2021年山东省潍坊市中考数学试卷一、单项选择题(共8小题,每小题3分,共24分.每小题四个选项只有一项正确.)1.下列各数的相反数中,最大的是( )A.B.1C.﹣D.﹣22.如图,一束水平光线照在有一定倾斜角度的平面镜上,若入射光线与出射光线的夹角为60°,则平面镜的垂线与水平地面的夹角α的度数是( )A.15°B.30°C.45°D.60°3.第七次全国人口普查数据显示,山东省常住人口约为10152.7万人,将101527000用科学记数法(精确到十万位)表示为( )A.1.02×108B.0.102×109C.1.015×108D.0.1015×1094.若菱形两条对角线的长度是方程x2﹣6x+8=0的两根,则该菱形的边长为( )A.B.4C.2D.55.如图,某机器零件的三视图中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )A.主视图B.左视图C.俯视图D.不存在6.不等式组的解集在数轴上表示正确的是( )A.B.C.D.7.如图为2021年第一季度中国工程机械出口额TOP10国家的相关数据(同比增速是指相对于2020年第一季度出口额的增长率),下列说法正确的是( )A.对10个国家出口额的中位数是26201万美元B.对印度尼西亚的出口额比去年同期减少第22页(共22页)
C.去年同期对日本的出口额小于对俄罗斯联邦的出口额D.出口额同比增速中,对美国的增速最快8.记实数x1,x2,…,xn中的最小数为min{x1,x2,…,xn},例如min{﹣1,1,2}=﹣1,则函数y=min{2x﹣1,x,4﹣x}的图象大致为( )A.B.C.D.二、多项选择题(共4小题,每小题3分,共12分.每小题四个选项有多项正确,全部选对得3分,部分选对得2分,有选错的即得0分.)9.下列运算正确的是 .A.(a﹣)2=a2﹣a+B.(﹣a﹣1)2=C.=D.=210.如图,在直角坐标系中,点A是函数y=﹣x图象l上的动点,以A为圆心,1为半径作⊙A.已知点B(﹣4,0),连接AB,线段AB与x轴所成的角∠ABO为锐角,当⊙A与两坐标轴同时相切时,tan∠ABO的值可能为 .A.3B.C.5D.11.古希腊数学家欧几里得在《几何原本》中记载了用尺规作某种六边形的方法,其步骤是:①在⊙O上任取一点A,连接AO并延长交⊙O于点B;②以点B为圆心,BO为半径作圆弧分别交⊙O于C,D两点;③连接CO,DO并延长分交⊙O于点E,F;④顺次连接BC,CF,FA,AE,ED,DB,得到六边形AFCBDE.连接AD,EF,交于点G,则下列结论正确的是 .A.△AOE的内心与外心都是点GB.∠FGA=∠FOAC.点G是线段EF的三等分点D.EF=AF12.在直角坐标系中,若三点A(1,﹣2),B(2,﹣2),C(2,0)中恰有两点在抛物线y=ax2+bx﹣2(a>0且a,b均为常数)的图象上,则下列结论正确的是 .A.抛物线的对称轴是直线x=B.抛物线与x轴的交点坐标是(﹣,0)和(2,0)C.当t>﹣时,关于x的一元二次方程ax2+bx﹣2=t有两个不相等的实数根D.若P(m,n)和Q(m+4,h)都是抛物线上的点且n<0,则h>0三、填空题(共4小题,每小题4分,共16分.只填写最后结果.)13.甲、乙、丙三名同学观察完某个一次函数的图象,各叙述如下:甲:函数的图象经过点(0,1);乙:y随x的增大而减小;丙:函数的图象不经过第三象限.根据他们的叙述,写出满足上述性质的一个函数表达式为 .第22页(共22页)
14.若x<2,且+|x﹣2|+x﹣1=0,则x= .15.在直角坐标系中,点A1从原点出发,沿如图所示的方向运动,到达位置的坐标依次为:A2(1,0),A3(1,1),A4(﹣1,1),A5(﹣1,﹣1),A6(2,﹣1),A7(2,2),….若到达终点An(506,﹣505),则n的值为 .16.如图,在直角坐标系中,O为坐标原点,函数y=与y=(a>b>0)在第一象限的图象分别为曲线C1,C2,点P为曲线C1上的任意一点,过点P作y轴的垂线交C2于点A,作x轴的垂线交C2于点B,则阴影部分的面积S△AOB= .(结果用a,b表示)四、解答题(共7小题,共68分.解答要写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(8分)(1)计算:(﹣2021)0++(1﹣3﹣2×18);(2)先化简,再求值:•﹣xy(+),其中(x,y)是函数y=2x与y=的图象的交点坐标.18.(7分)如图,某海岸线M的方向为北偏东75°,甲、乙两船同时出发向C处海岛运送物资.甲船从港口A处沿北偏东45°方向航行,乙船从港口B处沿北偏东30°方向航行,其中乙船的平均速度为v.若两船同时到达C处海岛,求甲船的平均速度.(结果用v表示.参考数据:≈1.4,≈1.7)19.(10分)从甲、乙两班各随机抽取10名学生(共20人)参加数学素养测试,将测试成绩分为如下的5组(满分为100分):A组:50≤x<60,B组:60≤x<70,C组:70≤x<80,D组:80≤x<90,E组:90≤x≤100,分别制成频数分布直方图和扇形统计图如图.第22页(共22页)
(1)根据图中数据,补充完整频数分布直方图并估算参加测试的学生的平均成绩(取各组成绩的下限与上限的中间值近似的表示该组学生的平均成绩);(2)参加测试的学生被随机安排到4个不同的考场,其中小亮、小刚两名同学都参加测试,用树状图或列表法求小亮、小刚两名同学被分在不同考场的概率;(3)若甲、乙两班参加测试的学生成绩统计如下:甲班:62,64,66,76,76,77,82,83,83,91;乙班:51,52,69,70,71,71,88,89,99,100.则可计算得两班学生的样本平均成绩为=76,=76;样本方差为s甲2=80,s乙2=275.4.请用学过的统计知识评判甲、乙两班的数学素养总体水平并说明理由.20.(10分)某山村经过脱贫攻坚和乡村振兴,经济收入持续增长.经统计,近五年该村甲农户年度纯收入如表所示:年度(年)201620172018201920202021年度纯收入(万元)1.52.54.57.511.3若记2016年度为第1年,在直角坐标系中用点(1,1.5),(2,2.5),(3,4.5),(4,7.5),(5,11.3)表示近五年甲农户纯收入的年度变化情况.如图所示,拟用下列三个函数模拟甲农户从2016年开始的年度纯收入变化趋势:y=(m>0),y=x+b(k>0),y=ax2﹣0.5x+c(a>0),以便估算甲农户2021年度的纯收入.(1)能否选用函数y=(m>0)进行模拟,请说明理由;(2)你认为选用哪个函数模拟最合理,请说明理由;(3)甲农户准备在2021年底购买一台价值16万元的农机设备,根据(2)中你选择的函数表达式,预测甲农户2021年度的纯收入能否满足购买农机设备的资金需求.21.(9分)如图,半圆形薄铁皮的直径AB=8,点O为圆心,C是半圆上一动点(不与A,B重合),连接AC并延长到点D,使AC=CD,过点D作AB的垂线DH交,CB,AB于点E,F,H,连接OC,记∠ABC=θ,θ随点C的移动而变化.(1)移动点C,当点H,O重合时,求sinθ的值;(2)当θ<45°时,求证:BH•AH=DH•FH;(3)当θ=45°时,将扇形OAC剪下并卷成一个圆锥的侧面,求该圆锥的底面半径和高.第22页(共22页)
22.(12分)如图,在直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线的顶点为M(2,﹣),抛物线与x轴的一个交点为A(4,0),点B(2,2)与点C关于y轴对称.(1)判断点C是否在该抛物线上,并说明理由;(2)顺次连接AB,BC,CO,判断四边形ABCO的形状并证明;(3)设点P是抛物线上的动点,连接PA、PC、AC,△PAC的面积S随点P的运动而变化,请探究S的大小变化并填写表格①~④处的内容;当S的值为②时,求点P的横坐标.直线AC的函数表达式S取的一个特殊值满足条件的P点的个数S的可能取值范围① 64个③ ② 3个\102个④ 23.(12分)如图1,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,AC=1,D为△ABC内部的一动点(不在边上),连接BD,将线段BD绕点D逆时针旋转60°,使点B到达点F的位置;将线段AB绕点B顺时针旋转60°,使点A到达点E的位置,连接AD,CD,AE,AF,BF,EF.(1)求证:△BDA≌△BFE;(2)①CD+DF+FE的最小值为 ;②当CD+DF+FE取得最小值时,求证:AD∥BF.(3)如图2,M,N,P分别是DF,AF,AE的中点,连接MP,NP,在点D运动的过程中,请判断∠MPN的大小是否为定值.若是,求出其度数;若不是,请说明理由.第22页(共22页)
2021年山东省潍坊市中考数学试卷参考答案与试题解析一、单项选择题(共8小题,每小题3分,共24分.每小题四个选项只有一项正确.)1.下列各数的相反数中,最大的是( )A.B.1C.﹣D.﹣2【解答】解:的相反数是﹣,1的相反数是﹣1,﹣的相反数是,﹣2的相反数是2,∵2>>﹣1>﹣,故选:D.2.如图,一束水平光线照在有一定倾斜角度的平面镜上,若入射光线与出射光线的夹角为60°,则平面镜的垂线与水平地面的夹角α的度数是( )A.15°B.30°C.45°D.60°【解答】解:如图,作CD⊥平面镜,垂足为G,∵EF⊥平面镜,∴CD∥EF,∴∠CDH=∠EFH=α,根据题意可知:AG∥DF,∴∠AGC=∠CDH=α,∴∠AGC=α,∵∠AGC=AGB=×60°=30°,∴α=30°.故选:B.3.第七次全国人口普查数据显示,山东省常住人口约为10152.7万人,将101527000用科学记数法(精确到十万位)表示为( )A.1.02×108B.0.102×109C.1.015×108D.0.1015×109【解答】解:101527000=1.01527×108≈1.015×108.故选:C.4.若菱形两条对角线的长度是方程x2﹣6x+8=0的两根,则该菱形的边长为( )A.B.4C.2D.5【解答】解:解方程x2﹣6x+8=0得:x=4和2,第22页(共22页)
即AC=4,BD=2,∵四边形ABCD是菱形,∴∠AOD=90°,AO=OC=2,BO=DO=1,由勾股定理得:AD==,故选:A.5.如图,某机器零件的三视图中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )A.主视图B.左视图C.俯视图D.不存在【解答】解:该几何体的三视图如下:三视图中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是俯视图,故选:C.6.不等式组的解集在数轴上表示正确的是( )A.B.C.D.【解答】解:解不等式2x+1≥x,得:x≥﹣1,解不等式﹣,得:x<2,则不等式组的解集为﹣1≤x<2,故选:D.7.如图为2021年第一季度中国工程机械出口额TOP10国家的相关数据(同比增速是指相对于2020年第一季度出口额的增长率),下列说法正确的是( )第22页(共22页)
A.对10个国家出口额的中位数是26201万美元B.对印度尼西亚的出口额比去年同期减少C.去年同期对日本的出口额小于对俄罗斯联邦的出口额D.出口额同比增速中,对美国的增速最快【解答】解:A、将这组数据按从小到大的顺序排列为19677,19791,21126,24268,25855,26547,29285,35581,39513,67366,位于中间的两个数分别是25855,26547,所以中位数是=26201(万美元),故本选项说法正确,符合题意;B、根据折线图可知,对印度尼西亚的出口额比去年同期增长27.3%,故本选项说法错误,不符合题意;C、去年同期对日本的出口额为:≈27078.4,对俄罗斯联邦的出口额为:≈23803.0,故本选项说法错误,不符合题意;D、根据折线图可知,出口额同比增速中,对越南的增速最快,故本选项说法错误,不符合题意;故选:A.8.记实数x1,x2,…,xn中的最小数为min{x1,x2,…,xn},例如min{﹣1,1,2}=﹣1,则函数y=min{2x﹣1,x,4﹣x}的图象大致为( )A.B.C.D.【解答】解:如图,第22页(共22页)
则函数y=min{2x﹣1,x,4﹣x}的图象大致为B.故选:B.二、多项选择题(共4小题,每小题3分,共12分.每小题四个选项有多项正确,全部选对得3分,部分选对得2分,有选错的即得0分.)9.下列运算正确的是 AB .A.(a﹣)2=a2﹣a+B.(﹣a﹣1)2=C.=D.=2【解答】解:A选项,原式=a2﹣a+,故该选项正确;B选项,原式=(a﹣1)2=()2=,故该选项正确;C选项,根据分式的基本性质,分子,分母都乘或除以一个不为0的数,分式的值不变,不能分子,分母都加3,故该选项错误;D选项,原式=,故该选项错误;故答案为:AB.10.如图,在直角坐标系中,点A是函数y=﹣x图象l上的动点,以A为圆心,1为半径作⊙A.已知点B(﹣4,0),连接AB,线段AB与x轴所成的角∠ABO为锐角,当⊙A与两坐标轴同时相切时,tan∠ABO的值可能为 B或D .A.3B.C.5D.第22页(共22页)
【解答】解:如图,当⊙A在第二象限,与两坐标轴同时相切时,在Rt△ABM中,AM=1=OM,BM=BO﹣OM=4﹣1=3,∴tan∠ABO==;当⊙A在第四象限,与两坐标轴同时相切时,在Rt△ABM中,AM=1=OM,BM=BO+OM=4+1=5,∴tan∠ABO==;故答案为:B或D.11.古希腊数学家欧几里得在《几何原本》中记载了用尺规作某种六边形的方法,其步骤是:①在⊙O上任取一点A,连接AO并延长交⊙O于点B;②以点B为圆心,BO为半径作圆弧分别交⊙O于C,D两点;③连接CO,DO并延长分交⊙O于点E,F;④顺次连接BC,CF,FA,AE,ED,DB,得到六边形AFCBDE.连接AD,EF,交于点G,则下列结论正确的是 A,B,C .A.△AOE的内心与外心都是点GB.∠FGA=∠FOAC.点G是线段EF的三等分点D.EF=AF【解答】解:在正六边形AEDBCF中,∠AOF=∠AOE=∠EOD=60°,∵OF=OA=OE=OD,∴△AOF,△AOE,△EOD都是等边三角形,∴AF=AE=OE=OF,OA=AE=ED=OD,∴四边形AEOF,四边形AODE都是菱形,∴AD⊥OE,EF⊥OA,第22页(共22页)
∴△AOE的内心与外心都是点G,故A正确,∵∠EAF=120°,∠EAD=30°,∴∠FAD=90°,∵∠AFE=30°,∴∠AGF=∠AOF=60°,故B正确,∵∠GAE=∠GEA=30°,∴GA=GE,∵FG=2AG,∴FG=2GE,∴点G是线段F的三等分点,故C正确,∵AF=AE,∠FAE=120°,∴EF=AF,故D错误,故答案为:A,B,C.12.在直角坐标系中,若三点A(1,﹣2),B(2,﹣2),C(2,0)中恰有两点在抛物线y=ax2+bx﹣2(a>0且a,b均为常数)的图象上,则下列结论正确的是 ACD .A.抛物线的对称轴是直线x=B.抛物线与x轴的交点坐标是(﹣,0)和(2,0)C.当t>﹣时,关于x的一元二次方程ax2+bx﹣2=t有两个不相等的实数根D.若P(m,n)和Q(m+4,h)都是抛物线上的点且n<0,则h>0【解答】解:当抛物线图象经过点A和点B时,将A(1,﹣2)和B(2,﹣2)分别代入y=ax2+bx﹣2,得,解得,不符合题意;当抛物线图象经过点B和点C时,将B(2,﹣2)和C(2,0)分别代入y=ax2+bx﹣2,得,此时无解;当抛物线图象经过点A和点C时,将A(1,﹣2)和C(2,0)分别代入y=ax2+bx﹣2,得,解得,综上,抛物线经过点A和点C,其解析式为y=x2﹣x﹣2,∴抛物线的对称轴为直线x==,故A选项正确;∵y=x2﹣x﹣2=(x﹣2)(x+1),∴x1=2,x2=﹣1,∴抛物线与x轴的交点坐标是(﹣1,0)和(2,0),故B选项不正确;由ax2+bx﹣2=t得ax2+bx﹣2﹣t=0,方程根的判别式Δ=b2﹣4a(﹣2﹣t),当a=1,b=﹣1时,Δ=9+4t,第22页(共22页)
当Δ>0时,即9+4t>0,解得t>﹣,此时关于x的一元二次方程ax2+bx﹣2=t有两个不相等的实数根,故C选项正确;∵抛物线y=x2﹣x﹣2与x轴交于点(﹣1,0)和(2,0),且其图象开口向上,若P(m,n)和Q(m+4,h)都是抛物线上y=x2﹣x﹣2的点且n<0,∵n<0,∴﹣1<m<2,∴3<m+4<6,∴yx=m+4>yx=2,即h>0,故D选项正确.故答案为:ACD.三、填空题(共4小题,每小题4分,共16分.只填写最后结果.)13.甲、乙、丙三名同学观察完某个一次函数的图象,各叙述如下:甲:函数的图象经过点(0,1);乙:y随x的增大而减小;丙:函数的图象不经过第三象限.根据他们的叙述,写出满足上述性质的一个函数表达式为 y=﹣x+1(答案不唯一) .【解答】解:设一次函数解析式为y=kx+b,∵函数的图象经过点(0,1),∴b=1,∵y随x的增大而减小,∴k<0,取k=﹣1,∴y=﹣x+1,此函数图象不经过第三象限,∴满足题意的一次函数解析式为:y=﹣x+1(答案不唯一).14.若x<2,且+|x﹣2|+x﹣1=0,则x= 1 .【解答】解:+|x﹣2|+x﹣1=0,∵x<2,∴方程为+2﹣x+x﹣1=0,即=﹣1,方程两边都乘以x﹣2,得1=﹣(x﹣2),解得:x=1,经检验x=1是原方程的解,故答案为:1.15.在直角坐标系中,点A1从原点出发,沿如图所示的方向运动,到达位置的坐标依次为:第22页(共22页)
A2(1,0),A3(1,1),A4(﹣1,1),A5(﹣1,﹣1),A6(2,﹣1),A7(2,2),….若到达终点An(506,﹣505),则n的值为 2022 .【解答】解:∵到达终点An(506,﹣505),且此点在第四象限,根据题意和图的坐标可知:A6(2,﹣1),A10(3,﹣2),A14(4,﹣3)•••,∵6=2+4×(2﹣1),10=2+4×(3﹣1),14=2+4×(4﹣1),•••n=2+4×(506﹣1)=2022.故答案为:2022.16.如图,在直角坐标系中,O为坐标原点,函数y=与y=(a>b>0)在第一象限的图象分别为曲线C1,C2,点P为曲线C1上的任意一点,过点P作y轴的垂线交C2于点A,作x轴的垂线交C2于点B,则阴影部分的面积S△AOB= a﹣ .(结果用a,b表示)【解答】解:设B(m,),A(,n),则P(m,n),∵点P为曲线C1上的任意一点,∴mn=a,∴阴影部分的面积S△AOB=mn﹣b﹣b﹣(m﹣)(n﹣)=mn﹣b﹣(mn﹣b﹣b+)第22页(共22页)
=mn﹣b﹣mn+b﹣=a﹣.故答案为:a﹣.四、解答题(共7小题,共68分.解答要写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(8分)(1)计算:(﹣2021)0++(1﹣3﹣2×18);(2)先化简,再求值:•﹣xy(+),其中(x,y)是函数y=2x与y=的图象的交点坐标.【解答】解:(1)原式=1+3+(),=1+3﹣1,=3;(2)原式=﹣2y﹣3x,=2x+3y﹣2y﹣3x,=﹣x+y,∵(x,y)是函数y=2x与y=的图象的交点坐标,∴联立,解得,,当x=1,y=2时,原式=﹣x+y=1,当x=﹣1,y=﹣2时,原式=﹣x+y=﹣1.18.(7分)如图,某海岸线M的方向为北偏东75°,甲、乙两船同时出发向C处海岛运送物资.甲船从港口A处沿北偏东45°方向航行,乙船从港口B处沿北偏东30°方向航行,其中乙船的平均速度为v.若两船同时到达C处海岛,求甲船的平均速度.(结果用v表示.参考数据:≈1.4,≈1.7)【解答】解:过点C作CD⊥AM,垂足为D,由题意得,∠CAD=75°﹣45°=30°,∠CBD=75°﹣30°=45°,设CD=a,则BD=a,BC=a,AC=2CD=2a,∵两船同时到达C处海岛,∴t甲=t乙,第22页(共22页)
即=,∴=,∴V甲==v≈1.4v.19.(10分)从甲、乙两班各随机抽取10名学生(共20人)参加数学素养测试,将测试成绩分为如下的5组(满分为100分):A组:50≤x<60,B组:60≤x<70,C组:70≤x<80,D组:80≤x<90,E组:90≤x≤100,分别制成频数分布直方图和扇形统计图如图.(1)根据图中数据,补充完整频数分布直方图并估算参加测试的学生的平均成绩(取各组成绩的下限与上限的中间值近似的表示该组学生的平均成绩);(2)参加测试的学生被随机安排到4个不同的考场,其中小亮、小刚两名同学都参加测试,用树状图或列表法求小亮、小刚两名同学被分在不同考场的概率;(3)若甲、乙两班参加测试的学生成绩统计如下:甲班:62,64,66,76,76,77,82,83,83,91;乙班:51,52,69,70,71,71,88,89,99,100.则可计算得两班学生的样本平均成绩为=76,=76;样本方差为s甲2=80,s乙2=275.4.请用学过的统计知识评判甲、乙两班的数学素养总体水平并说明理由.【解答】解:(1)D组人数为:20×25%=5(人),C组人数为:20﹣(2+4+5+3)=6(人),补充完整频数分布直方图如下:第22页(共22页)
估算参加测试的学生的平均成绩为:=76.5(分);(2)把4个不同的考场分别记为:1、2、3、4,画树状图如图:共有16种等可能的结果,小亮、小刚两名同学被分在不同考场的结果有12种,∴小亮、小刚两名同学被分在不同考场的概率为=;(3)∵样本方差为s甲2=80,s乙2=275.4,∴s甲2<s乙2,∴甲班的成绩稳定,∴甲班的数学素养总体水平好.20.(10分)某山村经过脱贫攻坚和乡村振兴,经济收入持续增长.经统计,近五年该村甲农户年度纯收入如表所示:年度(年)201620172018201920202021年度纯收入(万元)1.52.54.57.511.3若记2016年度为第1年,在直角坐标系中用点(1,1.5),(2,2.5),(3,4.5),(4,7.5),(5,11.3)表示近五年甲农户纯收入的年度变化情况.如图所示,拟用下列三个函数模拟甲农户从2016年开始的年度纯收入变化趋势:y=(m>0),y=x+b(k>0),y=ax2﹣0.5x+c(a>0),以便估算甲农户2021年度的纯收入.(1)能否选用函数y=(m>0)进行模拟,请说明理由;(2)你认为选用哪个函数模拟最合理,请说明理由;(3)甲农户准备在2021年底购买一台价值16万元的农机设备,根据(2)中你选择的函数表达式,预测甲农户2021年度的纯收入能否满足购买农机设备的资金需求.第22页(共22页)
【解答】解:(1)∵1×1.5=1.5,2×2.5=5,∴1.5≠5,∴不能选用函数y=(m>0)进行模拟.(2)选用y=ax2﹣0.5x+c(a>0),理由如下,由(1)可知不能选用函数y=(m>0),由(1,1.5),(2,2.5),(3,4.5),(4,7.5),(5,11.3)可知,x每增大1个单位,y的变化不均匀,∴不能选用函数y=x+b(k>0),故只能选用函数y=ax2﹣0.5x+c(a>0)模拟.(3)把(1,1.5),(2,2.5)代入y=ax2﹣0.5x+c(a>0)得:,解得:,∴y=0.5x2﹣0.5x+1.5,当x=6时,y=0.5×36﹣0.5×6+1.5=16.5,∵16.5>16,∴甲农户2021年度的纯收入满足购买农机设备的资金需求.21.(9分)如图,半圆形薄铁皮的直径AB=8,点O为圆心,C是半圆上一动点(不与A,B重合),连接AC并延长到点D,使AC=CD,过点D作AB的垂线DH交,CB,AB于点E,F,H,连接OC,记∠ABC=θ,θ随点C的移动而变化.(1)移动点C,当点H,O重合时,求sinθ的值;(2)当θ<45°时,求证:BH•AH=DH•FH;(3)当θ=45°时,将扇形OAC剪下并卷成一个圆锥的侧面,求该圆锥的底面半径和高.第22页(共22页)
【解答】解:(1)当点H,O重合时,如图,∵AC=CD,∴OC是直角三角形斜边上的中线,∴OC=AD,又∵OC=OA,即OA=AD,∴∠D=30°,又∵∠D+∠DAO=90°,∠ABC+∠DAO=90°,∴∠ABC=∠D=30°,∴sinθ=;(2)∵∠DCB=∠DHB=∠ACB=90°,由(1)知∠ABC=∠D,∴△BHF∽△DCF∽△DHA,∴BH:DC:DH=HF:CF:HA,∴BH•AH=DH•FH;(3)当θ=45°时,∠AOC=90°,∴=π•AB=2π,即圆锥的底面周长为2π,∴圆锥的底面半径r==1,∵圆锥的母线=AB=2,∴圆锥的高h===,即圆锥的底面半径和高分别为1和.22.(12分)如图,在直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线的顶点为M(2,﹣),抛物线与x轴的一个交点为A(4,0),点B(2,2)与点C关于y轴对称.(1)判断点C是否在该抛物线上,并说明理由;(2)顺次连接AB,BC,CO,判断四边形ABCO的形状并证明;(3)设点P是抛物线上的动点,连接PA、PC、AC,△PAC的面积S随点P的运动而变化,请探究S的大小变化并填写表格①~④处的内容;当S的值为②时,求点P的横坐标的值.直线AC的函数表达式S取的一个特殊值满足条件的P点的个数S的可能取值范围① y=x+ 64个③ 0<S< ② 3个\第22页(共22页)
102个④ S> 【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2﹣,将A(4,0)代入,得:0=a(4﹣2)2﹣,解得:a=,∴抛物线解析式为y=(x﹣2)2﹣=x2﹣x,∵点B(2,2)与点C关于y轴对称,∴C(﹣2,2),当x=﹣2时,y=(﹣2﹣2)2﹣=2,∴点C在该抛物线y=(x﹣2)2﹣上;(2)四边形ABCO是菱形.证明:∵B(2,2),C(﹣2,2),∴BC∥x轴,BC=2﹣(﹣2)=4,∵A(4,0),∴OA=4,∴BC=OA,∴四边形ABCO是平行四边形,∵OC==4,∴OC=OA,∴四边形ABCO是菱形.(3)①设直线AC的函数表达式为y=kx+b,∵A(4,0),C(﹣2,2),∴,解得:,∴直线AC的函数表达式为y=x+;第22页(共22页)
故答案为:y=x+;②当点P在直线AC下方的抛物线上时,如图2,设P(t,t2﹣t),过点P作PH∥y轴交直线AC于点H,则H(t,t+),∴PH=t+﹣(t2﹣t)=﹣t2+t+,∵满足条件的P点有3个,∴在直线AC下方的抛物线上只有1个点P,即S△PAC的值最大,∵S△PAC=S△PHC+S△PHC=PH•[4﹣(﹣2)]=3PH=3(﹣t2+t+)=(t﹣1)2+,∴当t=1时,S△PAC取得最大值,故答案为:;③由②知,当0<S<时,在直线AC下方的抛物线上有2个点P,满足S△PAC=S,在直线AC上方的抛物线上一定有2个点P,满足S△PAC=S,∴满足条件S△PAC=S的P点有4个,符合题意.故答案为:0<S<;④∵满足条件S△PAC=S的P点只有2个,而在直线AC上方的抛物线上一定有2个点P,满足S△PAC=S,∴在直线AC下方的抛物线上没有点P,满足S△PAC=S,由②知,当S>时,在直线AC下方的抛物线上没有点P,满足S△PAC=S,符合题意.故答案为:S>.第22页(共22页)
23.(12分)如图1,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,AC=1,D为△ABC内部的一动点(不在边上),连接BD,将线段BD绕点D逆时针旋转60°,使点B到达点F的位置;将线段AB绕点B顺时针旋转60°,使点A到达点E的位置,连接AD,CD,AE,AF,BF,EF.(1)求证:△BDA≌△BFE;(2)①CD+DF+FE的最小值为 ;②当CD+DF+FE取得最小值时,求证:AD∥BF.(3)如图2,M,N,P分别是DF,AF,AE的中点,连接MP,NP,在点D运动的过程中,请判断∠MPN的大小是否为定值.若是,求出其度数;若不是,请说明理由.【解答】解:(1)证明:∵∠DBF=∠ABE=60°,∴∠DBF﹣∠ABF=∠ABE﹣∠ABF,∴∠ABD=∠EBF,在△BDA与△BFE中,,∴△BDA≌△BFE(SAS);(2)①∵两点之间,线段最短,即C、D、F、E共线时CD+DF+FE最小,∴CD+DF+FE最小值为CE,∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=1,∴AB=2,∵tan∠ABC=30°=,∴BC=,∵∠CBE=∠ABC+∠ABE=90°,第22页(共22页)
∴CE=,故答案为:;②证明:∵BD=BF,∠DBF=60°,∴△BDF为等边三角形,即∠BFD=60°,∵C、D、F、E共线时CD+DF+FE最小,∴∠BFE=120°,∵△BDA≌△BFE,∴∠BDA=120°,∴∠ADF=∠ADB﹣∠BDF=120°﹣60°=60°,∴∠ADF=∠BFD,∴AD∥BF;(3)∠MPN的大小是为定值,理由:如图,连接MN,∵M,N,P分别是DF,AF,AE的中点,∴MN∥AD,MN=,PN∥EF,PN=,∵△BDA≌△BFE∴AD=EF,∴NP=MN,∵AB=BE且∠ABE=60°,∴△ABE为等边三角形,设∠BEF=∠BAD=α,∠PAN=β,则∠AEF=∠APN=60°﹣α,∠EAD=60°+α,∴∠PNF=60°﹣α+β,∠FNM=∠FAD=60°+α﹣β,∴∠PNM=∠PNF+∠FNM=60°﹣α+β+60°+α﹣β=120°,∴∠MNP=(180°﹣∠PNM)=30°.声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2021/8/208:57:39;用户:柯瑞;邮箱:ainixiaoke00@163.com;学号:500557第22页(共22页)