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- 2021-05-10 发布
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2020年山东省潍坊市中考数学试卷
一、选择题(本大题共12小题,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的,请把正确的选项选出来,每小题选对得3分,错选、不选或选出的答案超过一个均记0分.)
1.(3分)(2020•潍坊)下列图形,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.(3分)(2020•潍坊)下列运算正确的是( )
A.2a+3b=5ab B.a3•a2=a5
C.(a+b)2=a2+b2 D.(a2b)3=a6b
3.(3分)(2020•潍坊)今年的政府工作报告中指出:去年脱贫攻坚取得决定性成就,农村贫困人口减少1109万.数字1109万用科学记数法可表示为( )
A.1.109×107 B.1.109×106 C.0.1109×108 D.11.09×106
4.(3分)(2020•潍坊)将一个大正方体的一角截去一个小正方体,得到的几何体如图所示,则该几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
5.(3分)(2020•潍坊)为调动学生参与体育锻炼的积极性,某校组织了一分钟跳绳比赛活动,体育组随机抽取了10名参赛学生的成绩,将这组数据整理后制成统计表:
一分钟跳绳个数(个)
141
144
145
146
第26页(共26页)
学生人数(名)
5
2
1
2
则关于这组数据的结论正确的是( )
A.平均数是144 B.众数是141
C.中位数是144.5 D.方差是5.4
6.(3分)(2020•潍坊)若m2+2m=1,则4m2+8m﹣3的值是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
7.(3分)(2020•潍坊)如图,点E是▱ABCD的边AD上的一点,且DEAE=12,连接BE并延长交CD的延长线于点F,若DE=3,DF=4,则▱ABCD的周长为( )
A.21 B.28 C.34 D.42
8.(3分)(2020•潍坊)关于x的一元二次方程x2+(k﹣3)x+1﹣k=0根的情况,下列说法正确的是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.无实数根 D.无法确定
9.(3分)(2020•潍坊)如图,函数y=kx+b(k≠0)与y=mx(m≠0)的图象相交于点A(﹣2,3),B(1,﹣6)两点,则不等式kx+b>mx的解集为( )
A.x>﹣2 B.﹣2<x<0或x>1
C.x>1 D.x<﹣2或0<x<1
10.(3分)(2020•潍坊)如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=3,OB=4,以点O为圆心,2为半径的圆与OB交于点C,过点C作CD⊥OB交AB于点D,点P是边OA
第26页(共26页)
上的动点.当PC+PD最小时,OP的长为( )
A.12 B.34 C.1 D.32
11.(3分)(2020•潍坊)若关于x的不等式组3x-5≥12x-a<8有且只有3个整数解,则a的取值范围是( )
A.0≤a≤2 B.0≤a<2 C.0<a≤2 D.0<a<2
12.(3分)(2020•潍坊)若定义一种新运算:a⊗b=a-b(a≥2b)a+b-6(a<2b),例如:3⊗1=3﹣1=2;5⊗4=5+4﹣6=3.则函数y=(x+2)⊗(x﹣1)的图象大致是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共6小题,共18分.只要求填写最后结果,每小题填对得3分.)
13.(3分)(2020•潍坊)因式分解:x2y﹣9y= .
14.(3分)(2020•潍坊)若|a﹣2|+b-3=0,则a+b= .
15.(3分)(2020•潍坊)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=20°,PQ垂直平分AB,垂足为Q,交BC于点P.按以下步骤作图:①以点A为圆心,以适当的长为半径作弧,分别交边AC,AB于点D,E;②分别以点D,E为圆心,以大于12DE的长为半径作弧,两弧相交于点F;③作射线AF.若AF与PQ的夹角为α,则α= °.
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16.(3分)(2020•潍坊)若关于x的分式方程3xx-2=m+3x-2+1有增根,则m= .
17.(3分)(2020•潍坊)如图,矩形ABCD中,点G,E分别在边BC,DC上,连接AC,EG,AE,将△ABG和△ECG分别沿AG,EG折叠,使点B,C恰好落在AE上的同一点,记为点F.若CE=3,CG=4,则sin∠DAE= .
18.(3分)(2020•潍坊)如图,四边形ABCD是正方形,曲线DA1B1C1D1A2…是由一段段90度的弧组成的.其中:DA1的圆心为点A,半径为AD;A1B1的圆心为点B,半径为BA1;B1C1的圆心为点C,半径为CB1;C1D1的圆心为点D,半径为DC1;⋯DA1,A1B1,B1C1,C1D1,…的圆心依次按点A,B,C,D循环.若正方形ABCD的边长为1,则A2020B2020的长是 .
三、解答题(本大题共7小题,共66分.解答应与出文字说明、证明过程或演算步骤.)
第26页(共26页)
19.(2020•潍坊)先化简,再求值:(1-x+1x2-2x+1)÷x-3x-1,其中x是16的算术平方根.
20.(2020•潍坊)某校“综合与实践”小组采用无人机辅助的方法测量一座桥的长度.如图,桥AB是水平并且笔直的,测量过程中,小组成员遥控无人机飞到桥AB的上方120米的点C处悬停,此时测得桥两端A,B两点的俯角分别为60°和45°,求桥AB的长度.
21.(2020•潍坊)在4月23日“世界读书日”来临之际,某校为了了解学生的课外阅读情况,从全校随机抽取了部分学生,调查了他们平均每周的课外阅读时间t(单位:小时).把调查结果分为四档,A档:t<8;B档:8≤t<9;C档:9≤t<10;D档:t≥10.根据调查情况,给出了部分数据信息:
①A档和D档的所有数据是:7,7,7.5,10,7,10,7,7.5,7,7,10.5,10.5;
②图1和图2是两幅不完整的统计图.
根据以上信息解答问题:
(1)求本次调查的学生人数,并将图2补充完整;
(2)已知全校共1200名学生,请你估计全校B档的人数;
(3)学校要从D档的4名学生中随机抽取2名作读书经验分享,已知这4名学生1名来自七年级,1名来自八年级,2名来自九年级,请用列表或画树状图的方法,求抽到的2名学生来自不同年级的概率.
22.(2020•潍坊)如图,AB为⊙O的直径,射线AD交⊙O于点F,点C为劣弧BF的中点,过点C作CE⊥AD,垂足为E,连接AC.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若∠BAC=30°,AB=4,求阴影部分的面积.
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23.(2020•潍坊)因疫情防控需要,消毒用品需求量增加.某药店新进一批桶装消毒液,每桶进价50元,每天销售量y(桶)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,其图象如图所示.
(1)求y与x之间的函数表达式;
(2)每桶消毒液的销售价定为多少元时,药店每天获得的利润最大,最大利润是多少元?(利润=销售价﹣进价)
24.(2020•潍坊)如图1,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=2+1,点D,E分别在边AB,AC上,且AD=AE=1,连接DE.现将△ADE绕点A顺时针方向旋转,旋转角为α(0°<α<360°),如图2,连接CE,BD,CD.
(1)当0°<α<180°时,求证:CE=BD;
(2)如图3,当α=90°时,延长CE交BD于点F,求证:CF垂直平分BD;
(3)在旋转过程中,求△BCD的面积的最大值,并写出此时旋转角α的度数.
25.(2020•潍坊)如图,抛物线y=ax2+bx+8(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)和点B(8,0),与y轴交于点C,顶点为D,连接AC,BC,BC与抛物线的对称轴l交于点E.
第26页(共26页)
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是第一象限内抛物线上的动点,连接PB,PC,当S△PBC=35S△ABC时,求点P的坐标;
(3)点N是对称轴l右侧抛物线上的动点,在射线ED上是否存在点M,使得以点M,N,E为顶点的三角形与△OBC相似?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.
第26页(共26页)
2020年山东省潍坊市中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的,请把正确的选项选出来,每小题选对得3分,错选、不选或选出的答案超过一个均记0分.)
1.(3分)(2020•潍坊)下列图形,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A.不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不符合题意;
B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C.是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项符合题意;
D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
故选:C.
2.(3分)(2020•潍坊)下列运算正确的是( )
A.2a+3b=5ab B.a3•a2=a5
C.(a+b)2=a2+b2 D.(a2b)3=a6b
【解答】解:A、不是同类项,不能合并,故选项A计算错误;
B、a3•a2=a5,故选项B计算正确;
C、(a+b)2=a2+2ab+b2,故选项C计算错误;
D、(a2b)3=a6b3,故选项D计算错误.
故选:B.
3.(3分)(2020•潍坊)今年的政府工作报告中指出:去年脱贫攻坚取得决定性成就,农村贫困人口减少1109万.数字1109万用科学记数法可表示为( )
A.1.109×107 B.1.109×106 C.0.1109×108 D.11.09×106
【解答】解:∵1109万=11090000,
第26页(共26页)
∴11090000=1.109×107.
故选:A.
4.(3分)(2020•潍坊)将一个大正方体的一角截去一个小正方体,得到的几何体如图所示,则该几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
【解答】解:从几何体的左边看可得到一个正方形,正方形的右上角处有一个看不见的小正方形画为虚线,
故选:D.
5.(3分)(2020•潍坊)为调动学生参与体育锻炼的积极性,某校组织了一分钟跳绳比赛活动,体育组随机抽取了10名参赛学生的成绩,将这组数据整理后制成统计表:
一分钟跳绳个数(个)
141
144
145
146
学生人数(名)
5
2
1
2
则关于这组数据的结论正确的是( )
A.平均数是144 B.众数是141
C.中位数是144.5 D.方差是5.4
【解答】解:根据题目给出的数据,可得:
平均数为:x=141×5+144×2+145×1+146×25+2+1+2=143,故A选项错误;
众数是:141,故B选项正确;
中位数是:141+1442=142.5,故C选项错误;
方差是:S2=110[(141-143)2×5+(144-143)2×2+(145-143)2×1+(146-143)2×2]=4.4,故D选项错误;
故选:B.
6.(3分)(2020•潍坊)若m2+2m=1,则4m2+8m﹣3的值是( )
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A.4 B.3 C.2 D.1
【解答】解:∵m2+2m=1,
∴4m2+8m﹣3
=4(m2+2m)﹣3
=4×1﹣3
=1.
故选:D.
7.(3分)(2020•潍坊)如图,点E是▱ABCD的边AD上的一点,且DEAE=12,连接BE并延长交CD的延长线于点F,若DE=3,DF=4,则▱ABCD的周长为( )
A.21 B.28 C.34 D.42
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CF,AB=CD,
∴△ABE∽△DFE,
∴DEAE=FDAB=12,
∵DE=3,DF=4,
∴AE=6,AB=8,
∴AD=AE+DE=6+3=9,
∴平行四边形ABCD的周长为:(8+9)×2=34.
故选:C.
8.(3分)(2020•潍坊)关于x的一元二次方程x2+(k﹣3)x+1﹣k=0根的情况,下列说法正确的是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.无实数根 D.无法确定
【解答】解:△=(k﹣3)2﹣4(1﹣k)
=k2﹣6k+9﹣4+4k
第26页(共26页)
=k2﹣2k+5
=(k﹣1)2+4,
∴(k﹣1)2+4>0,即△>0,
∴方程总有两个不相等的实数根.
故选:A.
9.(3分)(2020•潍坊)如图,函数y=kx+b(k≠0)与y=mx(m≠0)的图象相交于点A(﹣2,3),B(1,﹣6)两点,则不等式kx+b>mx的解集为( )
A.x>﹣2 B.﹣2<x<0或x>1
C.x>1 D.x<﹣2或0<x<1
【解答】解:∵函数y=kx+b(k≠0)与y=mx(m≠0)的图象相交于点A(﹣2,3),B(1,﹣6)两点,
∴不等式kx+b>mx的解集为:x<﹣2或0<x<1,
故选:D.
10.(3分)(2020•潍坊)如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=3,OB=4,以点O为圆心,2为半径的圆与OB交于点C,过点C作CD⊥OB交AB于点D,点P是边OA上的动点.当PC+PD最小时,OP的长为( )
A.12 B.34 C.1 D.32
【解答】解:如图,延长CO交⊙O于点E,连接ED,交AO于点P,此时PC+PD的值最小.
第26页(共26页)
∵CD⊥OB,
∴∠DCB=90°,
又∠AOB=90°,
∴∠DCB=∠AOB,
∴CD∥AO
∴BCBO=CDAO
∵OC=2,OB=4,
∴BC=2,
∴24=CD3,解得,CD=32;
∵CD∥AO,
∴EOEC=PODC,即24=PO3,解得,PO=34
故选:B.
11.(3分)(2020•潍坊)若关于x的不等式组3x-5≥12x-a<8有且只有3个整数解,则a的取值范围是( )
A.0≤a≤2 B.0≤a<2 C.0<a≤2 D.0<a<2
【解答】解:解不等式3x﹣5≥1得:x≥2,
解不等式2x﹣a<8得:x<8+a2,
∴不等式组的解集为:2≤x<8+a2,
∵不等式组3x-5≥12x-a<8有三个整数解,
∴三个整数解为:2,3,4,
∴4<8+a2≤5,
解得:0<a≤2,
故选:C.
第26页(共26页)
12.(3分)(2020•潍坊)若定义一种新运算:a⊗b=a-b(a≥2b)a+b-6(a<2b),例如:3⊗1=3﹣1=2;5⊗4=5+4﹣6=3.则函数y=(x+2)⊗(x﹣1)的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:∵当x+2≥2(x﹣1)时,x≤4,
∴当x≤4时,(x+2)⊗(x﹣1)=(x+2)﹣(x﹣1)=x+2﹣x+1=3,
即:y=3,
当x>4时,(x+2)⊗(x﹣1)=(x+2)+(x﹣1)﹣6=x+2+x﹣1﹣6=2x﹣5,
即:y=2x﹣5,
∴k=2>0,
∴当x>4时,y=2x﹣5,函数图象向上,y随x的增大而增大,
综上所述,A选项符合题意.
故选:A.
二、填空题(本大题共6小题,共18分.只要求填写最后结果,每小题填对得3分.)
13.(3分)(2020•潍坊)因式分解:x2y﹣9y= y(x+3)(x﹣3) .
【解答】解:x2y﹣9y,
=y(x2﹣9),
=y(x+3)(x﹣3).
14.(3分)(2020•潍坊)若|a﹣2|+b-3=0,则a+b= 5 .
【解答】解:根据题意得,a﹣2=0,b﹣3=0,
解得a=2,b=3,
∴a+b=2+3=5.
故答案为:5.
第26页(共26页)
15.(3分)(2020•潍坊)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=20°,PQ垂直平分AB,垂足为Q,交BC于点P.按以下步骤作图:①以点A为圆心,以适当的长为半径作弧,分别交边AC,AB于点D,E;②分别以点D,E为圆心,以大于12DE的长为半径作弧,两弧相交于点F;③作射线AF.若AF与PQ的夹角为α,则α= 55 °.
【解答】解:如图,
∵△ABC是直角三角形,∠C=90°,
∴∠B+∠BAC=90°,
∵∠B=20°,
∴∠BAC=90°﹣∠B=90°﹣20°=70°,
∵AM是∠BAC的平分线,
∴∠2=12∠BAC=12×70°=35°,
∵PQ是AB的垂直平分线,
∴△AMQ是直角三角形,
∴∠AMQ+∠2=90°,
∴∠AMQ=90°﹣∠2=90°﹣35°=55°,
∵∠α与∠AMQ是对顶角,
∴∠α=∠AMQ=55°.
故答案为:55°.
第26页(共26页)
16.(3分)(2020•潍坊)若关于x的分式方程3xx-2=m+3x-2+1有增根,则m= 3 .
【解答】解:去分母得:3x=m+3+(x﹣2),整理得:2x=m+1,
∵关于x的分式方程3xx-2=m+3x-2+1有增根,即x﹣2=0,
∴x=2,
把x=2代入到2x=m+1中得:2×2=m+1,
解得:m=3;
故答案为:3.
17.(3分)(2020•潍坊)如图,矩形ABCD中,点G,E分别在边BC,DC上,连接AC,EG,AE,将△ABG和△ECG分别沿AG,EG折叠,使点B,C恰好落在AE上的同一点,记为点F.若CE=3,CG=4,则sin∠DAE= 725 .
【解答】解:矩形ABCD中,GC=4,CE=3,∠C=90°,
∴GE=GC2+CE2=42+32=5,
根据折叠的性质:BG=GF,GF=GC=4,CE=EF=3,∠AGB=∠AGF,∠EGC=∠EGF,∠GFE=∠C=90°,∠B=∠AFG=90°,
∴BG=GF=GC=4,∠AFG+∠EFG=90°,
∴BC=AD=8,点A,点F,点E三点共线,
∵∠AGB+∠AGF+∠EGC+∠EGF=180°,
∴∠AGE=90°,
∴Rt△EGF∽Rt△EAG,
∴EGEA=EFEG,即5EA=35,
∴EA=253,
∴DE=AE2-AD2=(253)2-82=73,
第26页(共26页)
∴sin∠DAE=DEAE=73253=725,
故答案为:725.
18.(3分)(2020•潍坊)如图,四边形ABCD是正方形,曲线DA1B1C1D1A2…是由一段段90度的弧组成的.其中:DA1的圆心为点A,半径为AD;A1B1的圆心为点B,半径为BA1;B1C1的圆心为点C,半径为CB1;C1D1的圆心为点D,半径为DC1;⋯DA1,A1B1,B1C1,C1D1,…的圆心依次按点A,B,C,D循环.若正方形ABCD的边长为1,则A2020B2020的长是 4039π .
【解答】解:由图可知,曲线DA1B1C1D1A2…是由一段段90度的弧组成的,半径每次比前一段弧半径+1,AD=AA1=1,BA1=BB1=2,……,ADn﹣1=AAn=4(n﹣1)+1,BAn=BBn=4(n﹣1)+2,
故A2020B2020的半径为BA2020=BB2020=4(2020﹣1)+2=8078,A2020B2020的弧长=90180×8078π=4039π.
故答案为:4039π.
三、解答题(本大题共7小题,共66分.解答应与出文字说明、证明过程或演算步骤.)
19.(2020•潍坊)先化简,再求值:(1-x+1x2-2x+1)÷x-3x-1,其中x是16的算术平方根.
【解答】解:原式=(x2-2x+1x2-2x+1-x+1x2-2x+1)÷x-3x-1,
=(x2-3xx2-2x+1)×x-1x-3,
第26页(共26页)
=x(x-3)(x-1)2×x-1x-3,
=xx-1.
∵x是16的算术平方根,
∴x=4,
当x=4时,原式=43.
20.(2020•潍坊)某校“综合与实践”小组采用无人机辅助的方法测量一座桥的长度.如图,桥AB是水平并且笔直的,测量过程中,小组成员遥控无人机飞到桥AB的上方120米的点C处悬停,此时测得桥两端A,B两点的俯角分别为60°和45°,求桥AB的长度.
【解答】解:如图示:过点C作CD⊥AB,垂足为D,
由题意得,∠MCA=∠A=60°,∠NCB=∠B=45°,CD=120,
在Rt△ACD中,AD=CDtan60°=1203=403(米),
在Rt△BCD中,
∵∠CBD=45°,
∴BD=CD=120(米),
∴AB=AD+BD=(403+120)(米).
答:桥AB的长度为(403+120)米.
21.(2020•潍坊)在4月23日“世界读书日”来临之际,某校为了了解学生的课外阅读情况,从全校随机抽取了部分学生,调查了他们平均每周的课外阅读时间t(单位:小时).把调查结果分为四档,A档:t<8;B档:8≤t<9;C档:9≤t<10;D档:t≥10
第26页(共26页)
.根据调查情况,给出了部分数据信息:
①A档和D档的所有数据是:7,7,7.5,10,7,10,7,7.5,7,7,10.5,10.5;
②图1和图2是两幅不完整的统计图.
根据以上信息解答问题:
(1)求本次调查的学生人数,并将图2补充完整;
(2)已知全校共1200名学生,请你估计全校B档的人数;
(3)学校要从D档的4名学生中随机抽取2名作读书经验分享,已知这4名学生1名来自七年级,1名来自八年级,2名来自九年级,请用列表或画树状图的方法,求抽到的2名学生来自不同年级的概率.
【解答】解:(1)由于A档和D档共有12个数据,而D档有4个,
因此A档共有:12﹣4=8人,
8÷20%=40人,
补全图形如下:
(2)1200×1640=480(人),
答:全校B档的人数为480.
(3)用A表示七年级学生,用B表示八年级学生,用C和D分别表示九年级学生,画树状图如下,
第26页(共26页)
因为共有12种等可能的情况数,其中抽到的2名学生来自不同年级的有10种,
所以P(2名学生来自不同年级)=1012=56.
22.(2020•潍坊)如图,AB为⊙O的直径,射线AD交⊙O于点F,点C为劣弧BF的中点,过点C作CE⊥AD,垂足为E,连接AC.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若∠BAC=30°,AB=4,求阴影部分的面积.
【解答】解:(1)连接BF,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠AFB=90°,即BF⊥AD,
∵CE⊥AD,
∴BF∥CE,
连接OC,
∵点C为劣弧BF的中点,
∴OC⊥BF,
∵BF∥CE,
∴OC⊥CE,
∵OC是⊙O的半径,
∴CE是⊙O的切线;
(2)连接OF,
∵OA=OC,∠BAC=30°,
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∴∠BOC=60°,
∵点C为劣弧BF的中点,
∴FC=BC,
∴∠FOC=∠BOC=60°,
∵AB=4,
∴FO=OC=OB=2,
∴S扇形FOC=60⋅π×22360=23π,
即阴影部分的面积为:23π.
23.(2020•潍坊)因疫情防控需要,消毒用品需求量增加.某药店新进一批桶装消毒液,每桶进价50元,每天销售量y(桶)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,其图象如图所示.
(1)求y与x之间的函数表达式;
(2)每桶消毒液的销售价定为多少元时,药店每天获得的利润最大,最大利润是多少元?(利润=销售价﹣进价)
【解答】解:(1)设y与销售单价x之间的函数关系式为:y=kx+b,
将点(60,100)、(70,80)代入一次函数表达式得:100=60k+b80=70k+b,
解得:k=-2b=220,
故函数的表达式为:y=﹣2x+220;
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(2)设药店每天获得的利润为W元,由题意得:
w=(x﹣50)(﹣2x+220)=﹣2(x﹣80)2+1800,
∵﹣2<0,函数有最大值,
∴当x=80时,w有最大值,此时最大值是1800,
故销售单价定为80元时,该药店每天获得的利润最大,最大利润1800元.
24.(2020•潍坊)如图1,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=2+1,点D,E分别在边AB,AC上,且AD=AE=1,连接DE.现将△ADE绕点A顺时针方向旋转,旋转角为α(0°<α<360°),如图2,连接CE,BD,CD.
(1)当0°<α<180°时,求证:CE=BD;
(2)如图3,当α=90°时,延长CE交BD于点F,求证:CF垂直平分BD;
(3)在旋转过程中,求△BCD的面积的最大值,并写出此时旋转角α的度数.
【解答】(1)证明:如图2中,根据题意:AB=AC,AD=AE,∠CAB=∠EAD=90°,
∵∠CAE+∠BAE=∠BAD+∠BAE=90°,
∴∠CAE=∠BAD,
在△ACE和△ABD中,
AC=AB∠CAE=∠BADAE=AD,
∴△ACE≌△ABD(SAS),
∴CE=BD;
(2)证明:如图3中,根据题意:AB=AC,AD=AE,∠CAB=∠EAD=90°,
在△ACE和△ABD中,
AC=AB∠CAE=∠BADAE=AD,
∴△ACE≌△ABD(SAS),
∴∠ACE=∠ABD,
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∵∠ACE+∠AEC=90°,且∠AEC=∠FEB,
∴∠ABD+∠FEB=90°,
∴∠EFB=90°,
∴CF⊥BD,
∵AB=AC=2+1,AD=AE=1,∠CAB=∠EAD=90°,
∴BC=2AB=2+2,CD=AC+AD=2+2,
∴BC=CD,
∵CF⊥BD,
∴CF是线段BD的垂直平分线;
(3)解:△BCD中,边BC的长是定值,则BC边上的高取最大值时△BCD的面积有最大值,
∴当点D在线段BC的垂直平分线上时,△BCD的面积取得最大值,如图4中:
∵∵AB=AC=2+1,AD=AE=1,∠CAB=∠EAD=90°,DG⊥BC于G,
∴AG=12BC=2+22,∠GAB=45°,
∴DG=AG+AD=2+22+1=2+42,∠DAB=180°﹣45°=135°,
∴△BCD的面积的最大值为:12BC⋅DG=12(2+2)(2+42)=32+52,
旋转角α=135°.
25.(2020•潍坊)如图,抛物线y=ax2+bx+8(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)和点B(8,0),与y轴交于点C,顶点为D,连接AC,BC,BC与抛物线的对称轴l交于点E.
(1)求抛物线的表达式;
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(2)点P是第一象限内抛物线上的动点,连接PB,PC,当S△PBC=35S△ABC时,求点P的坐标;
(3)点N是对称轴l右侧抛物线上的动点,在射线ED上是否存在点M,使得以点M,N,E为顶点的三角形与△OBC相似?若存在,求点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+8(a≠0)过点A(﹣2,0)和点B(8,0),
∴4a-2b+8=064a+8b+8=0,解得a=-12b=3,
∴抛物线解析式为:y=-12x2+3x+8;
(2)当x=0时,y=8,
∴C(0,8),
∴直线BC解析式为:y=﹣x+8,
∵S△ABC=12⋅AB⋅OC=12×10×8=40,
∴S△PBC=35S△ABC=24,
过点P作PG⊥x轴,交x轴于点G,交BC于点F,
设P(t,-12t2+3x+8),
∴F(t,﹣t+8),
∴PF=-12t2+4t,
∴S△PBC=12PF⋅OB=24,
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即12×(-12t2+4t)×8=24,
∴t1=2,t2=6,
∴P1(2,12),P2(6,8);
(3)∵C(0,8),B(8,0),∠COB=90°,
∴△OBC为等腰直角三角形,
抛物线y=-12x2+3x+8的对称轴为x=-b2a=-32×(-12)=3,
∴点E的横坐标为3,
又∵点E在直线BC上,
∴点E的纵坐标为5,
∴E(3,5),
设M(3,m),N(n,-12n2+3n+8),
①当MN=EM,∠EMN=90°,
当△NME~△COB时,则m-5=n-3-12n2+3n+8=m,
解得n=6m=8或n=-2m=0(舍去),
∴此时点M的坐标为(3,8),
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②当ME=EN,当∠MEN=90°时,
则m-5=n-3-12n2+3n+8=5,解得:m=5+15n=3+15或m=5-15n=3-15(舍去),
∴此时点M的坐标为(3,5+15);
③当MN=EN,∠MNE=90°时,
连接CM,故当N为C关于对称轴l的对称点时,△MNE~△COB,
此时四边形CMNE为正方形,
∴CM=CE,
∵C(0,8),E(3,5),M(3,m),
∴CM=32+(m-8)2,CE=32+(5-8)2=32,
∴32+(m-8)2=32,
解得:m1=11,m2=5(舍去),
此时点M的坐标为(3,11);
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故在射线ED上存在点M,使得以点M,N,E为顶点的三角形与△OBC相似,点M的坐标为:(3,8),(3,5+15)或(3,11).
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