2021年江苏省宿迁市中考数学试卷一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)1.(3分)﹣3的相反数为( )A.﹣3B.﹣C.D.32.(3分)对称美是美的一种重要形式,它能给与人们一种圆满、协调和平的美感,下列图形属于中心对称图形的是( )A.B.C.D.3.(3分)下列运算正确的是( )A.2a﹣a=2B.(a2)3=a6C.a2•a3=a6D.(ab)2=ab24.(3分)已知一组数据:4,3,4,5,6,则这组数据的中位数是( )A.3B.3.5C.4D.4.55.(3分)如图,在△ABC中,∠A=70°,∠C=30°,BD平分∠ABC交AC于点D,DE∥AB,交BC于点E,则∠BDE的度数是( )A.30°B.40°C.50°D.60°6.(3分)已知双曲线过点(3,y1)、(1,y2)、(﹣2,y3),则下列结论正确的是( )A.y3>y1>y2B.y3>y2>y1C.y2>y1>y3D.y2>y3>y17.(3分)如图,折叠矩形纸片ABCD,使点B落在点D处,折痕为MN,已知AB=8,AD=4,则MN的长是( )第28页(共28页)
A.B.2C.D.48.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,有下列结论:①a>0;②b2﹣4ac>0;③4a+b=1;④不等式ax2+(b﹣1)x+c<0的解集为1<x<3,正确的结论个数是( )A.1B.2C.3D.4二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)9.(3分)若代数式有意义,则x的取值范围是 .10.(3分)2021年4月,白鹤滩水电站正式开始蓄水,首批机组投产发电开始了全国冲刺,该电站建成后,将仅次于三峡水电站成为我国第二大水电站,每年可减少二氧化碳排放51600000吨,减碳成效显著,对促进我市实现碳中和目标具有重要作用,51600000用科学记数法表示为 .11.(3分)分解因式:ax2﹣a= .12.(3分)方程=1的解是 .13.(3分)已知圆锥的底面圆半径为4,侧面展开图扇形的圆心角为120°,则它的侧面展开图面积为 .14.(3分)若关于x的一元二次方程x2+ax﹣6=0的一个根是3,则a= .15.(3分)《九章算术》中一道“引葭赴岸”问题:“今有池一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐,问水深,葭长各几何?”题意是:有一个池塘,其地面是边长为10尺的正方形,一棵芦苇AC生长在它的中央,高出水面部分BC第28页(共28页)
为1尺,如果把该芦苇沿与水池边垂直的方向拉向岸边,那么芦苇的顶部C恰好碰到岸边的C'处(如图),水深和芦苇长各多少尺?则该问题的水深是 尺.16.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=32°,点B、C在⊙O上,边AB、AC分别交⊙O于D、E两点,点B是的中点,则∠ABE= .17.(3分)如图,点A、B在反比例函数y=(x>0)的图象上,延长AB交x轴于C点,若△AOC的面积是12,且点B是AC的中点,则k= .18.(3分)如图,在△ABC中,AB=4,BC=5,点D、E分别在BC、AC上,CD=2BD,CE=2AE,BE交AD于点F,则△AFE面积的最大值是 .三、简答题(本大题共10小题,共96分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)第28页(共28页)
19.(8分)计算:4sin45°.20.(8分)解不等式组,并写出满足不等式组的所有整数解.21.(8分)某机构为了解宿迁市人口年龄结构情况,对宿迁市的人口数据进行随机抽样分析,绘制了尚不完整的统计图表:人口年龄结构统计表类别ABCD年龄(t岁)0≤t<1515≤t<6060≤t<65t≥65人数(万人)4.711.6m2.7根据以上信息解答下列问题:(1)本次抽样调查,共调查了 万人;(2)请计算统计表中m的值以及扇形统计图中“C”对应的圆心角度数;(3)宿迁市现有人口约500万人,请根据此次抽查结果,试估计宿迁市现有60岁及以上的人口数量.22.(8分)在①AE=CF;②OE=OF;③BE∥DF这三个条件中任选一个补充在下面横线上,并完成证明过程.已知,如图,四边形ABCD是平行四边形,对角线AC、BD相交于点O,点E、F在AC上, (填写序号).求证:BE=DF.23.(10分)即将举行的2022年杭州亚运会吉祥物“宸宸”、“琮琮”、“莲莲”第28页(共28页)
,将三张正面分别印有以上3个吉祥物图案的卡片(卡片的形状、大小、质地都相同)背面朝上、洗匀.(1)若从中任意抽取1张,抽得卡片上的图案恰好为“莲莲”的概率是 .(2)若先从中任意抽取1张,记录后放回,洗匀,再从中任意抽取1张,求两次抽取的卡片图案相同的概率.(请用树状图或列表的方法求解)24.(10分)一架无人机沿水平直线飞行进行测绘工作,在点P处测得正前方水平地面上某建筑物AB的顶端A的俯角为30°,面向AB方向继续飞行5米,测得该建筑物底端B的俯角为45°,已知建筑物AB的高为3米,求无人机飞行的高度(结果精确到1米,参考数据:≈1.414,≈1.732).25.(10分)如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,以点O为圆心,OA为半径的圆交AB于点C,点D在边OB上,且CD=BD.(1)判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)已知tan∠ODC=,AB=40,求⊙O的半径.第28页(共28页)
26.(10分)一辆快车从甲地驶往乙地,一辆慢车从乙地驶往甲地,两车同时出发,匀速行驶,两车在途中相遇时,快车恰巧出现故障,慢车继续驶往甲地,快车维修好后按原速继续行驶乙地,两车到达各地终点后停止,两车之间的距离s(km)与慢车行驶的时间t(h)之间的关系如图:(1)快车的速度为 km/h,C点的坐标为 .(2)慢车出发多少小时后,两车相距200km.27.(12分)已知正方形ABCD与正方形AEFG,正方形AEFG绕点A旋转一周.(1)如图①,连接BG、CF,求的值;(2)当正方形AEFG旋转至图②位置时,连接CF、BE,分别取CF、BE的中点M、N,连接MN、试探究:MN与BE的关系,并说明理由;(3)连接BE、BF,分别取BE、BF的中点N、Q,连接QN,AE=6,请直接写出线段QN扫过的面积.28.(12分)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C.连接AC,BC,点P在抛物线上运动.(1)求抛物线的表达式;(2)如图①,若点P在第四象限,点Q在PA的延长线上,当∠CAQ=∠CBA+45°时,求点P的坐标;(3)如图②,若点P在第一象限,直线AP交BC于点F,过点P作x轴的垂线交BC于点H,当△PFH为等腰三角形时,求线段PH的长.第28页(共28页)
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2021年江苏省宿迁市中考数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)1.(3分)﹣3的相反数为( )A.﹣3B.﹣C.D.3【解答】解:﹣3的相反数是3.故选:D.2.(3分)对称美是美的一种重要形式,它能给与人们一种圆满、协调和平的美感,下列图形属于中心对称图形的是( )A.B.C.D.【解答】解:A、是中心对称图形,故选项符合题意;B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故选项不符合题意;C、是轴对称图形,不是中心对称图形,故选项不符合题意;D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故选项不符合题意.故选:A.3.(3分)下列运算正确的是( )A.2a﹣a=2B.(a2)3=a6C.a2•a3=a6D.(ab)2=ab2【解答】解:A.因为2a﹣a=a,所以A选项不合题意;B.因为(a2)3=a6,所以B选项正确;C.因为a2•a3=a2+3=a5,所以C选项不合题意;D.因为(ab)2=a2b2,所以D选项不合题意;故选:B.4.(3分)已知一组数据:4,3,4,5,6,则这组数据的中位数是( )A.3B.3.5C.4D.4.5【解答】解:将这组数据重新排列为3、4、4、5、6,所以这组数据的中位数为4,第28页(共28页)
故选:C.5.(3分)如图,在△ABC中,∠A=70°,∠C=30°,BD平分∠ABC交AC于点D,DE∥AB,交BC于点E,则∠BDE的度数是( )A.30°B.40°C.50°D.60°【解答】解:在△ABC中,∠A=70°,∠C=30°,∴∠ABC=180°﹣∠A﹣∠C=80°,∵BD平分∠ABC,∴∠ABD=∠ABC=40°,∵DE∥AB,∴∠BDE=∠ABD=40°,故选:B.6.(3分)已知双曲线过点(3,y1)、(1,y2)、(﹣2,y3),则下列结论正确的是( )A.y3>y1>y2B.y3>y2>y1C.y2>y1>y3D.y2>y3>y1【解答】解:∵k<0,∴反比例函数的图象在第二、四象限,∵反比例函数的图象过点(3,y1)、(1,y2)、(﹣2,y3),∴点(3,y1)、(1,y2)在第四象限,(﹣2,y3)在第二象限,∴y2<y1<0,y3>0,∴y2<y1<y3.故选:A.7.(3分)如图,折叠矩形纸片ABCD,使点B落在点D处,折痕为MN,已知AB=8,AD=4,则MN的长是( )第28页(共28页)
A.B.2C.D.4【解答】解:如图,连接BD,BN,∵折叠矩形纸片ABCD,使点B落在点D处,∴BM=MD,BN=DN,∠DMN=∠BMN,∵AB∥CD,∴∠BMN=∠DNM,∴∠DMN=∠DNM,∴DM=DN,∴DN=DM=BM=BN,∴四边形BMDN是菱形,∵AD2+AM2=DM2,∴16+AM2=(8﹣AM)2,∴AM=3,∴DM=BM=5,∵AB=8,AD=4,∴BD===4,∵S菱形BMDN=×BD×MN=BM×AD,∴4×MN=2×5×4,∴MN=2,故选:B.8.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,有下列结论:①a>0;②b2﹣4ac第28页(共28页)
>0;③4a+b=1;④不等式ax2+(b﹣1)x+c<0的解集为1<x<3,正确的结论个数是( )A.1B.2C.3D.4【解答】解:①抛物线开口向上,则a>0,故正确;②由图象可知:抛物线与x轴无交点,即Δ<0∴Δ=b2﹣4ac<0,故错误;③由图象可知:抛物线过点(1,1),(3,3),即当x=1时,y=a+b+c=1,当x=3时,ax2+bx+c=9a+3b+c=3,∴8a+2b=2,即b=1﹣4a,∴4a+b=1,故正确;④∵点(1,1),(3,3)在直线y=x上,由图象可知,当1<x<3时,抛物线在直线y=x的下方,∴ax2+(b﹣1)x+c<0的解集为1<x<3,故正确;故选:C.二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分,不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)9.(3分)若代数式有意义,则x的取值范围是 x≥﹣2 .【解答】解:由题意得:x+2≥0,解得x≥﹣2,所以x的取值范围是x≥﹣2.故答案为:x≥﹣2.第28页(共28页)
10.(3分)2021年4月,白鹤滩水电站正式开始蓄水,首批机组投产发电开始了全国冲刺,该电站建成后,将仅次于三峡水电站成为我国第二大水电站,每年可减少二氧化碳排放51600000吨,减碳成效显著,对促进我市实现碳中和目标具有重要作用,51600000用科学记数法表示为 5.16×107 .【解答】解:51600000=5.16×107.故答案为:5.16×107.11.(3分)分解因式:ax2﹣a= a(x+1)(x﹣1) .【解答】解:ax2﹣a,=a(x2﹣1),=a(x+1)(x﹣1).12.(3分)方程=1的解是 .【解答】解:去分母得:2﹣x(x+2)=x2﹣4,去括号得:2﹣x2﹣2x=x2﹣4,移项合并同类项得:x2+x﹣3=0,解得:x=,经检验x=是分式方程的解.故答案为:.13.(3分)已知圆锥的底面圆半径为4,侧面展开图扇形的圆心角为120°,则它的侧面展开图面积为 48π .【解答】解:设圆锥的母线长为R,∵圆锥的底面圆半径为4,∴圆锥的底面周长为8π,即侧面展开图扇形的弧长为8π,∴=8π,解得:R=12,∴圆锥的侧面展开图面积==48π,故答案为:48π.14.(3分)若关于x的一元二次方程x2+ax﹣6=0的一个根是3,则a= ﹣1 .【解答】解:把x=3代入方程x2+ax﹣6=0得9+3a﹣6=0,解得a=﹣1.故答案为﹣1.第28页(共28页)
15.(3分)《九章算术》中一道“引葭赴岸”问题:“今有池一丈,葭生其中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐,问水深,葭长各几何?”题意是:有一个池塘,其地面是边长为10尺的正方形,一棵芦苇AC生长在它的中央,高出水面部分BC为1尺,如果把该芦苇沿与水池边垂直的方向拉向岸边,那么芦苇的顶部C恰好碰到岸边的C'处(如图),水深和芦苇长各多少尺?则该问题的水深是 12 尺.【解答】解:依题意画出图形,设芦苇长AC=AC′=x尺,则水深AB=(x﹣1)尺,∵C′E=10尺,∴C′B=5尺,在Rt△AC′B中,52+(x﹣1)2=x2,解得x=13,即芦苇长13尺,水深为12尺,故答案为:12.16.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=32°,点B、C在⊙O上,边AB、AC分别交⊙O于D、E两点,点B是的中点,则∠ABE= 13° .第28页(共28页)
【解答】解:如图,连接DC,∵∠DBC=90°,∴DC是⊙O的直径,∵点B是的中点,∴∠BCD=∠BDC=45°,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠A=32°,∴∠ACB=90°﹣32°=58°,∴∠ACD=∠ACB﹣∠BCD=58°﹣45°=13°=∠ABE,故答案为:13°.17.(3分)如图,点A、B在反比例函数y=(x>0)的图象上,延长AB交x轴于C点,若△AOC的面积是12,且点B是AC的中点,则k= 8 .【解答】解:作AM⊥OC,BN⊥OC,设OM=a,∵点A在反比例函数y=,∴AM=,第28页(共28页)
∵B是AC的中点,∴AB=BC,∵AM⊥OC,BN⊥OC,∴BN∥AM,∴,,∴NM=NC,BN==,∵点B在反比例函数y=,∴ON=2a,又∵OM=a,∴OM=MN=NC=a,∴OC=3a,∴S△AOC=•OC•AM=×3a×=k=12,解得k=8;故答案为:818.(3分)如图,在△ABC中,AB=4,BC=5,点D、E分别在BC、AC上,CD=2BD,CE=2AE,BE交AD于点F,则△AFE面积的最大值是 .【解答】解:连接DE.第28页(共28页)
∵CD=2BD,CE=2AE,∴==2,∴DE∥AB,∴△CDE∽△CBA,∴==,∴==,∵DE∥AB,∴S△ABE=S△ABD,∴S△AEF=S△BDF,∴S△AEF=S△ABD,∵BD=BC=,∴当AB⊥BD时,△ABD的面积最大,最大值=××4=,∴△AEF的面积的最大值=×=,故答案为:三、简答题(本大题共10小题,共96分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)19.(8分)计算:4sin45°.【解答】解:原式=1+2﹣4×=1+2﹣2=1.第28页(共28页)
20.(8分)解不等式组,并写出满足不等式组的所有整数解.【解答】解:解不等式x﹣1<0,得:x<1,解不等式≥x﹣1,得:x≥﹣,则不等式组的解集为﹣≤x<1,∴不等式组的整数解为﹣1、0.21.(8分)某机构为了解宿迁市人口年龄结构情况,对宿迁市的人口数据进行随机抽样分析,绘制了尚不完整的统计图表:人口年龄结构统计表类别ABCD年龄(t岁)0≤t<1515≤t<6060≤t<65t≥65人数(万人)4.711.6m2.7根据以上信息解答下列问题:(1)本次抽样调查,共调查了 20 万人;(2)请计算统计表中m的值以及扇形统计图中“C”对应的圆心角度数;(3)宿迁市现有人口约500万人,请根据此次抽查结果,试估计宿迁市现有60岁及以上的人口数量.【解答】解:(1)本次抽样调查,共调查的人数是:11.6÷58%=20(万人),故答案为:20;(2)“C”的人数有:20﹣4.7﹣11.6﹣2.7=1(万人),∴m=1,扇形统计图中“C”对应的圆心角度数为×360°=18°.答:统计表中m的值是1,扇形统计图中“C”对应的圆心角度数为18°;(3)500×=92.5(万人).第28页(共28页)
答:估计宿迁市现有60岁及以上的人口数量约92.5万人.22.(8分)在①AE=CF;②OE=OF;③BE∥DF这三个条件中任选一个补充在下面横线上,并完成证明过程.已知,如图,四边形ABCD是平行四边形,对角线AC、BD相交于点O,点E、F在AC上, ② (填写序号).求证:BE=DF.【解答】解:选②,如图,连接BF,DE,∵四边形ABCD是平行四边形,∴BO=DO,∵OE=OF,∴四边形BEDF为平行四边形,∴BE=DF.故选择:②(答案不唯一).23.(10分)即将举行的2022年杭州亚运会吉祥物“宸宸”、“琮琮”、“莲莲”,将三张正面分别印有以上3个吉祥物图案的卡片(卡片的形状、大小、质地都相同)背面朝上、洗匀.第28页(共28页)
(1)若从中任意抽取1张,抽得卡片上的图案恰好为“莲莲”的概率是 .(2)若先从中任意抽取1张,记录后放回,洗匀,再从中任意抽取1张,求两次抽取的卡片图案相同的概率.(请用树状图或列表的方法求解)【解答】解:(1)从中任意抽取1张,抽得卡片上的图案恰好为“莲莲”的概率是,故答案为:;(2)把吉祥物“宸宸”、“琮琮”、“莲莲”三张卡片分别记为A、B、C,画树状图如图:共有9种等可能的结果,两次抽取的卡片图案相同的结果有3种,∴两次抽取的卡片图案相同的概率为=.24.(10分)一架无人机沿水平直线飞行进行测绘工作,在点P处测得正前方水平地面上某建筑物AB的顶端A的俯角为30°,面向AB方向继续飞行5米,测得该建筑物底端B的俯角为45°,已知建筑物AB的高为3米,求无人机飞行的高度(结果精确到1米,参考数据:≈1.414,≈1.732).【解答】解:过A作AC⊥PQ,交PQ的延长线于C,如图所示:第28页(共28页)
设AC=x米,由题意得:PQ=5米,∠APC=30°,∠BQC=45°,在Rt△APC中,tan∠APC==tan30°=,∴PC=AC=x(米),在Rt△BCQ中,tan∠BQC==tan45°=1,∴QC=BC=AC+AB=(x+3)米,∵PC﹣QC=PQ=5米,∴x﹣(x+3)=5,解得:x=4(+1),∴BC=4(+1)+3=4+7≈14(米),答:无人机飞行的高度约为14米.25.(10分)如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,以点O为圆心,OA为半径的圆交AB于点C,点D在边OB上,且CD=BD.(1)判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)已知tan∠ODC=,AB=40,求⊙O的半径.【解答】解:(1)直线CD与⊙O相切,理由如下:如图,连接OC,第28页(共28页)
∵OA=OC,CD=BD,∴∠A=∠ACO,∠B=∠DCB,∵∠AOB=90°,∴∠A+∠B=90°,∴∠ACO+∠DCB=90°,∴∠OCD=90°,∴OC⊥CD,又∵OC为半径,∴CD是⊙O的切线,∴直线CD与⊙O相切;(2)∵tan∠ODC==,∴设CD=7x=DB,OC=24x=OA,∵∠OCD=90°,∴OD===25x,∴OB=32x,∵∠AOB=90°,∴AB2=AO2+OB2,∴1600=576x2+1024x2,∴x=1,∴OA=OC=24,∴⊙O的半径为24.26.(10分)一辆快车从甲地驶往乙地,一辆慢车从乙地驶往甲地,两车同时出发,匀速行驶,两车在途中相遇时,快车恰巧出现故障,慢车继续驶往甲地,快车维修好后按原速继续行驶乙地,两车到达各地终点后停止,两车之间的距离s(km)与慢车行驶的时间t第28页(共28页)
(h)之间的关系如图:(1)快车的速度为 100 km/h,C点的坐标为 (8,480) .(2)慢车出发多少小时后,两车相距200km.【解答】解:(1)由图象可知:慢车的速度为:60÷(4﹣3)=60(km/h),∵两车3小时相遇,此时慢车走的路程为:60×3=180(km),∴快车的速度为:(480﹣180)÷3=300÷3=100(km/h),通过图象和快车、慢车两车速度可知快车比慢车先到达终点,∴慢车到达终点时所用时间为:480÷60=8(h),∴C点坐标为:(8,480),故答案为:100,(8,480);(2)设慢车出发t小时后两车相距200km,①相遇前两车相距200km,则:60t+100t+200=480,解得:t=,②相遇后两车相距200km,则:60t+100(t﹣1)﹣480=200,解得:t=,∴慢车出发h或h时两车相距200km,答:慢车出发h或h时两车相距200km.27.(12分)已知正方形ABCD与正方形AEFG,正方形AEFG绕点A旋转一周.(1)如图①,连接BG、CF,求的值;第28页(共28页)
(2)当正方形AEFG旋转至图②位置时,连接CF、BE,分别取CF、BE的中点M、N,连接MN、试探究:MN与BE的关系,并说明理由;(3)连接BE、BF,分别取BE、BF的中点N、Q,连接QN,AE=6,请直接写出线段QN扫过的面积.【解答】解:(1)如图①,连接AF,AC,∵四边形ABCD和四边形AEFG都是正方形,∴AC=AB,AF=AG,∠CAB=∠GAF=45°,∠BAD=90°,∴∠CAF=∠BAG,,∴△CAF∽△BAG,∴=;(2)BE=2MN,MN⊥BE,理由如下:如图②,连接ME,过点C作CH∥EF,交直线ME于H,连接BH,设CF与AD交点为P,CF与AG交点为R,∵CH∥EF,第28页(共28页)
∴∠FCH=∠CFE,∵点M是CF的中点,∴CM=MF,又∵∠CMH=∠FME,∴△CMH≌△FME(ASA),∴CH=EF,ME=HM,∴AE=CH,∵CH∥EF,AG∥EF,∴CH∥AG,∴∠HCF=∠CRA,∵AD∥BC,∴∠BCF=∠APR,∴∠BCH=∠BCF+∠HCF=∠APR+∠ARC,∵∠DAG+∠APR+∠ARC=180°,∠BAE+∠DAG=180°,∴∠BAE=∠BCH,又∵BC=AB,CH=AE,∴△BCH≌△BAE(SAS),∴BH=BE,∠CBH=∠ABE,∴∠HBE=∠CBA=90°,∵MH=ME,点N是BE中点,∴BH=2MN,MN∥BH,∴BE=2MN,MN⊥BE;(3)如图③,取AB中点O,连接ON,OQ,AF,∵AE=6,第28页(共28页)
∴AF=6,∵点N是BE的中点,点Q是BF的中点,点O是AB的中点,∴OQ=AF=3,ON=AE=3,∴点Q在以点O为圆心,3为半径的圆上运动,点N在以点O为圆心,3为半径的圆上运动,∴线段QN扫过的面积=π×(3)2﹣π×32=9π.28.(12分)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于点C.连接AC,BC,点P在抛物线上运动.(1)求抛物线的表达式;(2)如图①,若点P在第四象限,点Q在PA的延长线上,当∠CAQ=∠CBA+45°时,求点P的坐标;(3)如图②,若点P在第一象限,直线AP交BC于点F,过点P作x轴的垂线交BC于点H,当△PFH为等腰三角形时,求线段PH的长.【解答】解:(1)∵A(﹣1,0),B(4,0)是抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴的两个交点,且二次项系数a=,∴根据抛物线的两点式知,y=.(2)根据抛物线表达式可求C(0,2),即OC=2.∴==2,∵∠AOC=∠COB=90°,∴△AOC∽△COB,∴∠ACO=∠CBO,第28页(共28页)
∴∠QAB=∠QAC+∠CAO=∠CBA+45°+∠CAO=∠ACO+∠CAO+45°=135°,∴∠BAP=180°﹣∠QAB=45°,设P(m,n),且过点P作PD⊥x轴于D,则△ADP是等腰直角三角形,∴AD=PD,即m+1=﹣n①,又∵P在抛物线上,∴②,联立①②两式,解得m=6(﹣1舍去),此时n=﹣7,∴点P的坐标是(6,﹣7).(3)设PH与x轴的交点为Q,P(a,),则H(a,),PH=,若FP=FH,则∠FPH=∠FHP=∠BHQ=∠BCO,∴tan∠APQ=tan∠BCO=2,∴AQ=2PQ,即a+1=2(),解得a=3(﹣1舍去),此时PH=.若PF=PH,过点F作FM⊥y轴于点M,∴∠PFH=∠PHF,∵∠CFA=∠PFH,∠QHB=∠PHF,∴∠CFA=∠QHB,又∵∠ACF=∠BQH=90°,∴△ACF∽△BQH,第28页(共28页)
∴CF=AC=,在Rt△CMF中,MF=1,CM=,F(1,),∴AF:,将上式和抛物线解析式联立并解得x=(﹣1舍去),此时PH=.若HF=HP,过点C作CE∥AB交AP于点E(见上图),∵∠CAF+∠CFA=90°,∠PAQ+∠HPF=90°,∠CFA=∠HFP=∠HPF,∴∠CAF=∠PAQ,即AP平分∠CAB,∴CE=CA=,∴E(,2),∴AE:,联立抛物线解析式,解得x=5﹣(﹣1舍去).此时PH=.∴当FP=FH时,PH=;当PF=PH时,PH=;当HF=HP时,PH=;第28页(共28页)
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