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- 2021-11-06 发布
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2020年陕西省西安市碑林区西北工大附中中考数学六模试卷
一、选择题(共10小题,每小题3分,计30分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(3分)﹣4的相反数是( )
A. B.4 C. D.﹣4
2.(3分)如图所示几何体的俯视图是( )
A. B. C. D.
3.(3分)如图,将木条a,b与c钉在一起,∠1=85°,∠2=50°,要使木条a与b平行,木条a旋转的度数至少是( )
A.15° B.25° C.35° D.50°
4.(3分)下面计算正确的是( )
A.x3+4x3=5x6 B.a2•a3=a6
C.(﹣2x3)4=16x12 D.(x+2y)(x﹣2y)=x2﹣2y2
5.(3分)已知一个正比例函数的图象经过A(﹣2,4)和(n,﹣6)两点,则n的值为( )
A.﹣12 B.12 C.3 D.﹣3
6.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,若AC=3,BC=4,则S△ABD:S△ACD为( )
A.5:4 B.5:3 C.4:3 D.3:4
7.(3分)已知点A(x1,a),B(x1+1,b)都在函数y=﹣2x+3的图象上,下列对于a,b的关系判断正确的是( )
A.a﹣b=2 B.a﹣b=﹣2 C.a+b=2 D.a+b=﹣2
8.(3分)如图,四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=8,AH⊥BC于H,则AH等于( )
A. B.4 C. D.5
9.(3分)如图,⊙O的半径为6,△ABC是⊙O的内接三角形,连接OB、OC,若∠BAC与∠BOC互补,则线段BC的长为( )
A. B.3 C. D.6
10.(3分)如图,一段抛物线:y=﹣x(x﹣4)(0≤x≤4)记为C1,它与x轴交于两点O,A1;将C1绕A1旋转180°得到C2,交x轴于A2;将C2绕A2旋转180°得到C3,交x轴于A3…如此变换进行下去,若点P(21,m)在这种连续变换的图象上,则m的值为( )
A.2 B.﹣2 C.﹣3 D.3
二、填空题(共4小题,每小题3分,计12分)
11.(3分)在数3.16,﹣10,2π,,1.,1.2121121112…(每两个2之间依次多1个1)中有 个无理数.
12.(3分)如图,两个直角三角形重叠在一起,将其中一个沿点B到点C的方向平移到△DEF的位置,AB=10,BC=15,平移距离为5,则阴影部分的面积为 .
13.(3分)如图,点A在反比例函数y=(x<0)的图象上,过点A作AC⊥x轴垂足为C,OA的垂直平分线交x轴于点B,当AC=1时,△ABC的周长为 .
14.(3分)如图,等腰直角△ABC中,∠C=90°,AC=BC=,E、F为边AC、BC上的两个动点,且CF=AE,连接BE、AF,则BE+AF的最小值为 .
三、解答题(共11小题,计78分.解答题应写出过程)
15.(5分)计算:﹣12020﹣|1﹣|+6tan30°.
16.(5分)先化简,再求值:,其中x=2﹣.
17.(5分)如图,∠ACB=∠CDB=90°,在线段CD上求作一点P,使△APC∽△CDB.(不写作法,保留作图痕迹)
18.(5分)已知:如图,BC∥EF,点C,点F在AD上,AF=DC,BC=EF.求证:AB=DE.
19.(7分)为丰富学生的课余生活,陶冶学生的情趣和爱好,友谊学校学生开展了课外社团活动.学校政教处为了解学生分类参加情况,进行了抽样调查,制作出如图不完整的统计图.
请根据上述统计图,完成以下问题:
(1)这次共调查了 名学生,请把统计图1补充完整;
(2)在扇形统计图中,求出表示“书法类”所在扇形的圆心角的度数;
(3)若年级共有学生1600名,请估算有多少名学生参加汉服类社团?
20.(7分)如图,小明家窗外有一堵围墙AB,由于围墙的遮挡,清晨太阳光恰好从窗户的最高点C射进房间的地板F处,中午太阳光恰好能从窗户的最低点D射进房间的地板E处,小明测得窗子距地面的高度OD=1m,窗高CD=1.5m,并测得OE=1m,OF=5m,求围墙AB的高度.
21.(7分)去年暑假的某一天,小亮家和王叔叔家从同一地点分别驾车去离家270km处的陕南华阳古镇某景点旅游,小亮家按原商量好的时间早上7:00准时出发,但王叔叔因家中有事8:00才出发,于是小亮家便减慢了速度,为了追上小亮家,王叔叔加快了行驶速度,结果比小亮家先到,此时小亮家知道后便以最初的速度全力向景区驶去,已知他们离家的距离y(km)与小亮家出发的时间x(h)之间的函数关系如图所示.
(1)求线段AB对应的函数解析式;
(2)在什么时刻,王叔叔追上了小亮家?
22.(7分)篮球运动是全世界最流行的运动之一,近年流行千百少年之间的“3对3”篮球将登上2020年奥运会赛场.为备战某市中学生“3对3”篮球联赛,某校甲、乙、丙三位同学作为“兄弟战队”的主力队员进行篮球传球训练,篮球由一个人随机传给另一个人,且每位传球人传球给其余两人的机会是均等的.现在由甲开始传球.
(1)求甲第一次传球给乙的概率;
(2)三次传球后.篮球在谁手中的可能性大?请利用树状图说明理由.
23.(8分)如图,以△ABC的边AC为直径的⊙O恰好为△ABC的外接圆,∠ABC的平分线交⊙O于点D,过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若AB=4,BC=2,求DE的长.
24.(10分)如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.
(1)求这个抛物线的函数表达式.
(2)点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值.
(3)点M为抛物线对称轴上的点,问:在抛物线上是否存在点N,使△MNO为等腰直角三角形,且∠MNO为直角?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
25.(12分)问题提出
(1)如图①,已知△ABC,请在直线AB上方平面内画出使∠APB=∠C的所有点P.
问题探究
(2)如图②,扇形AOB的半径OA=12,的长为4π,四边形OEFG为其内接平行四边形,其中E在OB上,G在OA上,F在AB上,EF∥OG,OE∥FG,求▱OEFG周长的最大值.
问题解决
(3)南岭国家植物园准备在十一国庆节前后举办花卉展,如图③是一块半圆形的展览用地,O为圆心,半圆的直径AB为200米,工作人员计划在半圆内划分出一个四边形ABCD,在四边形ABCD内部种植新培育的都金香,其中C,D两点在半圆上,且CD=100米,
AD、AB、BC,CD为四条观赏小道(不计宽度),半圆内其它部分为草地,为观赏方便,请问能否设计四条小道的总长(即AB+BC+CD+AD)最长且四边形ABCD的面积尽可能大?如果能,请计算四边形ABCD面积的最大值;如果不能,请说明理由.
2020年陕西省西安市碑林区西北工大附中中考数学六模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题3分,计30分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(3分)﹣4的相反数是( )
A. B.4 C. D.﹣4
【分析】直接利用相反数的定义分析得出答案.
【解答】解:﹣4的相反数是:4.
故选:B.
2.(3分)如图所示几何体的俯视图是( )
A. B. C. D.
【分析】根据从上面看得到的图形是俯视图,可得答案.
【解答】解:如图所示:几何体的俯视图是:.
故选:D.
3.(3分)如图,将木条a,b与c钉在一起,∠1=85°,∠2=50°,要使木条a与b平行,木条a旋转的度数至少是( )
A.15° B.25° C.35° D.50°
【分析】根据同位角相等两直线平行,求出旋转后∠2的同位角的度数,然后用∠
1减去即可得到木条a旋转的度数.
【解答】解:∵∠AOC=∠2=50°时,OA∥b,
∴要使木条a与b平行,木条a旋转的度数至少是85°﹣50°=35°.
故选:C.
4.(3分)下面计算正确的是( )
A.x3+4x3=5x6 B.a2•a3=a6
C.(﹣2x3)4=16x12 D.(x+2y)(x﹣2y)=x2﹣2y2
【分析】根据合并同类项即可判断A;根据同底数幂的乘法法则求出即可判断B;根据积的乘方和幂的乘方的运算法则求出即可判断C;根据平方差公式求出即可判断D.
【解答】解:A、x3+4x3=5x3,故本选项错误;
B、a2•a3=a5,故本选项错误;
C、(﹣2x3)4=16x12,故本选项正确;
D、(x+2y)(x﹣2y)=x2﹣4y2,故本选项错误;
故选:C.
5.(3分)已知一个正比例函数的图象经过A(﹣2,4)和(n,﹣6)两点,则n的值为( )
A.﹣12 B.12 C.3 D.﹣3
【分析】根据点A的坐标,利用待定系数法可求出正比例函数的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征可求出n值.
【解答】解:设正比例函数的解析式为y=kx(k≠0),
将A(﹣2,4)代入y=kx,得:4=﹣2k,
解得:k=﹣2,
∴正比例函数的解析式为y=﹣2x.
当y=﹣6时,﹣2n=﹣6,
解得:n=3.
故选:C.
6.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,若AC=3,BC=4,则S△ABD:S△ACD为( )
A.5:4 B.5:3 C.4:3 D.3:4
【分析】过D作DF⊥AB于F,根据角平分线的性质得出DF=DC,再根据三角形的面积公式求出△ABD和△ACD的面积,最后求出答案即可.
【解答】解:过D作DF⊥AB于F,
∵AD平分∠CAB,∠C=90°(即AC⊥BC),
∴DF=CD,
设DF=CD=R,
在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,由勾股定理得:AB==5,
∴S△ABD===R,S△ACD===R,
∴S△ABD:S△ACD=(R):(R)=5:3,
故选:B.
7.(3分)已知点A(x1,a),B(x1+1,b)都在函数y=﹣2x+3的图象上,下列对于a,b的关系判断正确的是( )
A.a﹣b=2 B.a﹣b=﹣2 C.a+b=2 D.a+b=﹣2
【分析】利用一次函数图象上点的坐标特征可求出a,b的值(用含x1的代数式表示),二者做差后即可得出结论.
【解答】解:∵点A(x1,a),B(x1+1,b)都在函数y=﹣2x+3的图象上,
∴a=﹣2x1+3,b=﹣2x1+1,
∴a﹣b=2.
故选:A.
8.(3分)如图,四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=8,AH⊥BC于H,则AH等于( )
A. B.4 C. D.5
【分析】根据菱形的性质得出BO、CO的长,在Rt△BOC中求出BC,利用菱形面积等于对角线乘积的一半,也等于BC×AH,即可得出AH的长度.
【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
∴CO=AC=3,BO=BD=4,AO⊥BO,
∴BC=5,
∴S菱形ABCD=AC•BD=×6×8=24,
∵S菱形ABCD=BC×AH,
∴BC×AH=24,
∴AH=
故选:C.
9.(3分)如图,⊙O的半径为6,△ABC是⊙O的内接三角形,连接OB、OC,若∠BAC与∠BOC互补,则线段BC的长为( )
A. B.3 C. D.6
【分析】作弦心距OD,先根据已知求出∠BOC=120°,由等腰三角形三线合一的性质得:∠DOC=∠BOC=60°,利用30°角所对的直角边是斜边的一半可求得OD的长,根据勾股定理得DC的长,最后利用垂径定理得出结论.
【解答】解:∵∠BAC与∠BOC互补,
∴∠BAC+∠BOC=180°,
∵∠BAC=∠BOC,
∴∠BOC=120°,
过O作OD⊥BC,垂足为D,
∴BD=CD,
∵OB=OC,
∴OD平分∠BOC,
∴∠DOC=∠BOC=60°,
∴∠OCD=90°﹣60°=30°,
在Rt△DOC中,OC=6,
∴OD=3,
∴DC=3,
∴BC=2DC=6,
故选:C.
10.(3分)如图,一段抛物线:y=﹣x(x﹣4)(0≤x≤4)记为C1,它与x轴交于两点O,A1;将C1绕A1旋转180°得到C2,交x轴于A2;将C2绕A2旋转180°得到C3,交x轴于A3…如此变换进行下去,若点P(21,m)在这种连续变换的图象上,则m的值为( )
A.2 B.﹣2 C.﹣3 D.3
【分析】根据题意和题目中的函数解析式,可以得到点A1的坐标,从而可以求得OA1的长度,然后根据题意,即可得到点P(21,m)中m的值和x=1时对应的函数值互为相反数,从而可以解答本题.
【解答】解:∵y=﹣x(x﹣4)(0≤x≤4)记为C1,它与x轴交于两点O,A1,
∴点A1(4,0),
∴OA1=4,
∵OA1=A1A2=A2A3=A3A4,
∴OA1=A1A2=A2A3=A3A4=4,
∵点P(21,m)在这种连续变换的图象上,
∴x=21和x=1时的函数值互为相反数,
∴﹣m=﹣1×(1﹣4)=3,
∴m=﹣3,
故选:C.
二、填空题(共4小题,每小题3分,计12分)
11.(3分)在数3.16,﹣10,2π,,1.,1.2121121112…(每两个2之间依次多1个1)中有 2 个无理数.
【分析】根据无理数的定义求解即可.
【解答】解:在数3.16,﹣10,2π,﹣,1.,1.2121121112…(每两个2之间依次多1个1)中有2π,1.2121121112…(每两个2之间依次多1个1)是无理数,一共2个无理数.
故答案为:2.
12.(3分)如图,两个直角三角形重叠在一起,将其中一个沿点B到点C的方向平移到△DEF的位置,AB=10,BC=15,平移距离为5,则阴影部分的面积为 .
【分析】证明阴影部分的面积=梯形ABEH的面积即可解决问题.
【解答】解:∵△DEF是由△ABC平移得到,
∴S△ABC=S△DEF,
∴S阴=S梯形ABEH,
∵HE∥AB,
∴=,
∴=,
∴EH=,
∴S阴=×(10+)×5=
13.(3分)如图,点A在反比例函数y=(x<0)的图象上,过点A作AC⊥x轴垂足为C,OA的垂直平分线交x轴于点B,当AC=1时,△ABC的周长为 2+1 .
【分析】依据点A在反比例函数y=(x<0)的图象上,AC⊥x轴,AC=1,可得OC=2,再根据CD垂直平分AO,可得OB=AB,再根据△ABC的周长=AB+BC+AC=OC+AC进行计算即可.
【解答】解:∵点A在反比例函数y=(x<0)的图象上,AC⊥x轴,
∴AC×OC=2,
∵AC=1,
∴OC=2,
∵OA的垂直平分线交x轴于点B,
∴OB=AB,
∴△ABC的周长=AB+BC+AC=OB+BC+AC=OC+AC=2+1,
故答案为2+1.
14.(3分)如图,等腰直角△ABC中,∠C=90°,AC=BC=,E、F为边AC、BC上的两个动点,且CF=AE,连接BE、AF,则BE+AF的最小值为 .
【分析】如图,作点C关于直线AB的对称点D,连接AD,BD,延长DA到H,使得AH=AD,连接EH,BH,DE.想办法证明AF=DE=EH,BE+AF的最小值转化为EH+EB的最小值.
【解答】解:如图,作点C关于直线AB的对称点D,连接AD,BD,延长DA到H,使得AH=AD,连接EH,BH,DE.
∵CA=CB,∠C=90°,
∴∠CAB=∠CBA=45°,
∵C,D关于AB对称,
∴DA=DB,∠DAB=∠CAB=45°,∠ABD=∠ABC=45°,
∴∠CAD=∠CBD=∠ADC=∠C=90°,
∴四边形ACBD是矩形,
∵CA=CB,
∴四边形ACBD是正方形,
∵CF=AE,CA=DA,∠C=∠EAD=90°,
∴△ACF≌△DAE(SAS),
∴AF=DE,
∴AF+BE=ED+EB,
∵CA垂直平分线段DH,
∴ED=EH,
∴AF+BE=EB+EH,
∵EB+EH≥BH,
∴AF+BE的最小值为线段BH的长,BH==,
∴AF+BE的最小值为,
故答案为.
三、解答题(共11小题,计78分.解答题应写出过程)
15.(5分)计算:﹣12020﹣|1﹣|+6tan30°.
【分析】直接利用绝对值的性质结合特殊角的三角函数值分别化简得出答案.
【解答】解:原式=﹣1﹣(﹣1)+6×
=﹣1﹣+1+2
=.
16.(5分)先化简,再求值:,其中x=2﹣.
【分析】先把分式化简:先除后减,做除法时要注意先把除法运算转化为乘法运算,而做乘法运算时要注意先把分子、分母能因式分解的先分解,然后约分;做减法运算时,应是同分母,可以直接通分.最后把数代入求值.
【解答】解:原式=
=
=;
当x=2﹣时,
原式==﹣.
17.(5分)如图,∠ACB=∠CDB=90°,在线段CD上求作一点P,使△APC∽△
CDB.(不写作法,保留作图痕迹)
【分析】过点A作AP⊥CD即可得.
【解答】解:如图所示,点P即为所求.
18.(5分)已知:如图,BC∥EF,点C,点F在AD上,AF=DC,BC=EF.求证:AB=DE.
【分析】由平行线的性质得出∠ACB=∠DFE,证出AC=DF,证明△ABC≌△DEF(SAS),即可得出AB=DE.
【解答】证明:∵BC∥EF,
∴∠ACB=∠DFE,
∵AF=DC,
∴AC=DF,
在△ABC和△DEF中,,
∴△ABC≌△DEF(SAS),
∴AB=DE.
19.(7分)为丰富学生的课余生活,陶冶学生的情趣和爱好,友谊学校学生开展了课外社团活动.学校政教处为了解学生分类参加情况,进行了抽样调查,制作出如图不完整的统计图.
请根据上述统计图,完成以下问题:
(1)这次共调查了 50 名学生,请把统计图1补充完整;
(2)在扇形统计图中,求出表示“书法类”所在扇形的圆心角的度数;
(3)若年级共有学生1600名,请估算有多少名学生参加汉服类社团?
【分析】(1)先根据图形中的信息列出算式,再求出即可;
(2)求出“书法类”占总数的百分比,再乘以360°即可;
(3)求出“汉服类”占的百分比,再乘以1600即可.
【解答】解:(1)20÷40%=50(名),
即这次共调查了50名学生,
如图所示:,
故答案为:50;
(2)360°×=72°,
答:在扇形统计图中,求出表示“书法类”所在扇形的圆心角的度数是72°;
(3)1600×=480(名),
答:若年级共有学生1600名,则有480名学生参加汉服类社团.
20.(7分)如图,小明家窗外有一堵围墙AB,由于围墙的遮挡,清晨太阳光恰好从窗户的最高点C射进房间的地板F处,中午太阳光恰好能从窗户的最低点D射进房间的地板E处,小明测得窗子距地面的高度OD=1m,窗高CD=1.5m,并测得OE=1m,OF=5m,求围墙AB的高度.
【分析】首先根据DO=OE=1m,可得∠DEB=45°,然后证明AB=BE,再证明△ABF∽△COF,可得=,然后代入数值可得方程,解出方程即可得到答案.
【解答】解:延长OD,
∵DO⊥BF,
∴∠DOE=90°,
∵OD=1m,OE=1m,
∴∠DEB=45°,
∵AB⊥BF,
∴∠BAE=45°,
∴AB=BE,
设AB=EB=xm,
∵AB⊥BF,CO⊥BF,
∴AB∥CO,
∴△ABF∽△COF,
∴=,
∴=,
解得:x=4.
经检验:x=4是原方程的解.
答:围墙AB的高度是4m.
21.(7分)去年暑假的某一天,小亮家和王叔叔家从同一地点分别驾车去离家270km处的陕南华阳古镇某景点旅游,小亮家按原商量好的时间早上7:00准时出发,但王叔叔因家中有事8:00才出发,于是小亮家便减慢了速度,为了追上小亮家,王叔叔加快了行驶速度,结果比小亮家先到,此时小亮家知道后便以最初的速度全力向景区驶去,已知他们离家的距离y(km)与小亮家出发的时间x(h)之间的函数关系如图所示.
(1)求线段AB对应的函数解析式;
(2)在什么时刻,王叔叔追上了小亮家?
【分析】(1)根据速度=路程÷时间求出小亮家的最初速度,结合点C的坐标即可得出点B的坐标,再根据点B、C的坐标,利用待定系数法即可求出线段AB对应的函数解析式;
(2)根据点D、E的坐标,利用待定系数法即可求出线段DE对应的函数解析式,联立线段AB、DE对应的函数解析式成方程组,通过解方程组即可求出王叔叔追上小亮家的时间.
【解答】解:(1)小亮家的最初的速度为60÷1=60(km/h),
点B的纵坐标为270﹣60×(5﹣4)=210.
设线段AB对应的函数解析式为y=kx+b,
将A(1,60)、B(4,210)代入y=kx+b中,
,解得,
∴线段AB对应的函数解析式为y=50x+10(1≤x≤4).
(2)设线段DE对应的函数解析式为y=mx+n,
将E(1,0)、D(4,270)代入y=mx+n中,
,解得,
7:00+2.5时=9:30,
即在9:30,王叔叔追上了小亮家.
22.(7分)篮球运动是全世界最流行的运动之一,近年流行千百少年之间的“3对3”篮球将登上2020年奥运会赛场.为备战某市中学生“3对3”篮球联赛,某校甲、乙、丙三位同学作为“兄弟战队”的主力队员进行篮球传球训练,篮球由一个人随机传给另一个人,且每位传球人传球给其余两人的机会是均等的.现在由甲开始传球.
(1)求甲第一次传球给乙的概率;
(2)三次传球后.篮球在谁手中的可能性大?请利用树状图说明理由.
【分析】(1)直接利用概率公式计算可得;
(2)画出树状图,然后找到落在谁手上的结果数多即可得.
【解答】解:(1)甲第一次传球给乙的概率为;
(2)根据题意画出树状图如下:
可看出三次传球有8种等可能结果,篮球在乙、丙手中的可能性大.
23.(8分)如图,以△ABC的边AC为直径的⊙O恰好为△ABC的外接圆,∠ABC的平分线交⊙O于点D,过点D作DE∥AC交BC的延长线于点E.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若AB=4,BC=2,求DE的长.
【分析】(1)直接利用圆周角定理以及结合切线的判定方法得出DE是⊙O的切线;
(2)首先过点C作CG⊥DE,垂足为G,则四边形ODGC为正方形,得出tan∠CEG=tan∠ACB,=,即可求出答案.
【解答】(1)证明:连接OD,
∵AC是⊙O的直径,
∴∠ABC=90°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=45°,
∴∠AOD=90°,
∵DE∥AC,
∴∠ODE=∠AOD=90°,
∴DE是⊙O的切线;
(2)解:在Rt△ABC中,AB=4,BC=2,
∴AC==2,
∴OD=,
过点C作CG⊥DE,垂足为G,
则四边形ODGC为正方形,
∴DG=CG=OD=,
∵DE∥AC,
∴∠CEG=∠ACB,
∴tan∠CEG=tan∠ACB,
∴=,即=,
解得:GE=,
∴DE=DG+GE=.
24.(10分)如图,抛物线y=ax2+bx+2交x轴于点A(﹣3,0)和点B(1,0),交y轴于点C.
(1)求这个抛物线的函数表达式.
(2)点D的坐标为(﹣1,0),点P为第二象限内抛物线上的一个动点,求四边形ADCP面积的最大值.
(3)点M为抛物线对称轴上的点,问:在抛物线上是否存在点N,使△MNO为等腰直角三角形,且∠MNO为直角?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3)=ax2+2ax﹣3a,即﹣3a=2,即可求解;
(2)S四边形ADCP=S△APO+S△CPO﹣S△ODC,即可求解;
(3)分点N在x轴上方、点N在x轴下方两种情况,分别求解.
【解答】解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3)=ax2+2ax﹣3a,
即﹣3a=2,解得:a=﹣,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣x+2,
(2)连接OP,设点P(x,﹣x2﹣x+2),
则S=S四边形ADCP=S△APO+S△CPO﹣S△ODC=×AO×yP+×OC×|xP|﹣×CO×OD
=(﹣x2﹣x+2)×2×(﹣x)﹣=﹣x2﹣3x+2,
∵﹣1<0,故S有最大值,当x=﹣时,S的最大值为;
(3)存在,理由:
△MNO为等腰直角三角形,且∠MNO为直角时,点N的位置如下图所示:
①当点N在x轴上方时,点N的位置为N1、N2,
N1的情况(△M1N1O):
设点N1的坐标为(x,﹣x2﹣x+2),则M1E=x+1,
过点N1作x轴的垂线交x轴于点F,过点M1作x轴的平行线交N1F于点E,
∵∠FN1O+∠M1N1E=90°,∠M1N1E+∠EM1N1=90°,∴∠EM1N1=∠FN1O,
∠M1EN1=∠N1FO=90°,ON1=M1N1,
∴△M1N1E≌△N1OF(AAS),∴M1E=N1F,
即:x+1=﹣x2﹣x+2,解得:x=(舍去负值),
则点N1(,);
N2的情况(△M2N2O):
同理可得:点N2(,);
②当点N在x轴下方时,点N的位置为N3、N4,
同理可得:点N3、N4的坐标分别为:(,)、(,).
综上,点N的坐标为:(,)或(,)或(,)或(,).
25.(12分)问题提出
(1)如图①,已知△ABC,请在直线AB上方平面内画出使∠APB=∠C的所有点P.
问题探究
(2)如图②,扇形AOB的半径OA=12,的长为4π,四边形OEFG为其内接平行四边形,其中E在OB上,G在OA上,F在AB上,EF∥OG,OE∥FG,求▱OEFG周长的最大值.
问题解决
(3)南岭国家植物园准备在十一国庆节前后举办花卉展,如图③是一块半圆形的展览用地,O为圆心,半圆的直径AB为200米,工作人员计划在半圆内划分出一个四边形ABCD,在四边形ABCD内部种植新培育的都金香,其中C,D两点在半圆上,且CD=100米,AD、AB、BC,CD为四条观赏小道(不计宽度),半圆内其它部分为草地,为观赏方便,请问能否设计四条小道的总长(即AB+BC+CD+AD)最长且四边形ABCD的面积尽可能大?如果能,请计算四边形ABCD面积的最大值;如果不能,请说明理由.
【分析】(1)作△ABC的外接圆解决问题即可.
(2)如图②中,连接OF.以EF为边向上作等边△EFT,以OF为边向下作等边△OFG,连接EG.利用全等三角形的性质证明OT=EG,求出EG的最大值即可解决问题.
(3)能.如图③中,延长BC到E,使得CE=AD,过点O作DF∥DE交⊙O于F,连接EF,OF,BF.证明△DAO≌△ECD(SAS),推出OD=DE=OF,∠AOD=∠CDE,再证明四边形DEFO是菱形,推出EF=OD=100(米),证明△OFB是等边三角形,点F是定点,推出AD+BC=CE+BC=BE≤BF+EF≤200,当点C与点F重合时,“=“号成立,此时CD∥AB,即四边形ABCD的周长最大,再证明面积最大时,CD∥AB即可解决问题.
【解答】解:(1)如图①中,满足条件的点P在优弧AB上(不包括端点).
(2)如图②中,连接OF.以EF为边向上作等边△EFT,以OF为边向下作等边△OFG,连接EG.
设∠AOB=n.
由题意,4π=,
解得n=60°,
∵EF∥OG,OE∥FG,
∴四边形OEFG是平行四边形,
∴∠OEF=180°﹣∠AOB=120°,
∵∠EFT=∠OFG=60°,
∴∠TFO=∠EFG,
∵FT=FE,FO=FG,
∴△TFO≌△EFG(SAS),
∴EG=OT,
∵EF=ET,
∴OE+OF=OE+ET=OT=EG,
∵∠OEF=120°,∠OGF=60°,
∴∠OEF+∠OGF=180°,
∴O,E,F,G四点共圆,
∴当弦EG是四边形OEFG的外接圆的直径时,EG的值最大,最大值=24,
∴OE+EF的最大值为24,
∴平行四边形OEFG的周长的最大值为48.
(3)能.
理由:如图③中,延长BC到E,使得CE=AD,过点O作DF∥DE交⊙O于F,连接
EF,OF,BF.
∵CD=OD=OC=100米,
∴△ODC是等边三角形,
∵∠DCE+∠DCB=180°,∠A+∠DCB=180°,
∴∠A=∠DCE,
∵AD=CE,AO=CD,
∴△DAO≌△ECD(SAS),
∴OD=DE=OF,∠AOD=∠CDE,
∵OF∥DE,
∴四边形DEFO是平行四边形,
∵OD=DE,
∴四边形DEFO是菱形,
∴EF=OD=100(米),
∵∠ODC=60°,∠DOF+∠EDO=180°
∴∠CDE+∠DOF=120°,
∴∠AOD+∠DOF=120°,
∴∠FOB=60°,
∵OF=OB,
∴△OFB是等边三角形,点F是定点,
∴AD+BC=CE+BC=BE≤BF+EF≤200,
当点C与点F重合时,“=“号成立,此时CD∥AB,即四边形ABCD的周长最大,
过点D作DM⊥AB于M,过点G作GH⊥AB于H,过点C作CN⊥AB于N.
∵S四边形ABCD=S△AOD+S△COD+S△OBC=•OA•(DM+CN)+×1002,
∴当DM+CN的值最大时,四边形ABCD的面积最大,
∵DM∥GH∥CN,DG=GC,
∴MH=HN,
∴GH=(DM+CN),
∴DM+CN=2GH≤2OG=100,
当点H与O重合时,“=”号成立,此时CD∥AB,
∴当四边形ABCD的周长最大时,四边形ABCD的面积最大,最大面积=3××1002=7500(平方米).
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