2020年湖南省长沙市南雅中学中考数学一模试卷
一、选择题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分)
1.计算﹣32的结果是( )
A.9 B.﹣9 C.6 D.﹣6
2.式子有意义,则x的取值范围是( )
A.x≥3 B.x≤3 C.x≥﹣3 D.x≤﹣3
3.下列运算正确的是( )
A.2a2•3a3=6a6 B.2xa+xa=3x2a2 C.(﹣2a)3=﹣6a3 D.a5÷a4=a
4.总投资54亿元的万家丽高架快速路建成,不仅疏解了中心城区的交通,还形成了我市的快速路网,拉动了区域间的交流,54亿用科学记数法表示为( )
A.0.54×109 B.5.4×109 C.54×108 D.5.4×108
5.下列各图不是正方体表面展开图的是( )
A. B. C. D.
6.在一次献爱心的捐赠活动中,某班45名同学捐款金额统计如下:
在这次活动中,该班同学捐款金额的众数和中位数分别是( )
A.30,35 B.50,35 C.50,50 D.15,50
7.一次函数y=x﹣1的图象向上平移2个单位后,不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
8.关于x的方程x2﹣mx﹣1=0根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.不能确定的
9.己知反比例函数y=,当1<x<3时,y的取值范围是( )
A.0<y<l B.1<y<2 C.2<y<6 D.y>6
10.下列命题中,正确命题的序号是( )
①一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
②一组邻边相等的平行四边形是正方形
③对角线相等的四边形是矩形
④三角形的外心到三角形各顶点的距离相等.
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
11.如图,A,B,P是半径为2的⊙O上的三点,∠APB=45°,则弦AB的长为( )
A.2 B.4 C. D.2
12.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,则下列结论中正确的是( )
A.abc>0 B.b2﹣4ac<0 C.9a+3b+c>0 D.c+8a<0
二、填空题(共6小题,每小题3分,共18分)
13.8的平方根是 .
14.分解因式y3﹣4y2+4y的结果为 .
15.若关于x的方程是非负数,则m的取值范围是 .
16.已知扇形的圆心角为120°,弧长为2π,则它的半径为 .
17.如图,AB是半圆O的直径,C为半圆上一点,AB=10,BC=6,过O作OE⊥AB交AC于点E,则OE的长为 .
18.如图,直线y=kx+4与x,y轴分别交于A,B两点,以OB为边在y轴左侧作等边三角形OBC,将△OBCB沿y轴翻折后,点C的对应点C′恰好落在直线AB上,则k的值为 .
三、解答题(共66分,19-20题每题6分,21-22题每题8分,23-24题每题9分,25-26题每题10分)
19.计算:|1﹣|﹣()﹣3﹣2cos45°÷(π﹣3)0.
20.先化简,再求值:(+)÷,其中x=﹣1.
21.历下区某中学举行了“中国梦,中国好少年”演讲比赛,菲菲同学将选手成绩划分为A、B、C、D四个等级,绘制了两种不完整统计图.
根据图中提供的信息,解答下列问题:
(1)参加演讲比赛的学生共有 人,扇形统计图中m= ,n= ,并把条形统计图补充完整.
(2)学校欲从A等级2名男生2名女生中随机选取两人,参加达州市举办的演讲比赛,请利用列表法或树状图,求A等级中一男一女参加比赛的概率.(男生分别用代码 A1、A2表示,女生分别用代码B1、B2表示)
22.如图,已知△ABC内接于⊙O,P是圆外一点,PA为⊙O的切线,且PA=PB,连接OP,线段AB与线段OP相交于点D.
(1)求证:PB为⊙O的切线;
(2)若tan∠BCA=,⊙O的半径为10,求线段PD的长.
23.某商店购进A、B两种商品,B商品每件进价比A商品每件进价多1元,若50元购进A商品的件数与60元购进B商品的件数相同.
(1)求A、B商品每件进价分别是多少元?
(2)若该商店购进A、B两种商品共140件,都标价10元出售,售出一部分后降价促销,以标价的8折售完所有剩余商品,以10元售出的商品件数比购进A种商品件数少20件,该商店此次购进A、B两种商品降价前后共获利不少于360元,求至少购进A商品多少件?
24.已知:矩形ABCD中AD>AB,O是对角线的交点,过O任作一直线分别交BC、AD于点M、N(如图①).
(1)求证:BM=DN;
(2)如图②,四边形AMNE是由四边形CMND沿MN翻折得到的,连接CN,求证:四边形AMCN是菱形;
(3)在(2)的条件下,若△CDN的面积与△CMN的面积比为1:3,求的值.
25.我们定义:平面直角坐标系中点P(x,y)到x轴的距离称为点P的偏离距离,如P(1,﹣2)的偏离距离为1,已知抛物线y=ax2+bx+c与直线y=ax+n相交于不同的两点A,B,其中点A在y轴负半轴,且偏离距离为,点B坐标为(m﹣b,m2﹣mb+n),其中a,b,c,m,n为实数,且a,m不为0.
(1)求c的值;
(2)设抛物线y=ax2+bx+c上偏离距离为0的两个点的横坐标分别为x1和x2,求x1x2的值;
(3)若函数图象在r≤x≤t上所有点的偏离距离的最大值记为d,如函数y=x+1在﹣2≤x≤3上的最大偏离距离d=4,求抛物线y=ax2+bx+c在﹣1≤x≤1上的最大偏离距离d的最小值.
26.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(2,0),点C的坐标为(﹣2,0),点P在射线AB上运动,连结CP与y轴交于点D,连结BD,过P,D,B三点作⊙Q与y轴的另一个交点为E,延长DQ交⊙Q于点F,连结EF,BF.
(1)求直线AB的函数解析式;
(2)当点P在线段AB(不包括A,B两点)上时.∠DFE的度数是否为定值?如果是,请求出∠DFE度数,并写出推理过程;如果不是,请直接写出它的范围.
(3)请你探究:点P在运动过程中,是否存在以B,D,F为顶点的直角三角形,满足两条直角边之比为2:1?如果存在,求出此时点P的坐标:如果不存在,请说明理由.
2020年湖南省长沙市南雅中学中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12个小题,每小题3分,共36分)
1.计算﹣32的结果是( )
A.9 B.﹣9 C.6 D.﹣6
【考点】有理数的乘方.
【分析】根据有理数的乘方的定义解答.
【解答】解:﹣32=﹣9.
故选:B.
2.式子有意义,则x的取值范围是( )
A.x≥3 B.x≤3 C.x≥﹣3 D.x≤﹣3
【考点】二次根式有意义的条件.
【分析】根据二次根式的性质和被开方数大于或等于0,可以求出x的范围.
【解答】解:根据题意得:x+3≥0,
解得:x≥﹣3.
故选:C.
3.下列运算正确的是( )
A.2a2•3a3=6a6 B.2xa+xa=3x2a2 C.(﹣2a)3=﹣6a3 D.a5÷a4=a
【考点】同底数幂的除法;合并同类项;幂的乘方与积的乘方;单项式乘单项式.
【分析】根据单项式乘单项式的运算法则、合并同类项法则、积的乘方和同底数幂的除法法则进行计算,选择得到答案.
【解答】解:2a2•3a3=6a5,A错误;
2xa+xa=3xa,B错误;
(﹣2a)3=﹣8a3,C错误;
a5÷a4=a,D正确,
故选:D.
4.总投资54亿元的万家丽高架快速路建成,不仅疏解了中心城区的交通,还形成了我市的快速路网,拉动了区域间的交流,54亿用科学记数法表示为( )
A.0.54×109 B.5.4×109 C.54×108 D.5.4×108
【考点】科学记数法—表示较大的数.
【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>1时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:54亿用科学记数法表示为:5.4×108.
故选D.
5.下列各图不是正方体表面展开图的是( )
A. B. C. D.
【考点】几何体的展开图.
【分析】由平面图形的折叠及立体图形的表面展开图的特点解题.
【解答】解:A、是正方体表面展开图,不符合题意;
B、是正方体表面展开图,不符合题意;
C、是正方体表面展开图,不符合题意;
D、有“田”字格,不是正方体表面展开图,符合题意.
故选:D.
6.在一次献爱心的捐赠活动中,某班45名同学捐款金额统计如下:
在这次活动中,该班同学捐款金额的众数和中位数分别是( )
A.30,35 B.50,35 C.50,50 D.15,50
【考点】众数;中位数.
【分析】根据众数、中位数的定义,结合表格数据进行判断即可.
【解答】解:捐款金额学生数最多的是50元,
故众数为50;
共45名学生,中位数在第23名学生处,第23名学生捐款50元,
故中位数为50;
故选C.
7.一次函数y=x﹣1的图象向上平移2个单位后,不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【考点】一次函数图象与几何变换.
【分析】求直线平移后的解析式时要注意平移时k的值不变,只有b发生变化.
【解答】解:因为一次函数y=x﹣1的图象向上平移2个单位后的解析式为:y=x+1,
所以图象不经过四象限,
故选D
8.关于x的方程x2﹣mx﹣1=0根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.不能确定的
【考点】根的判别式.
【分析】先计算△=(﹣m)2﹣4×1×(﹣1)=m2+4,由于m2为非负数,则m2+4>0,即△>0,根据一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式△=b2﹣4ac的意义即可判断方程根的情况.
【解答】解:△=(﹣m)2﹣4×1×(﹣1)=m2+4,
∵m2≥0,
∴m2+4>0,即△>0,
∴方程有两个不相等的实数根.
故选A.
9.己知反比例函数y=,当1<x<3时,y的取值范围是( )
A.0<y<l B.1<y<2 C.2<y<6 D.y>6
【考点】反比例函数的性质.
【分析】利用反比例函数的性质,由x的取值范围并结合反比例函数的图象解答即可.
【解答】解:∵k=6>0,
∴在每个象限内y随x的增大而减小,
又∵当x=1时,y=6,
当x=3时,y=2,
∴当1<x<3时,2<y<6.
故选C.
10.下列命题中,正确命题的序号是( )
①一组对边平行且相等的四边形是平行四边形
②一组邻边相等的平行四边形是正方形
③对角线相等的四边形是矩形
④三角形的外心到三角形各顶点的距离相等.
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【考点】命题与定理.
【分析】分别利用平行四边形的判定方法以及菱形、矩形的判定方法和三角形外心的性质分析得出答案.
【解答】解:①一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,正确;
②一组邻边相等的平行四边形是菱形,故此选项错误;
③对角线相等的四边形是不一定是矩形,故此选项错误;
④三角形的外心到三角形各顶点的距离相等,正确.
故选:D.
11.如图,A,B,P是半径为2的⊙O上的三点,∠APB=45°,则弦AB的长为( )
A.2 B.4 C. D.2
【考点】圆周角定理;等腰直角三角形.
【分析】首先连接OA,OB,由圆周角定理即可求得∠AOB=90°,又由OA=OB=2,利用勾股定理即可求得弦AB的长.
【解答】解:连接OA,OB,
∵∠APB=45°,
∴∠AOB=2∠APB=90°,
∵OA=OB=2,
∴AB==2.
故选D.
12.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,则下列结论中正确的是( )
A.abc>0 B.b2﹣4ac<0 C.9a+3b+c>0 D.c+8a<0
【考点】二次函数图象与系数的关系.
【分析】根据二次函数的图象求出a<0,c>0,根据抛物线的对称轴求出b=﹣2a>0,即可得出abc<0;根据图象与x轴有两个交点,推出b2﹣4ac>0;对称轴是直线x=1,与x轴一个交点是(﹣1,0),求出与x轴另一个交点的坐标是(3,0),把x=3代入二次函数得出y=9a+3b+c=0;把x=4代入得出y=16a﹣8a+c=8a+c,根据图象得出8a+c<0.
【解答】解:A、∵二次函数的图象开口向下,图象与y轴交于y轴的正半轴上,
∴a<0,c>0,
∵抛物线的对称轴是直线x=1,
∴﹣=1,
∴b=﹣2a>0,
∴abc<0,故本选项错误;
B、∵图象与x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,故本选项错误;
C、∵对称轴是直线x=1,与x轴一个交点是(﹣1,0),
∴与x轴另一个交点的坐标是(3,0),
把x=3代入二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)得:y=9a+3b+c=0,故本选项错误;
D、∵当x=3时,y=0,
∵b=﹣2a,
∴y=ax2﹣2ax+c,
把x=4代入得:y=16a﹣8a+c=8a+c<0,
故选D.
二、填空题(共6小题,每小题3分,共18分)
13.8的平方根是 .
【考点】平方根.
【分析】根据平方根的定义,求数a的平方根,也就是求一个数x,使得x2=a,则x就是a的平方根,由此即可解决问题.
【解答】解:∵(±2)2=8,
∴8的平方根是±2.
故填±2.
14.分解因式y3﹣4y2+4y的结果为 y(y﹣2)2 .
【考点】提公因式法与公式法的综合运用.
【分析】先提取公因式y,再对余下的多项式利用完全平方公式继续分解.
【解答】解:y3﹣4y2+4y,
=y(y2﹣4y+4),
=y(y﹣2)2.
15.若关于x的方程是非负数,则m的取值范围是 m≥﹣2且m≠﹣1 .
【考点】分式方程的解;解一元一次不等式.
【分析】方程去分母,移项合并,将x系数化为1,表示出解,根据解为非负数求出m的范围即可.
【解答】解:由原方程,得
x+m=2x﹣2,
x=m+2,
则m+2≥0,且m+2≠1,
解得m≥﹣2且m≠﹣1.
故答案为:m≥﹣2且m≠﹣1.
16.已知扇形的圆心角为120°,弧长为2π,则它的半径为 3 .
【考点】弧长的计算.
【分析】根据弧长公式代入求解即可.
【解答】解:∵l=,
∴R==3.
故答案为:3.
17.如图,AB是半圆O的直径,C为半圆上一点,AB=10,BC=6,过O作OE⊥AB交AC于点E,则OE的长为 .
【考点】垂径定理;勾股定理.
【分析】先根据勾股定理求出AC的长,证明△AOE∽△ACB,列比例式可得结论.
【解答】解:∵AB是⊙O的直径,且AB=10,
∴AO=5,∠ACB=90°,
由勾股定理得:AC===8,
∵OE⊥AB,
∴∠AOE=90°,
∴∠AOE=∠ACB,
∵∠A=∠A,
∴△AOE∽△ACB,
∴,
∴,
∴OE=.
18.如图,直线y=kx+4与x,y轴分别交于A,B两点,以OB为边在y轴左侧作等边三角形OBC,将△OBCB沿y轴翻折后,点C的对应点C′恰好落在直线AB上,则k的值为 ﹣ .
【考点】翻折变换(折叠问题);一次函数图象上点的坐标特征;等边三角形的性质.
【分析】由等边三角形的性质和折叠的性质得出∠ABO=∠OBC=60°,由三角函数求出OA,得出点A的坐标,代入直线y=kx+4求出k即可.
【解答】解:∵△OBC是等边三角形,
∴∠OBC=60°,
∵直线y=kx+4,当x=0时,y=4,
∴B(0,4),
∴OB=4,
由折叠的性质得:∠ABO=∠OBC=60°,
∵∠AOB=90°,
∴OA=OB=4,
∴A(4,0),
把点A(4,0)代入直线y=kx+4得:
4k+4=0,
解得:k=﹣.
故答案为:﹣.
三、解答题(共66分,19-20题每题6分,21-22题每题8分,23-24题每题9分,25-26题每题10分)
19.计算:|1﹣|﹣()﹣3﹣2cos45°÷(π﹣3)0.
【考点】实数的运算;零指数幂;负整数指数幂;特殊角的三角函数值.
【分析】根据实数的运算,即可解答.
【解答】解:原式=﹣1﹣8﹣2×÷1
=﹣9﹣
=﹣9.
20.先化简,再求值:(+)÷,其中x=﹣1.
【考点】分式的化简求值.
【分析】原式括号中变形后利用同分母分式的减法法则计算,同时利用除法法则变形,约分得到最简结果,把x的值代入计算即可求出值.
【解答】解:原式=÷=•=,
当x=﹣1时,原式==﹣.
21.历下区某中学举行了“中国梦,中国好少年”演讲比赛,菲菲同学将选手成绩划分为A、B、C、D四个等级,绘制了两种不完整统计图.
根据图中提供的信息,解答下列问题:
(1)参加演讲比赛的学生共有 40 人,扇形统计图中m= 20 ,n= 30 ,并把条形统计图补充完整.
(2)学校欲从A等级2名男生2名女生中随机选取两人,参加达州市举办的演讲比赛,请利用列表法或树状图,求A等级中一男一女参加比赛的概率.(男生分别用代码 A1、A2表示,女生分别用代码B1、B2表示)
【考点】列表法与树状图法;扇形统计图;条形统计图.
【分析】(1)根据题意得:参加演讲比赛的学生共有:4÷10%=40(人),然后由扇形统计图的知识,可求得m,n的值,继而补全统计图;
(2)首先根据题意画出树状图,然后由树状图求得所有等可能的结果与A等级中一男一女参加比赛的情况,再利用概率公式即可求得答案.
【解答】解:(1)根据题意得:参加演讲比赛的学生共有:4÷10%=40(人),
∴m%=1﹣40%﹣10%﹣30%=20%,
∴m=20,
∵n%=×100%=30%,
∴n=30;
如图:
故答案为:40,20,30;
(2)画树状图得:
,
∵共有12种等可能的结果,A等级中一男一女参加比赛的有8种情况,
∴A等级中一男一女参加比赛的概率为: =.
22.如图,已知△ABC内接于⊙O,P是圆外一点,PA为⊙O的切线,且PA=PB,连接OP,线段AB与线段OP相交于点D.
(1)求证:PB为⊙O的切线;
(2)若tan∠BCA=,⊙O的半径为10,求线段PD的长.
【考点】切线的判定与性质;三角形的外接圆与外心;解直角三角形.
【分析】(1)要证PB为⊙O的切线PB为⊙O的切线,只要证明△OAP≌△OBP即可,根据题目中的条件可以证明该结论成立;
(2)根据同弧所对的圆心角是圆周角的二倍,由tan∠BCA=,⊙O的半径为10,可以得到OP和OD的长,从而可以解答本题.
【解答】(1)证明:连接OA、OB,如右图所示,
∵PA=PB,OA=OB,OP=OP,
∴△OAP≌△OBP(SSS),
∴∠OAP=∠OBP,
∵PA为⊙O的切线,
∴∠OAP=90°,
∴∠OBP=90°,
∴PB为⊙O的切线;
(2)解:∵△OAP≌△OBP,
∴∠AOP=∠BOP,
又∵∠AOB=2∠BCA=∠AOP+∠BOP,
∴∠BCA=∠AOP,
∵tan∠BCA=,⊙O的半径为10,
∴tan∠AOP=,OA=5,
∴AP=OA•tan∠AOP=5×=,OD=3,
∴OP=,
∴PD=OP﹣OD=.
23.某商店购进A、B两种商品,B商品每件进价比A商品每件进价多1元,若50元购进A商品的件数与60元购进B商品的件数相同.
(1)求A、B商品每件进价分别是多少元?
(2)若该商店购进A、B两种商品共140件,都标价10元出售,售出一部分后降价促销,以标价的8折售完所有剩余商品,以10元售出的商品件数比购进A种商品件数少20件,该商店此次购进A、B两种商品降价前后共获利不少于360元,求至少购进A商品多少件?
【考点】分式方程的应用;一元一次不等式的应用.
【分析】(1)设购进A商品每件进价x元,B商品每件进价x+1元.等量关系:50元购进A商品的件数与60元购进B商品的件数相同.据此列出方程,并解答.
(2)设至少购进A商品a件,根据购进A、B两种商品降价前后共获利不少于360元列出不等式解答即可.
【解答】解:(1)设购进A商品每件进价x元,B商品每件进价x+1元,可得:
,
解得:x=5,
经检验x=5是原方程的解.
答:A商品每件进价5元,B商品每件进价6元;
(2)设至少购进A商品a件,可得:
(a﹣20)×10+×0.8×10﹣5a﹣6≥360,
解得:a≥40.
答:至少购进A商品40件.
24.已知:矩形ABCD中AD>AB,O是对角线的交点,过O任作一直线分别交BC、AD于点M、N(如图①).
(1)求证:BM=DN;
(2)如图②,四边形AMNE是由四边形CMND沿MN翻折得到的,连接CN,求证:四边形AMCN是菱形;
(3)在(2)的条件下,若△CDN的面积与△CMN的面积比为1:3,求的值.
【考点】矩形的性质;全等三角形的判定与性质;勾股定理;菱形的判定.
【分析】(1)连接BD,可证明△OBM≌△ODN,则BM=DN;
(2)先证明四边形AMCN是平行四边形,再由翻折得,AM=CM,则四边形AMCN是菱形;
(3)又S△CDN:S△CMN=1:3,可得DN:CM=1:3,设DN=k,则CN=CM=3k,过N作NG⊥MC于点G,则可求出NG和MN,从而求出比值.
【解答】(1)证法一:连接BD,则BD过点O,
∵AD∥BC,
∴∠OBM=∠ODN,
又OB=OD,∠BOM=∠DON,
∴△OBM≌△ODN,
∴BM=DN;
证法二:∵矩形ABCD是中心对称图形,点O是对称中心,
∴B、D和M、N关于O点中心对称,
∴BM=DN;
(2)证法一:
∵矩形ABCD,
∴AD∥BC,AD=BC,
又BM=DN,
∴AN=CM,
∴四边形AMCN是平行四边形,
由翻折得,AM=CM,
∴四边形AMCN是菱形;
证法二:由翻折得,AE=CD,∠E=∠D,∠AMN=∠CMN,
又∵∠ANE=∠CND,
∴△ANE≌△CND,
∴AN=CN.
∵AD∥BC,
∴∠ANM=∠CMN,
∴∠AMN=∠ANM,
∴AM=AN,
∴AM=MC=CN=NA,
∴四边形AMCN是菱形.
(3)解法一:∵S△CDN=DN•CD,S△CMN=CM•CD,
又S△CDN:S△CMN=1:3,
∴DN:CM=1:3,
设DN=k,则CN=CM=3k,
过N作NG⊥MC于点G,
则CG=DN=k,MG=CM﹣CG=2k,
NG=,
∴MN=,
∴==2;
解法二:∵S△CDN=DN•CD,S△CMN=CM•CD,
又S△CDN:S△CMN=1:3,
∴DN:CM=1:3,
连接AC,则AC过点O,且AC⊥MN,
设DN=k,则CN=AN=CM=3k,AD=4k,
CD=,
OC=AC===k,
∴MN=2ON=2=2=2k,
∴==2.
25.我们定义:平面直角坐标系中点P(x,y)到x轴的距离称为点P的偏离距离,如P(1,﹣2)的偏离距离为1,已知抛物线y=ax2+bx+c与直线y=ax+n相交于不同的两点A,B,其中点A在y轴负半轴,且偏离距离为,点B坐标为(m﹣b,m2﹣mb+n),其中a,b,c,m,n为实数,且a,m不为0.
(1)求c的值;
(2)设抛物线y=ax2+bx+c上偏离距离为0的两个点的横坐标分别为x1和x2,求x1x2的值;
(3)若函数图象在r≤x≤t上所有点的偏离距离的最大值记为d,如函数y=x+1在﹣2≤x≤3上的最大偏离距离d=4,求抛物线y=ax2+bx+c在﹣1≤x≤1上的最大偏离距离d的最小值.
【考点】二次函数综合题.
【分析】(1)求出点A坐标,代入抛物线的解析式即可求出c的值.
(2)把点B坐标代入y=ax2+bx+c与直线y=ax+n得,解方程组可得a=1,根据根与系数关系即可解决问题.
(3)构建函数,利用图象法解决即可.
【解答】解:(1)∵点A在y轴负半轴,且偏离距离为,
∴点A坐标(0,﹣),分别代入y=ax2+bx+c与直线y=ax+n中,可得c=n=﹣,
∴c=﹣.
(2)把点B坐标代入y=ax2+bx+c与直线y=ax+n得
由②得到(m﹣b)(m﹣a)=0,
∵A、B是不同两点,
∴m﹣b≠0,
∴m=a,
把m=a代入①整理得到(a﹣b)2(a﹣1)=0,
∵m﹣b≠0,
∴m≠b,∵m=a,
∴a﹣b≠0,
∴a﹣1=0,
∴a=1,
∴抛物线的解析式为y=x2+bx﹣,
∵抛物线y=ax2+bx+c上偏离距离为0的两个点的横坐标分别为x1和x2,
∴x1和x2是方程,x2+bx﹣=0的两根,
∴x1•x2=﹣.
(3)∵抛物线的解析式为y=x2+bx﹣,
∴y=x2+bx﹣=(x+)2﹣﹣,
当x=﹣1时,y=﹣b,
当x=1时,y=+b,
令y1=|﹣﹣|=,
y2=|﹣b|,
y3=|+b|,
在同一坐标系中画出函数图象如图所示(y2与y3的图象相同),
根据偏离距离的定义,抛物线y=ax2+bx+c在﹣1≤x≤1上的最大偏离距离d的最小值,是对于同一自变量x,函数值y1/、y2、y3中较小的值,
由图象可知:抛物线y=ax2+bx+c在﹣1≤x≤1上的最大偏离距离d的最小值为.
26.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(2,0),点C的坐标为(﹣2,0),点P在射线AB上运动,连结CP与y轴交于点D,连结BD,过P,D,B三点作⊙Q与y轴的另一个交点为E,延长DQ交⊙Q于点F,连结EF,BF.
(1)求直线AB的函数解析式;
(2)当点P在线段AB(不包括A,B两点)上时.∠DFE的度数是否为定值?如果是,请求出∠DFE度数,并写出推理过程;如果不是,请直接写出它的范围.
(3)请你探究:点P在运动过程中,是否存在以B,D,F为顶点的直角三角形,满足两条直角边之比为2:1?如果存在,求出此时点P的坐标:如果不存在,请说明理由.
【考点】圆的综合题.
【分析】(1)利用待定系数法求出直线AB的函数解析式;
(2)先证出△BDO≌△COD,得出∠BDO=∠CDO,再根据∠CDO=∠ADP,即可得出∠BDE=∠ADP,再连结PE,根据∠ADP=∠DEP+∠DPE,∠BDE=∠ABD+∠OAB,∠ADP=∠BDE,∠DEP=∠ABD,得出∠DPE=∠OAB,再证出∠DFE=∠DPE=45°,最后根据∠DEF=90°,得出△DEF是等腰直角三角形,得到答案;
(3)BD:BF=2:1时,过点F作FH⊥OB于点H,证出△BOD∽△FHB,再根据∠FHO=∠EOH=∠OEF=90°,得出四边形OEFH是矩形,OE=FH=2,EF=OH=4OD,根据DE=EF,求出OD的长,从而得出直线CD的解析式,最后根求出点P的坐标即可;连结EB,先证出△DEF是等腰直角三角形,过点F作FG⊥OB于点G,同理可得△BOD∽△FGB,得出FG,ODBG,再证出四边形OEFG是矩形,求出OD的值,再求出直线CD的解析式,最后根即可求出点P的坐标.
【解答】解:(1)设直线AB的函数解析式为:y=kx+b,
由题意得,,
解得,,
则直线AB的函数解析式为:y=﹣x+2;
(2)如图1,连结PE,
在△BDO和△CDO中,
,
∴△BDO≌△CDO,
∴∠BDO=∠CDO,
∵∠CDO=∠ADP,
∴∠BDE=∠ADP,
∵∠ADP是△DPE的一个外角,
∴∠ADP=∠DEP+∠DPE,
∵∠BDE是△ABD的一个外角,
∴∠BDE=∠ABD+∠OAB,
∵∠ADP=∠BDE,∠DEP=∠ABD,
∴∠DPE=∠OAB,
∵OA=OB=6,∠AOB=90°,
∴∠OAB=45°,
∴∠DPE=45°,
∴∠DFE=∠DPE=45°,
∵DF是⊙Q的直径,
∴∠DEF=90°,
∴∠DFE=45°;
(3)当BD:BF=2:1时,
①如图2,过点F作FH⊥OB于点H,
∵∠DBO+∠OBF=90°,∠OBF+∠BFH=90°,
∴∠DBO=∠BFH,
又∵∠DOB=∠BHF=90°,
∴△BOD∽△FHB,
∴===2,
∴FH=1,OD=2BH,
∵∠FHO=∠EOH=∠OEF=90°,
∴四边形OEFH是矩形,
∴OE=FH=1,
∴EF=OH=2﹣OD,
∵DE=EF,
∴1+OD=2﹣OD,
解得:OD=,
∴点D的坐标为(0,),
∴直线CD的解析式为y=x+,
,
解得,,
∴点P的坐标为(1,1);
当BD:BF=1:2时,
如图3,连结EB,同(2)可得:∠ADB=∠EDP,
∠ADB=∠DEB+∠DBE,∠EDP=∠DAP+∠DPA,
∵∠DEB=∠DPA,
∴∠DBE=∠DAP=45°,
∴△DEF是等腰直角三角形,过点F作FG⊥OB于点G,
同理可得:△BOD∽△FGB,
===,
∴FG=4,OD=BG,
∵∠FGO=∠GOE=∠OEF=90°,
∴四边形OEFG是矩形,
∴OE=FG=4
∴EF=OG=2+2OD,
∵DE=EF,
∴4﹣OD=2+2OD,
解得,OD=,
∴点D的坐标为(0,﹣)
直线CD的解析式为:y=﹣x﹣,
∴点P的坐标为(4,﹣2),
综上所述,点P的坐标为(1,1)或(4,﹣2).
2020年12月12日
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