- 509.50 KB
- 2021-05-13 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
2016年湖南省衡阳市中考数学试卷
一、选择题(共12小题,每小题3分,满分36分)
1.﹣4的相反数是( )
A.﹣B. C.﹣4 D.4
2.如果分式有意义,则x的取值范围是( )
A.全体实数 B.x≠1 C.x=1 D.x>1
3.如图,直线AB∥CD,∠B=50°,∠C=40°,则∠E等于( )
A.70° B.80° C.90° D.100°
4.下列几何体中,哪一个几何体的三视图完全相同( )
A.
球体 B.
圆柱体 C.
四棱锥 D.
圆锥
5.下列各式中,计算正确的是( )
A.3x+5y=8xy B.x3•x5=x8C.x6÷x3=x2D.(﹣x3)3=x6
6.为缓解中低收入人群和新参加工作的大学生住房的需求,某市将新建保障住房3600000套,把3600000用科学记数法表示应是( )
A.0.36×107B.3.6×106C.3.6×107D.36×105
7.要判断一个学生的数学考试成绩是否稳定,那么需要知道他最近连续几次数学考试成绩的( )
A.平均数 B.中位数 C.众数 D.方差
8.正多边形的一个内角是150°,则这个正多边形的边数为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
9.随着居民经济收入的不断提高以及汽车业的快速发展,家用汽车已越来越多地进入普通家庭,抽样调查显示,截止2015年底某市汽车拥有量为16.9万辆.己知2013年底该市汽车拥有量为10万辆,设2013年底至2015年底该市汽车拥有量的平均增长率为x,根据题意列方程得( )
A.10(1+x)2=16.9 B.10(1+2x)=16.9 C.10(1﹣x)2=16.9 D.10(1﹣2x)=16.9
10.关于x的一元二次方程x2+4x+k=0有两个相等的实根,则k的值为( )
A.k=﹣4 B.k=4 C.k≥﹣4 D.k≥4
11.下列命题是假命题的是( )
A.经过两点有且只有一条直线
B.三角形的中位线平行且等于第三边的一半
C.平行四边形的对角线相等
D.圆的切线垂直于经过切点的半径
12.如图,已知A,B是反比例函数y=(k>0,x>0)图象上的两点,BC∥x轴,交y轴于点C,动点P从坐标原点O出发,沿O→A→B→C(图中“→”所示路线)匀速运动,终点为C,过P作PM⊥x轴,垂足为M.设三角形OMP的面积为S,P点运动时间为t,则S关于x的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
二、填空题(共6小题,每小题3分,满分18分)
13.因式分解:a2+ab= .
14.计算:﹣= .
15.点P(x﹣2,x+3)在第一象限,则x的取值范围是 .
16.若△ABC与△DEF相似且面积之比为25:16,则△ABC与△DEF的周长之比为 .
17.若圆锥底面圆的周长为8π,侧面展开图的圆心角为90°,则该圆锥的母线长为 .
18.如图所示,1条直线将平面分成2个部分,2条直线最多可将平面分成4个部分,3条直线最多可将平面分成7个部分,4条直线最多可将平面分成11个部分.现有n条直线最多可将平面分成56个部分,则n的值为 .
三、解答题(共8小题,满分66分)
19.先化简,再求值:(a+b)(a﹣b)+(a+b)2,其中a=﹣1,b=.
20.为庆祝建党95周年,某校团委计划在“七一”前夕举行“唱响红歌”班级歌咏比赛,要确定一首喜欢人数最多的歌曲为每班必唱歌曲.为此提供代号为A,B,C,D四首备选曲目让学生选择,经过抽样调查,并将采集的数据绘制如下两幅不完整的统计图.请根据图①,图②所提供的信息,解答下列问题:
(1)本次抽样调查中,选择曲目代号为A的学生占抽样总数的百分比为 ;
(2)请将图②补充完整;
(3)若该校共有1530名学生,根据抽样调查的结果估计全校共有多少学生选择此必唱歌曲?(要有解答过程)
21.如图,点A、C、D、B四点共线,且AC=BD,∠A=∠B,∠ADE=∠BCF,求证:DE=CF.
22.在四张背面完全相同的纸牌A、B、C、D,其中正面分别画有四个不同的几何图形(如图),小华将这4张纸牌背面朝上洗匀后摸出一张,放回洗匀后再摸一张.
(1)用树状图(或列表法)表示两次摸牌所有可能出现的结果(纸牌可用A、B、C、D表示);
(2)求摸出两张纸牌牌面上所画几何图形,既是轴对称图形又是中心对称图形的概率.
23.为保障我国海外维和部队官兵的生活,现需通过A港口、B港口分别运送100吨和50吨生活物资.已知该物资在甲仓库存有80吨,乙仓库存有70吨,若从甲、乙两仓库运送物资到港口的费用(元/吨)如表所示:
港口
运费(元/台)
甲库
乙库
A港
14
20
B港
10
8
(1)设从甲仓库运送到A港口的物资为x吨,求总运费y(元)与x(吨)之间的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)求出最低费用,并说明费用最低时的调配方案.
24.在某次海上军事学习期间,我军为确保△OBC海域内的安全,特派遣三艘军舰分别在O、B、C处监控△OBC海域,在雷达显示图上,军舰B在军舰O的正东方向80海里处,军舰C在军舰B的正北方向60海里处,三艘军舰上装载有相同的探测雷达,雷达的有效探测范围是半径为r的圆形区域.(只考虑在海平面上的探测)
(1)若三艘军舰要对△OBC海域进行无盲点监控,则雷达的有效探测半径r至少为多少海里?
(2)现有一艘敌舰A从东部接近△OBC海域,在某一时刻军舰B测得A位于北偏东60°方向上,同时军舰C测得A位于南偏东30°方向上,求此时敌舰A离△OBC海域的最短距离为多少海里?
(3)若敌舰A沿最短距离的路线以20海里/小时的速度靠近△OBC海域,我军军舰B沿北偏东15°的方向行进拦截,问B军舰速度至少为多少才能在此方向上拦截到敌舰A?
25.在平面直角坐标中,△ABC三个顶点坐标为A(﹣,0)、B(,0)、C(0,3).
(1)求△ABC内切圆⊙D的半径.
(2)过点E(0,﹣1)的直线与⊙D相切于点F(点F在第一象限),求直线EF的解析式.
(3)以(2)为条件,P为直线EF上一点,以P为圆心,以2为半径作⊙P.若⊙P上存在一点到△ABC三个顶点的距离相等,求此时圆心P的坐标.
26.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过△ABC的三个顶点,与y轴相交于(0,),点A坐标为(﹣1,2),点B是点A关于y轴的对称点,点C在x轴的正半轴上.
(1)求该抛物线的函数关系表达式.
(2)点F为线段AC上一动点,过F作FE⊥x轴,FG⊥y轴,垂足分别为E、G,当四边形OEFG为正方形时,求出F点的坐标.
(3)将(2)中的正方形OEFG沿OC向右平移,记平移中的正方形OEFG为正方形DEFG,当点E和点C重合时停止运动,设平移的距离为t,正方形的边EF与AC交于点M,DG所在的直线与AC交于点N,连接DM,是否存在这样的t,使△DMN是等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在请说明理由.
2016年湖南省衡阳市中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题3分,满分36分)
1.﹣4的相反数是( )
A.﹣B. C.﹣4 D.4
【考点】相反数.
【分析】直接利用相反数的概念:只有符号不同的两个数叫做互为相反数,进而得出答案.
【解答】解:﹣4的相反数是:4.
故选:D.
2.如果分式有意义,则x的取值范围是( )
A.全体实数 B.x≠1 C.x=1 D.x>1
【考点】分式有意义的条件.
【分析】直接利用分式有意义的条件得出x的值.
【解答】解:∵分式有意义,
∴x﹣1≠0,
解得:x≠1.
故选:B.
3.如图,直线AB∥CD,∠B=50°,∠C=40°,则∠E等于( )
A.70° B.80° C.90° D.100°
【考点】平行线的性质.
【分析】根据平行线的性质得到∠1=∠B=50°,由三角形的内角和即可得到结论.
【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠1=∠B=50°,
∵∠C=40°,
∴∠E=180°﹣∠B﹣∠1=90°,
故选C.
4.下列几何体中,哪一个几何体的三视图完全相同( )
A.
球体 B.
圆柱体 C.
四棱锥 D.
圆锥
【考点】简单几何体的三视图.
【分析】根据各个几何体的三视图的图形易求解.
【解答】解:A、球体的三视图都是圆,故此选项正确;
B、圆柱的主视图和俯视图都是矩形,但左视图是一个圆形,故此选项错误;
C、四棱柱的主视图和左视图是一个三角形,俯视图是一个四边形,故此选项错误;
D、圆锥的主视图和左视图是相同的,都为一个三角形,但是俯视图是一个圆形,故此选项错误.
故选:A.
5.下列各式中,计算正确的是( )
A.3x+5y=8xy B.x3•x5=x8C.x6÷x3=x2D.(﹣x3)3=x6
【考点】同底数幂的除法;合并同类项;同底数幂的乘法;幂的乘方与积的乘方.
【分析】分别利用同底数幂的乘除法运算法则以及合并同类项法则、积的乘方运算法则分别计算得出答案.
【解答】解:A、3x+5y,无法计算,故此选项错误;
B、x3•x5=x8,故此选项正确;
C、x6÷x3=x3,故此选项错误;
D、(﹣x3)3=﹣x9,故此选项错误;
故选:B.
6.为缓解中低收入人群和新参加工作的大学生住房的需求,某市将新建保障住房3600000套,把3600000用科学记数法表示应是( )
A.0.36×107B.3.6×106C.3.6×107D.36×105
【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.当原数绝对值大于10时,n是正数;当原数的绝对值小于1时,n是负数.
【解答】解:3600000=3.6×106,
故选:B.
7.要判断一个学生的数学考试成绩是否稳定,那么需要知道他最近连续几次数学考试成绩的( )
A.平均数 B.中位数 C.众数 D.方差
【考点】统计量的选择.
【分析】根据方差的意义:方差是反映一组数据波动大小,稳定程度的量;方差越大,表明这组数据偏离平均数越大,即波动越大,反之也成立.标准差是方差的平方根,也能反映数据的波动性;故要判断他的数学成绩是否稳定,那么需要知道他最近连续几次数学考试成绩的方差.
【解答】解:方差是衡量波动大小的量,方差越小则波动越小,稳定性也越好.
故选:D
8.正多边形的一个内角是150°,则这个正多边形的边数为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
【考点】多边形内角与外角.
【分析】一个正多边形的每个内角都相等,根据内角与外角互为邻补角,因而就可以求出外角的度数.根据任何多边形的外角和都是360度,利用360除以外角的度数就可以求出外角和中外角的个数,即多边形的边数.
【解答】解:外角是:180°﹣150°=30°,
360°÷30°=12.
则这个正多边形是正十二边形.
故选:C.
9.随着居民经济收入的不断提高以及汽车业的快速发展,家用汽车已越来越多地进入普通家庭,抽样调查显示,截止2015年底某市汽车拥有量为16.9万辆.己知2013年底该市汽车拥有量为10万辆,设2013年底至2015年底该市汽车拥有量的平均增长率为x,根据题意列方程得( )
A.10(1+x)2=16.9 B.10(1+2x)=16.9 C.10(1﹣x)2=16.9 D.10(1﹣2x)=16.9
【考点】由实际问题抽象出一元二次方程.
【分析】根据题意可得:2013年底该市汽车拥有量×(1+增长率)2=2015年底某市汽车拥有量,根据等量关系列出方程即可.
【解答】解:设2013年底至2015年底该市汽车拥有量的平均增长率为x,
根据题意,可列方程:10(1+x)2=16.9,
故选:A.
10.关于x的一元二次方程x2+4x+k=0有两个相等的实根,则k的值为( )
A.k=﹣4 B.k=4 C.k≥﹣4 D.k≥4
【考点】根的判别式.
【分析】根据判别式的意义得到△=42﹣4k=0,然后解一次方程即可.
【解答】解:∵一元二次方程x2+4x+k=0有两个相等的实根,
∴△=42﹣4k=0,
解得:k=4,
故选:B.
11.下列命题是假命题的是( )
A.经过两点有且只有一条直线
B.三角形的中位线平行且等于第三边的一半
C.平行四边形的对角线相等
D.圆的切线垂直于经过切点的半径
【考点】命题与定理.
【分析】根据直线公理、三角形中位线定理、切线性质定理即可判断A、B、D正确.
【解答】解:A、经过两点有且只有一条直线,正确.
B、三角形的中位线平行且等于第三边的一半,正确.
C、平行四边形的对角线相等,错误.矩形的对角线相等,平行四边形的对角线不一定相等.
D、圆的切线垂直于经过切点的半径,正确.
故选C.
12.如图,已知A,B是反比例函数y=(k>0,x>0)图象上的两点,BC∥x轴,交y轴于点C,动点P从坐标原点O出发,沿O→A→B→C(图中“→”所示路线)匀速运动,终点为C,过P作PM⊥x轴,垂足为M.设三角形OMP的面积为S,P点运动时间为t,则S关于x的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【考点】动点问题的函数图象.
【分析】结合点P的运动,将点P的运动路线分成O→A、A→B、B→C三段位置来进行分析三角形OMP面积的计算方式,通过图形的特点分析出面积变化的趋势,从而得到答案.
【解答】解:设∠AOM=α,点P运动的速度为a,
当点P从点O运动到点A的过程中,S==a2•cosα•sinα•t2,
由于α及a均为常量,从而可知图象本段应为抛物线,且S随着t的增大而增大;
当点P从A运动到B时,由反比例函数性质可知△OPM的面积为k,保持不变,
故本段图象应为与横轴平行的线段;
当点P从B运动到C过程中,OM的长在减少,△OPM的高与在B点时相同,
故本段图象应该为一段下降的线段;
故选:A.
二、填空题(共6小题,每小题3分,满分18分)
13.因式分解:a2+ab= a(a+b) .
【考点】因式分解-提公因式法.
【分析】直接把公因式a提出来即可.
【解答】解:a2+ab=a(a+b).
故答案为:a(a+b).
14.计算:﹣= 1 .
【考点】分式的加减法.
【分析】由于两分式的分母相同,分子不同,故根据同分母的分式相加减的法则进行计算即可.
【解答】解:原式=
=1.
故答案为:1.
15.点P(x﹣2,x+3)在第一象限,则x的取值范围是 x>2 .
【考点】点的坐标.
【分析】直接利用第一象限点的坐标特征得出x的取值范围即可.
【解答】解:∵点P(x﹣2,x+3)在第一象限,
∴,
解得:x>2.
故答案为:x>2.
16.若△ABC与△DEF相似且面积之比为25:16,则△ABC与△DEF的周长之比为 5:4 .
【考点】相似三角形的性质.
【分析】根据相似三角形面积的比等于相似比的平方求出相似比,再根据相似三角形周长的比等于相似比求解.
【解答】解:∵△ABC与△DEF相似且面积之比为25:16,
∴△ABC与△DEF的相似比为5:4;
∴△ABC与△DEF的周长之比为5:4.
故答案为:5:4.
17.若圆锥底面圆的周长为8π,侧面展开图的圆心角为90°,则该圆锥的母线长为 16 .
【考点】圆锥的计算.
【分析】设该圆锥的母线长为l,利用圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长和弧长公式得到8π=,然后解方程即可.
【解答】解:设该圆锥的母线长为l,
根据题意得8π=,解得l=16,
即该圆锥的母线长为16.
故答案为16.
18.如图所示,1条直线将平面分成2个部分,2条直线最多可将平面分成4个部分,3条直线最多可将平面分成7个部分,4条直线最多可将平面分成11个部分.现有n条直线最多可将平面分成56个部分,则n的值为 10 .
【考点】点、线、面、体.
【分析】n条直线最多可将平面分成S=1+1+2+3…+n=n(n+1)+1,依此可得等量关系:n条直线最多可将平面分成56个部分,列出方程求解即可.
【解答】解:依题意有
n(n+1)+1=56,
解得x1=﹣11(不合题意舍去),x2=10.
答:n的值为10.
故答案为:10.
三、解答题(共8小题,满分66分)
19.先化简,再求值:(a+b)(a﹣b)+(a+b)2,其中a=﹣1,b=.
【考点】整式的混合运算—化简求值.
【分析】原式利用平方差公式、完全平方公式展开后再合并同类项即可化简,将a、b的值代入求值即可.
【解答】解:原式=a2﹣b2+a2+2ab+b2
=2a2+2ab,
当a=﹣1,b=时,
原式=2×(﹣1)2+2×(﹣1)×
=2﹣1
=1.
20.为庆祝建党95周年,某校团委计划在“七一”前夕举行“唱响红歌”班级歌咏比赛,要确定一首喜欢人数最多的歌曲为每班必唱歌曲.为此提供代号为A,B,C,D四首备选曲目让学生选择,经过抽样调查,并将采集的数据绘制如下两幅不完整的统计图.请根据图①,图②所提供的信息,解答下列问题:
(1)本次抽样调查中,选择曲目代号为A的学生占抽样总数的百分比为 20% ;
(2)请将图②补充完整;
(3)若该校共有1530名学生,根据抽样调查的结果估计全校共有多少学生选择此必唱歌曲?(要有解答过程)
【考点】条形统计图;用样本估计总体;扇形统计图.
【分析】(1)根据条形统计图和扇形统计图可以求得选择曲目代号为A的学生占抽样总数的百分比;
(2)根据条形统计图和扇形统计图可以求得选择C的人数,从而可以将图②补充完整;
(3)根据条形统计图和扇形统计图可以估计全校选择此必唱歌曲的人数.
【解答】解:(1)由题意可得,
本次抽样调查中,选择曲目代号为A的学生占抽样总数的百分比为:×100%=20%.
故答案为:20%;
(2)由题意可得,
选择C的人数有:30÷﹣36﹣30﹣44=70(人),
故补全的图②如下图所示,
(3)由题意可得,
全校选择此必唱歌曲共有:1530×=595(人),
即全校共有595名学生选择此必唱歌曲.
21.如图,点A、C、D、B四点共线,且AC=BD,∠A=∠B,∠ADE=∠BCF,求证:DE=CF.
【考点】全等三角形的判定与性质.
【分析】求出AD=BC,根据ASA推出△AED≌△BFC,根据全等三角形的性质得出即可.
【解答】证明:∵AC=BD,
∴AC+CD=BD+CD,
∴AD=BC,
在△AED和△BFC中,
,
∴△AED≌△BFC(ASA),
∴DE=CF.
22.在四张背面完全相同的纸牌A、B、C、D,其中正面分别画有四个不同的几何图形(如图),小华将这4张纸牌背面朝上洗匀后摸出一张,放回洗匀后再摸一张.
(1)用树状图(或列表法)表示两次摸牌所有可能出现的结果(纸牌可用A、B、C、D表示);
(2)求摸出两张纸牌牌面上所画几何图形,既是轴对称图形又是中心对称图形的概率.
【考点】列表法与树状图法.
【分析】(1)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;
(2)由既是轴对称图形又是中心对称图形的有4种情况,直接利用概率公式求解即可求得答案.
【解答】解(1)画树状图得:
则共有16种等可能的结果;
(2)∵既是中心对称又是轴对称图形的只有B、C,
∴既是轴对称图形又是中心对称图形的有4种情况,
∴既是轴对称图形又是中心对称图形的概率为: =.
23.为保障我国海外维和部队官兵的生活,现需通过A港口、B港口分别运送100吨和50吨生活物资.已知该物资在甲仓库存有80吨,乙仓库存有70吨,若从甲、乙两仓库运送物资到港口的费用(元/吨)如表所示:
港口
运费(元/台)
甲库
乙库
A港
14
20
B港
10
8
(1)设从甲仓库运送到A港口的物资为x吨,求总运费y(元)与x(吨)之间的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)求出最低费用,并说明费用最低时的调配方案.
【考点】一次函数的应用.
【分析】(1)根据题意表示出甲仓库和乙仓库分别运往A、B两港口的物资数,再由等量关系:总运费=甲仓库运往A港口的费用+甲仓库运往B港口的费用+乙仓库运往A港口的费用+乙仓库运往B港口的费用列式并化简;最后根据不等式组得出x的取值;
(2)因为所得的函数为一次函数,由增减性可知:y随x增大而减少,则当x=80时,y最小,并求出最小值,写出运输方案.
【解答】解(1)设从甲仓库运x吨往A港口,则从甲仓库运往B港口的有(80﹣x)吨,
从乙仓库运往A港口的有吨,运往B港口的有50﹣(80﹣x)=(x﹣30)吨,
所以y=14x+20+10(80﹣x)+8(x﹣30)=﹣8x+2560,
x的取值范围是30≤x≤80.
(2)由(1)得y=﹣8x+2560y随x增大而减少,所以当x=80时总运费最小,
当x=80时,y=﹣8×80+2560=1920,
此时方案为:把甲仓库的全部运往A港口,再从乙仓库运20吨往A港口,乙仓库的余下的全部运往B港口.
24.在某次海上军事学习期间,我军为确保△OBC海域内的安全,特派遣三艘军舰分别在O、B、C处监控△OBC海域,在雷达显示图上,军舰B在军舰O的正东方向80海里处,军舰C在军舰B的正北方向60海里处,三艘军舰上装载有相同的探测雷达,雷达的有效探测范围是半径为r的圆形区域.(只考虑在海平面上的探测)
(1)若三艘军舰要对△OBC海域进行无盲点监控,则雷达的有效探测半径r至少为多少海里?
(2)现有一艘敌舰A从东部接近△OBC海域,在某一时刻军舰B测得A位于北偏东60°方向上,同时军舰C测得A位于南偏东30°方向上,求此时敌舰A离△OBC海域的最短距离为多少海里?
(3)若敌舰A沿最短距离的路线以20海里/小时的速度靠近△OBC海域,我军军舰B沿北偏东15°的方向行进拦截,问B军舰速度至少为多少才能在此方向上拦截到敌舰A?
【考点】解直角三角形的应用-方向角问题.
【分析】(1)求出OC,由题意r≥OC,由此即可解决问题.
(2)作AM⊥BC于M,求出AM即可解决问题.
(3)假设B军舰在点N处拦截到敌舰.在BM上取一点H,使得HB=HN,设MN=x,先列出方程求出x,再求出BN、AN利用不等式解决问题.
【解答】解:(1)在RT△OBC中,∵BO=80,BC=60,∠OBC=90°,
∴OC===100,
∵OC=×100=50
∴雷达的有效探测半径r至少为50海里.
(2)作AM⊥BC于M,
∵∠ACB=30°,∠CBA=60°,
∴∠CAB=90°,
∴AB=BC=30,
在RT△ABM中,∵∠AMB=90°,AB=30,∠BAM=30°,
∴BM=AB=15,AM=BM=15,
∴此时敌舰A离△OBC海域的最短距离为15海里.
(3)假设B军舰在点N处拦截到敌舰.在BM上取一点H,使得HB=HN,设MN=x,
∵∠HBN=∠HNB=15°,
∴∠MHN=∠HBN+∠HNB=30°,
∴HN=HB=2x,MH=x,
∵BM=15,
∴15=x+2x,
x=30﹣15,
∴AN=30﹣30,
BN==15(﹣),设B军舰速度为a海里/小时,
由题意≤,
∴a≥20.
∴B军舰速度至少为20海里/小时.
25.在平面直角坐标中,△ABC三个顶点坐标为A(﹣,0)、B(,0)、C(0,3).
(1)求△ABC内切圆⊙D的半径.
(2)过点E(0,﹣1)的直线与⊙D相切于点F(点F在第一象限),求直线EF的解析式.
(3)以(2)为条件,P为直线EF上一点,以P为圆心,以2为半径作⊙P.若⊙P上存在一点到△ABC三个顶点的距离相等,求此时圆心P的坐标.
【考点】圆的综合题.
【分析】(1)由A、B、C三点坐标可知∠CBO=60°,又因为点D是△ABC的内心,所以BD平分∠CBO,然后利用锐角三角函数即可求出OD的长度;
(2)根据题意可知,DF为半径,且∠DFE=90°,过点F作FG⊥y轴于点G,求得FG和OG的长度,即可求出点F的坐标,然后将E和F的坐标代入一次函数解析式中,即可求出直线EF的解析式;
(3)⊙P上存在一点到△ABC三个顶点的距离相等,该点是△ABC的外接圆圆心,即为点D,所以DP=2,又因为点P在直线EF上,所以这样的点P共有2个,且由勾股定理可知PF=3.
【解答】解:(1)连接BD,
∵B(,0),C(0,3),
∴OB=,OC=3,
∴tan∠CBO==,
∴∠CBO=60°
∵点D是△ABC的内心,
∴BD平分∠CBO,
∴∠DBO=30°,
∴tan∠DBO=,
∴OD=1,
∴△ABC内切圆⊙D的半径为1;
(2)连接DF,
过点F作FG⊥y轴于点G,
∵E(0,﹣1)
∴OE=1,DE=2,
∵直线EF与⊙D相切,
∴∠DFE=90°,DF=1,
∴sin∠DEF=,
∴∠DEF=30°,
∴∠GDF=60°,
∴在Rt△DGF中,
∠DFG=30°,
∴DG=,
由勾股定理可求得:GF=,
∴F(,),
设直线EF的解析式为:y=kx+b,
∴,
∴直线EF的解析式为:y=x﹣1;
(3)∵⊙P上存在一点到△ABC三个顶点的距离相等,
∴该点必为△ABC外接圆的圆心,
由(1)可知:△ABC是等边三角形,
∴△ABC外接圆的圆心为点D
∴DP=2,
设直线EF与x轴交于点H,
∴令y=0代入y=x﹣1,
∴x=,
∴H(,0),
∴FH=,
当P在x轴上方时,
过点P1作P1M⊥x轴于M,
由勾股定理可求得:P1F=3,
∴P1H=P1F+FH=,
∵∠DEF=∠HP1M=30°,
∴HM=P1H=,P1M=5,
∴OM=2,
∴P1(2,5),
当P在x轴下方时,
过点P2作P2N⊥x轴于点N,
由勾股定理可求得:P2F=3,
∴P2H=P2F﹣FH=,
∴∠DEF=30°
∴∠OHE=60°
∴sin∠OHE=,
∴P2N=4,
令y=﹣4代入y=x﹣1,
∴x=﹣,
∴P2(﹣,﹣4),
综上所述,若⊙P上存在一点到△ABC三个顶点的距离相等,此时圆心P的坐标为(2,5)或(﹣,﹣4).
26.如图,抛物线y=ax2+bx+c经过△ABC的三个顶点,与y轴相交于(0,),点A坐标为(﹣1,2),点B是点A关于y轴的对称点,点C在x轴的正半轴上.
(1)求该抛物线的函数关系表达式.
(2)点F为线段AC上一动点,过F作FE⊥x轴,FG⊥y轴,垂足分别为E、G,当四边形OEFG为正方形时,求出F点的坐标.
(3)将(2)中的正方形OEFG沿OC向右平移,记平移中的正方形OEFG为正方形DEFG,当点E和点C重合时停止运动,设平移的距离为t,正方形的边EF与AC交于点M,DG所在的直线与AC交于点N,连接DM,是否存在这样的t,使△DMN是等腰三角形?若存在,求t的值;若不存在请说明理由.
【考点】二次函数综合题.
【分析】(1)易得抛物线的顶点为(0,),然后只需运用待定系数法,就可求出抛物线的函数关系表达式;
(2)①当点F在第一象限时,如图1,可求出点C的坐标,直线AC的解析式,设正方形OEFG的边长为p,则F(p,p),代入直线AC的解析式,就可求出点F的坐标;②当点F在第二象限时,同理可求出点F的坐标,此时点F不在线段AC上,故舍去;
(3)过点M作MH⊥DN于H,如图2,由题可得0≤t≤2.然后只需用t的式子表示DN、DM2、MN2,分三种情况(①DN=DM,②ND=NM,③MN=MD)讨论就可解决问题.
【解答】解:(1)∵点B是点A关于y轴的对称点,
∴抛物线的对称轴为y轴,
∴抛物线的顶点为(0,),
故抛物线的解析式可设为y=ax2+.
∵A(﹣1,2)在抛物线y=ax2+上,
∴a+=2,
解得a=﹣,
∴抛物线的函数关系表达式为y=﹣x2+;
(2)①当点F在第一象限时,如图1,
令y=0得,﹣x2+=0,
解得:x1=3,x2=﹣3,
∴点C的坐标为(3,0).
设直线AC的解析式为y=mx+n,
则有,
解得,
∴直线AC的解析式为y=﹣x+.
设正方形OEFG的边长为p,则F(p,p).
∵点F(p,p)在直线y=﹣x+上,
∴﹣p+=p,
解得p=1,
∴点F的坐标为(1,1).
②当点F在第二象限时,
同理可得:点F的坐标为(﹣3,3),
此时点F不在线段AC上,故舍去.
综上所述:点F的坐标为(1,1);
(3)过点M作MH⊥DN于H,如图2,
则OD=t,OE=t+1.
∵点E和点C重合时停止运动,∴0≤t≤2.
当x=t时,y=﹣t+,则N(t,﹣t+),DN=﹣t+.
当x=t+1时,y=﹣(t+1)+=﹣t+1,则M(t+1,﹣t+1),ME=﹣t+1.
在Rt△DEM中,DM2=12+(﹣t+1)2=t2﹣t+2.
在Rt△NHM中,MH=1,NH=(﹣t+)﹣(﹣t+1)=,
∴MN2=12+()2=.
①当DN=DM时,
(﹣t+)2=t2﹣t+2,
解得t=;
②当ND=NM时,
﹣t+==,
解得t=3﹣;
③当MN=MD时,
=t2﹣t+2,
解得t1=1,t2=3.
∵0≤t≤2,∴t=1.
综上所述:当△DMN是等腰三角形时,t的值为,3﹣或1.