试卷答案
寻你做寻,想你所想

江苏省扬州市2023年中考数学模拟考试黑马卷(含解析)


江苏省扬州市2023年中考数学模拟考试黑马卷
满分150分
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.在﹣3,2,﹣6,0四个数中,最小的数是(  )
A.﹣3 B.2 C.﹣6 D.0
2.下列选项中,能确定物体位置的是(  )
A.距离学校500米 B.季华路
C.东经120°,北纬30° D.北偏西60°
3.如图所示,正三棱柱的俯视图是(  )
A. B. C. D.
4.神奇的自然界处处隐含着数学美!生物学家在向日葵圆盘中发现:向日葵籽粒成螺线状排列,螺线的发散角是137.5°.我们知道圆盘一周为360°,360°﹣137.5°=222.5°,137.5°÷222.5°≈0.618.这体现了(  )
A.轴对称 B.旋转 C.平移 D.黄金分割
5.在中国共产主义青年团成立100周年之际,某校团委招募志愿者到六个社区开展“书香成都”全民阅读服务活动,报名人数分别为:56,60,63,60,60,72,则这组数据的众数是(  )
A.56 B.60 C.63 D.72
6.如图,一个隧道的横截面,它的形状是以点O为圆心的圆的一部分,M是⊙O中弦CD的中点,EM经过圆心O交⊙O于点E.若CD=6,EM=9,则⊙O的半径为(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
7.如图,点P为∠MON的平分线上一点,∠APB的两边分别与射线OM,ON交于A,B两点,∠APB绕点P旋转时始终满足OA OB=OP2,若∠MON=54°,则∠APB的度数为(  )
A.153° B.144° C.163° D.162°
8.如图,在平面直角坐标系中,经过A(0,6)的一次函数y1的图象与经过B(0,2)的一次函数y2的图象相交于点C.若点C的纵坐标为3,则函数y=y1 y2的大致图象是(  )
A. B. C. D.
二.填空题(共10小题,满分30分,每小题3分)
9.式子在实数范围内有意义,则x的取值范围是    .
10.风能是一种清洁能源,我国风能储量很大,仅陆地上风能储量就有253000兆瓦,用科学记数法表示为    兆瓦.
11.因式分解:a2﹣9=   .
12.若一组数据2,3,4,5,7的方差是,另一组数据11,12,13,14,15的方差是,则   (填“>”“<”或“=”).
13.设x1、x2是方程x2﹣3x+2=0的两个根,则x1+x2﹣x1 x2=   .
14.在一个不透明的袋中装有7个红球和3个白球,这些球除颜色外无其他差别,随机从袋中摸出一个球,这个球是白球的概率是    .
15.如图,小聪探索发现,当三角板中30°角的顶点A在⊙O上移动,三角板的两边与⊙O相交于点P,Q时,的长度保持不变.若⊙O的半径为3cm,则的长为    cm.
16.如图,在平面直角坐标系中,直线AB经过点和B(0,2),将△ABO沿直线AB翻折,点O的对应点C恰好落在反比例函数的图象上,则k的值为    .
17.某次会议有100人参加,参加会议的每个人都可能是说真话的,也可能是不说真话的,现在知道下面两项事实:①这100人中,至少有1名是不说真话的;②其中任何2人中,至少有1名是说真话的.则这次会议活动中,说真话的人数是    .
18.如图,在△ABC中,∠A=45°,∠ABC=60°,AB=4,D,E分别是射线AB,射线AC上的点,AD,AE的垂直平分线交于点O,当点O落在BC上时,DE长的最小值为    .
三.解答题(共10小题,满分96分)
19.(8分)(1)计算:.
(2)解不等式:.
20.(8分)先化简,再求值:,其中.
21.(8分)某学校开设四门社团课程:A美术创作、B音乐欣赏、C跨学科实践、D劳动教育.为了解学生喜欢的课程,学校随机抽取部分学生进行调查,每名学生只能选择一门课程,并将调查结果整理数据,绘制成如下不完整的统计图.
(1)补全条形统计图;
(2)“B音乐欣赏”课程所对应扇形圆心角的度数为    °;
(3)已知该校有800名学生,请估计该校学生选择“C跨学科实践”课程的人数.
22.(8分)象棋比赛中,采用翻扑克牌比大小的方式决定哪方先走子,五张扑克牌点数分别是1、2、3、4、5,背面无差别,将扑克牌背面朝上,由参赛棋手中一方先翻出一张,然后另一方翻剩下的四张中的一张,点数大者先走;
(1)棋手甲先翻出点数是4,甲先走的概率是    ;
(2)两轮比赛,假设棋手甲翻出点数都是3,求两轮都是甲先走的概率(用画树状图或列表的方法求解).
23.(10分)在2022年北京冬奥会上,除了精彩的赛事,冬奥会吉祥物“冰墩墩”也吸引了不少人的目光,网友戏称:炙手可热,“一墩难求”.某工厂承接了90万个吉祥物的加工任务,为了尽快满足消费者的需求,在实际加工时,每天的产量比原计划提高了50%,结果提前10天完成了这一任务,求原计划每天加工的产量为多少万个.
24.(10分)身高1.65米的兵兵在建筑物前放风筝,风筝不小心挂在了树上,在如图所示的平面图形中,矩形CDEF代表建筑物,兵兵位于建筑物前点B处,风筝挂在建筑物上方的树枝点G处(点G在FE的延长线上),经测量,兵兵与建筑物的距离BC=4米,建筑物底部宽FC=6米,风筝所在点G与建筑物顶点D及风筝线在手中的点A在同一条直线上,点A据地面的高度AB=1.4米,风筝线与水平线夹角为37°.
(1)求风筝据地面的高度GF;
(2)在建筑物后面有长5米的梯子MN,梯脚M在距离3米处固定摆放,通过计算说明;若兵兵充分利用梯子和一根3.5米长的竹竿能否触到挂在树上的风筝?(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)
25.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,以AC为直径作⊙O,交BC于点D,过点D作DE⊥AB,垂足为E,延长AC、ED交于点F.
(1)求证:EF为⊙O的切线;
(2)当CD=2,⊙O的半径为时,求tan∠BDE的值.
26.(10分)如图,在平面直角坐标系中,线段AB的端点为A(1,0),B(6,10).
(1)求AB所在直线的解析式;
(2)某同学设计了一个动画;
在函数y=﹣2x+b中,输入b的值,得到直线CD,其中点D在x轴上,点C在y轴上.
①在输入过程中,若△ABD的面积为5,直线CD就会发蓝光,求此时输入的b值;
②若直线CD与线段AB有交点,且交点的横坐标不大于纵坐标时,直线CD就会发红光,直接写出此时输入的b的取值范围.
27.(12分)综合与实践
问题情境
在综合与实践课上,老师组织同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
操作发现
某数学小组对图1的矩形纸片ABCD进行如下折叠操作:
第一步:如图2,把矩形纸片ABCD对折,使AD与BC重合,得到折痕MN,然后把纸片展开;
第二步:如图3,将图2中的矩形纸片沿过点B的直线折叠,使得点A落在MN上的点A'处,折痕与AD交于点E,然后展开纸片,连接AA',BA',EA'.
问题解决
(1)请在图2中利用尺规作图,作出折痕BE;(保留作图痕迹)
(2)请你判断图3中△ABA'的形状,并说明理由;
(3)如图4,折痕BE与MN交于点F,BA'的延长线交直线CD于点P,若MF=1,BC=7,请你直接写出PD的长.
28.(12分)已知抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(2,0),C(0,﹣1).
(1)求抛物线的解析式;
(2)D为抛物线y=ax2+bx+c上不与抛物线的顶点和点A,B重合的动点.
①设抛物线的对称轴与直线AD交于点F,与直线BD交于点G,点F关于x轴的对称点为F′,求证:GF′的长度为定值;
②当∠BAD=45°时,过线段AD上的点H(不含端点A,D)作AD的垂线,交抛物线于P,Q两点,求PH QH的最大值.
江苏省扬州市2023年中考数学模拟考试黑马卷
试题解析
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.在﹣3,2,﹣6,0四个数中,最小的数是(  )
A.﹣3 B.2 C.﹣6 D.0
【分析】正数大于0,负数小于0,正数大于负数,两个负数比较大小,绝对值大的反而小.
【解答】解:∵﹣6<﹣3<0<2,
∴最小的数是﹣6,
故选:C.
2.下列选项中,能确定物体位置的是(  )
A.距离学校500米 B.季华路
C.东经120°,北纬30° D.北偏西60°
【分析】确定一个物体的位置,要用一个有序数对,即用两个数据.找到一个数据的选项即为所求.
【解答】解:A.距离学校500米,不是有序数对,不能确定物体的位置,故本选项不合题意;
B.季华路,不是有序数对,不能确定物体的位置,故本选项不符合题意;
C.东经120°,北纬30°,是有序数对,能确定物体的位置,故本选项符合题意;
D.北偏西60°,不是有序数对,不能确定物体的位置,故本选项不合题意.
故选:C.
3.如图所示,正三棱柱的俯视图是(  )
A. B. C. D.
【分析】正三棱柱从上面看到的图形即俯视图.
【解答】解:俯视图是从上面看所得到的图形,看见的棱用实线表示,看不见的用虚线表示,
故选:B.
4.神奇的自然界处处隐含着数学美!生物学家在向日葵圆盘中发现:向日葵籽粒成螺线状排列,螺线的发散角是137.5°.我们知道圆盘一周为360°,360°﹣137.5°=222.5°,137.5°÷222.5°≈0.618.这体现了(  )
A.轴对称 B.旋转 C.平移 D.黄金分割
【分析】根据黄金分割的定义判断即可.
【解答】解:因为0.618是黄金分割数,
所以体现了黄金分割.
故选:D.
5.在中国共产主义青年团成立100周年之际,某校团委招募志愿者到六个社区开展“书香成都”全民阅读服务活动,报名人数分别为:56,60,63,60,60,72,则这组数据的众数是(  )
A.56 B.60 C.63 D.72
【分析】根据众数的定义求解即可.
【解答】解:由题意知,这组数据中60出现3次,次数最多,
∴这组数据的众数是60,
故选:B.
6.如图,一个隧道的横截面,它的形状是以点O为圆心的圆的一部分,M是⊙O中弦CD的中点,EM经过圆心O交⊙O于点E.若CD=6,EM=9,则⊙O的半径为(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
【分析】因为M是⊙O弦CD的中点,根据垂径定理,EM⊥CD,则CM=DM=3,在Rt△COM中,有OC2=CM2+OM2,可求得OM,进而就可求得EM.
【解答】解:∵M是⊙O弦CD的中点,
∴EM⊥CD,
∵CD=6,
∴CM=CD=3,
设OC是x米,则OM=9﹣x,
在Rt△COM中,有OC2=CM2+OM2,
即:x2=32+(9﹣x)2,
解得:x=5,
∴OC=5.
故选:B.
7.如图,点P为∠MON的平分线上一点,∠APB的两边分别与射线OM,ON交于A,B两点,∠APB绕点P旋转时始终满足OA OB=OP2,若∠MON=54°,则∠APB的度数为(  )
A.153° B.144° C.163° D.162°
【分析】通过证明△AOP∽△POB可得∠OAP=∠OPB,即可解决问题.
【解答】解:∵OP平分∠MON,
∴∠AOP=∠BOP=27°,
∵OA OB=OP2,即,
∴△AOP∽△POB,
∴∠OAP=∠OPB,
∵∠AOP+∠OAP+∠APO=180°,
∴∠OAP+∠APO=153°,
∴∠OPB+∠APO=153°,即∠APB=153°,
故选:A.
8.如图,在平面直角坐标系中,经过A(0,6)的一次函数y1的图象与经过B(0,2)的一次函数y2的图象相交于点C.若点C的纵坐标为3,则函数y=y1 y2的大致图象是(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意设C(m,3),y1=k1x+6,y2=k2x+2,由一次函数y1的图象与一次函数y2的图象相交于点C,求得k1=﹣,k2=,即y1=﹣x+6,y2=x+2,得到y=y1 y2=(﹣x+6)(x+2)=﹣x2+12,然后根据二次函数的性质判断即可.
【解答】解:根据题意设C(m,3),y1=k1x+6,y2=k2x+2,
∴一次函数y1的图象与一次函数y2的图象相交于点C,
∴3=mk1+6,3=mk2+2,
∴k1=﹣,k2=,
∴y1=﹣x+6,y2=x+2,
∴y=y1 y2=(﹣x+6)(x+2)=﹣x2+12,
∴函数y是二次函数,
∵﹣<0,
∴函数y图象开口向下,顶点为(0,12),
故选:C.
二.填空题(共10小题,满分30分,每小题3分)
9.式子在实数范围内有意义,则x的取值范围是  x≥3 .
【分析】直接利用二次根式的有意义的条件得出x的取值范围,进而得出答案.
【解答】解:由题意可得:x﹣3≥0,
解得:x≥3.
故答案为:x≥3.
10.风能是一种清洁能源,我国风能储量很大,仅陆地上风能储量就有253000兆瓦,用科学记数法表示为  2.53×105 兆瓦.
【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≥10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:数字253000用科学记数法可表示为2.53×105.
故答案为:2.53×105.
11.因式分解:a2﹣9= (a+3)(a﹣3) .
【分析】a2﹣9可以写成a2﹣32,符合平方差公式的特点,利用平方差公式分解即可.
【解答】解:a2﹣9=(a+3)(a﹣3).
12.若一组数据2,3,4,5,7的方差是,另一组数据11,12,13,14,15的方差是,则 > (填“>”“<”或“=”).
【分析】先计算两组数据的平均数,再计算两组数据的方差比较即可.
【解答】解:∵1=(2+3+4+5+7)=4.2,2=(11+12+13+14+15)=13,
∴=[(7﹣4.2)2+(2﹣4.2)2+(3﹣4.2)2+(4﹣4.2)2+(5﹣4.2)2]=2.952,
=[(11﹣13)2+(12﹣13)2+(13﹣13)2+(14﹣13)2+(15﹣13)2]=2,
∴>.
故答案为:>.
13.设x1、x2是方程x2﹣3x+2=0的两个根,则x1+x2﹣x1 x2= 1 .
【分析】由韦达定理可知x1+x2=3,x1 x2=2,代入计算即可;
【解答】解:x1、x2是方程x2﹣3x+2=0的两个根,
∴x1+x2=3,x1 x2=2,
∴x1+x2﹣x1 x2=3﹣2=1;
故答案为1;
14.在一个不透明的袋中装有7个红球和3个白球,这些球除颜色外无其他差别,随机从袋中摸出一个球,这个球是白球的概率是   .
【分析】根据随机事件的概率计算方法进行计算即可得出答案.
【解答】解:P(这个球是白球)==.
故答案为:.
15.如图,小聪探索发现,当三角板中30°角的顶点A在⊙O上移动,三角板的两边与⊙O相交于点P,Q时,的长度保持不变.若⊙O的半径为3cm,则的长为  π cm.
【分析】连接OP,OQ,根据圆周角定理求出∠POQ=60°,再根据弧长公式即可求解.
【解答】解:连接OP,OQ,
∵∠PAQ=30°,
∴∠POQ=60°,
∵⊙O的半径为3cm,
∴PQ弧长为:=π,
故答案为:π.
16.如图,在平面直角坐标系中,直线AB经过点和B(0,2),将△ABO沿直线AB翻折,点O的对应点C恰好落在反比例函数的图象上,则k的值为  ﹣3 .
【分析】先过点C作CD⊥x轴于D,作CE⊥y轴于E,构造矩形CDOE,再根据折叠的性质求得AC=2,∠ACD=30°,根据直角三角形的性质以及勾股定理,求得AD与CD的长,得出点C的坐标,最后计算反比例函数解析式即可.
【解答】解:过点C作CD⊥x轴于D,作CE⊥y轴于E,则CE=DO,CD=EO,
∵A(﹣2,0),B(0,2),
∴AO=2,OB=2,
∴AB=4,
∴tan∠BAO==,
∴∠BAO=30°,
由折叠得,AC=AO=2,∠CAB=30°,
∴∠CAD=60°,
在Rt△ACD中,∠ACD=30°,
∴AD=AC=,CD=3,
∴DO=AO﹣AD=2﹣=,OE=CD=3,
∵点C在第二象限,
∴C(﹣,3),
∵点C在双曲线y=(k≠0)上,
∴k=﹣×3=﹣3,
故答案为:﹣3.
17.某次会议有100人参加,参加会议的每个人都可能是说真话的,也可能是不说真话的,现在知道下面两项事实:①这100人中,至少有1名是不说真话的;②其中任何2人中,至少有1名是说真话的.则这次会议活动中,说真话的人数是  99人 .
【分析】首先根据①,这次会议活动中,说真话的人数最多是99人,然后根据②,假设有2人不说真话,不满足“其中任何2人中,至少有1名是说真话的”,所以只能有1人不说真话,所以说真话的人数是99人.
【解答】解:∵这100人中,至少有1名是不说真话的,100﹣1=99(人),
∴说真话的人数最多是99人;
假设有2人不说真话,当抽到的2人都是不说真话的人的时候,不满足“其中任何2人中,至少有1名是说真话的”,
∴只能有1人不说真话,
∴说真话的人数是99人.
故答案为:99人.
18.如图,在△ABC中,∠A=45°,∠ABC=60°,AB=4,D,E分别是射线AB,射线AC上的点,AD,AE的垂直平分线交于点O,当点O落在BC上时,DE长的最小值为  2 .
【分析】以O为圆心,OD长为半径作△ADE外接圆⊙O,连接OD,OE,OA,由圆周角定理推出△ODE是等腰直角三角形,得到DE=OD=OA,当OA⊥BC时,OA长最小,由锐角的正弦求出OA长即可解决问题.
【解答】解:∵AD,AE的垂直平分线交于点O,
∴OD=OA=OE,
∴点O是△ADE外接圆的圆心,
以O为圆心,OD长为半径作△ADE外接圆⊙O,连接OD,OE,OA,
∵∠BAC=45°,
∴∠DOE=2∠BAC=90°,
∵OD=OE,
∴△ODE是等腰直角三角形,
∴DE=OD=OA,
∴当OA长最小时DE长最小,
当OA⊥BC时,OA长最小,
∵∠ABC=60°,AB=4,
∴sin∠ABC===,
∴AO=2,
∴DE长的最小值是OA=2.
故答案为:2.
三.解答题(共10小题,满分96分)
19.(8分)(1)计算:.
(2)解不等式:.
【分析】(1)先化简二次根式、取绝对值符号、计算负整数指数幂、代入三角函数值,再计算加减即可;
(2)根据解一元一次不等式基本步骤:去分母、去括号、移项、合并同类项、系数化为1可得.
【解答】解:(1)原式=2+3﹣﹣3﹣
=0;
(2)去分母得,x+1≥6(x﹣1)﹣8,
去括号得,x+1≥6x﹣6﹣8,
移项得,x﹣6x≥﹣6﹣8﹣1,
合并同类项得,﹣5x≥﹣15.
系数化为1,得x≤3.
20.(8分)先化简,再求值:,其中.
【分析】先算括号内的式子,然后算除法即可将所求式子化简,再将m的值代入化简后的式子计算即可.
【解答】解:÷



=m+3,
当m=﹣3时,原式=﹣3+3=.
21.(8分)某学校开设四门社团课程:A美术创作、B音乐欣赏、C跨学科实践、D劳动教育.为了解学生喜欢的课程,学校随机抽取部分学生进行调查,每名学生只能选择一门课程,并将调查结果整理数据,绘制成如下不完整的统计图.
(1)补全条形统计图;
(2)“B音乐欣赏”课程所对应扇形圆心角的度数为  108 °;
(3)已知该校有800名学生,请估计该校学生选择“C跨学科实践”课程的人数.
【分析】(1)根据D课程的人数和所占的百分比求出样本容量,用总人数减去A、B、D的人数,求出C的人数,从而补全统计图;
(2)用“B音乐欣赏”所占的百分比乘360°即可;
(3)用800乘样本中“C跨学科实践”课程的人数所占比例即可.
【解答】解:(1)由题意得,样本容量为:48÷24%=200,
故C的人数为:200﹣36﹣60﹣48=56,
补全条形统计图如下:
(2)“B音乐欣赏”课程所对应扇形圆心角的度数为360°×=108°,
故答案为:108;
(3)800×=224(人),
答:估计该校选择“C跨学科实践”课程的人数大约为224人.
22.(8分)象棋比赛中,采用翻扑克牌比大小的方式决定哪方先走子,五张扑克牌点数分别是1、2、3、4、5,背面无差别,将扑克牌背面朝上,由参赛棋手中一方先翻出一张,然后另一方翻剩下的四张中的一张,点数大者先走;
(1)棋手甲先翻出点数是4,甲先走的概率是   ;
(2)两轮比赛,假设棋手甲翻出点数都是3,求两轮都是甲先走的概率(用画树状图或列表的方法求解).
【分析】(1)直接利用概率公式计算;
(2)先利用列表法展示所有16种等可能的结果,再找出两轮都是甲先走的结果数,然后根据概率公式求解.
【解答】解:(1)甲先走的概率是;
故答案为:;
(2)对手翻牌的情况:
第二次第一次 1 2 4 5
1 √ √ × ×
2 √ √ × ×
4 × × × ×
5 × × × ×
共有16种等可能的结果,其中两轮都是甲先走的结果数为4,
所以两轮都是甲先走的概率==.
23.(10分)在2022年北京冬奥会上,除了精彩的赛事,冬奥会吉祥物“冰墩墩”也吸引了不少人的目光,网友戏称:炙手可热,“一墩难求”.某工厂承接了90万个吉祥物的加工任务,为了尽快满足消费者的需求,在实际加工时,每天的产量比原计划提高了50%,结果提前10天完成了这一任务,求原计划每天加工的产量为多少万个.
【分析】设原计划每天加工x万个,则实际每天加工(1+50%)x万个,利用工作时间=工作总量÷工作效率,结合实际比原计划提前10天完成任务,即可得出关于x的分式方程,解之经检验后,即可得出x的值,即可求出结论.
【解答】解:设原计划每天加工x万个,则实际每天加工(1+50%)x万个,
根据题意得:﹣=10,
解得:x=3,
经检验,x=3是所列方程的解,且符合题意,
答:原计划每天加工3万个.
24.(10分)身高1.65米的兵兵在建筑物前放风筝,风筝不小心挂在了树上,在如图所示的平面图形中,矩形CDEF代表建筑物,兵兵位于建筑物前点B处,风筝挂在建筑物上方的树枝点G处(点G在FE的延长线上),经测量,兵兵与建筑物的距离BC=4米,建筑物底部宽FC=6米,风筝所在点G与建筑物顶点D及风筝线在手中的点A在同一条直线上,点A据地面的高度AB=1.4米,风筝线与水平线夹角为37°.
(1)求风筝据地面的高度GF;
(2)在建筑物后面有长5米的梯子MN,梯脚M在距离3米处固定摆放,通过计算说明;若兵兵充分利用梯子和一根3.5米长的竹竿能否触到挂在树上的风筝?(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)
【分析】(1)过A作AP⊥GF于点P.在Rt△PAG中利用三角函数求得GP的长,进而求得GF的长;
(2)在直角△MNF中,利用勾股定理求得NF的长度,NF的长加上身高再加上竹竿长,与GF比较大小即可.
【解答】解:(1)过A作AP⊥GF于点P,
则AP=BF=10米,AB=PF=1.4米,∠GAP=37°,
在Rt△PAG中,tan∠PAG=,
∴GP=AP tan37°≈10×0.75=7.5(米).
∴GF=7.5+1.4=8.9(米).
(2)由题意可知MN=5,MF=3,
∴在直角△MNF中,NF==4米,
∵4+1.65+3.5=9.15>8.9,
∴能触到挂在树上的风筝.
25.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,以AC为直径作⊙O,交BC于点D,过点D作DE⊥AB,垂足为E,延长AC、ED交于点F.
(1)求证:EF为⊙O的切线;
(2)当CD=2,⊙O的半径为时,求tan∠BDE的值.
【分析】(1)连接AD、OD,如图,先根据圆周角定理得到∠ADC=90°,则利用等腰三角形的性质得到BD=CD,则OD为△ABC的中位线,所以OD∥AB,然后根据平行线的性质得到OD⊥DE,
然后根据切线的判定方法得到结论;
(2)先证明∠DAC=∠BDE,再利用勾股定理计算出AD=4,则利用正切的定义得到tan∠DAC=,从而得到tan∠BDE的值.
【解答】(1)证明:连接AD、OD,如图,
∵AC为⊙O的直径,
∴∠ADC=90°,
∴AD⊥BC,
∵AB=AC,
∴BD=CD,
∵OA=OC,
∴OD为△ABC的中位线,
∴OD∥AB,
∴DE⊥AB,
∴OD⊥DE,
而OD为⊙O的半径,
∴EF为⊙O的切线;
(2)解:∵DE⊥AB,
∴∠B+∠BDE=90°,
∵∠ACD+∠DAC=90°,∠B=∠ACD,
∴∠DAC=∠BDE,
在Rt△ADC中,∵CD=2,AC=2,
∴AD==4,
∴tan∠DAC===,
∴tan∠BDE=.
26.(10分)如图,在平面直角坐标系中,线段AB的端点为A(1,0),B(6,10).
(1)求AB所在直线的解析式;
(2)某同学设计了一个动画;
在函数y=﹣2x+b中,输入b的值,得到直线CD,其中点D在x轴上,点C在y轴上.
①在输入过程中,若△ABD的面积为5,直线CD就会发蓝光,求此时输入的b值;
②若直线CD与线段AB有交点,且交点的横坐标不大于纵坐标时,直线CD就会发红光,直接写出此时输入的b的取值范围.
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)①先求出,则,再由△ABD的面积为5,得到,即可建立方程,解方程即可得到答案;②先求出直线CD恰好经过A和恰好经过B时b的值,由此得到当2≤b≤22时,直线CD与线段AB有交点,再求出直线CD与线段AB的交点坐标为,根据交点的横坐标不大于纵坐标,建立不等式,解不等式即可得到答案.
【解答】解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b',
把A(1,0),B(6,10)代入y=kx+b'中得:,
∴,
∴直线AB的解析式为y=2x﹣2;
(2)解:①在y=﹣2x+b中,当y=0时,,
∴,
∴,
∵△ABD的面积为5,
∴,
∴,
∴,
∴b=0或b=4;
②当直线y=﹣2x+b恰好经过A(1,0)时,则﹣2+b=0,
∴b=2;
当直线y=﹣2x+b恰好经过B(6,10)时,则﹣12+b=10,
∴b=22,
∴当2≤b≤22时,直线CD与线段AB有交点,
联立,解得,
∴直线CD与线段AB的交点坐标为,
∵交点的横坐标不大于纵坐标,
∴,即2b+4≤4b﹣8,
解得b≥6,
综上所述,6≤b≤22.
27.(12分)综合与实践
问题情境
在综合与实践课上,老师组织同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.
操作发现
某数学小组对图1的矩形纸片ABCD进行如下折叠操作:
第一步:如图2,把矩形纸片ABCD对折,使AD与BC重合,得到折痕MN,然后把纸片展开;
第二步:如图3,将图2中的矩形纸片沿过点B的直线折叠,使得点A落在MN上的点A'处,折痕与AD交于点E,然后展开纸片,连接AA',BA',EA'.
问题解决
(1)请在图2中利用尺规作图,作出折痕BE;(保留作图痕迹)
(2)请你判断图3中△ABA'的形状,并说明理由;
(3)如图4,折痕BE与MN交于点F,BA'的延长线交直线CD于点P,若MF=1,BC=7,请你直接写出PD的长.
【分析】(1)由题意画出图形即可;
(2)由折叠的性质可得AB=AB',MN⊥AB,AM=BM,可证出A'A=A'B=AB,则可得出结论;
(3)由等边三角形的性质及直角三角形的性质求出DH和CD的长,证明△PDH∽△PCB,由相似三角形的性质得出,则可得出答案.
【解答】解:如图2,BE为所求.
(2)△ABA'是等边三角形.
理由如下:由折叠的性质可得AB=AB',MN⊥AB,AM=BM,
∴MN是AB的垂直平分线,
∴A'A=A'B,
∴A'A=A'B=AB,
∴△ABA'是等边三角形;
(3)如图4,
∵△ABA'是等边三角形,
∴∠ABA'=60°,
∴∠MBF=30°,
在Rt△BMF中,MF=1,
∴BM=,
∴AB=2BM=2,
在Rt△ABH中,∠ABH=60°,
∴AH=AB tan60°=2=6,
∵BC=AD=1,
∴DH=AD﹣AH=7﹣6=1,
∵四边形ABCD是矩形,
∴DH∥BC,AB=CD=2,
∴△PDH∽△PCB,
∴,
设PD=x,
∴,
解得x=,
∴PD=.
28.(12分)已知抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0),B(2,0),C(0,﹣1).
(1)求抛物线的解析式;
(2)D为抛物线y=ax2+bx+c上不与抛物线的顶点和点A,B重合的动点.
①设抛物线的对称轴与直线AD交于点F,与直线BD交于点G,点F关于x轴的对称点为F′,求证:GF′的长度为定值;
②当∠BAD=45°时,过线段AD上的点H(不含端点A,D)作AD的垂线,交抛物线于P,Q两点,求PH QH的最大值.
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)①求出点D(2k+2,2k2+3k),点B、D的坐标得,直线BD的表达式为:y=(2k+3)x﹣(2k+3),进而求解;
②由PH QH=2MH QH=2(﹣s)(t﹣)=2()×(s+t)﹣2st﹣(m﹣1)2=﹣(m﹣4)2+≤,即可求解.
【解答】(1)解:由题意得:,解得:,
则抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣1①;
(2)①证明:设直线AD的表达式为:y=k(x+1)=kx+k②,
联立①②得:x2﹣x﹣1=kx+k,
解得:x=2k+2(不合题意的值已舍去),
则点D(2k+2,2k2+3k),
设直线AD的表达式为:y=k(x+1)=kx+k②,
当k>0时,如图,
由抛物线的表达式知,其对称轴为x=,
当x=时,y=k(x+1)=kx+k=,即点F(,),
则点F′的坐标为:(,﹣),
由点B、D的坐标得,直线BD的表达式为:y=(2k+3)x﹣(2k+3),
当x=时,y=(2k+3)x﹣(2k+3)=﹣﹣
则F′G=﹣++=为定值;
当k<0时,同理可得:F′G=为定值;
②解:设AD交PQ于点H,过点H作x轴的平行线交过点Q与y轴的平行线于点N,交过点P与y轴的平行线于点M,
当∠BAD=45°时,则直线AD的表达式为:y=x+1,
则直线PQ和x轴负半轴的夹角为45°,
则MH=PH,NH=HQ,
则PH QH=2MH QH,
设直线PQ和y轴交点坐标为:(0,m),则PQ的表达式为:y=﹣x+m,
联立y=x+1和y=﹣x+m并解得:x=(m﹣1)=xH,
设点P、Q的横坐标分别为:s,t,
联立y=x2﹣x﹣1和y=x+m得:x2﹣x﹣1=x+m,
则s+t=3,st=﹣2﹣2m,
则PH QH=2MH QH=2(﹣s)(t﹣)=2()×(s+t)﹣2st﹣(m﹣1)2=﹣(m﹣4)2+≤,
即PH QH的最大值为:;
当点D在x轴下方时,同理可得:PH QH的最大值为:;
故PH QH的最大值为:.

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