2020年河南省中考数学一模试卷

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2020年河南省中考数学一模试卷一、选择题(每小题3分,共30分.下列各小题均有四个答案,其中只有一个是正确的)1. 下列各数中,最大的数是()A.−12B.14C.0D.−2【答案】B【考点】有理数大小比较【解析】比较确定出最大的数即可.【解答】−2<−12<0<14,则最大的数是14,2. 据统计,今年“五一”小长假期间,我市约有26.8万人次游览了植物园和动物园,则数据26.8万用科学记数法表示正确的是()A.268×103B.26.8×104C.2.68×105D.0.268×106【答案】C【考点】科学记数法–表示较大的数【解析】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>10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.【解答】将26.8万用科学记数法表示为:2.68×105.3. 如图是将正方体切去一个角后形成的几何体,则该几何体的左视图为()A. B.C. D.【答案】C【考点】简单组合体的三视图【解析】找到从左面看所得到的图形即可,注意所有的看到的棱都应表现在视图中.【解答】从左面看所得到的图形是正方形,切去部分的棱能看到,用实线表示,4. 下列计算正确的是()A.a3+a3=a6B.(x−3)2=x2−9C.a3⋅a3=a6D.√2+√3=√5【答案】C【考点】二次根式的加减混合运算完全平方公式同底数幂的乘法合并同类项【解析】直接利用合并同类项法则以及完全平方公式和同底数幂的乘除运算法则分别计算得出答案.【解答】解:A、a3+a3=2a3,故此选项错误;B、(x−3)2=x2−6x+9,故此选项错误;C、a3⋅a3=a6,正确;D、√2+√3无法计算,故此选项错误.故选C.5. 下表是某校合唱团成员的年龄分布对于不同的x,下列关于年龄的统计量不会发生改变的是()A.平均数、中位数B.众数、中位数C.平均数、方差D.中位数、方差【答案】B【考点】频数(率)分布表统计量的选择【解析】由频数分布表可知后两组的频数和为10,即可得知总人数,结合前两组的频数知出现次数最多的数据及第15、16个数据的平均数,可得答案.【解答】由表可知,年龄为15岁与年龄为16岁的频数和为x+10−x=10,则总人数为:5+15+10=30,=14岁,故该组数据的众数为14岁,中位数为:14+142即对于不同的x,关于年龄的统计量不会发生改变的是众数和中位数,6. 若关于x的方程kx2+2x−1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是()A.k>−1B.k<−1C.k≥−1且k≠0D.k>−1且k≠0【答案】D【考点】根的判别式一元二次方程的定义【解析】根据△的意义得到k≠0且△=4−4k×(−1)>0,然后求出两不等式的公共部分即可.【解答】∵x的方程kx2+2x−1=0有两个不相等的实数根,∴k≠0且△=4−4k×(−1)>0,解得k>−1,∴k的取值范围为k>−1且k≠0.7. 在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,再添加一个条件,仍不能判定四边形ABCD是矩形的是( )A.AB=ADB.OA=OBC.AC=BDD.DC⊥BC【答案】A【考点】矩形的判定与性质【解析】根据有一个角是直角的平行四边形是矩形,对角线相等的平行四边形是矩形,对各选项分析判断后利用排除法求解.【解答】解:A,AB=AD,则ABCD是菱形,不能判定是矩形,故本选项错误;B,OA=OB,根据平行四边形的对角线互相平分,AC=BD,对角线相等的平行四边形是矩形可得ABCD是矩形,故本选项正确;C,AC=BD,根据对角线相等的平行四边形是矩形,故本选项正确;D,DC⊥BC,则∠BCD=90∘,根据有一个角是直角的平行四边形是矩形可得ABCD是矩形,故本选项正确.故选A.8. 阿信、小怡两人打算搭乘同一班次电车上学,若此班次电车共有5节车厢,且阿信从任意一节车厢上车的机会相等,小怡从任意一节车厢上车的机会相等,则两人从同一节车厢上车的概率为何()A.1 2B.15C.110D.125【答案】B【考点】列表法与树状图法【解析】根据阿信、小怡各有5节车厢可选择,共有25种,两人在不同车厢的情况数是20种,得出在同一节车厢上车的情况数是5种,根据概率公式即可得出答案.【解答】二人上5节车厢的情况数是:5×5=25,两人在不同车厢的情况数是5×4=20,则两人从同一节车厢上车的概率是525=15;9. 如图,在已知的△ABC中,按以下步骤作图:①分别以B、C为圆心,以大于12BC的长为半径作弧,两弧相交于点M、N;②作直线MN交AB于点D,连接CD,若CD=AD,∠B=20∘,则下列结论中错误的是()A.∠CAD=40∘B.∠ACD=70∘C.点D为△ABC的外心D.∠ACB=90∘【答案】A【考点】三角形的外接圆与外心线段垂直平分线的性质作图—基本作图【解析】由题意可知直线MN是线段BC的垂直平分线,故BN=CN,∠B=∠C,故可得出∠CDA的度数,根据CD=AD可知∠DCA=∠CAD,故可得出∠CAD的度数,进而可得出结论.【解答】∵由题意可知直线MN是线段BC的垂直平分线,∴BD=CD,∠B=∠BCD,∵∠B=20∘,∴∠B=∠BCD=20∘,∴∠CDA=20∘+20∘=40∘.∵CD=AD,∴∠ACD=∠CAD=180−402=70∘,∴A错误,B正确;∵CD=AD,BD=CD,∴CD=AD=BD,∴点D为△ABC的外心,故C正确;∵∠ACD=70∘,∠BCD=20∘,∴∠ACB=70∘+20∘=90∘,故D正确.10. 在Rt△ABC中,D为斜边AB的中点,∠B=60∘,BC=2cm,动点E从点A出发沿AB向点B运动,动点F从点D出发,沿折线D−C−B运动,两点的速度均为1cm/s,到达终点均停止运动,设AE的长为x,△AEF的面积为y,则y与x的图象大致为()A.B.C.D.【答案】A【考点】动点问题【解析】根据题意找到临界点,E、F分别同时到达D、C,画出一般图形利用锐角三角函数表示y即可.【解答】在Rt△ABC中,D为斜边AB的中点,∠B=60∘,BC=2cm,∴AD=DC=DB=2,∠CDB=60∘∵EF两点的速度均为1cm/s∴当0≤x≤2时,y=12⋅DE⋅DF⋅sin∠CDB=√34x2当2≤x≤4时,y=12⋅AE⋅BF⋅sin∠B=−√34x2+√3x由图象可知A正确二、填空题(每小题3分,共15分)若x=√2−1,则x2+2x+1=________.【答案】2【考点】二次根式的化简求值首先把所求的式子化成=(x +1)2的形式,然后代入求值. 【解答】原式=(x +1)2,当x =√2−1时,原式=(√2)2=2.已知反比例函数y =m−2x,当x >0时,y 随x 增大而减小,则m 的取值范围是________.【答案】 m >2 【考点】反比例函数的性质 【解析】 此题暂无解析 【解答】 此题暂无解答不等式组{3x −5>15x −a ≤12有2个整数解,则实数a 的取值范围是________.【答案】 8≤a <13 【考点】一元一次不等式组的整数解 【解析】首先确定不等式组的解集,先利用含a 的式子表示,根据整数解的个数就可以确定有哪些整数解,根据解的情况可以得到关于a 的不等式,从而求出a 的范围. 【解答】解不等式3x −5>1,得:x >2, 解不等式5x −a ≤12,得:x ≤a+125,∵ 不等式组有2个整数解, ∴ 其整数解为3和4, 则4≤a+125<5,解得:8≤a <13,如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90∘,∠A =30∘,AC =√3,分别以点A ,B 为圆心,AC ,BC 的长为半径画弧,交AB 于点D ,E ,则图中阴影部分的面积是________5π12−√32.【答案】 5π−√3扇形面积的计算含30度角的直角三角形【解析】根据题意和图形可知阴影部分的面积是扇形BCE与扇形ACD的面积之和与Rt△ABC的面积之差.【解答】∵在Rt△ABC,∠C=90∘,∠A=30∘,AC=√3,∴∠B=60∘,BC=tan30∘×AC=1,阴影部分的面积S=S扇形BCE +S扇形ACD−S△ACB=30π×(√3)2360+60π×12360−12×1×√3=5π12−√32,如图,在菱形ABCD中,∠A=60∘,AB=3,点M为AB边上一点,AM=2,点N为AD边上的一动点,沿MN将△AMN翻折,点A落在点P处,当点P在菱形的对角线上时,AN的长度为________.【答案】2或5−√13【考点】等边三角形的性质与判定翻折变换(折叠问题)菱形的性质【解析】分两种情况:①当点P在菱形对角线AC上时,由折叠的性质得:AN=PN,AM=PM,证出∠AMN=∠ANM=60∘,得出AN=AM=2;②当点P在菱形对角线BD上时,设AN=x,由折叠的性质得:PM=AM=2,PN=AN =x,∠MPN=∠A=60∘,求出BM=AB−AM=1,证明△PDN∽△MBP,得出DNBP=PD BM =PNPM,求出PD=12x,由比例式3−x3−12x=x2,求出x的值即可.【解答】分两种情况:①当点P在菱形对角线AC上时,如图1所示::由折叠的性质得:AN=PN,AM=PM,∵四边形ABCD是菱形,∠BAD=60∘,∴∠PAM=∠PAN=30∘,∴∠AMN=∠ANM=90∘−30∘=60∘,∴AN=AM=2;②当点P在菱形对角线BD上时,如图2所示:设AN=x,由折叠的性质得:PM=AM=2,PN=AN=x,∠MPN=∠A=60∘,∵ AB =3,∴ BM =AB −AM =1, ∵ 四边形ABCD 是菱形,∴ ∠ADC =180∘−60∘=120∘,∠PDN =∠MBP =12∠ADC =60∘, ∵ ∠BPN =∠BPM +60∘=∠DNP +60∘, ∴ ∠BPM =∠DNP , ∴ △PDN ∽△MBP , ∴ DN BP =PD BM =PN PM ,即3−x BP =PD 1=x2,∴ PD =12x , ∴ 3−x 3−12x =12x解得:x =5−√13或x =5+√13(不合题意舍去), ∴ AN =5−√13,综上所述,AN 的长为2或5−√13;三、解答题(本大题共8个小题,满分75分)先化简,再求值:x 2+4x+4x+1÷(3x+1−x +1),其中x =sin30∘+2−1+√4.【答案】当x =sin30∘+2−1+√4时, ∴ x =12+12+2=3 原式=(x+2)2x+1÷4−x 2x+1=−x +2x −2 =−5 【考点】分式的化简求值 特殊角的三角函数值 实数的运算零指数幂、负整数指数幂 【解析】根据分式的运算法则以及实数的运算法则即可求出答案. 【解答】当x =sin30∘+2−1+√4时, ∴ x =12+12+2=3 原式=(x+2)2x+1÷4−x 2x+1=−x +2x −2 =−5如图,△ABC内接于圆O,且AB=AC,延长BC到点D,使CD=CA,连接AD交圆O于点E.(1)求证:△ABE≅△CDE;(2)填空:①当∠ABC的度数为________时,四边形AOCE是菱形.②若AE=√3,AB=2√2,则DE的长为5√33.【答案】∵AB=AC,CD=CA,∴∠ABC=∠ACB,AB=CD,∵四边形ABCE是圆内接四边形,∴∠ECD=∠BAE,∠CED=∠ABC,∵∠ABC=∠ACB=∠AEB,∴∠CED=∠AEB,∴△ABE≅△CDE(AAS);60∘【考点】圆与圆的综合与创新圆与函数的综合圆与相似的综合【解析】(1)根据AAS证明两三角形全等;(2)①先证明∠AOC=∠AEC=120∘,∠OAE=∠OCE=60∘,可得AOCE,由OA=OC 可得结论;②由△ABE≅△CDE知AE=CE=√3,AB=CD=2√2,证△DCE∽△DAB得DCDA =CEAB,据此求解即可.【解答】∵AB=AC,CD=CA,∴∠ABC=∠ACB,AB=CD,∵四边形ABCE是圆内接四边形,∴∠ECD=∠BAE,∠CED=∠ABC,∵∠ABC=∠ACB=∠AEB,∴∠CED=∠AEB,∴△ABE≅△CDE(AAS);①当∠ABC的度数为60∘时,四边形AOCE是菱形;理由是:连接AO、OC,∵四边形ABCE是圆内接四边形,∴∠ABC+∠AEC=180∘,∵∠ABC=60,∴∠AEC=120∘=∠AOC,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA=30∘,∵AB=AC,∴△ABC是等边三角形,∴∠ACB=60∘,∵∠ACB=∠CAD+∠D,∵AC=CD,∴∠CAD=∠D=30∘,∴∠ACE=180∘−120∘−30∘=30∘,∴∠OAE=∠OCE=60∘,∴四边形AOCE是平行四边形,∵OA=OC,∴AOCE是菱形;②∵△ABE≅△CDE,∴AE=CE=√3,AB=CD=2√2,∵∠DCE=∠DAB,∠D=∠D,∴△DCE∽△DAB,∴DCDA =CEAB,即√2DE+√3=√32√2,解得DE=5√33,故答案为:5√33.为更精准地关爱留守学生,某学校将留守学生的各种情形分成四种类型:A.由父母一方照看;B.由爷爷奶奶照看;C.由叔姨等近亲照看;D.直接寄宿学校.某数学小组随机调查了一个班级,发现该班留守学生数量占全班总人数的20%,并将调查结果制成如下两幅不完整的统计图.(1)该班共有________名留守学生,B类型留守学生所在扇形的圆心角的度数为________;(2)将条形统计图补充完整;(3)已知该校共有2400名学生,现学校打算对D类型的留守学生进行手拉手关爱活动,请你估计该校将有多少名留守学生在此关爱活动中受益?【答案】10,144估计该校将有96名留守学生在此关爱活动中受益【考点】条形统计图扇形统计图用样本估计总体【解析】(1)依据C类型的人数以及百分比,即可得到该班留守的学生数量,依据B类型留守学生所占的百分比,即可得到其所在扇形的圆心角的度数;(2)依据D类型留守学生的数量,即可将条形统计图补充完整;(3)依据D类型的留守学生所占的百分比,即可估计该校将有多少名留守学生在此关爱活动中受益.【解答】2÷20%=10(人),4×100%×360∘=144∘,10故答案为:10,144;10−2−4−2=2(人),如图所示:2400×2×20%=96(人),10答:估计该校将有96名留守学生在此关爱活动中受益.如图,某小区有甲、乙两座楼房,楼间距BC为50米,在乙楼顶部A点测得甲楼顶部D点的仰角为37∘,在乙楼底部B点测得甲楼顶部D点的仰角为60∘,则甲、乙两楼的高度为多少?(结果精确到1米,sin37∘≈0.60,cos37∘≈0.80,tan37∘≈0.75,√3≈1.73)【答案】甲、乙两楼的高度分别为87米,38米【考点】解直角三角形的应用-仰角俯角问题【解析】作AE⊥CD于E.则四边形ABCE是矩形.解直角三角形分别求出CD,DE即可解决问题.【解答】作AE⊥CD于E.则四边形ABCE是矩形.在Rt△BCD中,CD=BC⋅tan60∘=50×√3≈87(米),在Rt△ADE中,∵DE=AE⋅tan37∘=50×0.75≈38(米),∴AB=CE=CD−DE=87−38=49(米).如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,△ABO的边AB垂直于x轴,垂足为点B,(x<0)的图象经过AO的中点C,交AB于点D.若点D的坐标为反比例函数y=kx(−4, n),且AD=3.(1)求反比例函数的表达式;(2)求经过C、D两点的直线的函数解析式;(3)设点E是线段CD上的动点(不与点C、D重合),过点E且平行于y轴的直线l与反比例函数的图象交于点F,求△OEF面积的最大值.【答案】解:(1)∵AB⊥x轴,点D的坐标为(−4,n),且AD=3,∴ A(−4,n +3).∵ C 为AO 的中点,∴ C (−2,n+32),由点C,D 都在反比例函数的图象上,可得−4n =−2×n+32,解得n =1,∴ k =−4n =−4,故反比例函数的解析式为y =−4x .(2)由(1)可得C(−2,2),D(−4,1),设直线CD 的解析式为y =mx +b ,将C(−2,2),D(−4,1)分别代入,得{−2m +b =2,−4m +b =1,解得{m =12,b =3,故经过C,D 两点的直线的函数解析式为y =12x +3.(3)设E (a,12a +3),则F (a,−4a), ∴ EF =12a +3−(−4a )=12a +3+4a , ∴ S △OEF =12×(−a)×(12a +3+4a )=−14(a +3)2+14, ∵ 点E 在线段CD 上,且不与点C,D 重合,∴ −4<a <−2,故当a =−3时,△OEF 的面积最大,为14.【考点】反比例函数综合题【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)∵ AB ⊥x 轴,点D 的坐标为(−4,n),且AD =3,∴ A(−4,n +3).∵ C 为AO 的中点,∴ C (−2,n+32),由点C,D 都在反比例函数的图象上,可得−4n =−2×n+32,解得n =1,∴ k =−4n =−4,故反比例函数的解析式为y =−4x .(2)由(1)可得C(−2,2),D(−4,1),设直线CD 的解析式为y =mx +b ,将C(−2,2),D(−4,1)分别代入,得{−2m +b =2,−4m +b =1,解得{m =12,b =3,故经过C,D 两点的直线的函数解析式为y =12x +3.(3)设E (a,12a +3),则F (a,−4a), ∴ EF =12a +3−(−4a )=12a +3+4a, ∴ S △OEF =12×(−a)×(12a +3+4a )=−14(a +3)2+14, ∵ 点E 在线段CD 上,且不与点C,D 重合,∴ −4<a <−2,故当a =−3时,△OEF 的面积最大,为14.当今,越来越多的青少年在观看影片《流浪地球》后,更加喜欢同名科幻小说,该小说销量也急剧上升.书店为满足广大顾客需求,订购该科幻小说若干本,每本进价为20元.根据以往经验:当销售单价是25元时,每天的销售量是250本;销售单价每上涨1元,每天的销售量就减少10本,书店要求每本书的利润不低于10元且不高于18元.(1)直接写出书店销售该科幻小说时每天的销售量y (本)与销售单价x (元)之间的函数关系式及自变量的取值范围.(2)书店决定每销售1本该科幻小说,就捐赠a(0<a ≤6)元给困难职工,每天扣除捐赠后可获得最大利润为1960元,求a 的值.【答案】解:(1)根据题意得,y =250−10(x −25)=−10x +500(30≤x ≤38).(2)设每天扣除捐赠后可获得利润为w 元,由题意得,w =(x −20−a)(−10x +500)=−10x 2+(10a +700)x −500a −10000(30≤x ≤38),对称轴为x =35+12a ,且0<a ≤6,则35<35+12a ≤38,则当x =35+12a 时,w 取得最大值,∴ (35+12a −20−a)[−10(35+12a)+500]=1960,∴ a 1=2,a 2=58(不合题意舍去),∴ a =2.【考点】一次函数的应用二次函数的应用【解析】(1)根据题意列函数关系式即可;(2)设每天扣除捐赠后可获得利润为w 元.根据题意得到w =(x −20−a)(−10x +500)=−10x 2+(10a +700)x −500a −10000(30≤x ≤38)求得对称轴为x =35+1 2a,若0<a<6,则30<35+12a,则当x=35+12a时,w取得最大值,解方程得到a1=2,a2=58,于是得到a=2.【解答】解:(1)根据题意得,y=250−10(x−25)=−10x+500(30≤x≤38). (2)设每天扣除捐赠后可获得利润为w元,由题意得,w=(x−20−a)(−10x+500)=−10x2+(10a+700)x−500a−10000(30≤x≤38),对称轴为x=35+12a,且0<a≤6,则35<35+12a≤38,则当x=35+12a时,w取得最大值,∴(35+12a−20−a)[−10(35+12a)+500]=1960,∴a1=2,a2=58(不合题意舍去),∴a=2.【问题提出】在△ABC中,AB=AC≠BC,点D和点A在直线BC的同侧,BD=BC,∠BAC=α,∠DBC=β,且α+β=120∘,连接AD,求∠ADB的度数.(不必解答)【特例探究】小聪先从特殊问题开始研究,当α=90∘,β=30∘时,利用轴对称知识,以AB为对称轴构造△ABD的轴对称图形△ABD′,连接CD′(如图2),然后利用α=90∘,β=30∘以及等边三角形等相关知识便可解决这个问题.请结合小聪研究问题的过程和思路,在这种特殊情况下填空:△D′BC的形状是________三角形;∠ADB的度数为________.【问题解决】在原问题中,当∠DBC<∠ABC(如图1)时,请计算∠ADB的度数;【拓展应用】在原问题中,过点A作直线AE⊥BD,交直线BD于E,其他条件不变若BC=7,AD=2.请直接写出线段BE的长为________.【答案】等边,30∘,7+√3或7−√3【考点】三角形综合题【解析】【特例探究】①如图2中,作∠ABD′=∠ABD,BD′=BD,连接CD′,AD′,由△ABD≅△ABD′,推出△D′BC是等边三角形;②借助①的结论,再判断出△AD′B≅△AD′C,得∠AD′B=∠AD′C,由此即可解决问题.【问题解决】当60∘<α≤120∘时,如图3中,作∠AB D′=∠ABD,B D′=BD,连接CD′,AD′,证明方法类似(1).【拓展应用】第①种情况:当60∘<α≤120∘时,如图3中,作∠AB D′=∠ABD,B D′=BD,连接CD′,AD′,证明方法类似(1),最后利用含30度角的直角三角形求出DE,即可得出结论;第②种情况:当0∘<α<60∘时,如图4中,作∠ABD′=∠ABD,BD′=BD,连接CD′,AD′.证明方法类似(1),最后利用含30度角的直角三角形的性质即可得出结论.【解答】第②情况:当0∘<α<60∘时,如图4中,作∠ABD′=∠ABD,BD′=BD,连接CD′,AD′.同理可得:∠ABC=12(180∘−α)=90∘−12α,∴∠ABD=∠DBC−∠ABC=β−(90∘−12α),同(1)①可证△ABD≅△ABD′,∴∠ABD=∠ABD′=β−(90∘−12α),BD=BD′,∠ADB=∠AD′B,∴∠D′BC=∠ABC−∠ABD′=90∘−12α−[β−(90∘−12α)]=180∘−(α+β),∴D′B=D′C,∠BD′C=60∘.同(1)②可证△AD′B≅△AD′C,∴∠AD′B=∠AD′C,∵∠AD′B+∠AD′C+∠BD′C=360∘,∴∠ADB=∠AD′B=150∘,在Rt△ADE中,∠ADE=30∘,AD=2,∴DE=√3,∴BE=BD+DE=7+√3,故答案为:7+√3或7−√3.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(−1, 0),点B(3, 0),与y轴交于点C,且过点D(2, −3).点P、Q是抛物线y=ax2+bx+c上的动点.(1)求抛物线的解析式;(2)当点P 在直线OD 下方时,求△POD 面积的最大值.(3)直线OQ 与线段BC 相交于点E ,当△OBE 与△ABC 相似时,求点Q 的坐标.【答案】函数的表达式为:y =a(x +1)(x −3),将点D 坐标代入上式并解得:a =1, 故抛物线的表达式为:y =x 2−2x −3…①;设直线PD 与y 轴交于点G ,设点P(m, m 2−2m −3),将点P 、D 的坐标代入一次函数表达式:y =sx +t 并解得:直线PD 的表达式为:y =mx −3−2m ,则OG =3+2m ,S △POD =12×OG(x D −x P )=12(3+2m)(2−m)=−m 2+12m +3,∵ −1<0,故S △POD 有最大值,当m =14时,其最大值为4916;∵ OB =OC =3,∴ ∠OCB =∠OBC =45∘,∵ ∠ABC =∠OBE ,故△OBE 与△ABC 相似时,分为两种情况:①当∠ACB =∠BOQ 时,AB =4,BC =3√2,AC =√10,过点A 作AH ⊥BC 于点H ,S△ABC=12×AH×BC=12AB×OC,解得:AH=2√2,则sin∠ACB=AHAC =√5tan∠ACB=2,则直线OQ的表达式为:y=−2x…②,联立①②并解得:x=±√3,故点Q1(√3, −2√3),Q2(−√3, 2√3),②∠BAC=∠BOQ时,tan∠BAC=OCOA =31=3=tan∠BOQ,则点Q(n, −3n),则直线OQ的表达式为:y=−3x…③,联立①③并解得:x=−1±√132,故点Q3(−1+√132, 3−3√132),Q4(−1−√132, 3+3√132);综上,当△OBE与△ABC相似时,Q的坐标为:(√3, −2√3)或(−1+√132, 3−3√132)或(−√3, 2√3)或(−1−√132, 3+3√132).【考点】二次函数综合题【解析】(1)函数的表达式为:y=a(x+1)(x−3),将点D坐标代入上式,即可求解;(2)S△POD=12×OG(x D−x P)=12(3+2m)(2−m)=−m2+12m+3,即可求解;(3)分∠ACB=∠BOQ、∠BAC=∠BOQ,两种情况分别求解,通过角的关系,确定直线OQ倾斜角,进而求解.【解答】函数的表达式为:y=a(x+1)(x−3),将点D坐标代入上式并解得:a=1,故抛物线的表达式为:y=x2−2x−3…①;设直线PD与y轴交于点G,设点P(m, m2−2m−3),将点P 、D 的坐标代入一次函数表达式:y =sx +t 并解得: 直线PD 的表达式为:y =mx −3−2m ,则OG =3+2m , S △POD =12×OG(x D −x P )=12(3+2m)(2−m)=−m 2+12m +3, ∵ −1<0,故S △POD 有最大值,当m =14时,其最大值为4916; ∵ OB =OC =3,∴ ∠OCB =∠OBC =45∘,∵ ∠ABC =∠OBE ,故△OBE 与△ABC 相似时,分为两种情况: ①当∠ACB =∠BOQ 时,AB =4,BC =3√2,AC =√10,过点A 作AH ⊥BC 于点H ,S △ABC =12×AH ×BC =12AB ×OC ,解得:AH =2√2, 则sin∠ACB =AH AC =√5tan∠ACB =2,则直线OQ 的表达式为:y =−2x …②,联立①②并解得:x =±√3,故点Q 1(√3, −2√3),Q 2(−√3, 2√3),②∠BAC =∠BOQ 时, tan∠BAC =OC OA =31=3=tan∠BOQ ,则点Q(n, −3n),则直线OQ 的表达式为:y =−3x …③,联立①③并解得:x =−1±√132, 故点Q 3(−1+√132, 3−3√132),Q 4(−1−√132, 3+3√132);综上,当△OBE与△ABC相似时,Q的坐标为:(√3, −2√3)或(−1+√132, 3−3√132)或(−√3, 2√3)或(−1−√132, 3+3√132).。