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2013-02-20
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2013年中考数学押轴题分类解析
一、选择题
1.(2012广东省3分)已知三角形两边的长分别是4和10,则此三角形第三边的长可能是【 】
A. 5 B. 6 C. 11 D. 16
【答案】C。
【考点】三角形三边关系。
【分析】设此三角形第三边的长为x,则根据三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边的构成条件,得10﹣4
2. (2012广东佛山3分)如图,把一个斜边长为2且含有300角的直角三角板ABC绕直角顶点C顺时针旋转900到△A1B1C,则在旋转过程中这个三角板扫过的图形的面积是【 】
A.π B. C. D.
【答案】D。
【考点】旋转的性质,勾股定理,等边三角形的性质,扇形面积。
【分析】因为旋转过程中这个三角板扫过的图形的面积分为三部分扇形ACA1、 BCD和△ACD 计算即可:
在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=2,
∴BC= AB=1,∠B=90°-∠BAC=60°。∴ 。
∴ 。
设点B扫过的路线与AB的交点为D,连接CD,
∵BC=DC,∴△BCD是等边三角形。∴BD=CD=1。
∴点D是AB的中点。
∴ S。
∴
故选D。
3. (2012广东广州3分)如图,正比例函数y1=k1x和反比例函数 的图象交于A(﹣1,2)、B(1,﹣2)两点,若y1
A.x<﹣1或x>1 B.x<﹣1或0
【答案】D。
【考点】反比例函数与一次函数的交点问题。
【分析】根据图象找出直线在双曲线下方的x的取值范围:
由图象可得,﹣1
4. (2012广东梅州3分)在同一直角坐标系下,直线y=x+1与双曲线 的交点的个数为【 】
A.0个 B.1个 C.2个 D.不能确定
【答案】C。
【考点】反比例函数与一次函数的交点问题。
【分析】根据一次函数与反比例函数图象的性质作答:
∵直线y=x+1的图象经过一、二、三象限,双曲线 的图象经过一、三象限,
∴直线y=x+1与双曲线 有两个交点。故选C。
5. (2012广东汕头4分)如图,将△ABC绕着点C顺时针旋转50°后得到△A′B′C′.若∠A=40°.∠B′=110°,则∠BCA′的度数是【 】
A.110° B.80° C.40° D.30°
【答案】B。
【考点】旋转的性质,三角形内角和定理。
【分析】根据旋转的性质可得:∠A′=∠A,∠A′CB′=∠ACB,
∵∠A=40°,∴∠A′=40°。
∵∠B′=110°,∴∠A′CB′=180°﹣110°﹣40°=30°。∴∠ACB=30°。
∵将△ABC绕着点C顺时针旋转50°后得到△A′B′C′,∴∠ACA′=50°,
∴∠BCA′=30°+50°=80°,故选B。
6. (2012广东深圳3分)如图,已知:∠MON=30o,点A1、A2、A3 在射线ON上,点B1、B2、B3…..在射线OM上,△A1B1A2. △A2B2A3、△A3B3A4……均为等边三角形,若OA1=l,则△A6B6A7 的边长为【 】
A.6 B.12 C.32 D.64
【答案】C。
【考点】分类归纳(图形的变化类),等边三角形的性质,三角形内角和定理,平行的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质。
【分析】如图,∵△A1B1A2是等边三角形,
∴A1B1=A2B1,∠3=∠4=∠12=60°。∴∠2=120°。
∵∠MON=30°,∴∠1=180°-120°-30°=30°。
又∵∠3=60°,∴∠5=180°-60°-30°=90°。
∵∠MON=∠1=30°,∴OA1=A1B1=1。∴A2B1=1。
∵△A2B2A3、△A3B3A4是等边三角形,∴∠11=∠10=60°,∠13=60°。
∵∠4=∠12=60°,∴A1B1∥A2B2∥A3B3,B1A2∥B2A3。
∴∠1=∠6=∠7=30°,∠5=∠8=90°。∴A2B2=2B1A2,B3A3=2B2A3。
∴A3B3=4B1A2=4,A4B4=8B1A2=8,A5B5=16B1A2=16。
以此类推:A6B6=32B1A2=32,即△A6B6A7 的边长为32。故选C。
7. (2012广东湛江4分)已知长方形的面积为20cm2,设该长方形一边长为ycm,另一边的长为xcm,则y与x之间的函数图象大致是【 】
A. B. C. D.
【答案】B。
【考点】反比例函数的性质和图象。
【分析】∵根据题意,得xy=20,∴ 。故选B。
8. (2012广东肇庆3分)某校学生来自甲、乙、丙三个地区,其人数比为2:3:5,如图所示的扇形图表示上述分布情况.已知来自甲地区的为180人,则下列说法不正确的是【 】
A.扇形甲的圆心角是72°
B.学生的总人数是900人
C.丙地区的人数比乙地区的人数多180人
D.甲地区的人数比丙地区的人数少180人
【答案】D。
【考点】扇形统计图,扇形圆心角的求法,频数、频率和总量的关系。
【分析】A.根据甲区的人数是总人数的 ,则扇形甲的圆心角是: ×360°=72°,故此选项正确,不符合题意;
B.学生的总人数是:180÷ =900人,故此选项正确,不符合题意;
C.丙地区的人数为:900× =450,,乙地区的人数为:900× =270,则丙地区的人数比乙地区的人数多450-270=180人,故此选项正确,不符合题意;
D.甲地区的人数比丙地区的人数少270-180=90人,故此选项错误,符合题意。
故选D。
9. (2012广东珠海3分)如果一个扇形的半径是1,弧长是 ,那么此扇形的圆心角的大小为【 】
A. 30° B. 45° C .60° D.90°
【答案】C。
【考点】弧长的计算。
【分析】根据弧长公式 ,即可求解
设圆心角是n度,根据题意得 ,解得:n=60。故选C。
二、填空题
1. (2012广东省4分)如图,在▱ABCD中,AD=2,AB=4,∠A=30°,以点A为圆心,AD的长为半径画弧交AB于点E,连接CE,则阴影部分的面积是 ▲ (结果保留π).
【答案】 。
【考点】平行四边形的性质,扇形面积的计算
【分析】过D点作DF⊥AB于点F。
∵AD=2,AB=4,∠A=30°,
∴DF=AD•sin30°=1,EB=AB﹣AE=2。
∴阴影部分的面积=平行四边形ABCD的面积-扇形ADE面积-三角形CBE的面积
= 。
2. (2012广东佛山3分)如图,边长为 的正方形纸片剪出一个边长为m的正方形之后,剩余部分可剪拼成一个矩形,若拼成的矩形一边长为4,则另一边长为 ▲
【答案】2m+4。
【考点】图形的变换,一元一次方程的应用(几何问题)。
【分析】根据拼成的矩形的面积等于大正方形的面积减去小正方形的面积,列式整理即可得解:
设拼成的矩形的另一边长为x,
则4x=(m+4)2-m2=(m+4+m)(m+4-m)=8m+16,解得x=2m+4。
3. (2012广东广州3分)如图,在标有刻度的直线l上,从点A开始,
以AB=1为直径画半圆,记为第1个半圆;
以BC=2为直径画半圆,记为第2个半圆;
以CD=4为直径画半圆,记为第3个半圆;
以DE=8为直径画半圆,记为第4个半圆,
…按此规律,继续画半圆,则第4个半圆的面积是第3个半圆面积的 ▲ 倍,第n个半圆的面积为
▲ (结果保留π)
【答案】4; 。
【考点】分类归纳(图形的变化类),半圆的面积,负整数指数幂,幂的乘方,同底幂乘法。
【分析】由已知,第3个半圆面积为: ,第4个半圆的面积为: ,
∴第4个半圆的面积是第3个半圆面积的 =4倍。
由已知,第1个半圆的半径为 ,第2个半圆的半径为 ,第3个半圆的半径为 ,
••••••第n个半圆的半径为 。
∴第n个半圆的面积是 。
4. (2012广东梅州3分)如图,连接在一起的两个正方形的边长都为1cm,一个微型机器人由点A开始按ABCDEFCGA…的顺序沿正方形的边循环移动.①第一次到达G点时移动了 ▲ cm;②当微型机器人移动了2012cm时,它停在 ▲ 点.
【答案】7;E。
【考点】分类归纳(图形的变化类)。
【分析】①由图可知,从A开始,第一次移动到G点,共经过AB、BC、CD、DE、EF、FC、CG七条边,所以共移动了7cm;
②∵机器人移动一圈是8cm,而2012÷8=251…4,
∴移动2012cm,是第251圈后再走4cm正好到达E点。
5. (2012广东汕头4分)如图,在▱ABCD中,AD=2,AB=4,∠A=30°,以点A为圆心,AD的长为半径画弧交AB于点E,连接CE,则阴影部分的面积是 ▲ (结果保留π).
【答案】 。
【考点】平行四边形的性质,扇形面积的计算
【分析】过D点作DF⊥AB于点F。
∵AD=2,AB=4,∠A=30°,
∴DF=AD•sin30°=1,EB=AB﹣AE=2。
∴阴影部分的面积=平行四边形ABCD的面积-扇形ADE面积-三角形CBE的面积
= 。
6. (2012广东深圳3分)如图,Rt△ABC中,C= 90o,以斜边AB为边向外作正方形 ABDE,且正方形对角线交于点D,连接OC,已知AC=5,OC=6 ,则另一直角边BC的长为 ▲ .
【答案】7。
【考点】正方形的性质,全等三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理。
【分析】如图,过O作OF垂直于BC,再过O作OF⊥BC,过A作AM⊥OF,
∵四边形ABDE为正方形,∴∠AOB=90°,OA=OB。
∴∠AOM+∠BOF=90°。
又∵∠AMO=90°,∴∠AOM+∠OAM=90°。∴∠BOF=∠OAM。
在△AOM和△BOF中,
∵∠AMO=∠OFB=90°,∠OAM=∠BOF, OA=OB,
∴△AOM≌△BOF(AAS)。∴AM=OF,OM=FB。
又∵∠ACB=∠AMF=∠CFM=90°,∴四边形ACFM为矩形。∴AM=CF,AC=MF=5。
∴OF=CF。∴△OCF为等腰直角三角形。
∵OC=6 ,∴根据勾股定理得:CF2+OF2=OC2,即2CF2=(6 )2,解得:CF=OF=6。
∴FB=OM=OF-FM=6-5=1。∴BC=CF+BF=6+1=7。
7. (2012广东湛江4分)如图,设四边形ABCD是边长为1的正方形,以对角线AC为边作第二个正方形ACEF、再以对角线AE为边作笫三个正方形AEGH,如此下去….若正方形ABCD的边长记为a1,按上述方法所作的正方形的边长依次为a2,a3,a4,…,an,则an= ▲ .
【答案】 。
【考点】分类归纳(图形的变化类),正方形的性质,勾股定理,同底幂乘法。
【分析】分析规律:
∵a2=AC,且在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2, ∴ 。
同理
∴ 。
8. (2012广东肇庆3分)观察下列一组数: , , , , ,…… ,它们是按一定规律排列的,那么这一组数的第k个数是 ▲ .
【答案】 。
【考点】分类归纳(数字的变化类)。
【分析】根据已知得出数字分母与分子的变化规律:
分子是连续的偶数,分母是连续的奇数,
∴第k个数分子是2k,分母是2k+1。∴这一组数的第k个数是 。
9. (2012广东珠海4分)如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB,垂足为E,如果AB=26,CD=24,那么sin∠OCE= ▲ .
【答案】 。
【考点】垂径定理,勾股定理,锐角三角函数的定义。
【分析】如图,设AB与CD相交于点E,则根据直径AB=26,得出半径OC=13;由CD=24,CD⊥AB,根据垂径定理得出CE=12;在Rt△OCE中,利用勾股定理求出OE=5;再根据正弦函数的定义,求出sin∠OCE的度数:
。
三、解答题
1. (2012广东省9分)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6,BC=8.把△BCD沿对角线BD折叠,使点C落在C′处,BC′交AD于点G;E、F分别是C′D和BD上的点,线段EF交AD于点H,把△FDE沿EF折叠,使点D落在D′处,点D′恰好与点A重合.
(1)求证:△ABG≌△C′DG;
(2)求tan∠ABG的值;
(3)求EF的长.
【考点】翻折变换(折叠问题),翻折变换的性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,锐角三角函数定义,三角形中位线定理。
【分析】(1)根据翻折变换的性质可知∠C=∠BAG=90°,C′D=AB=CD,∠AGB=∠DGC′,故可得出结论。
(2)由(1)可知GD=GB,故AG+GB=AD,设AG=x,则GB=8-x,在Rt△ABG中利用勾股定理即可求出AG的长,从而得出tan∠ABG的值。
(3)由△AEF是△DEF翻折而成可知EF垂直平分AD,故HD= AD=4,再根据tan∠ABG的值即可得出EH的长,同理可得HF是△ABD的中位线,故可得出HF的长,由EF=EH+HF即可得出结果。
2. (2012广东省9分)如图,抛物线 与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连接BC、AC.
(1)求AB和OC的长;
(2)点E从点A出发,沿x轴向点B运动(点E与点A、B不重合),过点E作直线l平行BC,交AC于点D.设AE的长为m,△ADE的面积为s,求s关于m的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;
(3)在(2)的条件下,连接CE,求△CDE面积的最大值;此时,求出以点E为圆心,与BC相切的圆的面积(结果保留π).
【答案】解:(1)在 中,
令x=0,得y=-9,∴C(0,﹣9);
令y=0,即 ,解得:x1=﹣3,x2=6,∴A(﹣3,0)、B(6,0)。
∴AB=9,OC=9。
(2)∵ED∥BC,∴△AED∽△ABC,∴ ,即: 。
∴s= m2(0
(3)∵S△AEC= AE•OC= m,S△AED=s= m2,
∴S△EDC=S△AEC﹣S△AED
=﹣ m2+ m=﹣ (m﹣ )2+ 。
∴△CDE的最大面积为 ,
此时,AE=m= ,BE=AB﹣AE= 。
又 ,
过E作EF⊥BC于F,则Rt△BEF∽Rt△BCO,得: ,即: 。
∴ 。
∴以E点为圆心,与BC相切的圆的面积 S⊙E=π•EF2= 。
【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,二次函数的最值,勾股定理,直线与圆相切的性质。
【分析】(1)已知抛物线的解析式,当x=0,可确定C点坐标;当y=0时,可确定A、B点的坐标,从而确定AB、OC的长。
(2)直线l∥BC,可得出△AED∽△ABC,它们的面积比等于相似比的平方,由此得到关于s、m的函数关系式;根据题目条件:点E与点A、B不重合,可确定m的取值范围。
(3)①首先用m列出△AEC的面积表达式,△AEC、△AED的面积差即为△CDE的面积,由此可得关于S△CDE关于m的函数关系式,根据函数的性质可得到S△CDE的最大面积以及此时m的值。
②过E做BC的垂线EF,这个垂线段的长即为与BC相切的⊙E的半径,可根据相似三角形△BEF、△BCO得到的相关比例线段求得该半径的值,由此得解。
3. (2012广东佛山10分)规律是数学研究的重要内容之一.
初中数学中研究的规律主要有一些特定的规则、符号(数)及其运算规律、图形的数值特征和位置关系特征等方面.
请你解决以下与数的表示和运算相关的问题:
(1)写出奇数a用整数n表示的式子;
(2)写出有理数b用整数m和整数n表示的式子;
(3)函数的研究中,应关注y随x变化而变化的数值规律(课本里研究函数图象的特征实际上也是为了说明函数的数值规律).
下面对函数y=x2的某种数值变化规律进行初步研究:
xi 0 1 2 3 4 5 ...
yi 0 1 4 9 16 25 ...
yi+1-yi 1 3 5 7 9 11 ...
由表看出,当x的取值从0开始每增加1个单位时,y的值依次增加1,3,5...
请回答:
当x的取值从0开始每增加 个单位时,y的值变化规律是什么?
当x的取值从0开始每增加 个单位时,y的值变化规律是什么?
【答案】解:(1)n是任意整数,则表示任意一个奇数的式子是:2n+1。 (2)有理数b= (n≠0)。
(3)①当x的取值从0开始每增加 个单位时,列表如下:
xi 0
1
2
...
yi 0
1
4
...
yi+1-yi
...
故当x的取值从0开始每增加 个单位时,y的值依次增加 、 、 … 。
②当x的取值从0开始每增加 个单位时,列表如下:
xi 0
...
yi 0
...
yi+1-yi
...
故当x的取值从0开始每增加 个单位时,y的值依次增加 、 、 … 。
【考点】分类归纳(数字的变化类),二次函数的性质,实数。
【分析】(1)n是任意整数,偶数是能被2整除的数,则偶数可以表示为2n,因为偶数与奇数相差1,所以奇数可以表示为2n+1。
(2)根据有理数是整数与分数的统称,而所有的整数都可以写成整数的形式,据此可以得到答案。
(3)根据图表计算出相应的数值后即可看出y随着x的变化而变化的规律。
4. (2012广东佛山11分)(1)按语句作图并回答:作线段AC(AC=4),以A为圆心a为半径作圆,再以C为圆心b为半径作圆(a<4,b<4,圆A与圆C交于B、D两点),连接AB、BC、CD、DA.
若能作出满足要求的四边形ABCD,则a、b应满足什么条件?
(2)若a=2,b=3,求四边形ABCD的面积.
【答案】解:(1)作图如下:
能作出满足要求的四边形ABCD,则a、b应满足的条件是a+b>4。
(2)连接BD,交AC于E,
∵⊙A与⊙C交于B、D,∴AC⊥DB,BE=DE。
设CE=x,则AE=4-x,
∵BC= b=3,AB= a=2,
∴由勾股定理得:
解得: 。
∴ 。
∴四边形ABCD的面积是 。
答:四边形ABCD的面积是 。
【考点】作图(复杂作图),相交两圆的性质,勾股定理。
【分析】(1)根据题意画出图形,只有两圆相交,才能得出四边形,即可得出答案;
(2)连接BD,根据相交两圆的性质得出DB⊥AC,BE=DE,设CE= x,则AE=4-x,根据勾股定理得出关于x的方程,求出x,根据三角形的面积公式求出即可。
5. (2012广东广州14分)如图,抛物线 与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求点A、B的坐标;
(2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD的面积等于△ACB的面积时,求点D的坐标;
(3)若直线l过点E(4,0),M为直线l上的动点,当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l的解析式.
【答案】解:(1)在 中,令y=0,即 ,解得x1=﹣4,x2=2。
∵点A在点B的左侧,∴A、B点的坐标为A(﹣4,0)、B(2,0)。
(2)由 得,对称轴为x=﹣1。
在 中,令x=0,得y=3。
∴OC=3,AB=6, 。
在Rt△AOC中, 。
设△ACD中AC边上的高为h,则有 AC•h=9,解得h= 。
如图1,在坐标平面内作直线平行于AC,且到AC的距离=h= ,这样的直线有2条,分别是L1和L2,则直线与对称轴x=﹣1的两个交点即为所求的点D。
设L1交y轴于E,过C作CF⊥L1于F,则CF=h= ,
∴ 。
设直线AC的解析式为y=kx+b,
将A(﹣4,0),B(0,3)坐标代入,得
,解得 。来源:21
∴直线AC解析式为 。来源:21世纪教育网]
直线L1可以看做直线AC向下平移CE长度单位( 个长度单位)而形成的,
∴直线L1的解析式为 。
则D1的纵坐标为 。∴D1(﹣4, )。
同理,直线AC向上平移 个长度单位得到L2,可求得D2(﹣1, )。
综上所述,D点坐标为:D1(﹣4, ),D2(﹣1, )。
(3)如图2,以AB为直径作⊙F,圆心为F.过E点作⊙F的切线,这样的切线有2条.
连接FM,过M作MN⊥x轴于点N。
∵A(﹣4,0),B(2,0),∴F(﹣1,0),⊙F半径FM=FB=3。
又FE=5,则在Rt△MEF中,-
ME= ,sin∠MFE= ,cos∠MFE= 。
在Rt△FMN中,MN=MN•sin∠MFE=3× ,
FN=MN•cos∠MFE=3× 。
则ON= 。∴M点坐标为( , )。
直线l过M( , ),E(4,0),
设直线l的解析式为y=k1x+b1,则有 ,解得 。
∴直线l的解析式为y= x+3。
同理,可以求得另一条切线的解析式为y= x﹣3。
综上所述,直线l的解析式为y= x+3或y= x﹣3。
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的性质,勾股定理,直线平行和平移的性质,直线与圆的位置关系,直线与圆相切的性质,圆周角定理,锐角三角函数定义。
【分析】(1)A、B点为抛物线与x轴交点,令y=0,解一元二次方程即可求解。
(2)根据题意求出△ACD中AC边上的高,设为h.在坐标平面内,作AC的平行线,平行线之间的距离等于h.根据等底等高面积相等的原理,则平行线与坐标轴的交点即为所求的D点.从一次函数的观点来看,这样的平行线可以看做是直线AC向上或向下平移而形成.因此先求出直线AC的解析式,再求出平移距离,即可求得所作平行线的解析式,从而求得D点坐标。这样的平行线有两条。
(3)本问关键是理解“以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个”的含义.因为过A、B点作x轴的垂线,其与直线l的两个交点均可以与A、B点构成直角三角形,这样已经有符合题意的两个直角三角形;第三个直角三角形从直线与圆的位置关系方面考虑,以AB为直径作圆,当直线与圆相切时,根据圆周角定理,切点与A、B点构成直角三角形.从而问题得解。这样的切线有两条。
6. (2012广东广州14分)如图,在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=10,F为AD的中点,CE⊥AB于E,设∠ABC=α(60°≤α<90°).
(1)当α=60°时,求CE的长;
(2)当60°<α<90°时,
①是否存在正整数k,使得∠EFD=k∠AEF?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
②连接CF,当CE2﹣CF2取最大值时,求tan∠DCF的值.
【答案】解:(1)∵α=60°,BC=10,∴sinα= ,即sin60°= ,解得CE= 。
(2)①存在k=3,使得∠EFD=k∠AEF。理由如下:
连接CF并延长交BA的延长线于点G,
∵F为AD的中点,∴AF=FD。
在平行四边形ABCD中,AB∥CD,∴∠G=∠DCF。
在△AFG和△CFD中,
∵∠G=∠DCF, ∠G=∠DCF,AF=FD,
∴△AFG≌△CFD(AAS)。∴CF=GF,AG=CD。
∵CE⊥AB,∴EF=GF。∴∠AEF=∠G。
∵AB=5,BC=10,点F是AD的中点,∴AG=5,AF= AD= BC=5。∴AG=AF。
∴∠AFG=∠G。
在△AFG中,∠EFC=∠AEF+∠G=2∠AEF,
又∵∠CFD=∠AFG,∴∠CFD=∠AEF。
∴∠EFD=∠EFC+∠CFD=2∠AEF+∠AEF=3∠AEF,
因此,存在正整数k=3,使得∠EFD=3∠AEF。
②设BE=x,∵AG=CD=AB=5,∴EG=AE+AG=5﹣x+5=10﹣x,
在Rt△BCE中,CE2=BC2﹣BE2=100﹣x2。
在Rt△CEG中,CG2=EG2+CE2=(10﹣x)2+100﹣x2=200﹣20x。
∵CF=GF(①中已证),∴CF2=( CG)2= CG2= (200﹣20x)=50﹣5x。
∴CE2﹣CF2=100﹣x2﹣50+5x=﹣x2+5x+50=﹣(x﹣ )2+50+ 。
∴当x= ,即点E是AB的中点时,CE2﹣CF2取最大值。
此时,EG=10﹣x=10﹣ ,CE= ,
∴ 。
【考点】锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,平行四边形的性质,对顶角的性质,全等三角形的判定和性质,直角三角形斜边上的中线性质,等腰三角形的性质,二次函数的最值,勾股定理。
【分析】(1)利用60°角的正弦值列式计算即可得解。
(2)①连接CF并延长交BA的延长线于点G,利用“角边角”证明△AFG和△CFD全等,根据全等三角形对应边相等可得CF=GF,AG=CD,再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得EF=GF,再根据AB、BC的长度可得AG=AF,然后利用等边对等角的性质可得∠AEF=∠G=∠AFG,根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可得∠EFC=2∠G,然后推出∠EFD=3∠AEF,从而得解。
②设BE=x,在Rt△BCE中,利用勾股定理表示出CE2,表示出EG的长度,在Rt△CEG中,利用勾股定理表示出CG2,从而得到CF2,然后相减并整理,再根据二次函数的最值问题解答。
7. (2012广东梅州10分)(1)已知一元二次方程x2+px+q=0(p2﹣4q≥0)的两根为x1、x2;求证:x1+x2=﹣p,x1•x2=q.
(2)已知抛物线y=x2+px+q与x轴交于A、B两点,且过点(﹣1,﹣1),设线段AB的长为d,当p为何值时,d2取得最小值,并求出最小值.
【答案】(1)证明:∵a=1,b=p,c=q,p2﹣4q≥0,
∴ 。
(2)解:把(﹣1,﹣1)代入y=x2+px+q得p﹣q=2,即q=p﹣2。
设抛物线y=x2+px+q与x轴交于A、B的坐标分别为(x1,0)、(x2,0)。
∵d=|x1﹣x2|,
∴d2=(x1﹣x2)2=(x1+x2)2﹣4 x1•x2=p2﹣4q=p2﹣4p+8=(p﹣2)2+4。
∴当p=2时,d 2的最小值是4。
【考点】一元二次方程根的判别式和根与系数的关系,抛物线与x轴的交点,曲线上点的坐标与方程的关系,二次函数的最值。
【分析】(1)根据一元二次方程根与系数的关系可直接证得。
【教材中没有元二次方程根与系数的关系可先根据求根公式得出x1、x2的值,再求出两根的和与积即可】
(2)把点(﹣1,﹣1)代入抛物线的解析式,再由d=|x1﹣x2|可得d2关于p的函数关系式,应用二次函数的最值原理即可得出结论。
8. (2012广东梅州11分)如图,矩形OABC中,A(6,0)、C(0,2 )、D(0,3 ),射线l过点D且与x轴平行,点P、Q分别是l和x轴正半轴上动点,满足∠PQO=60°.
(1)①点B的坐标是 ;②∠CAO= 度;③当点Q与点A重合时,点P的坐标为 ;(直接写出答案)
(2)设OA的中心为N,PQ与线段AC相交于点M,是否存在点P,使△AMN为等腰三角形?若存在,请直接写出点P的横坐标为m;若不存在,请说明理由.
(3)设点P的横坐标为x,△OPQ与矩形OABC的重叠部分的面积为S,试求S与x的函数关系式和相应的自变量x的取值范围.
【答案】解:(1)①(6,2 )。 ②30。③(3,3 )。
(2)存在。m=0或m=3﹣ 或m=2。
(3)当0≤x≤3时,
如图1,OI=x,IQ=PI•tan60°=3,OQ=OI+IQ=3+x;
由题意可知直线l∥BC∥OA,
可得 ,∴EF= (3+x),
此时重叠部分是梯形,其面积为:
当3
当5
当x>9时,如图4,
。
综上所述,S与x的函数关系式为:
。
【考点】矩形的性质,梯形的性质,锐角三角函数,特殊角的三角函数值,相似三角形的判定和性质,解直角三角形。
【分析】(1)①由四边形OABC是矩形,根据矩形的性质,即可求得点B的坐标:
∵四边形OABC是矩形,∴AB=OC,OA=BC,
∵A(6,0)、C(0,2 ),∴点B的坐标为:(6,2 )。
②由正切函数,即可求得∠CAO的度数:
∵ ,∴∠CAO=30°。
③由三角函数的性质,即可求得点P的坐标;如图:当点Q与点A重合时,过点P作PE⊥OA于E,
∵∠PQO=60°,D(0,3 ),∴PE=3 。
∴ 。
∴OE=OA﹣AE=6﹣3=3,∴点P的坐标为(3,3 )。
(2)分别从MN=AN,AM=AN与AM=MN去分析求解即可求得答案:
情况①:MN=AN=3,则∠AMN=∠MAN=30°,
∴∠MNO=60°。
∵∠PQO=60°,即∠MQO=60°,∴点N与Q重合。
∴点P与D重合。∴此时m=0。
情况②,如图AM=AN,作MJ⊥x轴、PI⊥x轴。
MJ=MQ•sin60°=AQ•sin600
又 ,
∴ ,解得:m=3﹣ 。
情况③AM=NM,此时M的横坐标是4.5,
过点P作PK⊥OA于K,过点M作MG⊥OA于G,
∴MG= 。
∴ 。
∴KG=3﹣0.5=2.5,AG= AN=1.5。∴OK=2。∴m=2。
综上所述,点P的横坐标为m=0或m=3﹣ 或m=2。
(3)分别从当0≤x≤3时,当3
9. (2012广东汕头12分)有三张正面分别写有数字﹣2,﹣1,1的卡片,它们的背面完全相同,将这三张卡片北背面朝上洗匀后随机抽取一张,以其正面的数字作为x的值,放回卡片洗匀,再从三张卡片中随机抽取一张,以其正面的数字作为y的值,两次结果记为(x,y).
(1)用树状图或列表法表示(x,y)所有可能出现的结果;
(2)求使分式 有意义的(x,y)出现的概率;
(3)化简分式 ,并求使分式的值为整数的(x,y)出现的概率.
【答案】解:(1)用列表法表示(x,y)所有可能出现的结果如下:
-2 -1 1
-2 (-2,-2) (-1,-2) (1,-2)
-1 (-2,-1) (-1,-1) (1,-1)
1 (-2,1) (-1,1) (1,1)
(2)∵(x,y)所有可能出现的结果共有9种情况,使分式 有意义的(x,y)有(﹣1,﹣2)、(1,﹣2)、(﹣2,﹣1)、(﹣2, 1)4种情况,
∴使分式 有意义的(x,y)出现的概率是 。
(3) 。
∵在使分式 有意义的4种情况中,值为整数的(x,y)有(1,﹣2)、
(﹣2, 1)2种情况,
∴使 分式的值为整数的(x,y)出现的概率是 。
【考点】列表法或树状图法,概率分式有意义的条件,分式的化简求值。
【分析】(1)根据题意列出表或画树状图,即可表示(x,y)所有可能出现的结果。
(2)根据(1)中的表或树状图中找出使分式 有意义的情况,再除以所有情况数即可。
(3)先化简,再在使分式 有意义的4种情况中,找出使分式的值为整数的
(x,y)的情况,再除以所有情况数即可。
10. (2012广东汕头12分)如图,抛物线 与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连接BC、AC.
(1)求AB和OC的长;
(2)点E从点A出发,沿x轴向点B运动(点E与点A、B不重合),过点E作直线l平行BC,交AC于点D.设AE的长为m,△ADE的面积为s,求s关于m的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;
(3)在(2)的条件下,连接CE,求△CDE面积的最大值;此时,求出以点E为圆心,与BC相切的圆的面积(结果保留π).
【答案】解:(1)在 中,
令x=0,得y=-9,∴C(0,﹣9);
令y=0,即 ,解得:x1=﹣3,x2=6,∴A(﹣3,0)、B(6,0)。
∴AB=9,OC=9。
(2)∵ED∥BC,∴△AED∽△ABC,∴ ,即: 。
∴s= m2(0
(3)∵S△AEC= AE•OC= m,S△AED=s= m2,
∴S△EDC=S△AEC﹣S△AED
=﹣ m2+ m=﹣ (m﹣ )2+ 。
∴△CDE的最大面积为 ,
此时,AE=m= ,BE=AB﹣AE= 。
又 ,
过E作EF⊥BC于F,则Rt△BEF∽Rt△BCO,得: ,即: 。
∴ 。
∴以E点为圆心,与BC相切的圆的面积 S⊙E=π•EF2= 。
11. (2012广东深圳9分)如图,已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(-4,0)、B(1,0)、C(-2,6).
(1)求经过A、B、C三点的抛物线解析式;
(2)设直线BC交y轴于点E,连接AE,求证:AE=CE;
(3)设抛物线与y轴交于点D,连接AD交BC于点F,试问以A、B、F,为顶点的三角形与△ABC相似吗?
请说明理由.
【答案】解:(1)∵抛物线经过A(-4,0)、B(1,0),∴设函数解析式为:y=a(x+4)(x-1)。
又∵由抛物线经过C(-2,6),∴6=a(-2+4)(-2-1),解得: a=-1。
∴经过A、B、C三点的抛物线解析式为:y=-(x+4)(x-1),即y=-x2-3x+4。
(2)证明:设直线BC的函数解析式为y=kx+b,
由题意得: ,解得: 。
∴直线BC的解析式为y=-2x+2.
∴点E的坐标为(0,2)。
∴ 。
∴AE=CE。
(3)相似。理由如下:
设直线AD的解析式为y=k1x+b1,则 ,解得: 。
∴直线AD的解析式为y=x+4。
联立直线AD与直线BC的函数解析式可得: ,解得: 。
∴点F的坐标为( )。
则 。
又∵AB=5, ,
∴ 。∴ 。
又∵∠ABF=∠CBA,∴△ABF∽△CBA。
∴以A、B、F为顶点的三角形与△ABC相似。
【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,勾股定理,相似三角形的判定。
【分析】(1)利用待定系数法求解即可得出抛物线的解析式。
(2)求出直线BC的函数解析式,从而得出点E的坐标,然后分别求出AE及CE的长度即可证明出结论。
(3)求出AD的函数解析式,然后结合直线BC的解析式可得出点F的坐标,根据勾股定理分别求出BF,BC 得出 ;由题意得∠ABF=∠CBA, 即可作出判断。
12. (2012广东深圳9分)如图,在平面直角坐标系中,直线 :y=-2x+b (b≥0)的位置随b的不同取值而变化.
(1)已知⊙M的圆心坐标为(4,2),半径为2.
当b= 时,直线 :y=-2x+b (b≥0)经过圆心M:
当b= 时,直线 :y=-2x+b(b≥0)与OM相切:
(2)若把⊙M换成矩形ABCD,其三个顶点坐标分别为:A(2,0)、B(6,0)、C(6,2).
设直线 扫过矩形ABCD的面积为S,当b由小到大变化时,请求出S与b的函数关系式,
【答案】解:(1)10; 。
(2)由A(2,0)、B(6,0)、C(6,2),根据矩形的性质,得D(2,2)。
如图,当直线 经过A(2,0)时,b=4;当直线 经过D(2,2)时,b=6;当直线 经过B(6,0)时,b=12;当直线 经过C(6,2)时,b=14。
当0≤b≤4时,直线 扫过矩形ABCD的面积S为0。
当4
在 y=-2x+b中,令x=2,得y=-4+b,则E(2,-4+b),
令y=0,即-2x+b=0,解得x= ,则F( ,0)。
∴AF= ,AE=-4+b。
∴S= 。
当6
在 y=-2x+b中,令y=0,得x= ,则G( ,0),
令y=2,即-2x+b=2,解得x= ,则H( ,2)。
∴DH= ,AG= 。AD=2
∴S= 。
当12
在 y=-2x+b中,令y=2,即-2x+b=2,解得x= ,则M( ,0),
令x=6,得y=-12+b,,则N(6,-12+b)。
∴MC= ,NC=14-b。
∴S= 。
当b>14时,直线 扫过矩形ABCD的面积S为矩形ABCD的面积,面积为民8。
综上所述。S与b的函数关系式为:
。
【考点】直线平移的性质,相似三角形的判定和性质,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,直线与圆相切的性质,勾股定理,解一元二次方程,矩形的性质。
【分析】(1)①∵直线y=-2x+b (b≥0)经过圆心M(4,2),
∴2=-2×4+b,解得b=10。
②如图,作点M垂直于直线y=-2x+b于点P,过点
P作PH∥x轴,过点M作MH⊥PH,二者交于点H。设直线y=-2x+b与x,y轴分别交于点A,B。
则由△OAB∽△HMP,得 。
∴可设直线MP的解析式为 。
由M(4,2),得 ,解得 。∴直线MP的解析式为 。
联立y=-2x+b和 ,解得 。
∴P( )。
由PM=2,勾股定理得, ,化简得 。
解得 。
(2)求出直线 经过点A、B、C、D四点时b的值,从而分0≤b≤4,4
13. (2012广东湛江12分)先阅读理解下面的例题,再按要求解答下列问题:
例题:解一元二次不等式x2﹣4>0
解:∵x2﹣4=(x+2)(x﹣2)
∴x2﹣4>0可化为
(x+2)(x﹣2)>0
由有理数的乘法法则“两数相乘,同号得正”,得
解不等式组①,得x>2,
解不等式组②,得x<﹣2,
∴(x+2)(x﹣2)>0的解集为x>2或x<﹣2,
即一元二次不等式x2﹣4>0的解集为x>2或x<﹣2.
(1)一元二次不等式x2﹣16>0的解集为 ;
(2)分式不等式 的解集为 ;
(3)解一元二次不等式2x2﹣3x<0.
【答案】解:(1)x>4或x<﹣4。
(2)x>3或x<1。
(3)∵2x2﹣3x=x(2x﹣3)
∴2x2﹣3x<0可化为 x(2x﹣3)<0
由有理数的乘法法则“两数相乘,异号得负”,得
或 。
解不等式组①,得0
∴不等式2x2﹣3x<0的解集为0
【考点】有理数的乘法法则,一元一次不等式组的应用。
【分析】(1)将一元二次不等式的左边因式分解后根据有理数的乘法法则“两数相乘,同号得正”化为两个一元一次不等式组求解即可。
(2)根据有理数的除法法则“两数相除,同号得正”,可以得到其分子、分母同号,从而转化为两个一元一次不等式组求解即可。
(3)将一元二次不等式的左边因式分解后,有理数的乘法法则“两数相乘,异号得负”,化为两个一元一次不等式组求解即可。
14. (2012广东湛江12分)如图,在平面直角坐标系中,直角三角形AOB的顶点A、B分别落在坐标轴上.O为原点,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(0,8).动点M从点O出发.沿OA向终点A以每秒1个单位的速度运动,同时动点N从点A出发,沿AB向终点B以每秒 个单位的速度运动.当一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动,设动点M、N运动的时间为t秒(t>0).
(1)当t=3秒时.直接写出点N的坐标,并求出经过O、A、N三点的抛物线的解析式;
(2)在此运动的过程中,△MNA的面积是否存在最大值?若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由;
(3)当t为何值时,△MNA是一个等腰三角形?
【答案】解:(1)N(3,4)。
∵A(6,0)
∴可设经过O、A、N三点的抛物线的解析式为:y=ax(x﹣6),则将N(3,4)代入得
4=3a(3﹣6),解得a=﹣ 。
∴抛物线的解析式: 。
(2)存在。过点N作NC⊥OA于C,
由题意,AN= t,AM=OA﹣OM=6﹣t,
∴NC=NA•sin∠BAO= 。
∴ 。
∴△MNA的面积有最大值,且最大值为6。
(3)在Rt△NCA中,AN= t,NC=AN•sin∠BAO= ,AC=AN•cos∠BAO=t。
∴OC=OA﹣AC=6﹣t。∴N(6﹣t, )。
∴ 。
又AM=6﹣t且0
①当MN=AN时, ,即t2﹣8t+12=0,解得t1=2,t2=6(舍去)。
②当MN=MA时, ,即 ,解得t1=0(舍去),t2= 。
③当AM=AN时,6﹣t= t,即t= 。
综上所述,当t的值取 2或 或 时,△MAN是等腰三角形。
【考点】二次函数综合题,动点问题,勾股定理,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,锐角三角函数定义,二次函数的最值,等腰三角形的性质。
【分析】(1)由A、B的坐标,可得到OA=6,OB=8,根据勾股定理可得AB=10。
当t=3时,AN= t=5= AB,即N是AB的中点,由此得到点N的坐标N(3,4)。
利用待定系数法,设交点式求出抛物线的解析式。
(2)△MNA中,过N作MA边上的高NC,先由∠BAO的正弦值求出NC的表达式,而AM=OA-OM,由三角形的面积公式可得到关于S△MNA关于t的函数关系式,由二次函数的最值原理即可求出△MNA的最大面积。
(3)首先求出N点的坐标,然后表示出AM、MN、AN三边的长。由于△MNA的腰和底不确定,若该三角形是等腰三角形,可分三种情况讨论:①MN=NA、②MN=MA、③NA=MA;直接根据等量关系列方程求解即可。
15. (2012广东肇庆10分)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交AC于点E,交BC于点D,连结BE、AD交于点P. 求证:
(1)D是BC的中点;
(2)△BEC ∽△ADC;
(3)AB CE=2DPAD.
【答案】证明:(1)∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,即AD⊥BC。
∵AB=AC,∴D是BC的中点。 (2)∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=∠ADB=90°,即∠CEB=∠CDA=90°,
∵∠C是公共角,∴△BEC∽△ADC。
(3)∵△BEC∽△ADC,∴∠CBE=∠CAD。
∵AB=AC,AD=CD,∴∠BAD=∠CAD。∴∠BAD=∠CBE。
∵∠ADB=∠BEC=90°,∴△ABD∽△BCE。
∴ 。∴ 。
∵BC=2BD,∴ ,即 。
∵∠BDP=∠BEC=90°,∠PBD=∠CBE,∴△BPD∽△BCE。∴ 。
∴ ,即AB•CE=2DP•AD。
【考点】圆周角定理,等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)由AB是⊙O的直径,可得AD⊥BC,又由AB=AC,由三线合一,即可证得D是BC的中点。
(2)由AB是⊙O的直径,∠AEB=∠ADB=90°,又由∠C是公共角,即可证得△BEC∽△ADC。
(3)易证得△ABD∽△BCE与△BPD∽△BCE,根据相似三角形的对应边成比例与BC=2BD,即可证得AB•CE=2DP•AD。
16. (2012广东肇庆10分)已知二次函数 图象的顶点横坐标是2,与x轴交于A(x1,0)、
B(x2,0),x1﹤0﹤x2,与y轴交于点C,O为坐标原点, .
(1)求证: ;
(2)求m、n的值;
(3)当p﹥0且二次函数图象与直线 仅有一个交点时,求二次函数的最大值.
【答案】(1)证明:∵二次函数 图象的顶点横坐标是2,
∴抛物线的对称轴为x=2,即 ,化简得:n+4m=0。
(2)解:∵二次函数 与x轴交于A(x1,0)、B(x2,0),x1<0
∴OA=-x1,OB=x2; 。
令x=0,得y=p,∴C(0,p),∴OC=|p|。
由三角函数定义得: 。
∵tan∠CAO-tan∠CBO=1,即 ,化简得: 。
将 代入得: ,化简得: 。
由(1)知n+4m=0,
∴当n=1时, ;当n=-1时, 。
∴m、n的值为: ,n=-1(此时抛物线开口向上)或 ,n=1(此时抛物线开口向下)。
(3)解:由(2)知,当p>0时,n=1, ,
∴抛物线解析式为: 。
联立抛物线 与直线y=x+3解析式得到: ,
化简得: *。
∵二次函数图象与直线y=x+3仅有一个交点,
∴一元二次方程*根的判别式等于0,即△=02+16(p-3)=0,解得p=3。
∴抛物线解析式为: 。
当x=2时,二次函数有最大值,最大值为4。
∴当p>0且二次函数图象与直线y=x+3仅有一个交点时,二次函数的最大值为4。
【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,一元二次方程根的判别式和根与系数的关系,锐角三角函数定义,二次函数的性质。
【分析】(1)由题意可知抛物线的对称轴为x=2,利用对称轴公式 ,化简即得n+4m=0。
(2)利用三角函数定义和抛物线与x轴交点坐标性质求解.特别需要注意的是抛物线的开口方向未定,所以所求m、n的值将有两组。
(3)利用一元二次方程的判别式等于0求解.当p>0时,m、n的值随之确定;将抛物线的解析式与直线的解析式联立,得到一个一元二次方程;由交点唯一可知,此一元二次方程的判别式等于0,据此求出p的值,从而确定了抛物线的解析式;最后由抛物线的解析式确定其最大值。
17. (2012广东珠海9分) 已知,AB是⊙O的直径,点P在弧AB上(不含点A、B),把△AOP沿OP对折,点A的对应点C恰好落在⊙O上.
(1)当P、C都在AB上方时(如图1),判断PO与BC的位置关系(只回答结果);
(2)当P在AB上方而C在AB下方时(如图2),(1)中结论还成立吗?证明你的结论;
(3)当P、C都在AB上方时(如图3),过C点作CD⊥直线AP于D,且CD是⊙O的切线,证明:AB=4PD.
【答案】解:(1)PO与BC的位置关系是PO∥BC。
(2)(1)中的结论PO∥BC成立。理由为:
由折叠可知:△APO≌△CPO,∴∠APO=∠CPO。
又∵OA=OP,∴∠A=∠APO。∴∠A=∠CPO。
又∵∠A与∠PCB都为 所对的圆周角,∴∠A=∠PCB。∴∠CPO=∠PCB。
∴PO∥BC。
(3)证明:∵CD为圆O的切线,∴OC⊥CD。
又∵AD⊥CD,∴OC∥AD。∴∠APO=∠COP。
由折叠可得:∠AOP=∠COP,∴∠APO=∠AOP。
又∵OA=OP,∴∠A=∠APO。∴∠A=∠APO=∠AOP。∴△APO为等边三角形。
∴∠AOP=60°。
又∵OP∥BC,∴∠OBC=∠AOP=60°。
又∵OC=OB,∴△BC为等边三角形。∴∠COB=60°。
∴∠POC=180°﹣(∠AOP+∠COB)=60°。
又∵OP=OC,∴△POC也为等边三角形。∴∠PCO=60°,PC=OP=OC。
又∵∠OCD=90°,∴∠PCD=30°。
在Rt△PCD中,PD= PC,
又∵PC=OP= AB,∴PD= AB,即AB=4PD。
【考点】折叠的性质,圆心角、弧、弦的关系,圆周角定理,平行的判定和性质,切线的性质,全等三角形的性质,等腰三角形的性质,等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形的性质。
【分析】(1)由折叠可得,由∠AOP=∠POC ;因为∠AOC和∠ABC是弧 所对的圆心角和圆周角,根据同弧所对圆周角是圆心角一半的性质,得∠AOP=∠ABC;根据同位角相等两直线平行的判定,得PO与BC的位置关系是平行。
(2)(1)中的结论成立,理由为:由折叠可知三角形APO与三角形CPO全等,根据全等三角形的对应角相等可得出∠APO=∠CPO,再由OA=OP,利用等边对等角得到∠A=∠APO,等量代换可得出∠A=∠CPO,又根据同弧所对的圆周角相等得到∠A=∠PCB,再等量代换可得出∠COP=∠ACB,利用内错角相等两直线平行,可得出PO与BC平行。
(3)由CD为圆O的切线,利用切线的性质得到OC⊥CD,又AD⊥CD,利用平面内垂直于同一条直线的两直线平行得到OC∥AD,根据两直线平行内错角相等得到∠APO=∠COP,再利用折叠的性质得到∠AOP=∠COP,等量代换可得出∠APO=∠AOP,再由OA=OP,利用等边对等角可得出一对角相等,等量代换可得出△AOP三内角相等,确定出△AOP为等边三角形,根据等边三角形的内角为60°得到
∠AOP=60°,由OP∥BC,利用两直线平行同位角相等可得出∠OBC=∠AOP=60°,再由OB=OC,得到△OBC为等边三角形,可得出∠COB为60°,利用平角的定义得到∠POC也为60°,再加上OP=OC,可得出△POC为等边三角形,得到内角∠OCP=60°,可求出∠PCD=30°,在Rt△PCD中,利用30°所对的直角边等于斜边的一半可得出PD为PC的一半,而PC=圆的半径OP=直径AB的一半,可得出PD为AB的四分之一,即AB=4PD,得证。
18. (2012广东珠海9分)如图,在等腰梯形ABCD中,ABDC,AB=3 ,DC= ,高CE=2 ,对角线AC、BD交于H,平行于线段BD的两条直线MN、RQ同时从点A出发沿AC方向向点C匀速平移,分别交等腰梯形ABCD的边于M、N和R、Q,分别交对角线AC于F、G;当直线RQ到达点C时,两直线同时停止移动.记等腰梯形ABCD被直线MN扫过的图形面积为S1、被直线RQ扫过的图形面积为S2,若直线MN平移的速度为1单位/秒,直线RQ平移的速度为2单位/秒,设两直线移动的时间为x秒.
(1)填空:∠AHB= ;AC= ;
(2)若S2=3S1,求x;
(3)设S2=mS1,求m的变化范围.
【答案】解:(1)90°;4。
(2)直线移动有两种情况:0
①当0
∵直线MN平移的速度为1单位/秒,直线RQ平移的速度为2单位/秒,
∴△AMN和△ARQ的相似比为1:2。
∴ 。∴S2=4S1,与题设S2=3S1矛盾。
∴当0
②当 ≤x≤2时,
∵AB∥CD,∴△ABH∽△CDH。
∴CH:AH=CD:AB=DH:BH=1:3。
∴CH=DH= AC=1,AH═BH=4﹣1=3。
∵CG=4﹣2x,AC⊥BD,∴S△BCD= ×4×1=2
∵RQ∥BD,∴△CRQ∽△CDB。
∴ 。
又 ,
∵MN∥BD,∴△AMN∽△ADB。∴ ,
∴S1= x2,S2=8﹣8(2﹣x)2。
∵S2=3S1,∴8﹣8(2﹣x)2=3• x2,解得:x1= (舍去),x2=2。
∴x的值为2。
(3)由(2)得:当0
当 ≤x≤2时,∵S2=mS1,
∴ 。
∴m是 的二次函数,当 ≤x≤2时,即当 时,m随 的增大而增大,
∴当x= 时,m最大,最大值为4;当x=2时,m最小,最小值为3。
∴m的变化范围为:3≤m≤4。
【考点】相似三角形的判定和性质,平移的性质,二次函数的最值,等腰梯形的性质。
【分析】(1)过点C作CK∥BD交AB的延长线于K,
∵CD∥AB,∴四边形DBKC是平行四边形。
∴BK=CD= ,CK=BD。
∴AK=AB+BK= 。
∵四边形ABCD是等腰梯形,∴BD=AC。
∴AC=CK。∴AE=EK= AK=2 =CE。
∵CE是高,∴∠K=∠KCE=∠ACE=∠CAE=45°。∴∠ACK=90°。∴∠AHB=∠ACK=90°
∴AC=AK•cos45°= 。
(2)直线移动有两种情况:0
0
(3)由(2)可得当0
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