28,8,1;
第 9 个式子系数分别为:1,9,36,84,126,126,84,36,9,1;
第 10 个式子系数分别为:1,10,45,120,210,252,210,120,45,10,1,
则(a+b)10 的展开式第三项的系数为 45.
故选 B.
点评:此题考查了完全平方公式,熟练掌握公式是解本题的关键.
12.(4 分)(2015•日照)如图是抛物线 y1=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分,抛物线的顶点
坐标 A(1,3),与 x 轴的一个交点 B(4,0),直线 y2=mx+n(m≠0)与抛物线交于 A,B
两点,下列结论:
①2a+b=0;②abc>0;③方程 ax2+bx+c=3 有两个相等的实数根;④抛物线与 x 轴的另一
个交点是(﹣1,0);⑤当 1<x<4 时,有 y2<y1,
其中正确的是( )
A.①②③ B.①③④ C.①③⑤ D.②④⑤
考点:二次函数图象与系数的关系;抛物线与 x 轴的交点..
专题:数形结合.
分析:根据抛物线对称轴方程对①进行判断;由抛物线开口方向得到 a<0,由对称轴位置
可得 b>0,由抛物线与 y 轴的交点位置可得 c>0,于是可对②进行判断;根据顶点
坐标对③进行判断;根据抛物线的对称性对④进行判断;根据函数图象得当 1<x<
4 时,一次函数图象在抛物线下方,则可对⑤进行判断.
解答:解:∵抛物线的顶点坐标 A(1,3),
∴抛物线的对称轴为直线 x=﹣ =1,
∴2a+b=0,所以①正确;
∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∴b=﹣2a>0,
∵抛物线与 y 轴的交点在 x 轴上方,
∴c>0,
∴abc<0,所以②错误;
∵抛物线的顶点坐标 A(1,3),
∴x=1 时,二次函数有最大值,
∴方程 ax2+bx+c=3 有两个相等的实数根,所以③正确;
∵抛物线与 x 轴的一个交点为(4,0)
而抛物线的对称轴为直线 x=1,
∴抛物线与 x 轴的另一个交点为(﹣2,0),所以④错误;
∵抛物线 y1=ax2+bx+c 与直线 y2=mx+n(m≠0)交于 A(1,3),B 点(4,0)
∴当 1<x<4 时,y2<y1,所以⑤正确.
故选 C.
点评:本题考查了二次项系数与系数的关系:对于二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0),二次项系数
a 决定抛物线的开口方向和大小:当 a>0 时,抛物线向上开口;当 a<0 时,抛物线
向下开口;一次项系数 b 和二次项系数 a 共同决定对称轴的位置:当 a 与 b 同号时(即
ab>0),对称轴在 y 轴左; 当 a 与 b 异号时(即 ab<0),对称轴在 y 轴右.(简称:
左同右异);常数项 c 决定抛物线与 y 轴交点:抛物线与 y 轴交于(0,c);抛物线与
x 轴交点个数由△决定:△=b2﹣4ac>0 时,抛物线与 x 轴有 2 个交点;△=b2﹣4ac=0
时,抛物线与 x 轴有 1 个交点;△=b2﹣4ac<0 时,抛物线与 x 轴没有交点.
二、填空题(每小题 4 分,共 16 分)
13.(4 分)(2015•日照)若 =3﹣x,则 x 的取值范围是 x≤3 .
考点:二次根式的性质与化简..
分析:根据二次根式的性质得出 3﹣x≥0,求出即可.
解答:解:∵ =3﹣x,
∴3﹣x≥0,
解得:x≤3,
故答案为:x≤3.
点评:本题考查了二次根式的性质的应用,注意:当 a≥0 时, =a,当 a<0 时, =
﹣a.
14.(4 分)(2015•日照)边长为 1 的一个正方形和一个等边三角形如图摆放,则△ABC 的
面积为 .
考点:正方形的性质;等边三角形的性质;含 30 度角的直角三角形. .
分析:过点 C 作 CD 和 CE 垂直正方形的两个边长,再利用正方形和等边三角形的性质得出
CE 的长,进而得出△ABC 的面积即可.
解答:解:过点 C 作 CD 和 CE 垂直正方形的两个边长,如图,
∵一个正方形和一个等边三角形的摆放,
∴四边形 DBEC 是矩形,
∴CE=DB= ,
∴△ABC 的面积= AB•CE= ×1× = ,
故答案为: .
点评:此题考查正方形的性质,关键是根据正方形和等边三角形的性质得出 BE 和 CE 的长.
15.(4分)(2015•日照)如果 m,n 是两个不相等的实数,且满足 m2﹣m=3,n2﹣n=3,那
么代数式 2n2﹣mn+2m+2015= 2026 .
考点:根与系数的关系. .
分析:由于 m,n 是两个不相等的实数,且满足 m2﹣m=3,n2﹣n=3,可知 m,n 是 x2﹣x﹣
3=0 的两个不相等的实数根.则根据根与系数的关系可知:m+n=2,mn=﹣3,又 n2=n+3,
利用它们可以化简 2n2﹣mn+2m+2015=2(n+3)﹣mn+2m+2015=2n+6﹣
mn+2m+2015=2(m+n)﹣mn+2021,然后就可以求出所求的代数式的值.
解答:解:由题意可知:m,n 是两个不相等的实数,且满足 m2﹣m=3,n2﹣n=3,
所以 m,n 是 x2﹣x﹣3=0 的两个不相等的实数根,
则根据根与系数的关系可知:m+n=1,mn=﹣3,
又 n2=n+3,
则 2n2﹣mn+2m+2015
=2(n+3)﹣mn+2m+2015
=2n+6﹣mn+2m+2015
=2(m+n)﹣mn+2021
=2×1﹣(﹣3)+2021
=2+3+2021
=2026.
故答案为:2026.
点评:本题考查一元二次方程根与系数的关系,解题关键是把所求代数式化成两根之和、两
根之积的系数,然后利用根与系数的关系式求值.
16.(4 分)(2015•日照)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,四边形 ODEF 和四边形 ABCD
都是正方形,点 F 在 x 轴的正半轴上,点 C 在边 DE 上,反比例函数 y= (k≠0,x>0)的
图象过点 B,E.若 AB=2,则 k 的值为 6+2 .
考点:反比例函数图象上点的坐标特征..
分析:设 E(x,x),则 B(2,x+2),根据反比例函数系数的几何意义得出 x2=x(x+2),求
得 E 的坐标,从而求得k 的值.
解答:解:设 E(x,x),
∴B(2,x+2),
∵反比例函数 y= (k≠0,x>0)的图象过点 B、E.
∴x2=x(x+2),
解得 x1=1+ ,x2=1﹣ (舍去),
∴k=x2=6+2 ,
故答案为 6+2 .
点评:本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,关键是掌握反比例函数图象上点与反比
例函数中系数 k 的关系.
三、解答题
17.(9 分)(2015•日照)(1)先化简,再求值:( +1) ,其中 a= ;
(2)已知关于 x,y 的二元一次方程组 的解满足 x+y=0,求实数 m 的值.
考点:分式的化简求值;二元一次方程组的解. .
分析:(1)先根据分式混合运算的法则把原式进行化简,再把 a 的值代入进行计算即可;
(2)先把 m 当作已知条件求出 x、y 的值,再根据足 x+y=0 求出 m 的值即可.
解答:解:(1)原式= •
= •
=a﹣1,
当 a= 时,原式= ﹣1;
(2)解关于 x,y 的二元一次方程组 得 ,
∵x+y=0,
∴2m﹣11+7﹣m=0,解得 m=4.
点评:本题考查的是分式的化简求值,熟知分式混合运算的法则是解答此题的关键.
18.(9 分)(2015•日照)为进一步推广“阳光体育”大课间活动,某中学对已开设的 A 实心
球,B 立定跳远,C 跑步,D 跳绳四种活动项目的学生喜欢情况进行调查,随机抽取了部分
学生,并将调查结果绘制成图 1,图 2 的统计图,请结合图中的信息解答下列问题:
(1)请计算本次调查中喜欢“跑步”的学生人数和所占百分比,并将两个统计图补充完整;
(2)随机抽取了 5 名喜欢“跑步”的学生,其中有 3 名女生,2 名男生,现从这 5 名学生中任
意抽取 2 名学生,请用画树状图或列表的方法,求出刚好抽到同性别学生的概率.
考点:列表法与树状图法;扇形统计图;条形统计图..
分析:(1)用 A 的人数除以所占的百分比,即可求出调查的学生数;用抽查的总人数减去
A、B、D 的人数,求出喜欢“跑步”的学生人数,再除以被调查的学生数,求出所占的
百分比,再画图即可;
(2)用 A 表示男生,B 表示女生,画出树形图,再根据概率公式进行计算即可.
解答:解:(1)根据题意得:
15÷10%=150(名).
本项调查中喜欢“跑步”的学生人数是;150﹣15﹣45﹣30=60(人),
所占百分比是: ×100%=40%,
画图如下:
(2)用 A 表示男生,B 表示女生,画图如下:
共有 20 种情况,同性别学生的情况是 8 种,
则刚好抽到同性别学生的概率是 = .
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概率的求法,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.
19.(10 分)(2015•日照)如图 1 所示,某乘客乘高速列车从甲地经过乙地到丙地,列车匀
速行驶,图 2 为列车离乙地路程 y(千米)与行驶时间 x(小时)时间的函数关系图象.
(1)填空:甲、丙两地距离 900 千米.
(2)求高速列车离乙地的路程 y 与行驶时间 x 之间的函数关系式,并写出 x 的取值范围.
考点:一次函数的应用. .
分析:(1)根据函数图形可得,甲、丙两地距离为:900+150=1050(千米);
(2)分两种情况:当 0≤x≤3 时,设高速列车离乙地的路程 y 与行驶时间 x 之间的函
数关系式为:y=kx+b,把(0,900),(3,0)代入得到方程组,即可解答;根据确定
高速列出的速度为 300(千米/小时),从而确定点 A 的坐标为(3.5,150),当 3<x≤3.5
时,设高速列车离乙地的路程 y 与行驶时间 x 之间的函数关系式为:y=k1x+b1,把(3,
0),(3.5,150)代入得到方程组,即可解答.
解答:解:(1)根据函数图形可得,甲、丙两地距离为:900+150=1050(千米),故答案为:
900.
(2)当 0≤x≤3 时,设高速列车离乙地的路程 y 与行驶时间 x 之间的函数关系式为:
y=kx+b,
把(0,900),(3,0)代入得: ,
解得: ,
∴y=﹣300x+900,
高速列出的速度为:900÷3=300(千米/小时),
150÷300=0.5(小时),3+0.5=3.5(小时)
如图 2,点 A 的坐标为(3.5,150)
当 3<x≤3.5 时,设高速列车离乙地的路程 y 与行驶时间 x 之间的函数关系式为:
y=k1x+b1,
把(3,0),(3.5,150)代入得: ,
解得: ,
∴y=300x﹣900,
∴y= .
点评:本题考查了一次函数的应用,解决本题的关键是读懂图象,获取相关信息,用待定系
数法求函数解析式.
20.(10 分)(2015•日照)如图,已知,在△ABC 中,CA=CB,∠ACB=90°,E,F 分别是
CA,CB 边的三等分点,将△ECF 绕点 C 逆时针旋转α角(0°<α<90°),得到△MCN,连
接 AM,BN.
(1)求证:AM=BN;
(2)当 MA∥CN 时,试求旋转角α的余弦值.
考点:旋转的性质;全等三角形的判定与性质. .
分析:(1)由 CA=CB,E,F 分别是 CA,CB 边的三等分点,得 CE=CF,根据旋转的性质,
CM=CE=CN=CF,∠ACM=∠BCN=α,证明△AMC≌△BNC 即可;
(2)当 MA∥CN 时,∠ACN=∠CAM,由∠ACN+∠ACM=90°,得到
∠CAM+∠ACM=90°,所以 cotα= = .
解答:解:(1)∵CA=CB,∠ACB=90°,E,F 分别是 CA,CB 边的三等分点,
∴CE=CF,
根据旋转的性质,CM=CE=CN=CF,∠ACM=∠BCN=α,
在△AMC 和△BNC 中,
,
∴△AMC≌△BNC,
∴AM=BN;
(2)∵MA∥CN,
∴∠ACN=∠CAM,
∵∠ACN+∠ACM=90°,
∴∠CAM+∠ACM=90°,
∴∠AMC=90°,
∴cosα= = = .
点评:本题主要考查了旋转的性质、三角形全等的判定与性质、平行线的性质以及锐角三角
函数的综合运用,难度适中,掌握旋转的性质是关键.
21.(12 分)(2015•日照)阅读资料:
如图 1,在平面之间坐标系 xOy 中,A,B 两点的坐标分别为 A(x1,y1),B(x2,y2),由
勾股定理得 AB2=|x2﹣x1|2+|y2﹣y1|2,所以 A,B 两点间的距离为
AB= .
我们知道,圆可以看成到圆心距离等于半径的点的集合,如图 2,在平面直角坐标系 xoy 中,
A(x,y)为圆上任意一点,则 A 到原点的距离的平方为 OA2=|x﹣0|2+|y﹣0|2,当⊙O 的半
径为 r 时,⊙O 的方程可写为:x2+y2=r2.
问题拓展:如果圆心坐标为 P(a,b),半径为 r,那么⊙P 的方程可以写为 (x﹣a)2+(y
﹣b)2=r2 .
综合应用:
如图 3,⊙P 与 x 轴相切于原点 O,P 点坐标为(0,6),A 是⊙P 上一点,连接 OA,使
tan∠POA= ,作 PD⊥OA,垂足为 D,延长 PD 交 x 轴于点 B,连接 AB.
①证明 AB 是⊙P 的切点;
②是否存在到四点 O,P,A,B 距离都相等的点 Q?若存在,求 Q 点坐标,并写出以 Q 为
圆心,以 OQ 为半径的⊙O 的方程;若不存在,说明理
由.
考点:圆的综合题;全等三角形的判定与性质;等腰三角形的性质;直角三角形斜边上的中
线;勾股定理;切线的判定与性质;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义..
专题:阅读型.
分析:问题拓展:设 A(x,y)为⊙P 上任意一点,则有 AP=r,根据阅读材料中的两点之间
距离公式即可求出⊙P 的方程;
综合应用:①由 PO=PA,PD⊥OA 可得∠OPD=∠APD,从而可证到△POB≌△PAB,
则有∠POB=∠PAB.由⊙P 与 x 轴相切于原点 O 可得∠POB=90°,即可得到
∠PAB=90°,由此可得 AB 是⊙P 的切线;
②当点 Q 在线段 BP 中点时,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得
QO=QP=BQ=AQ.易证∠OBP=∠POA,则有 tan∠OBP= = .由 P 点坐标可求出
OP、OB.过点 Q 作 QH⊥OB 于 H,易证△BHQ∽△BOP,根据相似三角形的性质可
求出 QH、BH,进而求出 OH,就可得到点 Q 的坐标,然后运用问题拓展中的结论就
可解决问题.
解答:解:问题拓展:设 A(x,y)为⊙P 上任意一点,
∵P(a,b),半径为 r,
∴AP2=(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2.
故答案为(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2;
综合应用:
①∵PO=PA,PD⊥OA,
∴∠OPD=∠APD.
在△POB 和△PAB 中,
,
∴△POB≌△PAB,
∴∠POB=∠PAB.
∵⊙P 与 x 轴相切于原点 O,
∴∠POB=90°,
∴∠PAB=90°,
∴AB 是⊙P 的切线;
②存在到四点 O,P,A,B 距离都相等的点 Q.
当点 Q 在线段 BP 中点时,
∵∠POB=∠PAB=90°,
∴QO=QP=BQ=AQ.
此时点 Q 到四点 O,P,A,B 距离都相等.
∵∠POB=90°,OA⊥PB,
∴∠OBP=90°﹣∠DOB=∠POA,
∴tan∠OBP= =tan∠POA= .
∵P 点坐标为(0,6),
∴OP=6,OB= OP=8.
过点 Q 作 QH⊥OB 于 H,如图 3,
则有∠QHB=∠POB=90°,
∴QH∥PO,
∴△BHQ∽△BOP,
∴ = = = ,
∴QH= OP=3,BH= OB=4,
∴OH=8﹣4=4,
∴点 Q 的坐标为(4,3),
∴OQ= =5,
∴以 Q 为圆心,以 OQ 为半径的⊙O 的方程为(x﹣4)2+(y﹣3)2=25.xkb1
点评:本题是一道阅读题,以考查阅读理解能力为主,在解决问题的过程中,用到了全等三
角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、勾股定理、切线
的判定与性质、直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半、三角函数的定义等知识,
有一定的综合性.
22.(14 分)(2015•日照)如图,抛物线 y= x2+mx+n 与直线 y=﹣ x+3 交于 A,B 两点,
交 x 轴与 D,C 两点,连接 AC,BC,已知 A(0,3),C(3,0).
(Ⅰ)求抛物线的解析式和 tan∠BAC 的值;
(Ⅱ)在(Ⅰ)条件下:
(1)P 为 y 轴右侧抛物线上一动点,连接 PA,过点 P 作 PQ⊥PA 交 y 轴于点 Q,问:是否
存在点 P 使得以 A,P,Q 为顶点的三角形与△ACB 相似?若存在,请求出所有符合条件的
点 P 的坐标;若不存在,请说明理由.
(2)设 E 为线段 AC 上一点(不含端点),连接 DE,一动点 M 从点 D 出发,沿线段 DE
以每秒一个单位速度运动到 E 点,再沿线段 EA 以每秒 个单位的速度运动到 A 后停止,
当点 E 的坐标是多少时,点 M 在整个运动中用时最少?
考点:二次函数综合题;线段的性质:两点之间线段最短;矩形的判定与性质;轴对称的性
质;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义. .
专题:压轴题.
分析:(Ⅰ)只需把 A、C 两点的坐标代入 y= x2+mx+n,就可得到抛物线的解析式,然后
求出直线 AB 与抛物线的交点 B 的坐标,过点 B 作 BH⊥x 轴于 H,如图 1.易得
∠BCH=∠ACO=45°,BC= ,AC=3 ,从而得到∠ACB=90°,然后根据三角函数
的定义就可求出 tan∠BAC 的值;
(Ⅱ)(1)过点 P 作 PG⊥y 轴于 G,则∠PGA=90°.设点 P 的横坐标为 x,由 P 在 y
轴右侧可得 x>0,则 PG=x,易得∠APQ=∠ACB=90°.若点 G 在点 A 的下方,①当
∠PAQ=∠CAB 时,△PAQ∽△CAB.此时可证得△PGA∽△BCA,根据相似三角形
的性质可得 AG=3PG=3x.则有 P(x,3﹣3x),然后把 P(x,3﹣3x)代入抛物线的
解析式,就可求出点 P 的坐标②当∠PAQ=∠CBA 时,△PAQ∽△CBA,同理,可求
出点 P 的坐标;若点 G 在点 A 的上方,同理,可求出点 P 的坐标;(2)过点 E 作 EN⊥y
轴于 N,如图 3.易得 AE= EN,则点 M 在整个运动中所用的时间可表示为
+ =DE+EN.作点 D 关于 AC 的对称点 D′,连接 D′E,则有 D′E=DE,D′C=DC,
∠D′CA=∠DCA=45°,从而可得∠D′CD=90°,DE+EN=D′E+EN.根据两点之间线段
最短可得:当 D′、E、N 三点共线时,DE+EN=D′E+EN 最小.此时可证到四边形 OCD′N
是矩形,从而有 ND′=OC=3,ON=D′C=DC.然后求出点 D 的坐标,从而得到 OD、
ON、NE 的值,即可得到点 E 的坐标.
解答:解:(Ⅰ)把 A(0,3),C(3,0)代入 y= x2+mx+n,得
,
解得: .
∴抛物线的解析式为 y= x2﹣ x+3.
联立 ,
解得: 或 ,
∴点 B 的坐标为(4,1).
过点 B 作 BH⊥x 轴于 H,如图 1.
∵C(3,0),B(4,1),
∴BH=1,OC=3,OH=4,CH=4﹣3=1,
∴BH=CH=1.
∵∠BHC=90°,
∴∠BCH=45°,BC= .
同理:∠ACO=45°,AC=3 ,
∴∠ACB=180°﹣45°﹣45°=90°,
∴tan∠BAC= = = ;
(Ⅱ)(1)存在点 P,使得以 A,P,Q 为顶点的三角形与△ACB 相似.
过点 P 作 PG⊥y 轴于 G,则∠PGA=90°.
设点 P 的横坐标为 x,由 P 在 y 轴右侧可得 x>0,则 PG=x.
∵PQ⊥PA,∠ACB=90°,
∴∠APQ=∠ACB=90°.
若点 G 在点 A 的下方,
①如图 2①,当∠PAQ=∠CAB 时,则△PAQ∽△CAB.
∵∠PGA=∠ACB=90°,∠PAQ=∠CAB,
∴△PGA∽△BCA,
∴ = = .
∴AG=3PG=3x.
则 P(x,3﹣3x).
把 P(x,3﹣3x)代入 y= x2﹣ x+3,得
x2﹣ x+3=3﹣3x,
整理得:x2+x=0
解得:x1=0(舍去),x2=﹣1(舍去).
②如图 2②,当∠PAQ=∠CBA 时,则△PAQ∽△CBA.
同理可得:AG= PG= x,则 P(x,3﹣ x),
把 P(x,3﹣ x)代入 y= x2﹣ x+3,得
x2﹣ x+3=3﹣ x,
整理得:x2﹣ x=0
解得:x1=0(舍去),x2= ,
∴P( , );
若点 G 在点 A 的上方,
①当∠PAQ=∠CAB 时,则△PAQ∽△CAB,
同理可得:点 P 的坐标为(11,36).
②当∠PAQ=∠CBA 时,则△PAQ∽△CBA.
同理可得:点 P 的坐标为 P( , ).
综上所述:满足条件的点 P 的坐标为(11,36)、( , )、( , );
(2)过点 E 作 EN⊥y 轴于 N,如图 3.
在 Rt△ANE 中,EN=AE•sin45°= AE,即 AE= EN,
∴点 M 在整个运动中所用的时间为 + =DE+EN.
作点 D 关于 AC 的对称点 D′,连接 D′E,
则有 D′E=DE,D′C=DC,∠D′CA=∠DCA=45°,
∴∠D′CD=90°,DE+EN=D′E+EN.
根据两点之间线段最短可得:
当 D′、E、N 三点共线时,DE+EN=D′E+EN 最小.
此时,∵∠D′CD=∠D′NO=∠NOC=90°,
∴四边形 OCD′N 是矩形,
∴ND′=OC=3,ON=D′C=DC.
对于 y= x2﹣ x+3,
当 y=0 时,有 x2﹣ x+3=0,
解得:x1=2,x2=3.
∴D(2,0),OD=2,
∴ON=DC=OC﹣OD=3﹣2=1,
∴NE=AN=AO﹣ON=3﹣1=2,
∴点 E 的坐标为(2,1).
点评:本题主要考查了运用待定系数法求抛物线 的解析式、求直线与抛物线的交点坐标、抛
物线上点的坐标特征、三角函数的定义、相似三角形的判定与性质、解一元二次方程、
两点之间线段最短、轴对称的性质、矩形的判定与性质、勾股定理等知识,综合性强,
难度大,准确分类是解决第(Ⅱ)(1)小题的关键,把点 M 运动的总时间 + 转
化为 DE+EN 是解决第(Ⅱ)(2)小题的关键.