一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求,答案涂在答题卡上) 1.﹣7的倒数是( ) A.﹣
B.
C.﹣7
D.7
2.如图所示的几何体是由6个大小相同的小立方块搭成,它的俯视图是( )
A. B.
C. D.
3.2021年5月15日7时18分,天问一号探测器成功着陆距离地球逾3亿千米的神秘火星,在火星上首次留下中国人的印迹,这是我国航天事业发展的又一具有里程碑意义的进展.将数据3亿用科学记数法表示为( ) A.3×105
B.3×106
C.3×107
D.3×108
4.在平面直角坐标系xOy中,点M(﹣4,2)关于x轴对称的点的坐标是( ) A.(﹣4,2)
B.(4,2)
C.(﹣4,﹣2)
D.(4,﹣2)
5.下列计算正确的是( ) A.3mn﹣2mn=1 C.(﹣m)3•m=m4
B.(m2n3)2=m4n6 D.(m+n)2=m2+n2
6.如图,四边形ABCD是菱形,点E,F分别在BC,DC边上,添加以下条件不能判定△ABE≌△ADF的是( )
A.BE=DF
B.∠BAE=∠DAF
C.AE=AD
D.∠AEB=∠AFD
7.菲尔兹奖是数学领域的一项国际大奖,常被视为数学界的诺贝尔奖,每四年颁发一次,最近一届获奖者获奖时的年龄(单位:岁)分别为:30,40,34,36,则这组数据的中位数是( ) A.34 8.分式方程A.x=2
+
B.35
=1的解为( ) B.x=﹣2
C.x=1
D.x=﹣1
C.36
D.40
9.《九章算术》卷八方程第十题原文为:“今有甲、乙二人持钱不知其数.甲得乙半而钱五十,乙得甲太半而亦钱五十.问:甲、乙持钱各几何?”题目大意是:甲、乙两人各带了若干钱.如果甲得到乙所有钱的一半,那么甲共有钱50;如果乙得到甲所有钱的,那么乙也共有钱50.问:甲、乙两人各带了多少钱?设甲、乙两人持钱的数量分别为x,y,则可列方程组为( )
A. B.
C. D.
10.如图,正六边形ABCDEF的边长为6,以顶点A为圆心,AB的长为半径画圆,则图中阴影部分的面积为( )
A.4π
B.6π
C.8π
D.12π
二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,答案写在答题卡上)
11.(4分)因式分解:x2﹣4= .
12.(4分)如图,数字代表所在正方形的面积,则A所代表的正方形的面积为 .
13.(4分)在平面直角坐标系xOy中,若抛物线y=x2+2x+k与x轴只有一个交点,则k= . 14.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,按以下步骤作图:①以点A为圆心,以任意长为半径作弧,分别交AC,AB于点M,N;②分别以M,N为圆心,以大于MN的长为半径作弧,两弧在∠BAC内交于点O;③作射线AO,交BC于点D.若点D到AB的距离为1,则BC的长为 .
三、解答题(本大题共6个小题,共分,解答过程写在答题卡上) 15.(12分)(1)计算:(2)解不等式组:
+(1+π)0﹣2cos45°+|1﹣
.
|.
16.(6分)先化简,再求值:(1+)÷,其中a=﹣3.
17.(8分)为有效推进儿童青少年近视防控工作,教育部等十五部门联合制定《儿童青少年近视防控光明行动工作方案(2021﹣2025年)》,共提出主要任务,其中第三项任务为强化户外活动和体育锻炼.我市各校积极落实方案精神,某学校决定开设以下四种球类的户外体育选修课程:篮球、足球、排球、乒乓球.为了解学生需求,该校随机对本校部分学生进行了“你选择哪种球类课程”的调查(要求必须选择且只能选择其中一门课程),并根据调查结果绘制成不完整的统计图表. 课程
人数
篮球 足球 排球 乒乓球
m 21 30 n
根据图表信息,解答下列问题: (1)分别求出表中m,n的值;
(2)求扇形统计图中“足球”对应的扇形圆心角的度数;
(3)该校共有2000名学生,请你估计其中选择“乒乓球”课程的学生人数.
18.(8分)越来越多太阳能路灯的使用,既点亮了城市的风景,也是我市积极落实节能环保的举措.某校学生开展综合实践活动,测量太阳能路灯电池板离地面的高度.如图,已知测倾器的高度为1.6米,在测点A处安置测倾器,测得点M的仰角∠MBC=33°,在与点A相距3.5米的测点D处安置测倾器,测得点M的仰角∠MEC=45°(点A,D与N在一条直线上),求电池板离地面的高度MN的长.(结果精确到1米;参考数据sin33°≈0.,cos33°≈0.84,tan33°≈0.65)
19.(10分)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x+的图象与反比例函数y=(x>0)的图象相交于点A(a,3),与x轴相交于点B. (1)求反比例函数的表达式;
(2)过点A的直线交反比例函数的图象于另一点C,交x轴正半轴于点D,当△ABD是以BD为底的等腰三角形时,求直线AD的函数表达式及点C的坐标.
20.(10分)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,连接AC,BC,D为AB延长线上一点,连接CD,且∠BCD=∠A. (1)求证:CD是⊙O的切线; (2)若⊙O的半径为
,△ABC的面积为2
,求CD的长;
=,求
(3)在(2)的条件下,E为⊙O上一点,连接CE交线段OA于点F,若BF的长.
一、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在答题卡上)
21.(4分)在正比例函数y=kx中,y的值随着x值的增大而增大,则点P(3,k)在第 象限.
22.(4分)若m,n是一元二次方程x2+2x﹣1=0的两个实数根,则m2+4m+2n的值是 . 23.(4分)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=
x+
与⊙O相交于A,B两点,
且点A在x轴上,则弦AB的长为 .
24.(4分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=8,点E,F分别在边AD,BC上,且AE=3,按以下步骤操作:
第一步,沿直线EF翻折,点A的对应点A′恰好落在对角线AC上,点B的对应点为B′,则线段BF的长为 ;
第二步,分别在EF,A′B′上取点M,N,沿直线MN继续翻折,使点F与点E重合,则线段MN的长为 .
25.(4分)我们对一个三角形的顶点和边都赋给一个特征值,并定义:从任意顶点出发,沿顺时针或逆时针方向依次将顶点和边的特征值相乘,再把三个乘积相加,所得之和称为此三角形的顺序旋转和或逆序旋转和.如图1,ar+cq+bp是该三角形的顺序旋转和,ap+bq+cr是该三角形的逆序旋转和.已知某三角形的特征值如图2,若从1,2,3中任取一个数作为x,从1,2,3,4中任取一个数作为y,则对任意正整数z,此三角形的顺序旋转和与逆序旋转和的差都小于4的概率是 .
二、解答题(本大题共3个小题,共30分,答过程写在答题卡上)
26.(8分)为改善城市人居环境,《成都市生活垃圾管理条例》(以下简称《条例》)于2021年3月1日起正式施行.某区域原来每天需要处理生活垃圾920吨,刚好被12个A型和10个B型预处置点位进行初筛、压缩等处理.已知一个A型点位比一个B型点位每天多处理7吨生活垃圾.
(1)求每个B型点位每天处理生活垃圾的吨数;
(2)由于《条例》的施行,垃圾分类要求提高,在每个点位每天将少处理8吨生活垃圾,同时由于市民环保意识增强,该区域每天需要处理的生活垃圾比原来少10吨.若该区域
计划增设A型、B型点位共5个,试问至少需要增设几个A型点位才能当日处理完所有生活垃圾?
27.(10分)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,将ABC绕点B顺时针旋转得到△A′BC′,其中点A,C的对应点分别为点A′,C′. (1)如图1,当点A′落在AC的延长线上时,求AA′的长;
(2)如图2,当点C′落在AB的延长线上时,连接CC′,交A′B于点M,求BM的长;
(3)如图3,连接AA′,CC′,直线CC′交AA′于点D,点E为AC的中点,连接DE.在旋转过程中,DE是否存在最小值?若存在,求出DE的最小值;若不存在,请说明理由.
28.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=a(x﹣h)2+k与x轴相交于O,A两点,顶点P的坐标为(2,﹣1).点B为抛物线上一动点,连接AP,AB,过点B的直线与抛物线交于另一点C. (1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点B的横坐标与纵坐标相等,∠ABC=∠OAP,且点C位于x轴上方,求点C的坐标;
(3)若点B的横坐标为t,∠ABC=90°,请用含t的代数式表示点C的横坐标,并求出当t<0时,点C的横坐标的取值范围.
2021年四川省成都市中考数学试卷
参与试题解析
一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求,答案涂在答题卡上) 1.﹣7的倒数是( ) A.﹣
B.
C.﹣7
D.7
【分析】根据倒数:乘积是1的两数互为倒数,即可得出答案. 【解答】解:∵﹣7×(﹣)=1, ∴﹣7的倒数是:﹣. 故选:A.
2.如图所示的几何体是由6个大小相同的小立方块搭成,它的俯视图是( )
A. B.
C. D.
【分析】找到从上面看所得到的图形即可,注意所有的看到的棱都应表现在俯视图中. 【解答】解:从上面看,底层的最右边是一个小正方形,上层是四个小正方形,右齐. 故选:C.
3.2021年5月15日7时18分,天问一号探测器成功着陆距离地球逾3亿千米的神秘火星,在火星上首次留下中国人的印迹,这是我国航天事业发展的又一具有里程碑意义的进展.将数据3亿用科学记数法表示为( ) A.3×105
B.3×106
C.3×107
D.3×108
【分析】用科学记数法表示较大的数时,一般形式为a×10n,其中1≤|a|<10,n为整数,
且n比原来的整数位数少1,据此判断即可. 【解答】解:3亿=300000000=3×108. 故选:D.
4.在平面直角坐标系xOy中,点M(﹣4,2)关于x轴对称的点的坐标是( ) A.(﹣4,2)
B.(4,2)
C.(﹣4,﹣2)
D.(4,﹣2)
【分析】根据关于x轴的对称点的坐标特点:横坐标不变,纵坐标互为相反数,即可得出答案.
【解答】解:点M(﹣4,2)关于x轴对称的点的坐标是(﹣4,﹣2). 故选:C.
5.下列计算正确的是( ) A.3mn﹣2mn=1 C.(﹣m)3•m=m4
B.(m2n3)2=m4n6 D.(m+n)2=m2+n2
【分析】分别根据合并同类项法则,积的乘方运算法则,同底数幂的乘法法则以及完全平方公式逐一判断即可.
【解答】解:A.3mn﹣2mn=mn,故本选项不合题意; B.(m2n3)2=m4n6,故本选项符合题意; C.(﹣m)3•m=﹣m4,故本选项不合题意; D.(m+n)2=m2+2mn+n2,故本选项不合题意; 故选:B.
6.如图,四边形ABCD是菱形,点E,F分别在BC,DC边上,添加以下条件不能判定△ABE≌△ADF的是( )
A.BE=DF
B.∠BAE=∠DAF
C.AE=AD
D.∠AEB=∠AFD
【分析】由四边形ABCD是菱形可得:AB=AD,∠B=∠D,再根据每个选项添加的条件逐一判断.
【解答】解:由四边形ABCD是菱形可得:AB=AD,∠B=∠D, A、添加BE=DF,可用SAS证明△ABE≌△ADF,故不符合题意;
B、添加∠BAE=∠DAF,可用ASA证明△ABE≌△ADF,故不符合题意; C、添加AE=AD,不能证明△ABE≌△ADF,故符合题意;
D、添加∠AEB=∠AFD,可用AAS证明△ABE≌△ADF,故不符合题意; 故选:C.
7.菲尔兹奖是数学领域的一项国际大奖,常被视为数学界的诺贝尔奖,每四年颁发一次,最近一届获奖者获奖时的年龄(单位:岁)分别为:30,40,34,36,则这组数据的中位数是( ) A.34
B.35
C.36
D.40
【分析】把所给数据按照由小到大的顺序排序,再求出中间两个数的平均数即可. 【解答】解:把已知数据按照由小到大的顺序重新排序后为30,34,36,40, ∴中位数为(34+36)÷2=35. 故选:B. 8.分式方程A.x=2
+
=1的解为( ) B.x=﹣2
C.x=1
D.x=﹣1
【分析】分式方程整理后,去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到x的值,经检验即可得到分式方程的解. 【解答】解:分式方程整理得:去分母得:2﹣x﹣1=x﹣3, 解得:x=2,
检验:当x=2时,x﹣3≠0, ∴分式方程的解为x=2. 故选:A.
9.《九章算术》卷八方程第十题原文为:“今有甲、乙二人持钱不知其数.甲得乙半而钱五十,乙得甲太半而亦钱五十.问:甲、乙持钱各几何?”题目大意是:甲、乙两人各带了若干钱.如果甲得到乙所有钱的一半,那么甲共有钱50;如果乙得到甲所有钱的,那么乙也共有钱50.问:甲、乙两人各带了多少钱?设甲、乙两人持钱的数量分别为x,y,则可列方程组为( )
﹣
=1,
A. B.
C. D.
【分析】设甲需持钱x,乙持钱y,根据题意可得,甲的钱+乙的钱的一半=50,乙的钱+甲所有钱的=50,据此列方程组可得. 【解答】解:设甲需持钱x,乙持钱y,
根据题意,得:,
故选:A.
10.如图,正六边形ABCDEF的边长为6,以顶点A为圆心,AB的长为半径画圆,则图中阴影部分的面积为( )
A.4π
B.6π
C.8π
D.12π
【分析】首先确定扇形的圆心角的度数,然后利用扇形的面积公式计算即可. 【解答】解:∵正六边形的外角和为360°, ∴每一个外角的度数为360°÷6=60°, ∴正六边形的每个内角为180°﹣60°=120°, ∵正六边形的边长为6, ∴S阴影=故选:D.
二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,答案写在答题卡上) 11.(4分)因式分解:x2﹣4= (x+2)(x﹣2) . 【分析】直接利用平方差公式分解因式得出答案.
=12π,
【解答】解:x2﹣4=(x+2)(x﹣2). 故答案为:(x+2)(x﹣2).
12.(4分)如图,数字代表所在正方形的面积,则A所代表的正方形的面积为 100 .
【分析】三个正方形的边长正好构成直角三角形的三边,根据勾股定理得到字母A所代表的正方形的面积A=36+=100.
【解答】解:由题意可知,直角三角形中,一条直角边的平方=36,一直角边的平方=,
则斜边的平方=36+=100. 故答案为100.
13.(4分)在平面直角坐标系xOy中,若抛物线y=x2+2x+k与x轴只有一个交点,则k= 1 .
【分析】由题意得:△=b2﹣4ac=4﹣4k=0,即可求解. 【解答】解:由题意得:△=b2﹣4ac=4﹣4k=0, 解得k=1, 故答案为1.
14.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,按以下步骤作图:①以点A为圆心,以任意长为半径作弧,分别交AC,AB于点M,N;②分别以M,N为圆心,以大于MN的长为半径作弧,两弧在∠BAC内交于点O;③作射线AO,交BC于点D.若点D到AB的距离为1,则BC的长为 1+
.
【分析】由题目作图知,AD是∠CAB的平分线,则CD=DH=1,进而求解。 【解答】解:过点D作DH⊥AB,则DH=1, 由题目作图知,AD是∠CAB的平分线,
则CD=DH=1,
∵△ABC为等腰直角三角形,故∠B=45°, 则△DHB为等腰直角三角形,故BD=则BC=CD+BD=1+故答案为:1+
。
,
HD=
,
三、解答题(本大题共6个小题,共分,解答过程写在答题卡上) 15.(12分)(1)计算:(2)解不等式组:
+(1+π)0﹣2cos45°+|1﹣
.
|.
【分析】(1)原式第一项开平方化简,第二项利用零指数幂的意义化简,第三项利用特殊角的三角函数值计算,最后一项利用绝对值的代数意义化简,然后计算即可得到结果; (2)分别求出不等式组中两不等式的解集,找出解集的公共部分即可. 【解答】解:(1)原式=2+1﹣2×=2+1﹣=2;
(2)由①得:x>2.5, 由②得:x≤4,
则不等式组的解集为2.5<x≤4. 16.(6分)先化简,再求值:(1+
)÷
,其中a=
﹣3.
+
﹣1
+
﹣1
【分析】分式的混合运算,先算小括号里面的,然后算括号外面的,最后代入求值.
【解答】解:原式==当a=
,
﹣3时,原式=
.
17.(8分)为有效推进儿童青少年近视防控工作,教育部等十五部门联合制定《儿童青少年近视防控光明行动工作方案(2021﹣2025年)》,共提出主要任务,其中第三项任务为强化户外活动和体育锻炼.我市各校积极落实方案精神,某学校决定开设以下四种球类的户外体育选修课程:篮球、足球、排球、乒乓球.为了解学生需求,该校随机对本校部分学生进行了“你选择哪种球类课程”的调查(要求必须选择且只能选择其中一门课程),并根据调查结果绘制成不完整的统计图表. 课程 篮球 足球 排球 乒乓球
人数 m 21 30 n
根据图表信息,解答下列问题: (1)分别求出表中m,n的值;
(2)求扇形统计图中“足球”对应的扇形圆心角的度数;
(3)该校共有2000名学生,请你估计其中选择“乒乓球”课程的学生人数.
【分析】(1)根据选择排球的人数和所占的百分比可以求得本次调查的人数,然后计算出m、n的值;
(2)用360°乘以样本中“足球”所占的百分比即可;
(3)用总人数乘以样本中选择“乒乓球”课程的学生所占的百分比即可. 【解答】解:(1)30÷
=120(人),
即参加这次调查的学生有120人, 选择篮球的学生m=120×30%=36, 选择乒乓球的学生n=120﹣36﹣21﹣30=33;
(2)360°×=63°,
即扇形统计图中“足球”项目所对应扇形的圆心角度数是63°;
(3)2000×
=550(人),
答:估计其中选择“乒乓球”课程的学生有550人.
18.(8分)越来越多太阳能路灯的使用,既点亮了城市的风景,也是我市积极落实节能环保的举措.某校学生开展综合实践活动,测量太阳能路灯电池板离地面的高度.如图,已知测倾器的高度为1.6米,在测点A处安置测倾器,测得点M的仰角∠MBC=33°,在与点A相距3.5米的测点D处安置测倾器,测得点M的仰角∠MEC=45°(点A,D与N在一条直线上),求电池板离地面的高度MN的长.(结果精确到1米;参考数据sin33°≈0.,cos33°≈0.84,tan33°≈0.65)
【分析】设MH=x,∠MEC=45°,故EH=x,则tan∠MBH=进而求解。
【解答】解:延长BC交MN于点H,CD=BE=3.5, 设MH=x,
=
≈0.65,
∵∠MEC=45°,故EH=x,
在Rt△MHB中,tan∠MBH=则MN=1.6+6.5=8.1≈8(米),
=≈0.65,解得x=6.5,
∴电池板离地面的高度MN的长约为8米。
19.(10分)如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x+的图象与反比例函数y=(x>0)的图象相交于点A(a,3),与x轴相交于点B. (1)求反比例函数的表达式;
(2)过点A的直线交反比例函数的图象于另一点C,交x轴正半轴于点D,当△ABD是以BD为底的等腰三角形时,求直线AD的函数表达式及点C的坐标.
【分析】(1)根据一次函数y=x+的图象经过点A(a,3),求出点A的坐标,再代入y=,即可求得答案;
(2)过点A作AE⊥x轴于点E,先求出点B的坐标,再根据△ABD是以BD为底边的等腰三角形,可求出点D的坐标,利用待定系数法即可求出直线AD的解析式,联立直线AD解析式和反比例函数解析式并求解即可得出点C的坐标. 【解答】(1)∵一次函数y=x+的图象经过点A(a,3), ∴a+=3, 解得:a=2, ∴A(2,3),
将A(2,3)代入y=(x>0), 得:3=, ∴k=6,
∴反比例函数的表达式为y=; (2)如图,过点A作AE⊥x轴于点E, 在y=x+中,令y=0,得x+=0, 解得:x=﹣2, ∴B(﹣2,0), ∵E(2,0),
∴BE=2﹣(﹣2)=4,
∵△ABD是以BD为底边的等腰三角形, ∴AB=AD, ∵AE⊥BD, ∴DE=BE=4, ∴D(6,0),
设直线AD的函数表达式为y=mx+n, ∵A(2,3),D(6,0), ∴
,
解得:,
∴直线AD的函数表达式为y=﹣x+,
联立方程组:,
解得:(舍去),,
∴点C的坐标为(4,).
20.(10分)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,连接AC,BC,D为AB延长线上一点,连接CD,且∠BCD=∠A. (1)求证:CD是⊙O的切线; (2)若⊙O的半径为
,△ABC的面积为2
,求CD的长;
=,求
(3)在(2)的条件下,E为⊙O上一点,连接CE交线段OA于点F,若BF的长.
【分析】(1)连接OC,由AB为⊙O的直径,可得∠A+∠ABC=90°,再证明∠ABC=∠BCO,结合已知∠BCD=∠A,可得∠ACB=90°,从而证明CD是⊙O的切线; (2)过C作CM⊥AB于M,过B作BN⊥CD于N,由△ABC的面积为2由∠BCM=∠A得
=
,可解得BM=
=;
=
,可得CM=2,
﹣1,根据△BCM≌△BCN,可得CN=CM即
=
=
,解DN=
=2,再由△DBN∽△DCM,得2
﹣2,故CD=DN+CN=2
(3)过C作CM⊥AB于M,过E作EH⊥AB于H,连接OE,由CM⊥AB,EH⊥AB,可得==
=
,而
=,故HE=1,MF=2HF,Rt△OEH中,OH=2,可得AH=OA﹣OH
﹣1)+2x+x+(+1.
﹣2)=2
,可解得HF=1,MF=2,
﹣2,设HF=x,则MF=2x,则(
﹣1)+2=
从而BF=BM+MF=(
【解答】(1)证明:连接OC,如图:
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,∠A+∠ABC=90°, ∵OB=OC, ∴∠ABC=∠BCO, 又∠BCD=∠A,
∴∠BCD+∠BCO=90°,即∠ACB=90°, ∴OC⊥CD,
∴CD是⊙O的切线;
(2)过C作CM⊥AB于M,过B作BN⊥CD于N,如图:
∵⊙O的半径为∴AB=2
,
,
•CM=2
,
,
∵△ABC的面积为2∴AB•CM=2∴CM=2,
,即×2
Rt△BCM中,∠BCM=90°﹣∠CBA, Rt△ABC中,∠A=90°﹣∠CBA, ∴∠BCM=∠A, ∴tan∠BCM=tanA,即∴
=
,
=
,
解得BM=﹣1,(BM=+1已舍去),
∵∠BCD=∠A,∠BCM=∠A, ∴∠BCD=∠BCM,
而∠BMC=∠BNC=90°,BC=BC, ∴△BCM≌△BCN(AAS), ∴CN=CM=2,BN=BM=
﹣1,
∵∠DNB=∠DMC=90°,∠D=∠D, ∴△DBN∽△DCM, ∴即
===
, =﹣2,
;
,
解得DN=2
∴CD=DN+CN=2
(3)过C作CM⊥AB于M,过E作EH⊥AB于H,连接OE,如图:
∵CM⊥AB,EH⊥AB, ∴∵∴
=
=
,
=, =
=,
﹣1,
由(2)知CM=2,BM=∴HE=1,MF=2HF, Rt△OEH中,OH=∴AH=OA﹣OH=设HF=x,则MF=2x, 由AB=2
﹣2,
==2,
可得:BM+MF+HF+AH=2,
∴(﹣1)+2x+x+(﹣2)=2,
解得:x=1, ∴HF=1,MF=2, ∴BF=BM+MF=(
﹣1)+2=
+1.
一、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分,答案写在答题卡上)
21.(4分)在正比例函数y=kx中,y的值随着x值的增大而增大,则点P(3,k)在第 一 象限.
【分析】因为在正比例函数y=kx中,y的值随着x值的增大而增大,所以k>0,所以点P(3,k)在第一象限.
【解答】解:∵在正比例函数y=kx中,y的值随着x值的增大而增大, ∴k>0,
∴点P(3,k)在第一象限. 故答案为:一.
22.(4分)若m,n是一元二次方程x2+2x﹣1=0的两个实数根,则m2+4m+2n的值是 ﹣3 .
【分析】先根据一元二次方程的解的定义得到m2+2m﹣1=0,则m2+2m=1,根据根与系数的关系得出m+n=﹣2,再将其代入整理后的代数式计算即可. 【解答】解:∵m是一元二次方程x2+2x﹣1=0的根, ∴m2+2m﹣1=0, ∴m2+2m=1,
∵m、n是一元二次方程x2+2x﹣1=0的两个根, ∴m+n=﹣2,
∴m2+4m+2n=m2+2m+2m+2n=1+2×(﹣2)=﹣3. 故答案为:﹣3.
23.(4分)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=且点A在x轴上,则弦AB的长为 2
.
x+
与⊙O相交于A,B两点,
【分析】设直线AB交y轴于C,过O作OD⊥AB于D,先求出A、C坐标,得到OA、OC长度,可得∠CAO=30°,Rt△AOD中求出AD长度,从而根据垂径定理可得答案。 【解答】解:设直线AB交y轴于C,过O作OD⊥AB于D,如图:
在y=∴C(0,在y=
x+
中,令x=0得y=
,
x+
=0, ,
),OC=x+
中令y=0得
解得x=﹣2, ∴A(﹣2,0),OA=2,
Rt△AOC中,tan∠CAO=∴∠CAO=30°,
==,
Rt△AOD中,AD=OA•cos30°=2×∵OD⊥AB, ∴AD=BD=∴AB=2
,
. ,
=,
故答案为:2
24.(4分)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=8,点E,F分别在边AD,BC上,且AE=3,按以下步骤操作:
第一步,沿直线EF翻折,点A的对应点A′恰好落在对角线AC上,点B的对应点为B′,则线段BF的长为 1 ;
第二步,分别在EF,A′B′上取点M,N,沿直线MN继续翻折,使点F与点E重合,则线段MN的长为
.
【分析】如图,过点F作FT⊥AD于T,则四边形ABFT是矩形,连接FN,EN,设AC交EF于J.证明△FTE∽△ADC,求出ET=2,EF=2=32+x2,解方程求出x,可得结论。
【解答】解:如图,过点F作FT⊥AD于T,则四边形ABFT是矩形,连接FN,EN,设AC交EF于J.
,设A′N=x,根据NF=NE,可得12+(4﹣x)2
∵四边形ABFT是矩形, ∴AB=FT=4,BF=AT, ∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=4,AD=BC=8,∠B=∠D=90° ∴AC=
=4
,
∵∠TFE+∠AEJ=90°,∠DAC+∠AEJ=90°, ∴∠TFE=∠DAC, ∵∠FTE=∠D=90°, ∴△FTE∽△ADC, ∴
=
=
,
∴==, ,
∴TE=2,EF=2
∴BF=AT=AE﹣ET=3﹣2=1, 设A′N=x,
∵NM垂直平分线段EF, ∴NF=NE,
∴12+(4﹣x)2=32+x2, ∴x=1, ∴FN=∴MN=故答案为:1,
=。
=
=
, =
,
25.(4分)我们对一个三角形的顶点和边都赋给一个特征值,并定义:从任意顶点出发,沿顺时针或逆时针方向依次将顶点和边的特征值相乘,再把三个乘积相加,所得之和称为此三角形的顺序旋转和或逆序旋转和.如图1,ar+cq+bp是该三角形的顺序旋转和,ap+bq+cr是该三角形的逆序旋转和.已知某三角形的特征值如图2,若从1,2,3中任取一个数作为x,从1,2,3,4中任取一个数作为y,则对任意正整数z,此三角形的顺序旋转和与逆序旋转和的差都小于4的概率是
.
【分析】先根据题意计算出该三角形的顺序旋转和与逆序旋转和的差为x+y﹣2z,再画树状图展示所有12种等可能的结果,找出此三角形的顺序旋转和与逆序旋转和的差都小于4的结果数,然后根据概率公式求解.
【解答】解:该三角形的顺序旋转和与逆序旋转和的差为(4x+2z+3y)﹣(3x+2y﹣4z)=x+y﹣2z, 画树状图为:
共有12种等可能的结果,其中此三角形的顺序旋转和与逆序旋转和的差都小于4的结果数为9,
所以三角形的顺序旋转和与逆序旋转和的差都小于4的概率=故答案为.
二、解答题(本大题共3个小题,共30分,答过程写在答题卡上)
26.(8分)为改善城市人居环境,《成都市生活垃圾管理条例》(以下简称《条例》)于2021年3月1日起正式施行.某区域原来每天需要处理生活垃圾920吨,刚好被12个A型和10个B型预处置点位进行初筛、压缩等处理.已知一个A型点位比一个B型点位每天多处理7吨生活垃圾.
(1)求每个B型点位每天处理生活垃圾的吨数;
(2)由于《条例》的施行,垃圾分类要求提高,在每个点位每天将少处理8吨生活垃圾,同时由于市民环保意识增强,该区域每天需要处理的生活垃圾比原来少10吨.若该区域计划增设A型、B型点位共5个,试问至少需要增设几个A型点位才能当日处理完所有生活垃圾?
【分析】(1)每个B型点位每天处理生活垃圾x吨,根据“每天需要处理生活垃圾920吨,刚好被12个A型和10个B型预处置点位进行初筛、压缩等处理”,可列方程,即可解得答案;
(2)设需要增设y个A型点位才能当日处理完所有生活垃圾,《条例》施行后,每个A型点位每天处理生活垃圾37吨,每个B型点位每天处理生活垃圾30吨,根据题意列出不等式:37(12+y)+30(10+5﹣y)≥920﹣10,可解得y的范围,在求得的范围内取最小正整数值即得到答案.
【解答】解:(1)设每个B型点位每天处理生活垃圾x吨,则每个A型点位每天处理生活垃圾(x+7)吨,根据题意可得: 12(x+7)+10x=920, 解得:x=38,
=.
答:每个B型点位每天处理生活垃圾38吨;
(2)设需要增设y个A型点位才能当日处理完所有生活垃圾,
由(1)可知:《条例》施行前,每个A型点位每天处理生活垃圾45吨,则《条例》施行后,每个A型点位每天处理生活垃圾45﹣8=37(吨),
《条例》施行前,每个B型点位每天处理生活垃圾38吨,则《条例》施行后,每个B型点位每天处理生活垃圾38﹣8=30(吨),
根据题意可得:37(12+y)+30(10+5﹣y)≥920﹣10, 解得y≥
,
∵y是正整数,
∴符合条件的y的最小值为3,
答:至少需要增设3个A型点位才能当日处理完所有生活垃圾.
27.(10分)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,将ABC绕点B顺时针旋转得到△A′BC′,其中点A,C的对应点分别为点A′,C′. (1)如图1,当点A′落在AC的延长线上时,求AA′的长;
(2)如图2,当点C′落在AB的延长线上时,连接CC′,交A′B于点M,求BM的长;
(3)如图3,连接AA′,CC′,直线CC′交AA′于点D,点E为AC的中点,连接DE.在旋转过程中,DE是否存在最小值?若存在,求出DE的最小值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)先求出AC=4,再在Rt△A'BC中,求出A'C=得AA'=8;
=4,从而可
(2)过C作CE//A'B交AB于E,过C作CD⊥AB于D,先证明CE=BC=3,再根据S△ABC
=AC•BC=AB•CD,求出CD,进而可得DE和BE及C'E,由CE//A'B得即可得BM=
;
=,
(3)过A作AP//A'C'交C'D延长线于P,连接A'C,先证明∠ACP=∠A'C'D=∠P,得AP=AC=A'C',再证明△APD≌△A'C'D得AD=A'D,DE是△AA'C的中位线,DE=A'C,要使DE最小,只需A'C最小,此时A'、C、B共线,A'C的最小值为A'B﹣BC=AB﹣BC=2,即可得DE最小值为A'C=1.
【解答】解:(1)∵∠ACB=90°,AB=5,BC=3, ∴AC=
=4,
∵∠ACB=90°,△ABC绕点B顺时针旋转得到△A′BC′,点A′落在AC的延长线上, ∴∠A'CB=90°,A'B=AB=5, Rt△A'BC中,A'C=∴AA'=AC+A'C=8;
(2)过C作CE//A'B交AB于E,过C作CD⊥AB于D,如图:
=4,
∵△ABC绕点B顺时针旋转得到△A′BC′, ∴∠A'BC=∠ABC,BC'=BC=3, ∵CE//A'B, ∴∠A'BC=∠CEB, ∴∠CEB=∠ABC, ∴CE=BC=3,
Rt△ABC中,S△ABC=AC•BC=AB•CD,AC=4,BC=3,AB=5, ∴CD=
=
,
=
=,
Rt△CED中,DE=
同理BD=, ∴BE=DE+BD=∵CE//A'B, ∴∴
==
, ,
,C'E=BC'+BE=3+
=
,
∴BM=;
(3)DE存在最小值1,理由如下:
过A作AP//A'C'交C'D延长线于P,连接A'C,如图:
∵△ABC绕点B顺时针旋转得到△A′BC′, ∴BC=BC',∠ACB=∠A'C'B=90°,AC=A'C', ∴∠BCC'=∠BC'C,
而∠ACP=180°﹣∠ACB﹣∠BCC'=90°﹣∠BCC', ∠A'C'D=∠A'C'B﹣∠BC'C=90°﹣∠BC'C, ∴∠ACP=∠A'C'D, ∵AP//A'C', ∴∠P=∠A'C'D, ∴∠P=∠ACP, ∴AP=AC, ∴AP=A'C',
在△APD和△A'C'D中,
,
∴△APD≌△A'C'D(AAS),
∴AD=A'D,即D是AA'中点, ∵点E为AC的中点, ∴DE是△AA'C的中位线, ∴DE=A'C,
要使DE最小,只需A'C最小,此时A'、C、B共线,A'C的最小值为A'B﹣BC=AB﹣BC=2,
∴DE最小为A'C=1.
28.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=a(x﹣h)2+k与x轴相交于O,A两点,顶点P的坐标为(2,﹣1).点B为抛物线上一动点,连接AP,AB,过点B的直线与抛物线交于另一点C. (1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点B的横坐标与纵坐标相等,∠ABC=∠OAP,且点C位于x轴上方,求点C的坐标;
(3)若点B的横坐标为t,∠ABC=90°,请用含t的代数式表示点C的横坐标,并求出当t<0时,点C的横坐标的取值范围.
【分析】(1)由抛物线y=a(x﹣h)2+k,顶点P的坐标为(2,﹣1),可得h=2,k=﹣1,又y=a(x﹣2)2﹣1的图象过(0,0),即可解得a=,从而得到抛物线表达为y=(x﹣2)2﹣1=x2﹣x;
(2)在y=x2﹣x中,令y=x得x=x2﹣x,可得B(0,0)或B(8,8),分两种情况分别求C,①当B(0,0)时,过B作BC//AP交抛物线于C,此时∠ABC=∠OAP,先求出直线AP解
析式为y=x﹣2,再求得直线BC解析式为y=x,由得C(6,3);②当B(8,8)
时,过P作PQ⊥x轴于Q,过B作BH⊥x轴于H,作H关于AB的对称点M,作直线BM交抛物线于C,由tan∠OAP=
=,tan∠ABH=
=,可知∠OAP=∠ABH,而H关于
AB的对称点M,有∠ABH=∠ABM,故∠ABM=∠OAP,C是满足条件的点,设M(x,y),根据AM=AH=4,BM=BH=8,可得
,解得M(,
),从而求得直线
BM解析式为y=x+2,再解得C(﹣1,);
(3)设BC交y轴于M,过B作BH⊥x轴于H,过M作MN⊥BH于N,证明△ABH∽
△BMN,可得=,即=,BN=
=4,故M(0,t2﹣t+4),
设直线BM解析式为y=ex+t2﹣t+4,将B(t,t2﹣t)代入得e=﹣,可得直线BM解析式
为y=﹣x+t2﹣t+4,由
得,解得点C
的横坐标为﹣t﹣
+4;当t<0时,xC=﹣t﹣+4=(﹣
)2+12,可知
=
时,xC最小值是12,故当t<0时,点C的横坐标的取值范围是xC≥12. 【解答】解:(1)∵抛物线y=a(x﹣h)2+k,顶点P的坐标为(2,﹣1), ∴h=2,k=﹣1,即抛物线y=a(x﹣h)2+k为y=a(x﹣2)2﹣1,
∵抛物线y=a(x﹣h)2+k经过O,即y=a(x﹣2)2﹣1的图象过(0,0), ∴0=a(0﹣2)2﹣1,解得a=,
∴抛物线表达为y=(x﹣2)2﹣1=x2﹣x; (2)在y=x2﹣x中,令y=x得x=x2﹣x, 解得x=0或x=8, ∴B(0,0)或B(8,8),
①当B(0,0)时,过B作BC//AP交抛物线于C,此时∠ABC=∠OAP,如图:
在y=x2﹣x中,令y=0,得x2﹣x=0, 解得x=0或x=4, ∴A(4,0),
设直线AP解析式为y=kx+b,将A(4,0)、P(2,﹣1)代入得:
,解得
,
∴直线AP解析式为y=x﹣2, ∵BC//AP,
∴设直线BC解析式为y=x+b',将B(0,0)代入得b'=0, ∴直线BC解析式为y=x,
由得(此时为点O,舍去)或,
∴C(6,3);
②当B(8,8)时,过P作PQ⊥x轴于Q,过B作BH⊥x轴于H,作H关于AB的对称点M,作直线BM交抛物线于C,连接AM,如图:
∵P(2,﹣1),A(4,0), ∴PQ=1,AQ=2, Rt△APQ中,tan∠OAP=∵B(8,8),A(4,0), ∴AH=4,BH=8, Rt△ABH中,tan∠ABH=∴∠OAP=∠ABH, ∵H关于AB的对称点M, ∴∠ABH=∠ABM,
∴∠ABM=∠OAP,即C是满足条件的点, 设M(x,y),
∵H关于AB的对称点M, ∴AM=AH=4,BM=BH=8, ∴
, =, =,
两式相减变形可得x=8﹣2y,代入即可解得(此时为H,舍去)或,
∴M(,),
),B(8,8)代入得;
设直线BM解析式为y=cx+d,将M(,
,解得,
∴直线BM解析式为y=x+2,
解得或(此时为B,舍去),
∴C(﹣1,),
综上所述,C坐标为(6,3)或(﹣1,);
(3)设BC交y轴于M,过B作BH⊥x轴于H,过M作MN⊥BH于N,如图:
∵点B的横坐标为t, ∴B(t,t2﹣t),又A(4,0),
∴AH=|t﹣4|,BH=|t2﹣t|,OH=|t|=MN, ∵∠ABC=90°,
∴∠MBN=90°﹣∠ABH=∠BAH, 且∠N=∠AHB=90°, ∴△ABH∽△BMN,
∴=,即==4,
∴BN=
∴NH=t2﹣t+4, ∴M(0,t2﹣t+4),
设直线BM解析式为y=ex+t2﹣t+4, 将B(t,t2﹣t)代入得t2﹣t=et+t2﹣t+4, ∴e=﹣,
∴直线BC解析式为y=﹣x+t2﹣t+4,
由得,
解得x1=t(B的横坐标),x2=﹣∴点C的横坐标为﹣t﹣当t<0时, xC=﹣t﹣=(=(∴
)2+(﹣=
+4 )2+4 )2+12,
+4;
=﹣t﹣+4,
时,xC最小值是12,此时t=﹣4,
∴当t<0时,点C的横坐标的取值范围是xC≥12.
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