河北省2017中考数学复习专题复习三几何解答题第课时几何综合二试题
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河北省2017中考数学复习专题复习(三)几何解答题第3课时圆试题编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(河北省2017中考数学复习专题复习(三)几何解答题第3课时圆试题)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第3课时圆1.(2016·福州)如图,正方形ABCD内接于⊙O,M 为错误!中点,连接BM,CM。
(1)求证:BM=CM;(2)当⊙O的半径为2 时,求错误!的长.解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=CD。
∴错误!=错误!.∵M 为错误!中点,∴错误!=错误!.∴错误!=错误!.∴BM=CM.(2)连接OM,OB,OC.∵错误!=错误!,∴∠BOM=∠COM。
∵正方形ABCD内接于⊙O,∴∠BOC=360°÷4=90°。
∴∠BOM=135°.∴l错误!=错误!=错误!π。
2.(2015·滨州)如图,⊙O的直径AB的长为10,弦AC的长为5,∠ACB的平分线交⊙O于点D。
(1)求弧BC的长;(2)求弦BD的长.解:(1)连接OC。
∴∠ACB=∠ADB=90°.∵在Rt△ABC中,cos∠BAC=错误!=错误!=错误!,∴∠BAC=60°。
∴∠BOC=2∠BAC=120°.∴弧BC的长为120·π·5180=错误!π。
(2)连接OD。
∵CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠BCD。
∴∠AOD=∠BOD.∴AD=BD.∴∠BAD=∠ABD=45°.在Rt△ABD中,BD=2OB=错误!AB=错误!×10=5错误!.3.(2016·南宁)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BD是角平分线,点O在AB上,以点O为圆心,OB为半径的圆经过点D,交BC于点E。
河北省2017年中考数学试题及答案
一、选择题:本大题共16个小题,共42分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.下列运算结果为正数的是()
5.图1和图2中所有的小正方形都全等,将图1的正方形放在图2中①②③④的某一位置,使它与原来7个小正方形组成的图形是中心对称图形,这个位置是()
A.①B.②C.③D.④6.如图为张小亮的答卷,他的得分应是()
A.100分B.80分C.60分D.40分
&
11.如图是边长为10的正方形铁片,过两个顶点剪掉一个三角形,以下四种剪法中,裁剪线长度所标的数据(单位:)不正确的()
12.如图是国际数学日当天淇淇和嘉嘉的微信对话,根据对话内容,下列选项错误的是()
14.甲、乙两组各有12名学生,组长绘制了本组5月份家庭用水量的统计图表,如图,比较5月份两组家庭用水量的中位数,下列说法正确的是()
A.甲组比乙组大B.甲、乙两组相同C.乙组比甲组大 D.无法判断
A.1.4 B.1.1 C.0.8 D.0.5
二、填空题(本题共有3个小题,满分10分,将答案填在答题纸上)
]
答案:一、选择题
一、填空题
17.100 18. 560 19. ;2或-1 .
三、解答题。
第6课时 几何综合(二)1.如图,在△ABC 中,已知A B =BC =CA =4 cm ,AD ⊥BC 于D.点P ,Q 分别从B ,C 两点同时出发,其中点P 沿BC 向终点C 运动,速度为1 cm /s ;点Q 沿CA ,AB 向终点B 运动,速度为2 cm /s ,设它们运动的时间为x(s ). (1)当x 为何值时,PQ ⊥AC ?x 为何值时,PQ ⊥AB?(2)设△PQD 的面积为y(cm 2),当0<x<2时,求y 与x 的函数关系式; (3)当0<x<2时,求证:AD 平分△PQD 的面积.解:(1)当Q 在AB 上时,显然PQ 不垂直于AC. 当Q 在AC 上时,由题意,得BP =x ,CQ =2x ,PC =4-x. ∵AB =BC =CA =4,∴△ABC 为等边三角形,∠C =60°. 若PQ⊥AC,则有∠QPC=30°, ∴PC =2CQ.∴4-x =2×2x,解得x =45.故x =45(Q 在AC 上)时,PQ ⊥AC.当Q 在AC 上时,显然PQ 不垂直于AB.当Q 在AB 上时,若PQ⊥AB,则BP =x ,BQ =12x ,AC +AQ =2x.∵AC =4,∴AQ =2x -4. ∴2x -4+12x =4,解得x =165.故x =165时(Q 在AB 上),PQ ⊥AB.(2)当0<x<2时,点P 在BD 上,点Q 在AC 上, 过点Q 作QH⊥BC 于点H.∵∠C=60°,QC =2x ,∴QH =QC·sin 60°=3x.∵AB =AC ,AD ⊥BC ,∴BD =CD =12BC =2.∴DP =2-x.∴y =12PD·QH=12(2-x)·3x =-32x 2+3x.(3)证明:当0<x<2时,在Rt △QHC 中,QC =2x ,∠C =60°, ∴HC =x.∴BP=HC. ∵BD =CD ,∴DP =DH.∵AD ⊥BC ,QH ⊥BC ,∴AD ∥QH. ∴OP =OQ.∴S △PDO =S △DQO . ∴AD 平分△PQD 的面积.2.(2016·保定模拟)已知,如图,Rt △ABC ,∠ACB =90°,BC =6,AC =8;O 为BC 延长线上一点,CO =3;过点O ,A 作直线l ,将l 绕点O 逆时针旋转,l 与AB 交于点D ,与AC 交于点E ,当l 与OB 重合时,停止旋转;过点D 作DM⊥AE 于点M ,设AD =x ,S △ADE =S. 探究1用含x 的代数式表示DM ,AM 的长; 探究2当直线l 过AC 中点时,求x 的值; 探究3用含x 的代数式表示AE 的长; 发现求S 与x 之间的函数关系式; 探究4当x 为多少时,DO ⊥AB?解:探究1:在Rt △ABC 中,BC =6,AC =8, ∴由勾股定理,得 AB =BC 2+AC 2=10.∵∠AMD =∠ACB=90°, ∠DAM =∠BAC, ∴△ADM ∽△ABC. ∴AD AB =DM BC =AM AC , 即x 10=DM 6=AM 8. ∴DM =35x ,AM =45x.探究2:若E 为AC 的中点,则CE =AE =4,ME =AE -AM =4-45x.∵∠ACB =90°,DM ⊥AE ,∴MD ∥BC. ∴△DME ∽△OCE. ∴DM OC =ME CE. ∴35x 3=4-45x 4. 解得x =52.探究3:设AE =y ,则CE =8-y ,ME =y -45x.由探究2知:DM OC =MECE .∴35x 3=y -45x 8-y. ∴y =12x x +5,即AE =12x x +5.发现:∵AE =12x x +5,DM =35x ,∴S △ADE =12AE·DM=12·12x x +5·35x.∴S =18x25x +25.探究4:∵DO⊥AB, ∴∠ADE =90°.∵∠ADE =∠ACB=90°,∠DAE =∠CAB, ∴△ADE ∽△ACB. ∴AD AC =AE AB. ∴x 8=AE 10. ∴AE =54x.由探究3知:AE =12xx +5.∴54x =12x x +5. 解得x =0(舍)或235.3.(2016·唐山古冶区模拟)在锐角△ABC 中,AB =6,BC =11,∠ACB =30°,将△ABC 绕点B 按逆时针方向旋转得到△A 1BC 1.(1)如图1,当点C 1在线段CA 的延长线上时,∠CC 1A 1=60°;(2)如图2,连接AA 1,CC 1,若△ABA 1的面积为24,求△CBC 1的面积;(3)如图3,点E 为线段AB 中点,点P 在线段AC 上运动,在△ABC 绕点B 按逆时针方向旋转过程中,点P 的对应点是P 1,求在旋转过程中,线段EP 1长度的最大值与最小值的差.解:(2)由旋转的性质可知BA 1=BA ,BC 1=BC ,∠A 1BC 1=∠ABC. ∴∠A 1BC 1-∠ABC 1=∠ABC-∠ABC 1,即∠A 1BA =∠C 1BC. ∵BA 1=BA ,BC 1=BC , ∴BA 1BC 1=BA BC. ∴△A 1BA ∽△C 1BC. ∴211⎪⎭⎫ ⎝⎛=BC AB S S BCC BC A △△, 即BCC S 124△=(611)2.∴S △C1BC =2423.(3)如图4,当P 在线段AC 上运动至点C ,△ABC 绕点B 旋转,使点P 的对应点P 1在线段AB 的延长线上时,EP 1最大,最大值为3+11=14.如图5,过B 作BD⊥AC 于点D.在Rt △BDC 中,∠C =30°,BC =11, ∴BD =BC·sin 30°=112.当P 在线段AC 上运动至点D ,△ABC 绕点B 旋转,使点P 的对应点P 1在线段AB 上时,EP 1最小,最小值为112-3=52.14-52=232.∴线段EP 1长度的最大值与最小值的差为232.4.(2016·石家庄模拟)如图1,在平面直角坐标系中,点A 的坐标是(3,4),点B 在x 轴的正半轴上,∠ABO =45°.过点A 作AC⊥y 轴于点C ,过点B 作直线l∥y 轴. (1)求B 点的坐标; (2)如图2,动点P 从点O 出发,以每秒1个单位长的速度,沿O -C -A 的路线向点A 运动;同时直线l 从点B 出发,以相同速度向左平移.在平移过程中,直线l 交x 轴于点D ,交线段BA 或线段AO 于点E.当点P 到达点A 时,点P 和直线l 都停止运动,设动点P 的运动时间为t(s ). ①求△PAD 的面积S 与t 之间的函数关系式; ②当t 为何值时,S =8;③点P 在CA 上运动时,是否存在以点A 为圆心,AE 长为半径的⊙A 与坐标轴相切?如果存在,求出t 的值;如果不存在,请说明理由.解:(1)过点A 作AM⊥x 轴于点M. ∵点A 的坐标是(3,4), ∴AC =OM =3,AM =4. ∵∠ABO =45°.∴△ABM 是等腰直角三角形. ∴MB =AM =4.∴OB =OM +MB =3+4=7. ∴B 点的坐标为(7,0).(2)①当点P 在OC 上运动时,0≤t <4,此时有: OP =BD =t ,CP =4-t ,OD =7-t , ∴S=S 梯形COBA -S △ACP -S △POD -S △ADB=12×(3+7)×4-12×3×(4-t)-12t(7-t)-12t×4 =12t 2-4t +14. 当点P 在CA 上运动时,4≤t ≤7(如图3).S =12PA·OC=12×(7-t)×4 =-2t +14.∴S =⎩⎪⎨⎪⎧12t 2-4t +14(0≤t<4),-2t +14(4≤t≤7).②当0≤t<4时,12t 2-4t +14=8,即t 2-8t +12=0,解得t 1=2,t 2=6(舍). 当4≤t≤7时,-2t +14=8,解得t =3(舍). ∴当t =2时,S =8. ③存在.当点P 在CA 上运动时,即4≤t≤7, 由(1),得OA =AM 2+OM 2=42+32=5. 设直线l 交AC 于点G(如图4),∵直线l∥y 轴, ∴DG ⊥OB ,DG ⊥A C. ∴四边形AMDG 是矩形. ∴AG =MD =t -4. ∴△AEG ∽△AOC. ∴AE AO =AG AC ,即AE 5=t -43. ∴AE =53(t -4).当AE =3时,即53(t -4)=3,解得t =295(或t =5.8).此时,⊙A 与y 轴相切; 当AE =4时,即53(t -4)=4,解得t =325(或t =6.4).此时,⊙A 与x 轴相切.∴当t =295 或325时,⊙A 与坐标轴相切.5.(2013·河北)一透明的敞口正方体容器ABCD -A ′B ′C ′D ′装有一些液体,棱AB 始终在水平桌面上,容器底部的倾斜角为α(∠CBE=α,如图1所示). 探究:如图1,液面刚好过棱CD ,并与棱BB′交于点Q ,此时液体的形状为直三棱柱,其三视图及尺寸如图2所示.解决问题:(1)CQ 与BE 的位置关系是CQ ∥BE ,BQ 的长是3dm ;(2)求液体的体积(参考算法:直棱柱体积V 液=底面积S △BCQ ×高AB); (3)求α的度数:(注:sin 49°=cos 41°≈34,tan 37°≈34)拓展:(4)在图1的基础上,以棱AB 为轴将容器向左或向右旋转,但不能使液体溢出,图3或图4是其正面示意图.若液面与棱C′C 或CB 交于点P ,设PC =x ,BQ =y.分别就图3和图4求y 与x 的函数关系式,并写出相应的α的范围; 延伸:(5)在图4的基础上,于容器底部正中间位置,嵌入一平行于侧面的长方形隔板(厚度忽略不计),得到图5,隔板高NM =1 dm ,BM =CM ,NM ⊥BC.继续向右缓慢旋转,当α=60°时,通过计算,判断溢出容器的液体能否达到4 dm 3. 解:(2)V 液=12×3×4×4=24(dm 3).(3)在Rt △BCQ 中,tan ∠BCQ =34,∴α=∠BCQ=37°.(4)当容器向左旋转时,如图3,0°≤α<37°, ∵液体体积不变, ∴12(x +y)×4×4=24. ∴y =-x +3.当容器向右旋转时,如图4,同理可得:y =124-x.当液面恰好到达容器口沿,即点Q 与点B′重合时,由y =4,得x =1.∴PB =3. ∵tan ∠PB ′B =34,∴∠PB ′B =37°.∴α=∠B′PB=53°.此时37°≤α≤53°.(5)当α=60°时,如图6所示,设FN∥EB,GB ′∥EB ,过点G 作GH⊥BB′于点H. 在Rt △B ′GH 中,GH =MB =2,∠GB ′B =30°,∴HB ′=2 3.∴MG =BH =4-23<MN.此时容器内液体形成两层液面,液体的形状分别是以Rt △NFM 和直角梯形MBB′G 为底面的直棱柱. ∵S △NFM +S 梯形MBB′G =12×33×1+12×(4-23+4)×2=8-1136,∴V 溢出=24-4×(8-1136)=3223-8>4(dm 3).故溢出容器的液体能达到4 dm 3.。
河北省2017年初中毕业生升学文化课考试数学答案解析第Ⅰ卷一、选择题1.【答案】A【解析】239=(-);3322-÷=-;020170⨯=(-);231-=-,所以运算结果为正数的是2(3)-,故选A 。
【考点】实数的运算。
2.【答案】D 【解析】由于110a ≤<,所以8.13a =,故选D 。
【考点】用科学记数法表示数时a 的值的确定。
3.【答案】C【解析】测量时要注意角的一边要与量角器的0刻度线对齐,量角器的中心点要与角的顶点对齐,选项A ,B ,D 中量角器的中心点没有与角的顶点对齐,所以正确的为C ,故选C 。
【考点】用量角器测量角的大小。
4.【答案】B【解析】乘方是乘法的简单写法,乘法是加法的简单写法,m 个2相乘等于2m ,n 个3相加等于3n ,所以原式化为23mn ,故选B 。
【考点】有理数的乘方与乘法运算。
5.【答案】C【解析】本题采用代入验证法分别将小正方形放到①,②,③,④位置上进行判断,只有放到③的位置上时,才能与原来的7个小正方形组成中心对称图形,故选C 。
【提示】轴对称图形是指沿图形内某直线折叠直线两旁的部分能够完全重合,中心对称图形是指绕图形内某点旋转180°后能与自身重合的图形,能确定出对称轴的图形为轴对称图形,能确定出对称中心的为中心对称图形。
【考点】中心对称图形的识别。
6.【答案】B【解析】-1的绝对值是1;2的倒数是;-2的相反数是12;1的立方根是1;-1和7的平均数是3,所以张小亮同学答对了4道题,应得80分,故选B 。
【考点】实数的绝对值、倒数、相反数、立方根、平均数。
7.【答案】D【解析】由△ABC 的每条边长都增加10%得△A B C '''知△ABC ∽△A B C ''',相似三角形对应角的角度不会发生变化,故选D 。
【考点】相似三角形的判定和性质。
8.【答案】A【解析】题中几何体的主视图是,故选A 。
动态几何三、动态几何 典例精讲例1在Rt POQ △中,4OP OQ ==,M 是PQ 中点,把一三角尺的直角顶点放在点M 处,以M 为旋转中心,旋转三角尺,三角尺的两直角边与POQ △的两直角边分别交于点A B 、. (1)求证:MA MB =;(2)连接AB ,探究:在旋转三角尺的过程中,AOB △的周长是否存在最小值,若存在,求出最小值,若不存在.请说明理由.(1)证明:连接OM ,Rt POQ △中,4OP OQ ==,M 是PQ 的中点,1222OM PM PQ ∴===45POM BOM P ∠=∠=∠=°. PMA AMO OMB AMO ∠+∠=∠+∠,...PMA OMB PMA OMB MA MB ∴=∠∴=△≌△(2)解:AOB △的周长存在最小值.理由是:4PMA OMB PA OB OA OB OA PA OP ∴=∴+=+==△≌△,.令OA x =,AB y =,则2222(4)2816y x x x x =+-=-+=22(2)88x -+≥. 当2x =时,2y 有最小值=8,从而22y >. 故AOB △的周长存在最小值,其最小值是422+.例 2 如图,在平面直角坐标系中,已知Rt AOB △的两条直角边OA 、OB 分别在y 轴和x 轴上,并且OA 、OB 的长分别是方程27120x x -+=的两根(OA OB <),动点P 从点A 开始在线段AO上以每秒1个单位长度的速度向点O 运动;同时,动点Q 从点B 开始在线段BA 上以每秒2个单位长度的速度向点A 运动,设点P Q 、运动的时间为t 秒. (1)求A B 、两点的坐标.(2)求当t 为何值时,APQ △与AOB △相似,并直接写出此时点Q 的坐标.(3)当2t =时,在坐标平面内,是否存在点M ,使以A P Q M 、、、为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出M 点的坐标;若不存在,请说明理由.(1)27120x x -+= 解:得13x =,24x =解OA OB <3OA ∴=,4OB =(03)(40)A B ∴,,,AP t =,52AQ t =-(2)由题意得,可分两种情况讨论:①当APQ AOB ∠=∠时,APQ AOB △∽△如图15235t t -= 解得1511t =所以可得2018()1111Q ,②当AQP AOB ∠=∠时,APQ ABO △∽△如图2 5253t t -= 解得2513t =所以可得1230()1313Q ,(3)存在 1422()55M ,,242()55M ,,348()55M -,针对性训练1. 如图,甲、乙两人分别从(13)A ,、(60)B ,两点同时出发,点O 为坐标原点,甲沿AO 方向、乙沿BO 方向均以4km/h 的速度行走,h t 后,甲到达M 点,乙到达N 点. (1)请说明甲、乙两人到达O 点前,MN 与AB 不可能平行. (2)当t 为何值时,OMN OBA △∽△?(3)甲、乙两人之间的距离为MN 的长,设2s MN =,求s 与t 之间的函数关系式,并求甲、乙两人之间距离的最小值.2.将一个直角三角形纸片ABO ,放置在平面直角坐标中,点)3,0A,点()0,1B ,点()0,0O ,过边OA 上的动点M (点M 不与点O ,A 重合)作MN AB ⊥于N ,沿着MN 折叠该纸片,得顶点A 的对应点A '.设OM m =,折叠后的△A MN '与四边形OMNB 重叠部分的面积为S 。
三角形四边形有关的证明计算一、证明题典例精讲例1. 已知:如图, AF平分∠BAC,BC⊥AF,垂足为E,点D与点A关于点E对称,PB分别与线段CF, AF相交于P,M.(1)求证:AB=CD;(2)若∠BAC=2∠MPC,请你判断∠F与∠MCD的数量关系,并说明理由.解:(1)证明:∵AF平分∠BAC,∴∠CAD=∠DAB =12∠BAC.∵D与A关于E对称,∴E为AD中点.∵BC⊥AD,∴BC为AD的中垂线,∴AC=CD.在Rt△ACE和Rt△ABE中,注:证全等也可得到AC=CD∠CAD+∠ACE=∠DAB+∠ABE=90°,∠CAD=∠DAB.∴∠ACE=∠ABE,∴AC=AB.注:证全等也可得到A C=AB∴AB=CD.(2)∵∠BAC=2∠MPC,又∵∠BAC=2∠CAD,∴∠MPC=∠CAD.∵AC=CD,∴∠CAD=∠CDA,∴∠MPC=∠CDA.∴∠MP F=∠CDM.∵AC=AB,AE⊥BC,∴CE=BE.注:证全等也可得到CE=BE∴AM为BC的中垂线,∴CM=BM.(6分)注:证全等也可得到CM=BM ∵EM⊥BC,∴EM平分∠CMB,(等腰三角形三线合一)∴∠C ME=∠BME.注:证全等也可得到∠CME=∠BME∵∠BME=∠PMF,∴∠PMF=∠C M E,∴∠MCD=∠F(三角形内角和).例2. 如图,在等腰△ABC中,点D、E分别是两腰AC、BC上的点,连接AE、BD相交于点O,∠1=∠2.FM PE DCBA(1)求证:OD=OE ; (2)求证:四边形AB ED 是等腰梯形; (3)若AB=3DE, △DCE 的面积为2, 求四边形ABED 的面积.1)证明:如图,∵△ABC 是等腰三角形,∴AC=BC , ∴∠BAD =∠ABE , 又∵AB=BA 、∠2=∠1, ∴△ABD ≌△BAE (ASA ), ∴BD=AE ,又∵∠1=∠2,∴OA=OB , ∴BD-OB=AE-OA ,即:OD=OE .(2)证明:由(1)知:OD=OE ,∴∠OED =∠ODE , ∴∠OED=180(21-∠DOE ), 同理:∠1=180(21-∠AOB ), 又∵∠DOE =∠AOB ,∴∠1=∠OED ,∴DE ∥AB ,∵AD 、BE 是等腰三角形两腰所在的线段,∴AD 与BE 不平行, ∴四边形ABED 是梯形, 又由(1)知∴△ABD ≌△BAE ,∴AD=BE ∴梯形ABED 是等腰梯形.(3)解:由(2)可知:DE ∥AB ,∴△DCE ∽△ACB , ∴2)(ABDE ACB DCE =∆∆的面积的面积,即:91)3(22==∆DE DE ACB 的面积,∴△ACB 的面积=18,∴四边形ABED 的面积=△ACB 的面积-△DCE 的面积=18-2=16 . 针对性训练1.已知:如图①,在ABC △中 ,AB AC =,90BAC ∠=°,D E 、分别是AB AC 、边的中点,将ABC △绕点A 顺时针旋转α角(0180α<<°°),得到AB C ''△(如图②).(1)探究DB '与EC '的数量关系,并给予证明; (2)当DB AE '∥时,试求旋转角α的度数.2. 如图,ABC △中,AB =BC ,BE AC ⊥于点E ,AD BC ⊥于点D ,45BAD ∠=°,AD 与BE 交于点F ,连接CF . (1)求证:BF =2AE ;(2)若2CD =,求AD 的长.3. 如图,点A 是线段BC 上一点,△ABD 和△ACE 都是等边三角形.(1)连结BE ,CD ,求证:BE =CD ;(2)如图,将△ABD 绕点A 顺时针旋转得到△AB D ''. ①当旋转角为 度时,边AD '边落在边AE 上;②在①的条件下,延长DD '交CE 于点P ,连接BD ',CD '.当线段AB ,AC 满足什么数量关系时,△BDD ′与△CPD ′全等?并给予证明.参考答案1. 1)DB EC ''=证明:D E ,分别是AB AC ,的中点,1122AD AB AE AC ∴==,. AB AC AD AE =∴=,.B AC ''△是BAC △顺时针旋转得到.EAC DAB AC AC AB AB α''''∴∠=∠====,. ADB AEC DB EC ''''∴∴=△≌△,.(2)DB AE '∥,90B DA DAE '∴∠=∠=°.1190cos 22AE C EA B DA AE AC AC α'''∴∠=∠==∴='°,,. ∴旋转角60α=°.2. (1)证明:∵45AD BC BAD ∠=⊥,°, ∴45ABD BAD ∠=∠=°, ∴AD =BD.∵AD BC BE AC ⊥,⊥,∴90CAD ACD ∠+∠=°,90CBE ACD ∠+∠=°, ∴CAD CBE ∠=∠.又∵90CDA BDF ∠=∠=°, ∴ADC BDF △≌△, ∴AC =BF .∵AB =BC ,BE AC ⊥, ∴AE =EC ,即AC =2AE . ∴BF =2AE .(2)解:∵ADC BDF △≌△, ∴DF =CD =2.∴在Rt CDF △中,CF =22DF CD +=2. ∵BE AC AE EC =⊥,, ∴AF =FC =2. ∴AD =AF +DF =2+2.3.(1)证明:∵△ACE 、△ABD 都是等边三角形.∴AB =AD ,AE =AC ,∠BAD =∠CAE =60°, ∴∠BAD +∠DAE =∠CAE +∠DAE ∴∠BAE =∠DAC ,∴△BAE ≌△DAC ∴BE =CD .(2)①60,②当AC =2AB 时,△BDD '与△CPD '全等,证明如下: 由旋转可知AB '与AD 重合,∴AB BD DD AD ''===, ∴四边形ABDD '是菱形, ∴ABD '∠=DBD '∠=21∠ABD =21×60°=30°, DP BC ∥. ∵△ACE 是等边三角形,∴ AC =AE ,∠ACE =60°, ∵AC =2AB ,∴AE =2AD ′, ∴∠PCD ′=∠ACD ′=21∠ACE 1602=⨯°=30°, .DP BC ∥30ABD DBD BD D ACD PCD PD C ''''''∴∠=∠=∠=∠=∠=∠=°.∴BD CD ''=, ∴BDD CPD ''△≌△. 二、猜想、探究题 典例精讲例1 如图(1),Rt ABC △中,90ACB =∠,CD AB ⊥,垂足为D ,AF 平分CAB ∠,交CD 于点E ,交CB 于点F . (1)求证:CE CF =.将图(1)中的ADE △沿AB 向右平移到A D E '''△的位置,使点E '落在BC 边上,其它条件不变,如图(2)所示.试猜想:BE '与CF 有怎样的数量关系?请证明你的结论.(1)证明:∵AF 平分CAB ∠,∴.CAF EAD ∠=∠∵90ACB ∠=°,∴90.CAF CFA ∠+∠=°又∵CD AB ⊥于D ,∴90EAD AED ∠+∠=°. ∴.CFA AED ∠=∠∵AED CEF ∠=∠,∴.CFA CEF ∠=∠ ∴.CE CF =(2)证明:如图,过点E 作EG AC ⊥于G . 又∵AF 平分CAB ∠,.ED AB ⊥∴.ED EG =由平移的性质可知:D E DE =′′,∴.D E GE =′′ ∵90ACB ∠=°,∴90.ACD DCB ∠+∠=° ∵CD AB ⊥于D ,∴90.B DCB ∠+∠=° ∴.ACD B ∠=∠在Rt CEG △与Rt BE D △′′中,GCE BCGE BD E GE D E ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩′′′′ ∴CEG BE D △≌△′′.∴CE BE =′. 由(1)可知CE CF =,∴.BE CF =′例2 如图,△ABC 的边BC 在直线m 上,AC ⊥BC ,且AC=BC ,△DEF 的边FE 也在直线m 上,边DF 与边AC 重合,且DF=EF .(1)在图(1)中,请你通过观察、思考,猜想并写出AB 与AE 所满足的数量关系和位置关系;(不要求证明)(2)将△DEF 沿直线m 向左平移到图(2)的位置时,DE 交AC 于点G ,连结AE ,BG .猜想△BCG 与△ACE 能否通过旋转重合?请证明你的猜想.解:(1)AB=AE , AB ⊥AE(2)将△BCG 绕点C 顺时针旋转90°后能与△ACE 重合(或将△ACE 绕点C 逆时针旋转90°后能与△BCG 重合),理由如下:∵AC ⊥BC ,DF ⊥EF ,B 、F 、C 、E 共线,∴∠ACB=∠ACE=∠DFE=90° 又∵AC=BC ,DF=EF ,∴∠DFE =∠D =45°,在△CEG 中,∵∠ACE=90°,∴∠CGE=∠DEF=90°, ∴CG=CE , 在△BCG 和△ACE 中∵⎪⎩⎪⎨⎧=∠=∠=CE CG ACE ACB AC BC ∴△BCG ≌△ACE (SAS )∴将△BCG 绕点C 顺时针旋转90°后能与△ACE 重合(或将△ACE 绕点C 逆时针旋转90°后能与△BCG 重合)例3如图,ABC △和DEF △是两个全等的等腰直角三角形,90BAC EDF ∠=∠=°,DEF △的顶点E 与ABC △的斜边BC 的中点重合.将DEF △绕点E 旋转,旋转过程中,线段DE 与线段AB 相交于点P ,线段EF 与射线CA 相交于点Q .(1)如图①,当点Q 在线段AC 上,且AP AQ =时,求证:BPE CQE △≌△;(2)如图②,当点Q 在线段CA 的延长线上时,求证:BPE CEQ △≌△;并求当BP a = ,92CQ a =时,P 、Q 两点间的距离 (用含a 的代数式表示).证明:(1)点E 是等腰直角三角形斜边的中点,BE CE B C AB AC ∴=∠=∠=,,,(1分)AP AQ =, BP CQ ∴=, (2分) BPE CQE ∴△≌△;(3分)(2)BEF C CQE BEF DEF BEP ∠=∠+∠∠=∠+∠,,C CQE DEF BEP ∴∠+∠=∠+∠, 45C DEF ∠=∠=°,BEF CQE ∠=∠. (4分)B C ∠=∠,BPE CEQ ∴△∽△;(5分)BP BECE CQ ∴=, (6分)92BP a CQ a BE CE ===,,,BE ∴=,即3BC = (7分) 3sin 45322AB AC BC a PA a QA a ∴===∴==°,,, (8分)∴在Rt PAQ △中52PQ a ===.针对性训练1.(1)操作发现:如图①,D 是等边△ABC 边BA 上一动点(点D 与点B 不重合),连结DC ,以DC 为边在BC 上方作等边△DCF ,连结AF .你能发现线段AF 与BD 之间的数量关系吗?并证明你发现的结论.(2)类比猜想:如图②,当动点D运动至等边△ABC边BA的延长线上时,其它作法与(1)相同.猜想AF与BD在(1)中的结论是否仍然成立?(3)深入探究:Ⅰ.如图③,当动点D在等边△ABC边BA上运动时(点D与点B不重合),连结DC,以DC为边在其上方、下方分别作等边△DCF和等边△DCF′,连结AF、BF′.探究AF、BF 与AB有何数量关系?并证明你探究的结论.Ⅱ.如图④,当动点D在等边△ABC边BA的延长线上运动时,其它作法与图③相同,Ⅰ中的结论是否成立?若不成立,是否有新的结论?并证明你得出的结论.2. 在矩形ABCD中,已知AD>AB.在边AD上取点E,使AE=AB,连结CE.过点E作EF⊥CE,与边AB 或其延长线交于点F .猜想:如图①,当点F 在边AB 上时,线段AF 与DE 的大小关系为__________;探究:如图②,当点F 在边AB 的延长线上时,EF 与边BC 交于点G .判断线段AF 与DE 的大小关系. 应用:如图②,若AB =2,AD =5,利用探究得到的结论,求线段BG 的长.F C DE BA GEFCBD A图① 图②3. 已知四边形ABCD 是正方形,等腰直角△AEF 的直角顶点E 在直线BC 上(不与点B ,C 重合),FM ⊥AD ,交射线AD 于点M.(1)当点E 在边BC 上,点M 在边AD 的延长线上时,如图①,求证:AB+BE=AM ; (提示:延长MF ,交边BC 的延长线于点H.)(2)当点E 在边CB 的延长线上,点M 在边AD 上时,如图②;当点E 在边BC 的延长 线上,点M 在边AD 上时,如图③.请分别写出线段AB ,BE ,AM 之间的数量关系, 不需要证明;(3)在(1),(2)的条件下,若BE=3,∠AFM =15°,则AM = .参考答案1. 解(1)发现:AF BD =.(1分)证明:在等边ABC △中,60AC BC ACB =∠=︒,, 在等边DCF △中,60DC FC DCF =∠=︒,,∴ACB ACD DCF ACD ∠-∠=∠-∠,即BCD ACF ∠=∠,(SAS)BCD ACF ∴△≌△.AF BD ∴=.(2分) (2)猜测:AF=BD .(3分) (3)探究:Ⅰ)AF BF AB '+=.(5分)证明:同理可证BCF ACD ACF BCD '△≌△,△≌△. BF AD AF BD '∴==,,AF BF AD BD AB '∴+=+=. Ⅱ)AF BF AB '-=.(6分)证明:同理可证BCF ACD ACF BCD '△≌△,△≌△,,BF AD AF BD '∴==. 又AD AB BD +=,AF BF AB '∴=+,AF BF AB '∴-=.2.AF =DE ;AF =DE ;23BG =. 【解析】解:(1)猜想:AF =DE ; (2)探究:AF =DE ,理由如下: ∵四边形ABCD 是矩形,∴∠A=∠D=∠ABC=90°,AB=CD,∴∠AFE+∠AEF=90°,∵EF⊥CE,∴∠CEF=90°,∴∠AEF+∠DEC=90°,∴∠DEC=∠AFE,∵AE=AB,∴AE=CD,∴△AFE≌△DEC,∴AF=DE.(3)由(2)得△AFE≌△DEC,∴设DE=x,∵AD=5,∴AE=5-x=2,∵AB=2,AB=AE,∴AE=5-x=2,解得x=3,∴AF=DE=3,∴FB=1,∵四边形ABCD为矩形,∴AD//BC,∴FB BG FA AE=,即132BG =,∴23 BG=.3.证明略(2)如图②:AM=AB-BE,如图③:AM=BE-AB.(3)有两种情况,如图②:AM=3-3如图③:AM=3-1【解析】解:(1)证明:∵∠AEB+∠HEF =90°,∠AEB+∠BAE =90°∴∠BAE =∠HEF。
绝密★启用前河北省2017年初中毕业生升学文化课考试数 学(本试卷满分120分,考试时间120分钟)第Ⅰ卷(选择题 共42分)一、选择题(本大题共16小题,1~10小题,每小题3分,11~16小题,每小题2分,共42分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.下列运算结果为正数的是( )A .2(3)-B .32-÷C .0( 2 017)⨯-D .23- 2.把0.0813写成10n a ⨯(110a ≤<,n 为整数)的形式,则a 为( )A .1B .2-C .0.813D .8.13 3.用量角器测量MON ∠的度数,下列操作正确的是( )ABCD4.23222333m n ⨯⨯⨯=+++个个……( )A .23n mB .23m nC .32m nD .23m n-------------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------________________ _____________5.图1和图2中所有的小正方形都全等.将图1的正方形放在图2中①②③④的某一位置,使它与原来7个小正方形组成的图形是中心对称图形,这个位置是( )A .①B .②C .③D .④ 6.如图为张小亮的答卷,他的得分应是( )A .100分B .80分C .60分D .40分7.若ABC △的每条边长增加各自的10%得'''A B C △,则'B ∠的度数与其对应角B ∠的度数相比 ( ) A .增加了10%B .减少了10%C .增加了(110)+%D .没有改变8.如图是由相同的小正方体木块粘在一起的几何体,它的主视图是( )ABCD9.求证:菱形的两条对角线互相垂直.已知:如图,四边形ABCD 是菱形,对角线AC ,BD 交于点O . 求证:AC BD ⊥. 以下是排乱的证明过程: ①又BO DO ⊥,②AO BD∴⊥即AC BD ⊥.③四边形ABCD 是菱形, ④=AB AD ∴. 证明步骤正确的顺序是( )A .③→②→①→④B .③→④→①→②C .①→②→④→③D .①→④→③→②10.如图,码头A 在码头B 的正西方向,甲、乙两船分别从A 、B 同时出发,并以等速驶向某海域.甲的航向是北偏东35,为避免行进中甲、乙相撞,则乙的航向不能是( )A .北偏东55B .北偏西55C .北偏东35D .北偏西3511.如图是边长为10 cm 的正方形铁片,过两个顶点剪掉一个三角形,以下四种剪法中,裁剪线长度所标的数据(单位:cm )不正确的是( )ABCD12.如图是国际数学日当天淇淇和嘉嘉的微信对话,根据对话内容,下列选项错误的是( )A .4446+-= B .004446++= C .34446++= D .14446-÷+= 13.若321x x -=-( )11x +-,则( )中的数是 ( ) A .1-B .2-C .3-D 任意实数.14.甲、乙两组各有12名学生,组长绘制了本组5月份家庭用水量的统计图表,如图.用水量(吨) 4 5 6 9 户数4521比较5月份两组家庭用水量的中位数,下列说法正确的是( ) A .甲组比乙组大 B .甲、乙两组相同 C .乙组比甲组大D .无法判断15.如图,若抛物线23y x =-+与x 轴围成封闭区域(边界除外)内整点(点的横、纵坐标都是整数)的个数为k ,则反比例函数ky x=(0)x >的图象是 ( )甲组12户家庭用水量统计表ABC D16.已知正方形MNOK 和正六边形ABCDEF 边长均为1,把正方形放在正六边形中,使OK 边与AB 边重合,如图所示.按下列步骤操作:将正方形在正六边形中绕点B 顺时针旋转,使KM 边与BC 边重合,完成第一次旋转;再绕点C 顺时针旋转,使MN 边与CD 边重合,完成第二次旋转;……在这样连续6次旋转的过程中,点B ,M 间的距离可能是( ) A .1.4B .1.1C .0.8D .0.5第Ⅱ卷(非选择题 共78分)二、填空题(本大题共3小题,共10分.17,18小题,每小题3分;共19小题共4分.请把答案填写在题中的横线上)17.如图,,A B 两点被池塘隔开,不能直接测量其距离.于是,小明在岸边选一点C ,连接,CA CB ,分别延长到点,M N ,使AM AC =,BN BC =,测得200 m MN =,则,A B间的距离为 m .18.如图,依据尺规作图的痕迹,计算=α∠.19.对于实数p ,q ,我们用符号}{min ,p q 表示p ,q 两数中较小的数,如}{min 1 ,21=.因此,}{min 2,3--= ; 若}{22min (1),1x x -=,则x = .三、解答题(本大题共7个小题,共68分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)-------------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------在一条不完整的数轴上从左到右有点,,A B C 其中2AB =,1BC =,如图所示.设点,,A B C 所对应数的和是p .(1)若以B 为原点,写出点,A C 所对应的数,并计算p 的值;若以C 为原点,p 又是多少? (2)若原点O 在图中数轴上点C 的右边,且28CO =,求p .21.(本小题满分9分)编号为1~5号的5名学生进行定点投篮,规定每人投5次,每命中1次记1分,没有命中记0分.如图是根据他们各自的累积得分绘制的条形统计图.之后来了第6号学生也按同样记分规定投了5次,其命中率为40%.(1)求第6号学生的积分,并将图增补为这6名学生积分的条形统计图; (2)在这6名学生中,随机选一名学生,求选上命中率高于50%的学生的概率;(3)最后,又来了第7号学生,也按同样记分规定投了5次.这时7名学生积分的众数仍是前6名学生积分的众数,求这个众数,以及第7号学生的积分.22.(本小题满分9分)发现 任意五个连续整数的平方和是5的倍数. 验证 (1)22222(1)0123-++++的结果是5的几倍?(2)设五个连续整数的中间一个为n ,写出它们的平方和,并说明是5的倍数. 延伸 任意三个连续整数的平方和被3除的余数是几呢?请写出理由.如图,16AB =,O 为AB 中点,点C 在线段OB 上(不与点,O B 重合),将OC 绕点O 逆时针旋转270后得到扇形COD ,,AP BQ 分别切优弧CD 于点,P Q ,且点,P Q 在AB 异侧,连接OP . (1)求证:AP BQ =;(2)当BQ =时,求QD 的长(结果保留π);(3)若APO △的外心在扇形COD 的内部,求OC 的取值范围.24.(本小题满分10分)如图,直角坐标系xOy 中,(0,5)A ,直线5x =-与x 轴交于点D ,直线33988y x =--与x 轴及直线5x =-分别交于点,C E .点,B E 关于x 轴对称,连接AB . (1)求点,C E 的坐标及直线AB 的解析式; (2)设面积的和CDE ABDO S S S ∆=+四边形,求S 的值;(3)在求(2)中S 时,嘉琪有个想法:“将CDE △沿x 轴翻折到CDB △的位置,而CDB △与四边形ABDO 拼接后可看成AOC △,这样求S 便转化为直接求AOC △的面积不更快捷吗?”但大家经反复验算,发现AOC S S ≠△,请通过计算解释他的想法错在哪里.25.(本小题满分11分)平面内,如图,在□ABCD 中,10AB =,15AD =,4tan 3A =.点P 为AD 边上任意一点,连接PB ,将PB 绕点P 逆时针旋转90得到线段PQ .(1)当10DPQ =∠时,求APB ∠的大小;(2)当tan :tan 3:2ABP A =∠时,求点Q 与点B 间的距离(结果保留根号);(3)若点Q 恰好落在□ABCD 的边所在的直线上,直接写出PB 旋转到PQ 所扫过的面积(结果保留π).26.(本小题满分12分)某厂按用户的月需求量x (件)完成一种产品的生产,其中0x >.每件的售价为18万元,每件的成本y (万元)是基础价与浮动价的和,其中基础价保持不变,浮动价与月需求量x (件)成反比.经市场调研发现,月需求量x 与月份n (n 为整数,112n ≤≤)符合关系式2229(3)x n kn k =-++(k 为常数),且得到了表中的数据.(1)求y 与x 满足的关系式,请说明一件产品的利润能否是12万元; (2)求k ,并推断是否存在某个月既无盈利也不亏损;(3)在这一年12个月中,若第m 个月和第(1)m +个月的利润相差最大,求m .河北省2017年初中毕业生升学文化课考试数学答案解析第Ⅰ卷一、选择题 1.【答案】A【解析】239=(-);3322-÷=-;020170⨯=(-);231-=-,所以运算结果为正数的是2(3)-,故选A 。
2017年河北中考数学试卷第Ⅰ卷(共42分)一、选择题:本大题共16个小题,共42分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.下列运算结果为正数的是( ) A .2(3)-B .32-÷C .0(2017)⨯-D .23-2.把0.0813写成10na ⨯(110a ≤<,n 为整数)的形式,则a 为( ) A .1B .2-C .0.813D .8.133.用量角器测量MON ∠的度数,操作正确的是( )4.23222333m n ⨯⨯⨯=+++个个……( )A .23n mB .23m nC .32m nD .23m n5.图1和图2中所有的小正方形都全等,将图1的正方形放在图2中①②③④的某一位置,使它与原来7个小正方形组成的图形是中心对称图形,这个位置是( )A .①B .②C .③D .④6.如图为张小亮的答卷,他的得分应是( )A .100分B .80分C .60分D .40分7.若ABC ∆的每条边长增加各自的10%得'''A B C ∆,则'B ∠的度数与其对应角B ∠的度数相比( ) A .增加了10%B .减少了10%C .增加了(110%)+D .没有改变8.如图是由相同的小正方体木块粘在一起的几何体,它的主视图是( )9.求证:菱形的两条对角线互相垂直.已知:如图,四边形ABCD 是菱形,对角线AC ,BD 交于点O . 求证:AC BD ⊥.以下是排乱的证明过程:①又BO DO =, ②∴AO BD ⊥,即AC BD ⊥. ③∵四边形ABCD 是菱形,④∴AB AD =.证明步骤正确的顺序是( )A.③→②→①→④B.③→④→①→②;C.①→②→④→③D.①→④→③→②10.如图,码头A在码头B的正西方向,甲、乙两船分别从A、B同时出发,并以等速驶向某海域,甲的航向是北偏东35︒,为避免行进中甲、乙相撞,则乙的航向不能是()A.北偏东55︒B.北偏西55︒C.北偏东35︒D.北偏西35︒11.如图是边长为10cm的正方形铁片,过两个顶点剪掉一个三角形,以下四种剪法中,裁剪线长度所标的数据(单位:cm)不正确的()12.如图是国际数学日当天淇淇和嘉嘉的微信对话,根据对话内容,下列选项错误的是()A .446+=B .04446++=;C .46= D .1446-=13.若321x x -=-( )11x +-,则( )中的数是( ) A .1-B .2-C .3-D .任意实数14.甲、乙两组各有12名学生,组长绘制了本组5月份家庭用水量的统计图表,如图,比较5月份两组家庭用水量的中位数,下列说法正确的是( )A .甲组比乙组大B .甲、乙两组相同;C .乙组比甲组大D .无法判断15.如图,若抛物线23y x =-+与x 轴围成封闭区域(边界除外)内整点(点的横、纵坐标都是整数)的个数为k ,则反比例函数ky x=(0x >)的图象是( )16.已知正方形MNOK 和正六边形ABCDEF 边长均为1,把正方形放在正六边形中,使OK 边与AB 边重合,如图所示.按下列步骤操作:将正方形在正六边形中绕点B 顺时针旋转,使KM 边与BC 边重合,完成第一次旋转;再绕点C 顺时针旋转,使MN 边与CD 边重合,完成第二次旋转;……在这样连续6次旋转的过程中,点B ,M 间的距离可能是( )A .1.4B .1.1C .0.8D .0.5第Ⅱ卷(共78分)二、填空题(本题共有3个小题,满分10分,将答案填在答题纸上)17.如图,A ,B 两点被池塘隔开,不能直接测量其距离.于是,小明在岸边选一点C ,连接CA ,CB ,分别延长到点M ,N ,使AM AC =,BN BC =,测得200MN m =,则A ,B 间的距离为m .18.如图,依据尺规作图的痕迹,计算α∠= .19.对于实数p ,q ,我们用符号{}min ,p q 表示p ,q 两数中较小的数,如{}min 1,21=,因此{min = ;若{}22min (1),1x x -=,则x = .三、解答题 (本大题共7小题,共68分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)20.在一条不完整的数轴上从左到右有点A ,B ,C ,其中2AB =,1BC =,如图所示.设点A ,B ,C 所对应数的和是p .(1)若以B 为原点,写出点A ,C 所对应的数,并计算p 的值;若以C 为原点,p 又是多少? (2)若原点O 在图中数轴上点C 的右边,且28CO =,求p .21.编号为1~5号的5名学生进行定点投篮,规定每人投5次,每命中1次记1分,没有命中记0分.如图是根据他们各自的累积得分绘制的条形统计图,之后来了第6号学生也按同样记分规定投了5次,其命中率为40%.(1)求第6号学生的积分,并将图增补为这6名学生积分的条形统计图; (2)在这6名学生中,随机选一名学生,求选上命中率高于50%的学生的概率;(3)最后,又来了第7号学生,也按同样记分规定投了5次.这时7名学生积分的众数仍是前6名学生积分的众数,求这个众数,以及第7号学生的积分.22.发现 任意五个连续整数的平方和是5的倍数. 验证 (1)22222(1)0123-++++的结果是5的几倍?(2)设五个连续整数的中间一个为n ,写出它们的平方和,并说明是5的倍数.AB=,O为AB中点,点C在线段OB上(不与点O,B重合),将OC绕点O逆时针旋转270︒23.如图,16后得到扇形COD,AP,BQ分别切优弧CD于点P,Q,且点P,Q在AB异侧,连接OP.=;(1)求证:AP BQ(2)当BQ=QD的长(结果保留π);∆的外心在扇形COD的内部,求OC的取值范围.(3)若APO24.如图,直角坐标系xOy 中,(0,5)A ,直线5x =-与x 轴交于点D ,直线33988y x =--与x 轴及直线5x =-分别交于点C ,E .点B ,E 关于x 轴对称,连接AB .(1)求点C ,E 的坐标及直线AB 的解析式; (2)设面积的和CDE ABDO S S S ∆=+,求S 的值;(3)在求(2)中S 时,嘉琪有个想法:“将CDE ∆沿x 轴翻折到CDB ∆的位置,而CDB ∆与四边形ABDO 拼接后可看成AOC ∆,这样求S 便转化为直接求AOC ∆的面积不更快捷吗?”但大家经反复验算,发现AOC S S ∆≠,请通过计算解释他的想法错在哪里.25.平面内,如图,在ABCD 中,10AB =,15AD =,4tan 3A =.点P 为AD 边上任意一点,连接PB ,将PB 绕点P 逆时针旋转90︒得到线段PQ . (1)当10DPQ ∠=︒时,求APB ∠的大小;(2)当tan :tan 3:2ABP A ∠=时,求点Q 与点B 间的距离(结果保留根号);(3)若点Q 恰好落在ABCD 的边所在的直线上,直接写出PB 旋转到PQ 所扫过的面积(结果保留π).26.某厂按用户的月需求量x (件)完成一种产品的生产,其中0x >.每件的售价为18万元,每件的成本y (万元)是基础价与浮动价的和,其中基础价保持不变,浮动价与月需求量x (件)成反比.经市场调研发现,月需求量x 与月份n (n 为整数,112n ≤≤)符合关系式2229(3)x n kn k =-++(k 为常数),且得到了表中的数据.(1)求y 与x 满足的关系式,请说明一件产品的利润能否是12万元;(2)求k ,并推断是否存在某个月既无盈利也不亏损;(3)在这一年12个月中,若第m 个月和第(1)m +个月的利润相差最大,求m .。
第6课时 几何综合(二)1.如图,在△ABC 中,已知A B =BC =CA =4 cm ,AD ⊥BC 于D.点P ,Q 分别从B ,C 两点同时出发,其中点P 沿BC 向终点C 运动,速度为1 cm /s ;点Q 沿CA ,AB 向终点B 运动,速度为2 cm /s ,设它们运动的时间为x(s ). (1)当x 为何值时,PQ ⊥AC ?x 为何值时,PQ ⊥AB?(2)设△PQD 的面积为y(cm 2),当0<x<2时,求y 与x 的函数关系式; (3)当0<x<2时,求证:AD 平分△PQD 的面积.解:(1)当Q 在AB 上时,显然PQ 不垂直于AC. 当Q 在AC 上时,由题意,得BP =x ,CQ =2x ,PC =4-x. ∵AB =BC =CA =4,∴△ABC 为等边三角形,∠C =60°. 若PQ⊥AC,则有∠QPC=30°, ∴PC =2CQ.∴4-x =2×2x,解得x =45.故x =45(Q 在AC 上)时,PQ ⊥AC.当Q 在AC 上时,显然PQ 不垂直于AB.当Q 在AB 上时,若PQ⊥AB,则BP =x ,BQ =12x ,AC +AQ =2x.∵AC =4,∴AQ =2x -4.∴2x -4+12x =4,解得x =165.故x =165时(Q 在AB 上),PQ ⊥AB.(2)当0<x<2时,点P 在BD 上,点Q 在AC 上, 过点Q 作QH⊥BC 于点H.∵∠C=60°,QC =2x ,∴QH =QC·sin 60°=3x.∵AB =AC ,AD ⊥BC ,∴BD =CD =12BC =2.∴DP =2-x.∴y =12PD·QH=12(2-x)·3x =-32x 2+3x.(3)证明:当0<x<2时,在Rt △QHC 中,QC =2x ,∠C =60°, ∴HC =x.∴BP=HC. ∵BD =CD ,∴DP =DH.∵AD ⊥BC ,QH ⊥BC ,∴AD ∥QH. ∴OP =OQ.∴S △PDO =S △DQO . ∴AD 平分△PQD 的面积.2.(2016·保定模拟)已知,如图,Rt △ABC ,∠ACB =90°,BC =6,AC =8;O 为BC 延长线上一点,CO =3;过点O ,A 作直线l ,将l 绕点O 逆时针旋转,l 与AB 交于点D ,与AC 交于点E ,当l 与OB 重合时,停止旋转;过点D 作DM⊥AE 于点M ,设AD =x ,S △ADE =S. 探究1用含x 的代数式表示DM ,AM 的长; 探究2当直线l 过AC 中点时,求x 的值; 探究3用含x 的代数式表示AE 的长; 发现求S 与x 之间的函数关系式; 探究4当x 为多少时,DO ⊥AB?解:探究1:在Rt △ABC 中,BC =6,AC =8, ∴由勾股定理,得 AB =BC 2+AC 2=10.∵∠AMD =∠ACB=90°,∠DAM =∠BAC, ∴△ADM ∽△ABC. ∴AD AB =DM BC =AM AC , 即x 10=DM 6=AM 8. ∴DM =35x ,AM =45x.探究2:若E 为AC 的中点,则CE =AE =4,ME =AE -AM =4-45x.∵∠ACB =90°,DM ⊥AE ,∴MD ∥BC. ∴△DME ∽△OCE. ∴DM OC =ME CE. ∴35x 3=4-45x 4. 解得x =52.探究3:设AE =y ,则CE =8-y ,ME =y -45x.由探究2知:DM OC =MECE .∴35x 3=y -45x 8-y. ∴y =12x x +5,即AE =12x x +5.发现:∵AE =12x x +5,DM =35x ,∴S △ADE =12AE·DM=12·12x x +5·35x.∴S =18x25x +25.探究4:∵DO⊥AB, ∴∠ADE =90°.∵∠ADE =∠ACB=90°,∠DAE =∠CAB, ∴△ADE ∽△ACB. ∴AD AC =AE AB. ∴x 8=AE 10. ∴AE =54x.由探究3知:AE =12xx +5.∴54x =12x x +5.解得x =0(舍)或235.3.(2016·唐山古冶区模拟)在锐角△ABC 中,AB =6,BC =11,∠ACB =30°,将△ABC 绕点B 按逆时针方向旋转得到△A 1BC 1.(1)如图1,当点C 1在线段CA 的延长线上时,∠CC 1A 1=60°;(2)如图2,连接AA 1,CC 1,若△ABA 1的面积为24,求△CBC 1的面积;(3)如图3,点E 为线段AB 中点,点P 在线段AC 上运动,在△ABC 绕点B 按逆时针方向旋转过程中,点P 的对应点是P 1,求在旋转过程中,线段EP 1长度的最大值与最小值的差.解:(2)由旋转的性质可知BA 1=BA ,BC 1=BC ,∠A 1BC 1=∠ABC. ∴∠A 1BC 1-∠ABC 1=∠ABC-∠ABC 1,即∠A 1BA =∠C 1BC. ∵BA 1=BA ,BC 1=BC , ∴BA 1BC 1=BA BC. ∴△A 1BA ∽△C 1BC. ∴211⎪⎭⎫ ⎝⎛=BC AB S S BCC BC A △△,即BCC S 124△=(611)2.∴S △C1BC =2423.(3)如图4,当P 在线段AC 上运动至点C ,△ABC 绕点B 旋转,使点P 的对应点P 1在线段AB 的延长线上时,EP 1最大,最大值为3+11=14.如图5,过B 作BD⊥AC 于点D.在Rt △BDC 中,∠C =30°,BC =11, ∴BD =BC·sin 30°=112.当P 在线段AC 上运动至点D ,△ABC 绕点B 旋转,使点P 的对应点P 1在线段AB 上时,EP 1最小,最小值为112-3=52.14-52=232.∴线段EP 1长度的最大值与最小值的差为232.4.(2016·石家庄模拟)如图1,在平面直角坐标系中,点A 的坐标是(3,4),点B 在x 轴的正半轴上,∠ABO =45°.过点A 作AC⊥y 轴于点C ,过点B 作直线l∥y 轴. (1)求B 点的坐标; (2)如图2,动点P 从点O 出发,以每秒1个单位长的速度,沿O -C -A 的路线向点A 运动;同时直线l 从点B 出发,以相同速度向左平移.在平移过程中,直线l 交x 轴于点D ,交线段BA 或线段AO 于点E.当点P 到达点A 时,点P 和直线l 都停止运动,设动点P 的运动时间为t(s ). ①求△PAD 的面积S 与t 之间的函数关系式; ②当t 为何值时,S =8;③点P 在CA 上运动时,是否存在以点A 为圆心,AE 长为半径的⊙A 与坐标轴相切?如果存在,求出t 的值;如果不存在,请说明理由.解:(1)过点A 作AM⊥x 轴于点M.∵点A 的坐标是(3,4), ∴AC =OM =3,AM =4. ∵∠ABO =45°.∴△ABM 是等腰直角三角形. ∴MB =AM =4.∴OB =OM +MB =3+4=7. ∴B 点的坐标为(7,0).(2)①当点P 在OC 上运动时,0≤t <4,此时有: OP =BD =t ,CP =4-t ,OD =7-t , ∴S=S 梯形COBA -S △ACP -S △POD -S △ADB=12×(3+7)×4-12×3×(4-t)-12t(7-t)-12t×4 =12t 2-4t +14. 当点P 在CA 上运动时,4≤t ≤7(如图3). S =12PA·OC=12×(7-t)×4 =-2t +14.∴S =⎩⎪⎨⎪⎧12t 2-4t +14(0≤t<4),-2t +14(4≤t≤7).②当0≤t<4时,12t 2-4t +14=8,即t 2-8t +12=0,解得t 1=2,t 2=6(舍). 当4≤t≤7时,-2t +14=8,解得t =3(舍). ∴当t =2时,S =8. ③存在.当点P 在CA 上运动时,即4≤t≤7, 由(1),得OA =AM 2+OM 2=42+32=5. 设直线l 交AC 于点G(如图4),∵直线l∥y 轴, ∴DG ⊥OB ,DG ⊥A C. ∴四边形AMDG 是矩形. ∴AG =MD =t -4. ∴△AEG ∽△AOC. ∴AE AO =AG AC ,即AE 5=t -43. ∴AE =53(t -4).当AE =3时,即53(t -4)=3,解得t =295(或t =5.8).此时,⊙A 与y 轴相切; 当AE =4时,即53(t -4)=4,解得t =325(或t =6.4).此时,⊙A 与x 轴相切.∴当t =295 或325时,⊙A 与坐标轴相切.5.(2013·河北)一透明的敞口正方体容器ABCD -A ′B ′C ′D ′装有一些液体,棱AB 始终在水平桌面上,容器底部的倾斜角为α(∠CBE=α,如图1所示). 探究:如图1,液面刚好过棱CD ,并与棱BB′交于点Q ,此时液体的形状为直三棱柱,其三视图及尺寸如图2所示.解决问题:(1)CQ 与BE 的位置关系是CQ ∥BE ,BQ 的长是3dm ;(2)求液体的体积(参考算法:直棱柱体积V 液=底面积S △BCQ ×高AB); (3)求α的度数:(注:sin 49°=cos 41°≈34,tan 37°≈34)拓展:(4)在图1的基础上,以棱AB 为轴将容器向左或向右旋转,但不能使液体溢出,图3或图4是其正面示意图.若液面与棱C′C 或CB 交于点P ,设PC =x ,BQ =y.分别就图3和图4求y 与x 的函数关系式,并写出相应的α的范围; 延伸:(5)在图4的基础上,于容器底部正中间位置,嵌入一平行于侧面的长方形隔板(厚度忽略不计),得到图5,隔板高NM =1 dm ,BM =CM ,NM ⊥BC.继续向右缓慢旋转,当α=60°时,通过计算,判断溢出容器的液体能否达到4 dm 3. 解:(2)V 液=12×3×4×4=24(dm 3).(3)在Rt △BCQ 中,tan ∠BCQ =34,∴α=∠BCQ=37°.(4)当容器向左旋转时,如图3,0°≤α<37°, ∵液体体积不变, ∴12(x +y)×4×4=24. ∴y =-x +3.当容器向右旋转时,如图4,同理可得:y =124-x.当液面恰好到达容器口沿,即点Q 与点B′重合时,由y =4,得x =1.∴PB =3. ∵tan ∠PB ′B =34,∴∠PB ′B =37°.∴α=∠B′PB=53°.此时37°≤α≤53°.(5)当α=60°时,如图6所示,设FN∥EB,GB ′∥EB ,过点G 作GH⊥BB′于点H. 在Rt △B ′GH 中,GH =MB =2,∠GB ′B =30°,∴HB ′=2 3.∴MG =BH =4-23<MN.此时容器内液体形成两层液面,液体的形状分别是以Rt △NFM 和直角梯形MBB′G 为底面的直棱柱. ∵S △NFM +S 梯形MBB′G =12×33×1+12×(4-23+4)×2=8-1136,∴V 溢出=24-4×(8-1136)=3223-8>4(dm 3).故溢出容器的液体能达到4 dm 3.。