03(解答题(一))-2021年中考数学专题(湖南长沙卷)(解析版)
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专题05 一元二次方程一、单选题1.(2021·湖南怀化市·中考真题)对于一元二次方程22340x x -+=,则它根的情况为( ) A .没有实数根B .两根之和是3C .两根之积是2-D .有两个不相等的实数根 【答案】A【分析】先找出2,3,4a b c ==-=,再利用根的判别式判断根的情况即可.【详解】解:22340x x -+=∵2,3,4a b c ==-=∴2=4932230b ac ∆-=-=-<∴这个一元二次方程没有实数根,故A 正确、D 错误. ∵122c x x a==,故C 错误. 123+-2b x x a ==,故B 错误. 故选:A .【点睛】本题考查一元二次方程根的情况、根的判别式、根与系数的关系、熟练掌握∆<0,一元二次方程没有实数根是关键.2.(2021·湖南张家界市·中考真题)对于实数,a b 定义运算“☆”如下:2a b ab ab =-☆,例如23336222⨯-⨯==☆,则方程12x =☆的根的情况为( )A .没有实数根B .只有一个实数根C .有两个相等的实数根D .有两个不相等的实数根 【答案】D【分析】本题根据题目所给新定义将方程12x =☆变形为一元二次方程的一般形式,即20ax bx c ++=的形式,再根据根的判别式24b ac ∆=-的值来判断根的情况即可.【详解】解:根据题意由方程12x =☆得:22x x -=整理得:220x x --=根据根的判别式2141(2)90∆=-⨯⨯-=>可知该方程有两个不相等实数根.故选D .【点睛】本题主要考查了根的判别式,根据题目所给的定义对方程进行变形后依据∆的值来判断根的情况,注意0∆>时有两个不相等的实数根;0∆=时有一个实数根或两个相等的实数根;∆<0时没有实数根. 3.(2021·湖南邵阳市·中考真题)在平面直角坐标系中,若直线y x m =-+不经过第一象限,则关于x 的方程210mx x ++=的实数根的个数为( )A .0个B .1个C .2个D .1或2个【答案】D【分析】直线y x m =-+不经过第一象限,则m =0或m <0,分这两种情形判断方程的根.【详解】∵直线y x m =-+不经过第一象限,∴m =0或m <0,当m =0时,方程变形为x +1=0,是一元一次方程,故有一个实数根;当m <0时,方程210mx x ++=是一元二次方程,且△=2414b ac m -=-,∵m <0,∴-4m >0,∴1-4m >1>0,∴△>0,故方程有两个不相等的实数根,综上所述,方程有一个实数根或两个不相等的实数根,故选D .【点睛】本题考查了一次函数图像的分布,一元一次方程的根,一元二次方程的根的判别式,准确判断图像不过第一象限的条件,灵活运用根的判别式是解题的关键.二、填空题4.(2021·湖南中考真题)一元二次方程2x 3x 0-=的根是_______.【答案】12x 0,?x 3== 【详解】四种解一元二次方程的解法即:直接开平方法,配方法,公式法,因式分解法.注意识别使用简单的方法进行求解,此题应用因式分解法较为简捷,因此,212x 3x 0x(x 3)0x 0x 30x 0,?x 3-=⇒-=⇒=-=⇒==,.5.(2021·湖南长沙市·中考真题)若关于x 的方程2120x kx --=的一个根为3,则k 的值为______.【答案】1-【分析】将3x =代入方程可得一个关于k 的一元一次方程,解方程即可得.【详解】解:由题意,将3x =代入方程2120x kx --=得:233120k --=,解得1k =-,故答案为:1-.【点睛】本题考查了一元二次方程的根、解一元一次方程,熟练掌握一元二次方程根的定义是解题关键. 6.(2021·湖南娄底市·中考真题)已知2310t t -+=,则1t t+=________.【答案】3.【分析】先将要求解的式子进行改写整理再利用已知方程进行求解即可.【详解】 解:22111t t t t t t t++=+=,又∵2310t t -+=,∴213t t +=, 则2113=3t t t t t t++==, 故答案为:3.【点睛】本题是一元二次方程求对应解的题目,解题的关键是将求解式子进行变形再利用已知方程进行简便运算. 7.(2021·湖南中考真题)关于x 的一元二次方程250x x m -+=有两个相等的实数根,则m =________.【答案】254 【分析】根据一元二次方程根与判别式的关系,列出关于m 的方程,即可求解.【详解】解:∵关于x 的一元二次方程250x x m -+=有两个相等的实数根,∴()2540m ∆=--=,解得:254m =, 故答案是:254. 【点睛】本题主要考查一元二次方程根与判别式的关系,掌握一元二次方程有两个实数根,则0∆=,是解题的关键. 8.(2021·湖南岳阳市·中考真题)已知关于x 的一元二次方程260x x k ++=有两个相等的实数根,则实数k 的值为_______.【答案】9【分析】直接利用根的判别式进行判断即可.【详解】解:由题可知:“△=0”,即2640k -=;∴9k =;故答案为:9.【点睛】本题考查了用根的判别式判断一元二次方程根的情况,解决本题的关键是牢记:△>0时,该方程有两个不相等的实数根;△=0时,该方程有两个相等的实数根;△<0时,该方程无实数根.三、解答题9.(2021·湖南常德市·中考真题)解方程:220x x --=【答案】12x =,21x =-【详解】分析:利用十字相乘法对等式的左边进行因式分解,然后解方程.详解:由原方程,得:(x +1)(x ﹣2)=0,解得:x 1=2,x 2=﹣1.点睛:本题考查了解一元二次方程.因式分解法就是先把方程的右边化为0,再把左边通过因式分解化为两个一次因式的积的形式,那么这两个因式的值就都有可能为0,这就能得到两个一元一次方程的解,这样也就把原方程进行了降次,把解一元二次方程转化为解一元一次方程的问题了(数学转化思想). 10.(2021·湖南永州市·中考真题)若12,x x 是关于x 的一元二次方程20ax bx c ++=的两个根,则1212,b c x x x x a a+=-⋅=.现已知一元二次方程220px x q ++=的两根分别为m ,n . (1)若2,4m n ==-,求,p q 的值;(2)若3,1p q ==-,求m mn n ++的值.【答案】(1)1,8p q ==-;(2)-1.【分析】 根据一元二次方程根与系数的关系得到2,q mn p m n p+=-=. (1)把2,4m n ==-,代入2,q mn p m n p+=-=,即可求出,p q 的值; (2)把3,1p q ==-,代入2,q mn p m n p +=-=,得到,2133m n mn +=-=-.利用整体代入即可求解. 【详解】 解:∵已知一元二次方程220px x q ++=的两根分别为m ,n ,∴2,q mn p m n p+=-=. (1)当2,4m n ==-时,2,28q p p-=-=-, 解得1,8p q ==-,经检验,1,8p q ==-是方程的根,∴1,8p q ==-;(2)当3,1p q ==-时,,2133m n mn +=-=-. ∴21133m mn n m n mn ++=++=--=-. 【点睛】 本题考查了一元二次方程根与系数的关系,根据题意得到2,q mn p m n p+=-=是解题关键. 11.(2021·湖南张家界市·中考真题)2021年是中国共产党建党100周年,全国各地积极开展“弘扬红色文化,重走长征路”主题教育学习活动,我市“红二方面军长征出发地纪念馆”成为重要的活动基地.据了解,今年3月份该基地接待参观人数10万人,5月份接待参观人数增加到12.1万人.(1)求这两个月参观人数的月平均增长率;(2)按照这个增长率,预计6月份的参观人数是多少?【答案】(1)10%;(2)13.31万【分析】(1)设这两个月参观人数的月平均增长率为x ,根据题意列出等式解出x 即可;(2)直接利用(1)中求出的月平均增长率计算即可.【详解】(1)解:设这两个月参观人数的月平均增长率为x ,由题意得:210(1)12.1x +=,解得:110%x=,221 10x=-(不合题意,舍去),答:这两个月参观人数的月平均增长率为10%.(2)12.1(110%)13.31⨯+=(万人),答:六月份的参观人数为13.31万人.【点睛】本题考查了二次函数和增长率问题,解题的关键是:根据题目条件列出等式,求出增长率,再利用增长率来预测.。
2021年湖南省长沙市中考数学试卷一、选择题(在下列各题的四个选项中,只有一项是符合要求的,请在答题卡中填涂符合题意的选项,本大题共12个小题,每小题3分,共36分)1.(3.00分)﹣2的相反数是()A.﹣2 B.﹣C.2 D.2.(3.00分)据统计,2017年长沙市地区生产总值约为10200亿元,经济总量迈入“万亿俱乐部”,数据10200用科学记数法表示为()A.0.102×105B.10.2×103C.1.02×104D.1.02×103 3.(3.00分)下列计算正确的是()A.a2+a3=a5B.3C.(x2)3=x5 D.m5÷m3=m24.(3.00分)下列长度的三条线段,能组成三角形的是()A.4cm,5cm,9cm B.8cm,8cm,15cmC.5cm,5cm,10cm D.6cm,7cm,14cm5.(3.00分)下列四个图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.6.(3.00分)不等式组的解集在数轴上表示正确的是()A.B.C.D.7.(3.00分)将下列如图的平面图形绕轴l旋转一周,可以得到的立体图形是()A.B.C.D.8.(3.00分)下列说法正确的是()A.任意掷一枚质地均匀的硬币10次,一定有5次正面向上B.天气预报说“明天的降水概率为40%”,表示明天有40%的时间都在降雨C.“篮球队员在罚球线上投篮一次,投中”为随机事件D.“a是实数,|a|≥0”是不可能事件9.(3.00分)估计+1的值是()A.在2和3之间B.在3和4之间C.在4和5之间D.在5和6之间10.(3.00分)小明家、食堂、图书馆在同一条直线上,小明从家去食堂吃早餐,接着去图书馆读报,然后回家,如图反映了这个过程中,小明离家的距离y与时间x之间的对应关系.根据图象,下列说法正确的是()A.小明吃早餐用了25minB.小明读报用了30minC.食堂到图书馆的距离为0.8kmD.小明从图书馆回家的速度为0.8km/minA.7.5平方千米B.15平方千米C.75平方千米D.750平方千米12.(3.00分)若对于任意非零实数a,抛物线y=ax2+ax﹣2a总不经过点P(x0﹣3,x02﹣16),则符合条件的点P()A.有且只有1个B.有且只有2个C.有且只有3个D.有无穷多个二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)13.(3.00分)化简:=.14.(3.00分)某校九年级准备开展春季研学活动,对全年级学生各自最想去的活动地点进行了调查,把调查结果制成了如下扇形统计图,则“世界之窗”对应扇形的圆心角为度.15.(3.00分)在平面直角坐标系中,将点A′(﹣2,3)向右平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度,那么平移后对应的点A′的坐标是.16.(3.00分)掷一枚质地均匀的正方体骰子,骰子的六个面上分别刻有1到6的点数,掷得面朝上的点数为偶数的概率是.17.(3.00分)已知关于x方程x2﹣3x+a=0有一个根为1,则方程的另一个根为.18.(3.00分)如图,点A,B,D在⊙O上,∠A=20°,BC是⊙O的切线,B为切点,OD的延长线交BC于点C,则∠OCB=度.三、解答题(本大题共8个小题,第19、20题每小题6分,第21、22题每小题6分,第22、23题每小题6分,第25、26题每小题6分,共66分。
2023年湖南省长沙市中考数学试卷试卷考试总分:120 分 考试时间: 120 分钟学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________一、 选择题 (本题共计 10 小题 ,每题 3 分 ,共计30分 )1. 下列各数中,为无理数的是 A. B. C. D.2. 下列四个图案是四届冬奥会会徽图案上的一部分,其中为轴对称图形的是 A. B. C. D.3. 下列计算正确的是( )A.=B.=C.=D.=4. 下列各组数据能作为一个等腰三角形各边长的是( )A.,,B.,,C.,,D.,,5. 年某市固定资产总投资计划为亿元,将亿用科学记数法表示为( )()()+m 4m 3m 7(m 4)3m 7m(m−1)−mm 22÷m 5m 3m 22242344243372020268026805. 年某市固定资产总投资计划为亿元,将亿用科学记数法表示为( )A.B.C.D.6. 如图,直线,且, ,则的度数为( )A.B.C.D.7. 在演讲比赛中,位选手的成绩统计图如图所示,则这位选手成绩的众数是( )A.B. C.D.8. 不等式组的解集在数轴上表示正确的是( )A.B.C.D.9. 下列关于一次函数的说法,其中正确的是( )2020268026802.68×10112.68×10122.68×10132.68×1014AB//CD AC ⊥AD ∠ACD =58∘∠BAD 29∘42∘32∘58∘101080859095−2x+5≥3,<x−12x 3y =−2x+1A.图象经过第一、二、三象限B.图象经过点C.当时,D.随的增大而增大10. 育才学校积极开展志愿者服务活动,来自初三的名同学(男女)组成了“关爱老人”志愿小分队.若从该小分队中任选名同学参加周末的志愿活动,则恰好是男女的概率是( )A.B.C.D.二、 填空题 (本题共计 6 小题 ,每题 3 分 ,共计18分 )11. 因式分解:=________.12. 一组数据的平均数为________.13. 如图,四边形中,,点是对角线上一点,是等边三角形,,则的度数为 ________.14. 如图,过反比例函数的图象上一点作轴于点,连接,若,则的值为________.15. 如图,在 中,直径垂直于弦,若 ,则 的度数是_________.16. 已知线段,则经过,两点的最小的圆的半径为________.三、 解答题 (本题共计 9 小题 ,每题 8 分 ,共计72分 )(−2,1)x >1y <0y x 3122111323123425−20xy+4x 2y 2−2,−1,5,1,2,1ABCD ∠ABC =,BC =BD 50∘E BD △AED AE =BE ∠ADC y =(x >0)k x A AB ⊥x B OA =2S △AOB k ⊙O CD AB ∠C =25∘∠BOD AB =6cm A B sin ⋅++|1−|−217. 计算:. 18. 先化简,再求值:,其中,=. 19. 年月日时分,中国空间站天和核心舱在海南文昌航天发射场发射升空,准确进入预定轨道,任务取得成功.建造空间站、建成国家太空实验室,是实现我国载人航天工程“三步走”战略的重要目标,是建设科技强国、航天强国的重要引领性工程.天和核心舱发射成功,标志着我国空间站建造进入全面实施阶段,为后续任务展开奠定了坚实基础.某校航天爱好者的同学们构建数学模型,使用卷尺和测角仪测量天和核心舱的高度.如图所示,核心舱架设在米的稳固支架上,他们先在水平地面点处测得天和核心舱最高点的仰角为,然后沿水平方向前进米,到达点处,测得点的仰角为.测角仪的高度为米.求天和核心舱的高度.(结果精确到米,参考数据: ,,, 20. 月日是“世界读书日”,某校团委发起了“让阅读成为习惯”的读书活动,鼓励学生利用周末积极阅读课外书籍.为了解该校学生周末两天的读书时间,校团委随机调查了八年级部分学生的读书时间(单位:分钟),把读书时间分为四组:,,,. 部分数据信息如下:.组和组的所有数据:.根据调查结果绘制了如下尚不完整的统计图:请根据以上信息,回答下列问题:被调查的学生共有________人,并补全频数分布直方图;在扇形统计图中,组所对应的扇形圆心角是________:若该校八年级共有名学生,请估计八年级学生中周末两天读书时间不少于分钟的人数.21. 如图,,,,,垂足分别为,.如图,猜想,,之间的数量关系,并证明;如图,若,,当点在内部时,则的长为________.(直接用含,的式子表示).22. 某学校为奖励学生分两次购买,两种品牌的圆珠笔,两次的购买情况如下表:第一次第二次2sin ⋅++|1−|60∘(π−2)0()13−23–√(a −b +a(2b −3a))2a =−12b 4202142911231B A 22∘MN 24C A 45∘MB 1.60.1sin ≈0.3722∘cos ≈0.9322∘tan ≈0.4022∘≈1.41)2–√423x A(30≤x <60)B(60≤x <90)C(90≤x <120)D(120≤x <150)a B C 859060701107565781008090809590b (1)(2)C ∘(3)40090∠ACB =90∘AC =BC AD ⊥CE BE ⊥CE D E (1)1BE DE AD (2)2AD =m DE =n D △ABC BE m n A B品牌圆珠笔支品牌圆珠笔支总计采购款元问,两种品牌圆珠笔的购买单价各是多少元?由于奖励人数增加,学校决定第三次购买,且购买品牌圆珠笔支数比品牌圆珠笔支数的倍多支,在采购总价不超过元的情况下,最多能购进多少支品牌圆珠笔?23. 如图,在中, ,点在边上,且若直线经过点,将该平行四边形的面积平分,并与平行四边形的另一边交于点,用无刻度的直尺画出点连接,,判断四边形的形状,并说明理由.24. 如图,的直径为,弦为,的平分线交于点.(1)求的长;(2)试探究、、之间的等量关系,并证明你的结论;(3)连接,为半圆上任意一点,过点作于点,设的内心为,当点在半圆上从点运动到点时,求内心所经过的路径长. 25. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线,经过点、,过点作轴的平行线交抛物线于另一点.(1)求抛物线的表达式及其顶点坐标;(2)如图,点是第一象限中上方抛物线上的一个动点,过点作于点,作轴于点,交于点,在点运动的过程中,的周长是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;(3)如图,连接,在轴上取一点,使和相似,请求出符合要求的点坐标.A /2030B /3040/102144(1)A B (2)B A 1.55213A 加ABCD AD =6E AD AE =2(1)1E F F;(2)AF CE AFCE ⊙O AB 10cm AC 6cm ∠ACB ⊙O D AD CA CB CD OD P ADB P PE ⊥OD E △OPE M P B A M y =−+bx+c 12x 2A(1,3)B(0,1)A x C 1M BC MH ⊥BC H ME ⊥x E BC F M △MFH 2AB y P △ABP △ABC P参考答案与试题解析2023年湖南省长沙市中考数学试卷试卷一、 选择题 (本题共计 10 小题 ,每题 3 分 ,共计30分 )1.【答案】D【考点】无理数的识别【解析】无理数就是无限不循环小数.理解无理数的概念,一定要同时理解有理数的概念,有理数是整数与分数的统称.即有限小数和无限循环小数是有理数,而无限不循环小数是无理数.据此解答即可.【解答】解:、,是整数,属于有理数,故此选项不符合题意;、,是整数,属于有理数,故此选项不符合题意;、是分数,属于有理数,故此选项不符合题意;、属于无理数,故此选项符合题意.故选:.2.【答案】D【考点】轴对称图形【解析】此题暂无解析【解答】解:只有沿某条直线折叠后直线两旁的部分能够完全重合,是轴对称图形,其它三个不是轴对称图形.故选.3.【答案】C【考点】整式的混合运算【解析】根据各个选项中的式子可以计算出正确的结果,从而可以解答本题.【解答】A =28–√32B =24–√2c 14D 10−−√D D D (4)313−m 22÷5322=,故选项错误(1)=,故选项正确(2)=,故选项错误(3)故选:.4.【答案】C【考点】三角形三边关系【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答5.【答案】A【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的形式,其中,为整数.确定的值时,要看把原数变成时,小数点移动了多少位,的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值时,是正整数;当原数的绝对值时,是负整数.【解答】亿==.6.【答案】C【考点】平行线的性质垂线【解析】先根据平行线的性质得出的度数,再由得出,进而可得出结论.【解答】解:直线,,.,,.故选.7.【答案】C(m 4)3m 13B m(m−1)−m m 2C 2÷m 5m 32m 2D C a ×10n 1≤|a |<10n n a n ≥10n <1n 2680268000000000 2.68×1011∠BAC AC ⊥AD ∠CAD =90∘∵AB//CD ∠ACD =58∘∴∠BAC =−∠ACD =−=180∘180∘58∘122∘∵AC ⊥AD ∴∠CAD =90∘∴∠BAD =∠BAC −∠CAD =−=122∘90∘32∘C折线统计图【解析】根据众数的定义和给出的数据可直接得出答案.【解答】解:根据统计图可得:分的人数有个,人数最多,则众数是.故选.8.【答案】B【考点】在数轴上表示不等式的解集解一元一次不等式组【解析】,解不等式①得:,解不等式②得:,则不等式组的解集为.【解答】解:解不等式①得:,解不等式②得:,则不等式组的解集为.故选.9.【答案】C【考点】一次函数的性质【解析】根据一次函数的图象与系数的关系即可得出结论.【解答】解:、∵函数中,,,∴该函数的图象经过一、二、四象限,故本选项错误;、时,,故本选项错误;、∵函数中,,则随的增大而减小,直线与轴的交点为,∴当时,,故本选项正确;、∵函数中,,,∴当值增大时,函数值减小,故本选项错误;故选.10.90590C −2x+5≥3①<②x−12x 3x ≤1x <3x ≤1 −2x+5≥3①,<②,x−12x 3x ≤1x <3x ≤1B A y =−2x+1k =−2<0b =1>0B x =−2y =−2×(−2)+1=5C y =−2x+1k =−2<0y x x (,0)12x >1y <0D y =−2x+3k =−2<0b =1>0x y C列表法与树状图法概率公式【解析】此题暂无解析【解答】解:根据列举法可得:(男,女1)(男,女2)(女1,女2)一共有种情况,恰好是一男一女的有种情况,所以,(恰好是一男一女)故选.二、 填空题 (本题共计 6 小题 ,每题 3 分 ,共计18分 )11.【答案】【考点】因式分解-运用公式法【解析】直接利用完全平方公式分解因式得出答案.【解答】原式=.12.【答案】【考点】算术平均数【解析】此题暂无解析【解答】解:由题意得,这组数据的平均数为:.故答案为:.13.32P =.23B (5x−2y)2(5x−2y)21=1−2−1+5+1+2+161等边三角形的性质等腰三角形的性质三角形的外角性质三角形内角和定理【解析】由等边三角形的性质可得,再由等边对等角可得,利用三角形的外角性质可得的度数,再结合,可得的度数,利用,可得的度数,进而得到答案.【解答】解:是等边三角形,.,.,,.,.,,.故答案为:.14.【答案】【考点】反比例函数系数k 的几何意义【解析】根据=利用反比例函数系数的几何意义即可求出值,再根据函数在第一象限有图象即可确定的符号,此题得解.【解答】解:∵轴于点,且,∴,∴.∵反比例函数在经过第一象限,∴.故答案为:15.【答案】【考点】∠AED =∠ADE =60∘∠BAE =∠ABE ∠ABE ∠ABC =50∘∠CBD BC =BD ∠CDB ∵△AED ∴∠AED =∠ADE =60∘∵AE =BE ∴∠BAE =∠ABE ∵∠AED =∠ABE+∠BAE ∴2∠ABE =60∘∴∠ABE =30∘∵∠ABC =50∘∴∠CBD =∠ABC −∠ABE =−=50∘30∘20∘∵BC =BD ∴∠C =∠BDC ===−∠CBD 180∘2−180∘20∘280∘∴∠ADC =∠ADE+∠BDC =+=60∘80∘140∘140∘4S △AOB 2k k k AB ⊥x B =2S △AOB =|k |=2S △AOB 12k =±4k =4 4.50∘圆周角定理垂径定理【解析】由垂径定理和“等弧所对的圆周角是所对的圆心角的一半”推知,得到答案.【解答】解:∵在中,直径垂直于弦,∴,∴.故答案为.16.【答案】【考点】圆的有关概念【解析】经过线段最小的圆即为以为直径的圆,求出半径即可.【解答】解:每个圆周上点就可以有一个内部交点,所以当这些交点不重合的时候,圆内交点最多,所以,本题等价于将个点个分组共有多少组,显然应该是:.三、 解答题 (本题共计 9 小题 ,每题 8 分 ,共计72分 )17.【答案】解:原式.【考点】特殊角的三角函数值负整数指数幂零指数幂实数的运算【解析】此题暂无解析【解答】解:原式.18.【答案】∠DOB =2∠C ⊙O CD AB =ADˆBD ˆ∠DOB =2∠C =50∘50∘3cmAB AB 464=156×5×4×34×3×2×1=2×−1×9+−1=2+73–√23–√3–√=2×−1×9+−1=2+73–√23–√3–√−2ab ++2ab −3222−2+22原式==,当,=时,原式=.【考点】整式的混合运算——化简求值【解析】原式利用完全平方公式,以及单项式乘以多项式法则计算,去括号合并得到最简结果,把与的值代入计算即可求出值.【解答】原式==,当,=时,原式=.19.【答案】解:如图,过点作,垂足为点,交的延长线于点.由题意知,四边形和四边形均为矩形.设.在中,,∴,在中,,,∵,∴,∵,∴,解得,∵,∴,∴ .答:天和核心舱的高度为.【考点】解直角三角形的应用-仰角俯角问题【解析】此题暂无解析【解答】解:如图,过点作,垂足为点,交的延长线于点.由题意知,四边形和四边形均为矩形.设.−2ab ++2ab −3a 2b 2a 2−2+a 2b 2a =−12b 4−2×+16=14312a b −2ab ++2ab −3a 2b 2a 2−2+a 2b 2a =−12b 4−2×+16=14312A AF ⊥MN F BC E MBCN NCEF AE =xm Rt △AEC ∠AEC =90∘CE =AE =x Rt △ABE ∠AEB =90∘∠ABE =22∘tan =22∘AE BE BE =≈=x AE tan22∘x 0.4052BE−CE =BC x−x =2452x =16EF =BM =1.6AF =AE+EF =16+1.6=17.617.6−1=16.616.6m A AF ⊥MN F BC E MBCN NCEF AE =xm在中,,∴,在中,,,∵,∴,∵,∴,解得,∵,∴,∴ .答:天和核心舱的高度为.20.【答案】解:被调查的学生共有(人).故答案为:.由数据信息可得,组有人,则组有人.补全频数分布直方图如图所示.(人).答:八年级学生中周末两天读书时间不少于分钟的约有人.【考点】频数(率)分布直方图扇形统计图用样本估计总体【解析】此题暂无解析【解答】解:被调查的学生共有(人).故答案为:.由数据信息可得,组有人,则组有人.补全频数分布直方图如图所示.Rt △AEC ∠AEC =90∘CE =AE =x Rt △ABE ∠AEB =90∘∠ABE =22∘tan =22∘AE BE BE =≈=x AE tan22∘x 0.4052BE−CE =BC x−x =2452x =16EF =BM =1.6AF =AE+EF =16+1.6=17.617.6−1=16.616.6m (1)4÷20%=2020B 8D 2108(3)400×=1606+22090160(1)4÷20%=2020B 8D 2组所对应的扇形圆心角是.故答案为:.(人).答:八年级学生中周末两天读书时间不少于分钟的约有人.21.【答案】解:.证明:∵,∴.∵,,∴,∴,∴.在和中,∴,∴,,∴,即.【考点】全等三角形的性质与判定【解析】无无【解答】解:.证明:∵,∴.∵,,∴,∴,∴.在和中,∴,∴,,∴,即.同理可证,∴,,∴,∴.故答案为:.(2)C ×=620360∘108∘108(3)400×=1606+22090160(1)BE =DE+AD ∠ACB =90∘∠ACD+∠BCD =90∘AD ⊥CE BE ⊥CE ∠D =∠BEC =90∘∠CBE+∠BCD =90∘∠ACD =∠CBE △ACD △CBE ∠ACD =∠CBE,∠D =∠BEC,AC =BC,△ACD ≅△CBE(AAS)CE =AD BE =CD CD =CE+DE =AD+DEBE =DE+AD m−n(1)BE =DE+AD ∠ACB =90∘∠ACD+∠BCD =90∘AD ⊥CE BE ⊥CE ∠D =∠BEC =90∘∠CBE+∠BCD =90∘∠ACD =∠CBE △ACD △CBE ∠ACD =∠CBE,∠D =∠BEC,AC =BC,△ACD ≅△CBE(AAS)CE =AD BE =CD CD =CE+DE =AD+DE BE =DE+AD (2)△ACD ≅△CBE CE =AD BE =CD CE =CD+DE =BE+DE BE =AD−DE =m−n m−n22.【答案】解:设品牌圆珠笔的进货单价是元,品牌圆珠笔的进货单价是元,根据题意可得解得答:品牌圆珠笔的进货单价是元,品牌圆珠笔的进货价是元.设购进品牌圆珠笔支,购进品牌圆珠笔支,则,解得.经检验,不等式的解符合题意.答:最多能购进支品牌圆珠笔.【考点】二元一次方程组的应用——其他问题一元一次不等式的实际应用【解析】此题暂无解析【解答】解:设品牌圆珠笔的进货单价是元,品牌圆珠笔的进货单价是元,根据题意可得解得答:品牌圆珠笔的进货单价是元,品牌圆珠笔的进货价是元.设购进品牌圆珠笔支,购进品牌圆珠笔支,则,解得.经检验,不等式的解符合题意.答:最多能购进支品牌圆珠笔.23.【答案】【考点】平行四边形的性质勾股定理列表法与树状图法反比例函数综合题二次函数的应用【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答24.【答案】(1)A x B y {20x+30y =102,30x+40y =144,{x =2.4,y =1.8.A 2.4B 1.8(2)A n B (1.5n+5)2.4n+1.8(1.5n+5)≤213n ≤4040A (1)A x B y {20x+30y =102,30x+40y =144,{x =2.4,y =1.8.A 2.4B 1.8(2)A n B (1.5n+5)2.4n+1.8(1.5n+5)≤213n ≤4040A∵是的直径,∴==,∵的平分线交于,∴==,∴=,∴=,∴=,∴===;=.证明如下:延长到,使=,∵=,=,∴=,在和中,,∴,∴=,=,∴==,为等腰直角三角形,∴==.连接,,∵,∴=,∵点为的内心,∴=,在和中,,∴,∴==,∴点在以为弦,并且所对的圆周角为的两段劣弧上(分左右两种情况):设弧所在圆的圆心为,∵=,∴=,∴==,∴的长为=,∴点的路径长为.【考点】圆的综合题【解析】AB ⊙O ∠ACB ∠ADB 90∘∠ACB ⊙O D ∠ACD ∠BCD 45∘AD BD A +B D 2D 2AB 4AD BD AB CA+CB CD CA F AF CB ∠CBD+∠CAD 180∘∠FAD+∠CAD 180∘∠CBD ∠FAD △ADF △BDC △ADF ≅△BDC(SAS)CD FD ∠CDB ∠FDA ∠CDF ∠ADB 90∘△CDF CA+CB CF CD OM PM PE ⊥OD ∠PEO 90∘M △OPE ∠OMP 135∘△OMD △OMP △OMD ≅△OMP(SAS)∠OMD ∠OMP 135∘M OD 135∘OD OMD O ′∠OMD 135∘∠OO D ′90∘O O ′OD πM π此题暂无解析【解答】此题暂无解答25.【答案】将,,代入,,解得,,∴抛物线的解析式为,∴顶点坐标为;延长交轴于点,由对称性得.则=,=,设直线的解析式为=,则有,解得,∴直线的解析式为,设,则,∴=,∵于点,轴,∴=,=,∴=,∴在和中,,∴,∴=,∴,,∴的周长=,当=时,的周长最大,最大值为 ,此时点的坐标为.∵,为公共角,∴.∴=.当=时,,∵,,=,∴,∴.当=时,,A(1,3)B(0,1)y =−+bx+c12x 2 −+b +c =312c =1 b =52c =1y =−+x+112x 252(,)52338CA y D C(4,3)CD 4BD 2BC y kx+m { 4k +m=3m=1 k =12m=1BC y =x+112M(a,−+a +1)12a 252F(a,a +1)12MF ME−EF =−+2a 12a 2MH ⊥BC H ME ⊥x ∠M +∠MFH 90∘∠C +∠MFH 90∘∠M ∠C Rt △MFH Rt △BDC tan ∠C ====tan ∠M BD CD 2412=FH MH 12FH :MH :MF 1:2:5–√FH =MF 5–√5MH =MF 25–√5△FMH FH+MH+MF =MF +MF +MF =(+1)MF =(+1)(−+2a)5–√525–√535–√535–√512a 2=(−)(a −2+3+55–√10)26+105–√5a 2△FMH 6+105–√5M (2,4)==AD BD DB CD 12∠CDB △ABD ∽△BCD ∠ABD ∠BCD 1∘∠PAB ∠ABC =PB AC AB BC BC ==2(0−4+(1−3)2)2−−−−−−−−−−−−−−−√5–√AB ==(0−1+(1−3)2)2−−−−−−−−−−−−−−−√5–√AC 3PB =32(0,)P 1522∘∠PAB ∠BAC =PB BC AB AC–√∴,∴,∴,综上所述满足条件的点有,.【考点】二次函数综合题【解析】(1)将,,代入抛物线,即可得出答案;(2)延长交轴于点,由点可求得,由=,设,求得,则,由勾股定理得,,所以的周长可用表示,最后利用二次函数的性质解决问题;(3)由,为公共角,可得.从而=.分当=时,当=时两种情况讨论即可得出答案.【解答】将,,代入,,解得,,∴抛物线的解析式为,∴顶点坐标为;延长交轴于点,由对称性得.则=,=,设直线的解析式为=,则有,解得,∴直线的解析式为,设,则,∴=,∵于点,轴,∴=,=,∴=,∴在和中,,∴,∴=,∴,,∴的周长=,=PB 25–√5–√3PB =103(0,)P 2133P (0,)52(0,)133A(1,3)B(0,1)y =−+bx+c12x 2CA y D C(4,3)=BD CD 12tan ∠C tan ∠M ==FH MH 12M(a,−+a +1)12a 252F(a,a +1)12MF =−+2a 12a 2FH =MF,MH =MF 5–√525–√5△MFH MF ==AD BD BD CD 12∠CDB △ABD ∽△BCD ∠ABD ∠BCD 1∘∠PAB ∠ABC 2∘∠PAB ∠BAC A(1,3)B(0,1)y =−+bx+c12x 2 −+b +c =312c =1 b =52c =1y =−+x+112x 252(,)52338CA y D C(4,3)CD 4BD 2BC y kx+m { 4k +m=3m=1 k =12m=1BC y =x+112M(a,−+a +1)12a 252F(a,a +1)12MF ME−EF =−+2a 12a 2MH ⊥BC H ME ⊥x ∠M +∠MFH 90∘∠C +∠MFH 90∘∠M ∠C Rt △MFH Rt △BDC tan ∠C ====tan ∠M BD CD 2412=FH MH 12FH :MH :MF 1:2:5–√FH =MF 5–√5MH =MF 25–√5△FMH FH+MH+MF =MF +MF +MF =(+1)MF =(+1)(−+2a)5–√525–√535–√535–√512a 2=(−)(a −2+3+55–√10)26+105–√56+10–√当=时,的周长最大,最大值为 ,此时点的坐标为.∵,为公共角,∴.∴=.当=时,,∵,,=,∴,∴.当=时,,∴,∴,∴,综上所述满足条件的点有,.a 2△FMH 6+105–√5M (2,4)==AD BD DB CD 12∠CDB △ABD ∽△BCD ∠ABD ∠BCD 1∘∠PAB ∠ABC =PB AC AB BC BC ==2(0−4+(1−3)2)2−−−−−−−−−−−−−−−√5–√AB ==(0−1+(1−3)2)2−−−−−−−−−−−−−−−√5–√AC 3PB =32(0,)P 1522∘∠PAB ∠BAC =PB BC AB AC =PB 25–√5–√3PB =103(0,)P 2133P (0,)52(0,)133。
2023年长沙市初中学业水平考试试卷数学1.下列各数中,是无理数的是()A.17B.πC.1-D.02.下列图形中,是轴对称图形的是()A. B. C. D.3.下列计算正确的是()A.235x x x ⋅= B.336()x x = C.2(1)1x x x +=+ D.22(21)41a a -=-4.下列长度的三条线段,能组成三角形的是()A .1,3,4B .2,2,7C .4,5,7D .3,3,65.2022年,长沙市全年地区生产总值约为1400000000000元,比上年增长4.5%.其中数据1400000000000用科学记数法表示为()A .121.410⨯B .130.1410⨯C .131.410⨯D .111.410⨯6.如图,直线//m 直线n ,点A 在直线n 上,点B 在直线m 上,连接AB ,过点A 作AC AB ⊥交直线m 于点C .若140O ∠=,则2∠的度数为()A.30oB.40oC.50oD.60o7.长沙市某一周内每口最高气温情况如图所示,下列说法中错误的是()A .这周最高气温是32℃B .这组数据的中位数是30C .这组数据的众数是24D .周四与周五的最高气温相差8℃8.不等式组24010x x +>⎧⎨-≤⎩的解集在数轴上表示正确的是()A.B.C.D.9.下列一次函数中,y 随x 的增大而减小的函数是()A.21y x =+ B.4y x =- C.2y x= D.1y x =-+10.“千门万户瞳瞳日,总把新桃换旧符”.春节是中华民族的传统节日,古人常用写“桃符”的方式来祈福避祸,而现在,人们常用贴“福”字、贴春联、挂灯笼等方式来表达对新年的美好祝愿.某商家在春节期间开展商品促销活动,顾客凡购物金额满100元,就可以从“福”字、春联、灯笼这三类礼品中免费领取一件.礼品领取规则:顾客每次从装有大小、形状、质地都相同的三张卡片(分别写有“福”字、春联、灯笼)的不透明袋子中,随机摸出一张卡片,然后领取一件与卡片上文字所对应的礼品.现有2名顾客都只领取了一件礼品,那么他们恰好领取同一类礼品的概率是()A.19 B.16C.13D.12二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)11.分解因式:2100a -=.12.睡眠管理作为“五项管理”中重要的内容之一,也是学校教育重点关注的内容.某老师了解到班上某位学生的5天睡眠时间(单位:小时)如下:10,9,10,8,8,则该学生这5天的平均睡眠时间是小时.13.如图,已知50O ABC ∠=,点D 在BA 上,以点B 为圆心,BD 长为半径画弧,交BC 于点E ,连接DE ,则BDE ∠的度数是度.14.如图,在平面直角坐标系中,点A 在反比例函数ky x=(k 为常数,0k >,0x >)的图象上,过点A 作x 轴的垂线,垂足为B ,连接OA .若OAB ∆的面积为1912,则k =___________.15.如图,点,,A B C 在半径为2的⊙O 上,60O ACB ∠=,OD AB ⊥,垂足为E ,交⊙O 于点D ,连接OA ,则OE 的长度为.16.毛主席在《七律二首·送瘟神》中写道“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”.我们把地球赤道看成一个圆,这个圆的周长大约为“八万里”.对宇宙千百年来的探索与追问,是中华民族矢志不渝的航天梦想.从古代诗人屈原发出的《天问》,到如今我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”,太空探索无止境,伟大梦想不止步.2021年5月15日,我国成功实现火星着陆.科学家已经探明火星的半径大约是地球半径的12,若把经过火星球心的截面看成是圆形的,则该圆的周长大约为万里.三、解答题(本大题共9个小题,第17、18、19题每小题6分,第20、21题每小题8分,第22、23题每小题9分,第24、25题每小题10分,共72分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.计算:011(2023)2sin 45()2o----.18.先化简,再求值:2(2)(2)2(3)3a a a a a -+-++,其中13a =.19.2023年5月30日9点31分,“神舟十六号”载人飞船在中国酒泉卫星发射中心点火发射,成功把三名航天员送入到中国空间站.如图,在发射的过程中,飞船从地面O 处发射,当飞船到达A 点时,从位于地面C 处的雷达站测得AC 的距离是8km,仰角为30O ;10s 后飞船到达B 处,此时测得仰角为45O .(1)求点A离地面的高度AO;(2)求飞船从A处到B处的平均速度.≈)(结果精确到0.1km/s,参考数据: 1.7320.为增强学生安全意识,某校举行了一次全校3000名学生参加的安全知识竞赛.从中随机抽取n名学生的竞赛成绩进行了分析,把成绩(满分为100分,所有竞赛成绩均不低于60分)分成四个等级(D:60<x<70;C:70<x<80;B:80<x<90;A:90<x<100),并根据分析结果绘制了不完整的频数分布直方图和扇形统计图.请根据以上信息,解答下列问题:(1)填空:n=,m=;(2)请补全频数分布直方图;(3)扇形统计图中B等级所在扇形的圆心角度数为度;(4)若把A等级定为“优秀”等级,请你估计该校参加竞赛的3000名学生中达到“优秀”等级的学生人数.21.如图,,,AB AC CD AB BE AC =⊥⊥,垂足分别为,D E .(1)求证:ABE ACD ∆≅∆;(2)若6,8AE CD ==,求BD 的长.22.为提升学生身体素质,落实教育部门“在校学生每天锻炼时间不少于1小时”的文件精神.某校利用课后服务时间,在八年级开展“体育赋能,助力成长”班级篮球赛,共16个班级参加.(1)比赛积分规定:每场比赛都要分出胜负,胜一场积3分,负一场积1分.某班级在15场比赛中获得总积分为41分,问该班级胜负场数分别是多少?(2)投篮得分规则:在3分线外投篮,投中一球可得3分,在3分线内(含3分线)投篮,投中一球可得2分.某班级在其中一场比赛中,共投中26个球(只有2分球和3分球),所得总分不少于56分,问该班级这场比赛中至少投中了多少个3分球?23.如图,▱ABCD 中,DF 平分ADC ∠,交BC 于点E ,交AB 的延长线于点F .(1)求证:AD AF =;(2)若6,3,120O AD AB A ==∠=,求BF 的长和ADF ∆的面积.24.如图,点,,A B C 在⊙O 上运动,满足222AB BC AC =+,延长AC 至点D ,使得DBC CAB ∠=∠,点E 是弦AC 上一动点(不与点,A C 重合),过点E 作弦AB 的垂线,交AB 于点F ,交BC 的延长线于点N ,交⊙O 于点M (点M 在劣弧AC 上).(1)BD 是⊙O 的切线吗?请作出你的判断并给出证明;(2)记BDC ∆,ABC ∆,ADB ∆的面积分别为1S ,2S ,S ,若()212S S S =,求2(tan )D 的值;(3)若⊙O 的半径为1,设FM x =,FE FN y ⋅=,试求y 关于x 的函数解析式,并写出自变量x 的取值范围.25.我们约定:若关于x 的二次函数21111y a x b x c =++与22222y a x b x c =++同时满足22121()0b b c a ++-=,202312()0b b -≠.则称函数1y 与函数2y 互为“美美与共”函数.根据该约定,解答下列问题:(1)若关于x 的二次函数2123y x kx =++与22y mx x n =++互为“美美与共”函数,求,,k m n 的值;(2)对于任意非零实数,r s ,点(,)P r t 与点(,)()Q s t r s ≠始终在关于x 的函数212y x rx s =++的图象上运动,函数2y 与1y 互为“美美与共”函数.①求函数2y 的图象的对称轴;②函数2y 的图象是否经过某两个定点?若经过某两个定点,求出这两个定点的坐标;否则,请说明理由;(3)在同一平面直角坐标系中,若关于x 的二次函数21y ax bx c =++与它的“美美与共”函数2y 的图象顶点分别为点A ,点B ,函数1y 的图象与x 轴交于不同两点,C D ,函数2y 的图象与x 轴交于不同两点,E F .当CD EF =时,以,,,A B C D 为顶点的四边形能否为正方形?若能,求出该正方形面积的取值范围;若不能请说明理由.2023年长沙市初中学业水平考试数学试卷参考答案一、选择题.1.B2.D3.A4.C5.A6.C7.B 8.A 9.D10.C二、填空题.11.(10)(10)a a +-12.9136514.19615.116.4三、解答题.17.1-18.466a -,19.(1)4AO km =(2)0.3/v km s≈20.(1)150,36(2)略(3)144(4)480人21.(1)证明:90O AB AC A A AEB ADC =⎧⎪∠=∠⎨⎪∠=∠=⎩,所以ABE ACD ∆≅∆.(2)106AB AE AD AE ====,.所以4BD AB AD =-=.22.(1)胜13场负2场;(2)至少投进4个3分球.23.(1)证明:DE 平分ADC ∠,ADE CDE ∴∠=∠.//AB CD AFD CDE ∴∠=∠ .AFD ADE ∴∠=∠AF AD ∴∠=∠.(2)过D 作DH BA ⊥交BA 延长线于H .633BF AF AB AD AB =-=-=-=.602O HAD DH AD ∠=∴==,12AFD S AF DH ∆∴== .24.(1)22290O AB BC AC ACB AB =+∴∠=,,为直径.+90OA ABC ∴∠∠=A DBC ∠=∠+90O A DBC ∴∠∠=BD ∴为⊙O 的切线.(2)12111()222S DC BC S AC BC S DC AC BC ===+ ,,.()22222212S S S DC AC DC AC DC BC AC =∴+=∴+= .22221DC AC BC BC ∴+=设tan D m ∠=,则2221151,2m m m ++=∴=.(3)~,ABC NBF BC BN AB BF∆∆∴= ~,ABC AEF AE AC AB AF ∆∆∴= ~,AEF NBF EF FN AF BF ∆∆∴=y AF BF ∴= 22AF BF FM x == (01)y x x ∴=<≤.25.(1)3,2,1m n k ===-(2)32r sr s r +-=∴=- 22221321y sx rx rx rx =-+=--+对称轴13x =-222321(32)1y rx rx x x =--+=--+令2320x x --=,得1220,3x x ==-.所以过定点2(01)13⎛⎫- ⎪⎝⎭,,,.(3)2212,y ax bx c y cx bx a=++=-+2244(,,2424b ac b b ac b A B a a c c ⎛⎫--- ⎪⎝⎭224,44422C Dx x ac b CD b ac a --∴==∴-=.44,,CD EF a c a c=∴=∴= .当a c =-时,222444b ac b a -=+=,2244,01a a ∴<∴<<.2222S a∴==>.当a c =时,无法构成正方形.综上:a c =-时,存在正方形2S >.。
2021年中考数学冲刺挑战压轴题专题汇编(湖南长沙卷)02挑战压轴题(填空题)1.(2020年长沙)如图,点P在以MN为直径的半圆上运动(点P不与M、N重合),PQ⊥MN,NE平分∠MNP,交PM于点E,交PQ于点F。
(1)=+PMPEPQPF(2)若MNPMPN•=2,则=NQMQ【答案】(1)1 (2)21-5【解析】90901===∴∴=∴∠=∠=∠∴︒=∠+∠︒=∠+∠∠=∠∴∠=∴⊥PFEGMEPFGFEGPEPEGFPFPEEFPQFNPEFMNEQFNPNEPENMNEPNEMNPNEEPEGPFEGGFMNEG为菱形四边形,∵,平分∵,∥。
,连接)如图:作((2)由射影定理:MN QN PN •=2 ∵MN PM PN •=2∴QN=PM 设QN=PM=m MQ=x 则MN MQ PM •=2 215(2)51(2)15()(2-==∴---=∴+=∴a x QN MQ a a x a x x m 舍去)或2.(2019年长沙)如图,函数k y x=(k 为常数,k >0)的图象与过原点的O 的直线相交于A ,B 两点,点M 是第一象限内双曲线上的动点(点M 在点A 的左侧),直线AM 分别交x 轴,y 轴于C ,D 两点,连接BM 分别交x 轴,y 轴于点E ,F .现有以下四个结论:①△ODM 与△OCA 的面积相等;②若BM ⊥AM 于点M ,则∠MBA =30°;③若M 点的横坐标为1,△OAM为等边三角形,则2k =25MF MB =,则MD=2MA .其中正确的结论的序号是_______.【答案】①③④【解析】①设点A(m,km),M(n,kn),构建一次函数求出C,D坐标,利用三角形的面积公式计算即可判断.②△OMA不一定是等边三角形,故结论不一定成立.③设M(1,k),由△OAM为等边三角形,推出OA=OM=AM,可得1+k2=m2+2km,推出m=k,根据OM=AM,构建方程求出k即可判断.④如图,作MK∥OD交OA于K.利用平行线分线段成比例定理解决问题即可.解:①设点A(m,km),M(n,kn),则直线AC的解析式为y=-kmnx+kn+km,∴C(m+n,0),D(0,()m n kmn+),∴1()()1(),()2222 ODM OCAm n k m n k k m n kS n S m nmn m m m∆∆+++ =⨯⨯==⨯+⨯=,∴△ODM与△OCA的面积相等,故①正确;∵反比例函数与正比例函数关于原点对称,∴O是AB的中点,∵BM⊥AM,∴OM=OA,∴k=mn,∴A(m,n),M(n,m),∴),AM n m OM=-=∴AM不一定等于OM,∴∠BAM不一定是60°,∴∠MBA不一定是30°.故②错误,∵M点的横坐标为1,∴可以假设M(1,k),∵△OAM为等边三角形,∴OA=OM=AM,1+k2=m2+2km,∵m>0,k>0,∴m=k,∵OM=AM,∴(1-m)2+(k−km)2=1+k2,∴k2-4k+1=0,∴k m>1,∴k如图,作MK∥OD交OA于K.∵OF∥MK,∴25FM OKBM KB==,∴23OKOB=,∵OA =OB ,∴23OK OA =,∴21OK KA =, ∵KM ∥OD ,∴2DM OK AM AK ==,∴DM =2AM ,故④正确. 故答案为①③④.3.(2018年长沙)如图,点A ,B ,D 在⊙O 上,∠A =20°,BC 是⊙O 的切线,B 为切点,OD 的延长线交BC 于点C ,则∠OCB = 度.【答案】50°【解析】由圆周角定理易求∠BOC 的度数,再根据切线的性质定理可得∠OBC =90°,进而可求出求出∠OCB 的度数。
2021年湖南省长沙市中考数学模拟试卷(一)一、选择题(共12小题).1.计算的结果等于()A.±2B.2C.﹣2D.42.在平面直角坐标系中,点(4,﹣3)所在象限是()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.下列计算正确的是()A.B.(a﹣b)2=a2﹣b2C.3m•m=6m D.(﹣n3)2=n64.某正方体的每个面上都有一个汉字.它的一种平面展开图如图所示,那么在原正方体中,与“筑”字所在面相对的面上的汉字是()A.抗B.疫C.长D.城5.疫情期间,口罩的原材料提价,因而厂家决定对口罩进行提价,现有三种方案:(1)第一次提价5%,第二次提价10%;(2)第一次提价10%,第二次提价5%;(3)第一、二次提价均为7.5%,三种方案哪种提价最多,下列说法正确的是()A.方案(1)B.方案(2)C.方案(3)D.三种方案相同6.下列尺规作图,能确定AD是△ABC的中线的是()A.B.C.D.7.下列说法正确的是()A.为了解湖南省中学生的心理健康情况,宜采用普查的方式B.商场抽奖促销,中一等奖的概率是1%,则做100次这样的游戏一定会中一等奖C.一组数据1,3,3,3,4,8的中位数和众数都是3D.若甲、乙两个射击选手的平均成绩相同,且s甲2=0.01,s乙2=0.1,则应该选乙参赛8.关于x的方程x2+5x+m=0的一个根为﹣2,则另一个根是()A.﹣6B.﹣3C.3D.69.如图,已知AB是⊙O的切线,切点为A,OA=3,,则扇形OAC的面积为()A.B.3πC.πD.10.如图,一块等腰直角三角形板如图摆放,点E,G分别在AB,CD上,且AB∥CD,如果∠AEF=25°,那么∠CGF的大小为()A.25°B.65°C.30°D.45°11.《九章算术》中有一问题,“今有善行者一百步,不善行者六十步.今不善行者先行一百步,善行者追之.问:几何步几之?”其意思是:有一个善于走路的人和一个不善于走路的人.善于走路的人走100的同时,不善于走路的人只能走60步.现在不善于走路的人先走100步,善于走路的人追他,需要走多少步才能追上他?根据题意,可以求得答案为()A.250步B.200步C.160步D.320步12.如图,已知△ABC的三个顶点A(a,0)、B(b,0)、C(0,2a)(b>a>0),作△ABC关于直线AC的对称图形△AB′C,若点B′恰好落在y轴上,则的值为()A.B.C.D.二、填空题(共4个小题,每小题3分,共12分)13.分解因式:3ab2﹣3a=.14.某地区中考,将学生的初二的生物中考卷面成绩(满分100分)乘40%,加上初三的物理、化学卷面成绩(满分200分)乘80%作为该生的最后理科综合最终成绩.某学生生物成绩为90分,若该生理科综合最终成绩想不低于160分,则该生物理、化学卷面成绩至少是分.15.如图,在Rt△ABC,∠B=90°,∠ACB=50°.将Rt△ABC在平面内绕点A逆时针旋转到△AB'C'的位置,连接CC'.若AB∥CC',则旋转角的度数为°.16.如图,已知△ABC是等边三角形,点D,E,F分别是AB,AC,BC边上的点,∠EDF =120°,设.(1)若n=1,则=;(2)若,则n=.三、解答题(本大题共9个小题,第17、18、19题每小题6分,第20、21题每小题6分,第22、23题每小题6分,第24、25题每小题6分,共72分。
专题11 二次函数(解答题)1.(2021·湖南怀化市·中考真题)某超市从厂家购进A 、B 两种型号的水杯,两次购进水杯的情况如下表:(1)求A 、B 两种型号的水杯进价各是多少元?(2)在销售过程中,A 型水杯因为物美价廉而更受消费者喜欢.为了增大B 型水杯的销售量,超市决定对B 型水杯进行降价销售,当销售价为44元时,每天可以售出20个,每降价1元,每天将多售出5个,请问超市应将B 型水杯降价多少元时,每天售出B 型水杯的利润达到最大?最大利润是多少?(3)第三次进货用10000元钱购进这两种水杯,如果每销售出一个A 型水杯可获利10元,售出一个B 型水杯可获利9元,超市决定每售出一个A 型水杯就为当地“新冠疫情防控”捐b 元用于购买防控物资.若A 、B 两种型号的水杯在全部售出的情况下,捐款后所得的利润始终不变,此时b 为多少?利润为多少? 【答案】(1)A 型号水杯进价为20元,B 型号水杯进价为30元;(2)超市应将B 型水杯降价5元后,每天售出B 型水杯的利润达到最大,最大利润为405元;(3)A ,B 两种杯子全部售出,捐款后利润不变,此时b 为4元,利润为3000元. 【分析】(1)主要运用二元一次方程组,设A 型号水杯为x 元,B 型号水杯为y 元,根据表格即可得出方程组,解出二元一次方程组即可得A 、B 型号水杯的单价;(2)主要运用二次函数,由题意可设:超市应将B 型水杯降价z 元后,每天售出B 型水杯的利润达到最大,最大利润为w ,每个水杯的利润为()4430z --元;每降价1元,多售出5个,可得售出的数量为()205z +个,根据:利润=(售价-进价)×数量,可确定函数关系式,依据二次函数的基本性质,开口向下,在对称轴处取得最大值,即可得出答案;(3)根据(1)A 型号水杯为20元,B 型号水杯为30元.设10000元购买A 型水杯m 个,B 型水杯n 个,所得利润为W 元,可列出方程组,利用代入消元法化简得到利润W 的函数关系式,由于利润不变,所以令未知项的系数为0,即可求出b ,W . 【详解】(1)解:设A 型号水杯进价为x 元,B 型号水杯进价为y 元,根据题意可得:100200800020030013000x y x y +=⎧⎨+=⎩,解得:2030x y =⎧⎨=⎩,∴A 型号水杯进价为20元,B 型号水杯进价为30元.(2)设:超市应将B 型水杯降价z 元后,每天售出B 型水杯的利润达到最大,最大利润为w , 根据题意可得:()()4430205w z z =--+, 化简得:2550280w z z =-++, 当()505225b z a =-=-=⨯-时, 255505280405max w =-⨯+⨯+=,∴超市应将B 型水杯降价5元后,每天售出B 型水杯的利润达到最大,最大利润为405元. (3)设购买A 型水杯m 个,B 型水杯n 个,所得利润为W 元,根据题意可得:()203010000109m n W b m n +=⎧⎨=-+⎩①② 将①代入②可得:()100002010930mW b m -=-+⨯,化简得:()()106300043000W b m b m =--+=-+, 使得A ,B 两种杯子全部售出后,捐款后所得利润不变, 则40b -=,得4b =, 当4b =时,3000W =,∴A ,B 两种杯子全部售出,捐款后利润不变,此时b 为4元,利润为3000元. 【点睛】题目主要考察二元一次方程、一元二次函数的以及一次函数的应用,难点是对题意的理解及对函数和方程的综合运用.2.(2021·湖南中考真题)某商店从厂家以每件2元的价格购进一批商品,在市场试销中发现,此商品的月销售量y (单位:万件)与销售单价x (单位:元)之间有如下表所示关系:(1)根据表中的数据,在图中描出实数对(,)x y 所对应的点,并画出y 关于x 的函数图象; (2)根据画出的函数图象,求出y 关于x 的函数表达式; (3)设经营此商品的月销售利润为P (单位:万元). ①写出P 关于x 的函数表达式;②该商店计划从这批商品获得的月销售利润为10万元(不计其它成本),若物价局限定商品的销售单价不.得超过...进价的200%,则此时的销售单价应定为多少元? 【答案】(1)图象见详解;(2)216y x =-+;(3)①222032P x x =-+-;②销售单价应定为3元. 【分析】(1)由题意可直接进行作图;(2)由图象可得y 与x 满足一次函数的关系,所以设其关系式为y kx b =+,然后任意代入表格中的两组数据进行求解即可;(3)①由题意易得()2P x y =-,然后由(2)可进行求解;②由①及题意可得22203210x x -+-=,然后求解,进而根据销售单价不得超过进价的200%可求解. 【详解】解:(1)y 关于x 的函数图象如图所示:(2)由(1)可设y 与x 的函数关系式为y kx b =+,则由表格可把()()4,8,5,6代入得:4856k b k b +=⎧⎨+=⎩,解得:216k b =-⎧⎨=⎩, ∴y 与x 的函数关系式为216y x =-+; (3)①由(2)及题意可得:()()()22221622032P x y x x x x =-=--+=-+-; ∴P 关于x 的函数表达式为222032P x x =-+-; ②由题意得:2200x ≤⨯%,即4x ≤, ∴22203210x x -+-=, 解得:123,7x x ==, ∴3x =;答:此时的销售单价应定为3元. 【点睛】本题主要考查二次函数与一次函数的应用,熟练掌握二次函数与一次函数的应用是解题的关键.3.(2021·湖南永州市·中考真题)已知关于x 的二次函数21y x bx c =++(实数b ,c 为常数).(1)若二次函数的图象经过点(0,4),对称轴为1x =,求此二次函数的表达式; (2)若20b c -=,当3b x b -≤≤时,二次函数的最小值为21,求b 的值;(3)记关于x 的二次函数222y x x m =++,若在(1)的条件下,当01x ≤≤时,总有21y y ≥,求实数m 的最小值.【答案】(1)2124y x x -=+;(2)4;(3)4. 【分析】(1)将点(0,4)代入二次函数的解析式可得c 的值,根据二次函数的对称轴可得b 的值,由此即可得; (2)先求出二次函数的对称轴为2bx =-,再分0b ≤,02b <<和2b ≥三种情况,分别利用二次函数的性质可得一个关于b 的一元二次方程,解方程即可得;(3)先根据21y y ≥可得2340x x m ++-≥,令2334y x x m =++-,再根据二次函数的性质列出不等式,求解即可得. 【详解】解:(1)将点(0,4)代入21y x bx c =++得:4c =, 二次函数的对称轴为1x =,12b∴-=,解得2b =-, 则此二次函数的表达式为2124y x x -=+; (2)20b c -=,即2c b =,222213()24b y x bx b x b =++=++∴,则此二次函数的对称轴为2bx =-,由题意,分以下三种情况: ①当2bb ≤-,即0b ≤时, 在3b x b -≤≤内,1y 随x 的增大而减小, 则当x b =时,1y 取得最小值, 因此有22221b b b ++=,解得b =0b =>(不符题设,舍去); ②当32bb b -<-<,即02b <<时,在32b b x -≤≤-内,1y 随x 的增大而减小;在2bx b -<≤内,1y 随x 的增大而增大, 则当2bx =-时,1y 取得最小值, 因此有23214b =,解得2b =>或0b =-(均不符题设,舍去); ③当32bb -≥-,即2b ≥时, 在3b x b -≤≤内,1y 随x 的增大而增大, 则当3x b =-时,1y 取得最小值,因此有223(3)2124b b b -++=, 解得4b =或12b =-<(不符题设,舍去),综上,b 的值为4;(3)由(1)可知,2124y x x -=+,由21y y ≥得:22224x x m x x ++≥-+,即2340x x m ++-≥, 令2334y x x m =++-,在01x ≤≤内,3y 随x 的增大而增大,要使得当01x ≤≤时,总有23340y x x m =++-≥,则只需当0x =时,30y ≥即可,因此有40m -≥, 解得4m ≥,则实数m 的最小值为4. 【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质、解一元二次方程等知识点,较难的是题(2),正确分三种情况讨论是解题关键.4.(2021·湖南长沙市·中考真题)我们不妨约定:在平面直角坐标系中,若某函数图象上至少存在不同的两点关于y 轴对称,则把该函数称之为“T 函数”,其图象上关于y 轴对称的不同两点叫做一对“T 点”.根据该约定,完成下列各题.(1)若点()1,A r 与点(),4B s 是关于x 的“T 函数”()()240,0,0,.x x y tx x t t ⎧-<⎪=⎨⎪≥≠⎩是常数的图象上的一对“T 点”,则r =______,s =______,t =______(将正确答案填在相应的横线上);(2)关于x 的函数y kx p =+(k ,p 是常数)是“T 函数”吗?如果是,指出它有多少对“T 点”;如果不是,请说明理由;(3)若关于x 的“T 函数”2y ax bx c =++(0a >,且a ,b ,c 是常数)经过坐标原点O ,且与直线:l y mx n =+(0m ≠,0n >,且m ,n 是常数)交于()11,M x y ,()22,N x y 两点,当1x ,2x 满足()11211x x --+=时,直线l 是否总经过某一定点?若经过某一定点,求出该定点的坐标;否则,请说明理由.【答案】(1)4,1,4-;(2)当0k ≠时,关于x 的函数y kx p =+(,k p 是常数)不是“T 函数”,理由见解析;当0k =时,关于x 的函数y kx p =+(,k p 是常数)是“T 函数”,它有无数对“T 点”;(3)直线l 总经过一定点,该定点的坐标为(1,0). 【分析】(1)先根据关于y 轴对称的点坐标变换规律可得,r s 的值,从而可得点A 的坐标,再将点A 的坐标代入“T 函数”即可得;(2)分0k ≠和0k =两种情况,当0k ≠时,设点000(,)(0)x y x ≠与点00(,)x y -是一对“T 点”,将它们代入函数解析式可求出0k =,与0k ≠矛盾;当0k =时,y p =是一条平行于x 轴的直线,是“T 函数”,且有无数对“T 点”;(3)先将点(0,0)O 代入2y ax bx c =++可得0c,再根据“T 函数”的定义可得0b =,从而可得2y ax =,与直线y mx n =+联立可得12,x x 是方程20mx n ax --=的两实数根,然后利用根与系数的关系可得1212,m n x x x x a a+==-,最后根据()11211x x --+=化简可得n m =-,从而可得y mx m =-,由此即可得出答案. 【详解】解:(1)由题意得:点()1,A r 与点(),4B s 关于y 轴对称,4,1r s ∴==-,()1,4A ∴, 10>,∴将点()1,4A 代入2y tx =得:4t =,故答案为:4,1,4-;(2)由题意,分以下两种情况: ①当0k ≠时,假设关于x 的函数y kx p =+(k ,p 是常数)是“T 函数”,点000(,)(0)x y x ≠与点00(,)x y -是其图象上的一对“T 点”,则0000kx p y kx p y +=⎧⎨-+=⎩,解得0k =,与0k ≠相矛盾,假设不成立,所以当0k ≠时,关于x 的函数y kx p =+(,k p 是常数)不是“T 函数”; ②当0k =时,函数y kx p p =+=是一条平行于x 轴的直线,是“T 函数”,它有无数对“T 点”;综上,当0k ≠时,关于x 的函数y kx p =+(,k p 是常数)不是“T 函数”;当0k =时,关于x 的函数y kx p =+(,k p 是常数)是“T 函数”,它有无数对“T 点”;(3)由题意,将(0,0)O 代入2y ax bx c =++得:0c,2y ax bx ∴=+,设点333(,)(0)x y x ≠与点33(,)x y -是“T 函数”2y ax bx =+图象上的一对“T 点”,则23332333ax bx y ax bx y ⎧+=⎨-=⎩,解得0b =, 2(0)y ax a ∴=>,联立2y ax y mx n⎧=⎨=+⎩得:20mx n ax --=,“T 函数”2y ax =与直线y mx n =+交于点()11,M x y ,()22,N x y ,12,x x ∴是关于x 的一元二次方程20mx n ax --=的两个不相等的实数根,1212,m n x x x x a a ∴+==-, ()11211x x --+=,2211x x x x +=∴,即m na a=-, 解得n m =-,则直线l 的解析式为y mx m =-, 当1x =时,0y m m =-=,因此,直线l 总经过一定点,该定点的坐标为(1,0). 【点睛】本题考查了关于y 轴对称的点坐标变换规律、二次函数与一次函数的综合、一元二次方程根与系数的关系等知识点,掌握理解“T 函数”和“T 点”的定义是解题关键.5.(2021·湖南株洲市·中考真题)已知二次函数()20y ax bx c a =++>.(1)若12a =,2b c ==-,求方程20ax bx c ++=的根的判别式的值; (2)如图所示,该二次函数的图像与x 轴交于点()1,0A x 、()2,0B x ,且120x x <<,与y 轴的负半轴交于点C ,点D 在线段OC 上,连接AC 、BD ,满足 ACO ABD ∠=∠,1bc x a-+=. ①求证:AOC DOB ≅;②连接BC ,过点D 作DE BC ⊥于点E ,点()120,F x x -在y 轴的负半轴上,连接AF ,且ACO CAF CBD ∠=∠+∠,求1cx 的值. 【答案】(1)=8∆ (2)①证明见解析;②1c x =2【分析】(1)根据判别式公式代入求解即可.(2)①通过条件,得到OC=OB ,再根据ASA 即可得到两个三角形角形全等. ②通过分析条件,证明AOF DEB △△,得到AO OFDE EB=,再根据相关的线段转换长度,代入求解即可. 【详解】解:(1)当12a =,2b c ==-时,方程为:212202x x --=, ()()2214242=82b ac ∆=-=--⨯⨯-,(2)①证明:∵12b x x a +=-,且1bc x a-+=,∴2x c =-, ∴OC OB c ==, 在AOC △与DOB 中,90ACO ABDOC OBAOC DBO ⎧∠=∠⎪=⎨⎪∠=∠=⎩, ∴()AOC DOB ASA ≅△△.②解:ACO CAF CBD ∠=∠+∠,ACO CFA CAF ∠=∠+∠, ∴CFA CBD ∠=∠, ∵DE BC ⊥, ∴90DEB ∠=, 又∵90AOF ∠=, ∴AOF DEB △△, ∴AO OFDE EB=, ∵OC OB c ==,且90COB ∠=, ∴45OCB ∠=,BC =, 在DEC Rt △中,45OCB ∠=,∴DC ==,又∵AOC DOB ≅△△,∴1OD OA x ==-,又∵OC OD DC =+,∴1DC c x =-+,)122DE CE DC c x ===-+,∴))1122EB BC CE c x c x =-=--+=-+, ∵AO OF DE EB=,1122x x --= , 即:21120c c x x ⎛⎫--= ⎪⎝⎭,∴1c x =2或1c x =-1(舍), 【点睛】本题考查的是二次函数与一元二次方程的关系,韦达定理,以及一元二次方程的解法,三角形全等和相似等相关知识点,根据题意能够找见相关等量关系是解题关键 .6.(2021·湖南娄底市·中考真题)如图,在直角坐标系中,二次函数2y x bx c =++的图象与x 轴相交于点(1,0)A -和点(3,0)B ,与y 轴交于点C .(1)求b c 、的值;(2)点(,)P m n 为抛物线上的动点,过P 作x 轴的垂线交直线:l y x =于点Q .①当03m <<时,求当P 点到直线:l y x =的距离最大时m 的值;②是否存在m ,使得以点O C P Q 、、、为顶点的四边形是菱形,若不存在,请说明理由;若存在,请求出m 的值.【答案】(1)b =2-,c =3-;(2)①32m =;②不存在,理由见解析 【分析】(1)将A (-1,0),B (3,0)代入y =x 2+bx +c ,可求出答案;(2)①设点P (m ,m 2-2m -3),则点Q (m ,m ),再利用二次函数的性质即可求解;②分情况讨论,利用菱形的性质即可得出结论.【详解】解:(1)∵抛物线y =-x 2+bx +c 与x 轴交于点A (-1,0),B (3,0), ∴10930b c b c -+=⎧⎨++=⎩, 解得:23b c =-⎧⎨=-⎩, ∴b =2-,c =3-;(2)①由(1)得,抛物线的函数表达式为:y =x 223x --,设点P (m ,m 2-2m -3),则点Q (m ,m ),∵0<m <3,∴PQ =m -( m 2-2m -3)=-m 2+3m +3=-232m ⎛⎫- ⎪⎝⎭+214, ∵-1<0, ∴当32m =时,PQ 有最大值,最大值为214; ②∵抛物线的函数表达式为:y =x 2-2x -3,∴C (0,-3),∴OB =OC =3,由题意,点P (m ,m 2-2m -3),则点Q (m ,m ),∵PQ ∥OC ,当OC 为菱形的边,则PQ =OC =3,当点Q 在点P 上方时,∴PQ =2333m m -++=,即230m m -+=,∴()30m m -=,解得0m =或3m =,当0m =时,点P 与点O 重合,菱形不存在,当3m =时,点P 与点B 重合,此时BC OC =≠,菱形也不存在;当点Q 在点P 下方时,若点Q 在第三象限,如图,∵∠COQ=45°,根据菱形的性质∠COQ=∠POQ=45°,则点P与点A重合,此时OA=1≠OC=3,菱形不存在,若点Q在第一象限,如图,同理,菱形不存在,综上,不存在以点O、C、P、Q为顶点的四边形是菱形.【点睛】本题是二次函数综合题,考查的是二次函数的性质,菱形的判定和性质等知识,其中,熟练掌握方程的思想方法和分类讨论的思想方法是解题的关键.7.(2021·湖南衡阳市·中考真题)在平面直角坐标系中,如果一个点的横坐标与纵坐标相等,则称该点为“雁1,1,2021,2021……都是“雁点”.点”.例如()()(1)求函数4y x=图象上的“雁点”坐标; (2)若抛物线25y ax x c =++上有且只有一个“雁点”E ,该抛物线与x 轴交于M 、N 两点(点M 在点N 的左侧).当1a >时.①求c 的取值范围;②求EMN ∠的度数;(3)如图,抛物线2y x 2x 3=-++与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),P 是抛物线2y x 2x 3=-++上一点,连接BP ,以点P 为直角顶点,构造等腰Rt BPC △,是否存在点P ,使点C 恰好为“雁点”?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2,2)和(2,2)--;(2)①04c <<;②45°;(3)存在,P 点坐标为315,24⎛⎫ ⎪⎝⎭或3122⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭或312⎛⎫- ⎪⎝⎭ 【分析】(1)根据“雁点”的定义可得y =x ,再联立4y x=求出 “雁点”坐标即可; (2)根据25y ax x c =++和y =x 可得240ax x c ++=,再利用根的判别式得到4c a =,再求出a 的取值范围;将点c 代入解析式求出点E 的坐标,令y =0,求出M 的坐标,过E 点向x 轴作垂线,垂足为H 点,如图所示,根据EH =MH 得出EM H 为等腰直角三角形,∠EMN 的度数即可求解;(3)存在,根据图1,图2,图3进行分类讨论,设C (m ,m ),P (x ,y ),根据三角形全等得出边相等的关系,再逐步求解,代入解析式得出点P 的坐标.【详解】解:(1)联立4y x y x⎧=⎪⎨⎪=⎩,解得22x y =⎧⎨=⎩或22x y =-⎧⎨=-⎩ 即:函数4y x=上的雁点坐标为(2,2)和(2,2)--. (2)① 联立25y x y ax x c =⎧⎨=++⎩得240ax x c ++=∵ 这样的雁点E 只有一个,即该一元二次方程有两个相等的实根,∴ 2440ac ∆=-=∵ 4c a= ∵ 1a >∴ 04c <<② 将4c a =代入,得2440E E ax x a++= 解得2k x a =-,∴ 22,E a a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭对于245y x x aα=++,令0y = 有2450ax x a++= 解得41,N M x x a a=-=-∴ 4,0M a ⎛⎫- ⎪⎝⎭过E 点向x 轴作垂线,垂足为H 点,EH =2a ,MH =242()a a a---= ∴2EH MH a ==∴ EM H 为等腰直角三角形,45EMN ∠=︒(3)存在,理由如下:如图所示:过P 作直线l 垂直于x 轴于点k ,过C 作CH ⊥PK 于点H设C (m ,m ),P (x ,y )∵ △CPB 为等腰三角形,∴PC =PB ,∠CPB =90°,∴∠KPB +∠HPC =90°,∵∠HPC +∠HCP =90°,∴∠KPB =∠HCP ,∵∠H =∠PKB =90°,∴△CHP ≌△PKB ,∴CH =PK ,HP =KB ,即3m x y m y x-=⎧⎨-=-⎩ ∴3232x y m ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩当32x =时,23315()23224y =-+⨯+= ∴ 315()24P ,如图2所示,同理可得:△KCP ≌△JPB∴ KP =JB ,KC =JP设P (x ,y ),C (m ,m )∴KP =x -m ,KC =y -m ,JB =y ,JP =3-x ,即3x m y y m x -=⎧⎨-=-⎩解得3232x m y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩令23-232x x ++=解得12222x x ==∴3)2P或3)2P如图3所示,∵△RCP ≌△TPB∴RC =TP ,RP =TB设P (x ,y ),C (m ,m )即3y m x x m y -=-⎧⎨-=⎩解得3232x m y ⎧=+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩令23-232x x ++=解得122=22x x = ∴ 此时P 与第②种情况重合综上所述,符合题意P 的坐标为315()24,或3)2,或3)2,【点睛】本题考查了利用待定系数法求函数解析式,图形与坐标,等腰三角形的判定与性质,二次函数的综合运用,理解题意和正确作图逐步求解是解题的关键.8.(2021·湖南张家界市·中考真题)如图,已知二次函数2y ax bx c =++的图象经过点(2,3)C -且与x 轴交于原点及点(8,0)B .(1)求二次函数的表达式;(2)求顶点A 的坐标及直线AB 的表达式;(3)判断ABO 的形状,试说明理由;(4)若点P 为O 上的动点,且O的半径为E 从点A 出发,以每秒2个单位长度的速度沿线段AP 匀速运动到点P ,再以每秒1个单位长度的速度沿线段PB 匀速运动到点B 后停止运动,求点E 的运动时间t 的最小值.【答案】(1)2124y x x -=;(2)()4,4A -,8y x =-;(3)等腰直角三角形,理由见解析;(4)【分析】(1)根据已知条件,运用待定系数法直接列方程组求解即可;(2)根据(1)中二次函数解析式,直接利用顶点坐标公式计算即可,再根据点A 、B 坐标求出AB 解析式即可;(3)根据二次函数对称性可知ABO 为等腰三角形,再根据O 、A 、B 三点坐标,求出三条线段的长,利用勾股定理验证即可;(4)根据题意可知动点E 的运动时间为12t AP PB =+,在OA 上取点D ,使OD =可证明APO △∽PDO △,根据相似三角形比例关系得12PD AP =,即12t AP PB PD PB =+=+,当B 、P 、D 三点共线时,PD PB +取得最小值,再根据等腰直角三角形的性质以及勾股定理进一步计算即可.【详解】解:(1)二次函数()20y ax bx c a =++≠的图象经过(2,3)C -,且与x 轴交于原点及点()8,0B ∴0c ,二次函数表达式可设为:()20y ax bx a =+≠将(2,3)C -,()8,0B 代入2y ax bx =+得:3420648a b a b -=+⎧⎨=+⎩解这个方程组得142a b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩ ∵二次函数的函数表达式为2124y x x -= (2)∵点A 为二次函数图像的顶点, ∴421224b x a =-=-⨯=-,22140(2)4414444ac b y a ⨯⨯---===-⨯ ∴顶点坐标为:()4,4A -,设直线AB 的函数表达式为y kx m =+,则有:4408k m k m -=+⎧⎨=+⎩解之得:18k m =⎧⎨=-⎩∴直线AB 的函数表达式为8y x =-(3)ABC 是等腰直角三角形,过点A 作AF OB ⊥于点F ,易知其坐标为(4,0)F∵ABC 的三个顶点分别是()0,0O ,()4,4A -,()8,0B,∴808OB =-=,OA ===AB ===且满足222OB OA AB =+∴ABC 是等腰直角三角形(4)如图,以O 为圆心,P 在圆周上,依题意知:动点E 的运动时间为12t AP PB =+在OA 上取点D ,使OD =连接PD ,则在APO △和PDO △中,满足:2PO AO OD OP==,AOP POD ∠=∠, ∴APO △∽PDO △,∴2AP PO AO PD OD OP===,从而得:12PD AP = ∴12t AP PB PD PB =+=+ 显然当B 、P 、D 三点共线时,PD PB +取得最小值,过点D 作DG OB ⊥于点G ,由于OD =且ABO 为等腰直角三角形,则有1DG =,45DOG ∠=︒,∴动点E 的运动时间t 的最小值为:t DB ==== 【点睛】 本题主要考查待定系数法求函数解析式,抛物线顶点坐标,等腰直角三角形的性质与判定,相似三角形的判定与性质等知识点,将运动时间的最小值转换为线段长度的最小值是解题的关键.9.(2021·湖南常德市·中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy 中,平行四边形ABCD 的AB 边与y 轴交于E 点,F 是AD 的中点,B 、C 、D 的坐标分别为()()()2,0,8,0,13,10-.(1)求过B 、E 、C 三点的抛物线的解析式;(2)试判断抛物线的顶点是否在直线EF 上;(3)设过F 与AB 平行的直线交y 轴于Q ,M 是线段EQ 之间的动点,射线BM 与抛物线交于另一点P ,当PBQ △的面积最大时,求P 的坐标.【答案】(1)213442y x x =-++;(2)顶点是在直线EF 上,理由见解析;(3)P 点坐标为(9,114-). 【分析】 (1)先求出A 点坐标,再求出直线AB 的解析式,进而求得E 的坐标,然后用待定系数法解答即可; (2)先求出点F 的坐标,再求出直线EF 的解析式,然后根据抛物线的解析式确定顶点坐标,然后进行判定即可;(3)设P 点坐标为(p ,()()1-p+284p -),求出直线BP 的解析式,进而求得M 的坐标;再求FQ 的解析式,确定Q 的坐标,可得|MQ |=()182p -+6,最后根据S △PBQ = S △MBQ + S △PMQ 列出关于p 的二次函数并根据二次函数的性质求最值即可.【详解】解:(1)∵平行四边形ABCD ,B 、C 、D 的坐标分别为()()()2,0,8,0,13,10-∴A (3,10),设直线AB 的解析式为y =kx +b ,则10302k b k b =+⎧⎨=-+⎩ ,解得24k b =⎧⎨=⎩, ∴直线AB 的解析式为y =2x +4,当x =0时,y =4,则E 的坐标为(0,4),设抛物线的解析式为:y =ax 2+bx +c ,()()220220884a b c a b c c ⎧=-+-+⎪=⋅++⎨⎪=⎩ ,解得14324a b c ⎧=-⎪⎪⎪=⎨⎪=⎪⎪⎩, ∴过B 、E 、C 三点的抛物线的解析式为213442y x x =-++; (2)顶点是在直线EF 上,理由如下:∵F 是AD 的中点,∴F (8,10),设直线EF 的解析式为y =mx +n ,则4108n m n =⎧⎨=+⎩,解得344m n ⎧=⎪⎨⎪=⎩, ∴直线EF 的解析式为y =34x +4, ∵213442y x x =-++, ∴抛物线的顶点坐标为(3,254), ∵254=34×3+4, ∴抛物线的顶点是否在直线EF 上;(3)∵()()21314=-x+28424y x x x =-++-,则设P 点坐标为(p ,()()1-p+284p -),直线BP 的解析式为y =dx +e , 则()()021-p+284d e p pd e =-+⎧⎪⎨-=+⎪⎩ ,解得()()184182d p e p ⎧=--⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, ∴直线EF 的解析式为y =()184p --x +()182p -, 当x =0时,y =()182p -,则M 点坐标为(0,()182p -), ∵AB //FQ , ∴设FQ 的解析式为y =2x +f ,则10=2×8+f ,解得f =-6,∴FQ 的解析式为y =2x -6 ,∴Q 的坐标为(0,-6),∴|MQ |=()182p -+6, ∴S △PBQ = S △MBQ + S △PMQ =1122QM OB QM PN +=()12QM OB PN + =()()1186222p p ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦ =219842p p -++ ∴当p =9时,PBQ △的面积最大时,∴P 点坐标为(9,114-).【点睛】本题主要考查了运用待定系数法求函数解析式、二次函数求最值等知识点,灵活求得所需的函数解析式成为解答本题的关键.10.(2021·湖南中考真题)已知函数2(0)(0)x x y x x -≤⎧=⎨>⎩的图象如图所示,点()11,A x y 在第一象限内的函数图象上.(1)若点()22,B x y 也在上述函数图象上,满足21x x <.①当214y y ==时,求12,x x 的值; ②若21x x =,设12=-w y y ,求w 的最小值;(2)过A 点作y 轴的垂线AP ,垂足为P ,点P 关于x 轴的对称点为P ',过A 点作x 轴的线AQ ,垂足为Q ,Q 关于直线'AP 的对称点为Q ',直线AQ '是否与y 轴交于某定点?若是,求出这个定点的坐标;若不是,请说明理由.【答案】(1)①122,4x x ==-;②14-;(2)直线AQ '与y 轴交于定点,定点的坐标为10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【分析】(1)①先确定20x ≤,再根据214y y ==代入求解即可得;②先确定2210,x x x <-=,从而可得21122,y x y x ==-,再代入w 可得一个关于1x 的二次函数,利用二次函数的性质即可得;(2)先分别求出点,,P P Q '的坐标,再利用待定系数法求出直线,AP QQ ''的解析式,从而可得点Q '的坐标,然后利用待定系数法求出直线AQ '的解析式,由此即可得出结论.【详解】解:(1)①对于二次函数2y x ,在0x >内,y 随x 的增大而增大,21211,40,x x x y y <>==,20x ∴≤,则当14y =时,214x =,解得12x =或120x =-<(舍去),当24y =时,24x -=,解得24x =-; ②21121,0,x x x x x <>=,2210,x x x ∴<-=,21122,y x y x ∴==-,则22121211()w y y x x x x =-=--=-, 化成顶点式为2111()24w x =--, 由二次函数的性质可知,在1>0x 内,当112x =时,w 取最小值,最小值为14-; (2)由题意,设'AP 与QQ '交于点B ,画图如下,11(x ,)A y 在已知函数的第一象限内的图象上,211y x ∴=,即211(,)A x x ,AP y ⊥轴,AQ x ⊥轴,点P 关于x 轴的对称点为P ',22111(0,),(0,),(,0)P P Q x x x '∴-,设直线'AP 的解析式为11y k x b =+,将点22111(,),(0,)P A x x x '-代入得:21111211k x b x b x ⎧+=⎨=-⎩,解得112112k x b x =⎧⎨=-⎩, 则直线'AP 的解析式为2112y x x x =-, Q 关于直线'AP 的对称点为Q ',QQ AP ''∴⊥,∴设直线QQ '的解析式为2112b x y x +=-, 将点1(,0)Q x 代入得:121201x b x -+=,解得212b =, 则直线QQ '的解析式为11212x y x +=-, 联立211121122y x x x y x x ⎧=-⎪⎨=-+⎪⎩,解得211212121(12)4141x x x x x y x ⎧+=⎪+⎪⎨⎪=⎪+⎩,即22111221141(12),41x x x B x x ⎛⎫+ ⎪++⎝⎭, 设点Q '的坐标为(,)Q m n ', 则2111212121(12)2410241m x x x x x n x ⎧++=⎪+⎪⎨+⎪=⎪+⎩,解得121212141241x m x x n x ⎧=⎪+⎪⎨⎪=⎪+⎩,即21122114142,1x x Q x x ⎛⎫' ⎪++⎝⎭, 设直线AQ '的解析式为33y k x b =+, 将点22111122112(,),1,414x x A x x Q x x ⎛⎫' ⎪++⎝⎭代入得:2313121133221124141k x b x x x k b x x ⎧+=⎪⎨+=⎪++⎩, 解得2131314414x k x b ⎧-=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,则直线AQ '的解析式为21144114x y x x -=-+,当0x =时,14y =, 即直线AQ '与y 轴交于定点10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【点睛】 本题考查了二次函数与一次函数的综合、轴对称等知识点,熟练掌握待定系数法是解题关键.11.(2021·湖南邵阳市·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C :()20y ax bx c a =++≠经过点()1,1和()4,1.(1)求抛物线C 的对称轴.(2)当1a =-时,将抛物线C 向左平移2个单位,再向下平移1个单位,得到抛物线1C . ①求抛物线1C 的解析式.②设抛物线1C 与x 轴交于A ,B 两点(点A 在点B 的右侧),与y 轴交于点C ,连接BC .点D 为第一象限内抛物线1C 上一动点,过点D 作DE OA ⊥于点E .设点D 的横坐标为m .是否存在点D ,使得以点O ,D ,E 为顶点的三角形与BOC 相似,若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)x =2.5;(2)①()()=-+1-2y x x ;②1或4【分析】 (1)根据函数图像所过的点的特点结合函数性质,可知两点中点横坐标即为对称轴;(2)①根据平移可得已知点平移后点的坐标,平移过程中a 的值不发生改变,所以利用交点式可以求出函数解析式;②根据条件求出A 、B 、C 、D 四点的坐标,由条件可知三角形相似有两种情况,分别讨论两种情况,根据相似的性质可求出m 的值.【详解】解:(1)因为抛物线图像过(1,1)、(4,1)两点,这两点的纵坐标相同,根据抛物线的性质可知,对称轴是x =(1+4)÷2=2.5,;(2)①将点(1,1)、(4,1)向左平移2个单位,再向下平移1个单位,得到(-1,0),(2,0),将点(-1,0),(2,0),a=-1,根据交点式可求出C 1二次函数表达式为()()=-+1-2y x x ;②根据①中的函数关系式,可得A (2,0),B (-1,0),C (0,2),D (m ,2-++2m m ),且m >0 由图像可知∠BOC =∠DEO =90°,则以点O ,D ,E 为顶点的三角形与BOC 相似有两种情况,(i )当△ODE ∽△BCO 时, 则OE DE OB OC =,即2-++2=12m m m , 解得m =1或-2(舍),(ii )当△ODE ∽△CBO 时, 则OE DE OC OB =,即2-++2=21m m m ,解得m所以满足条件的m 的值为1 【点睛】本题主要考查了一元二次函数图形的平移、表达式求法、相似三角形等知识点,熟练运用数形结合是解决问题的关键.12.(2021·湖南湘西土家族苗族自治州·中考真题)如图,已知抛物线24y ax bx =++经过(1,0)A -,(4,0)B 两点,交y 轴于点C .(1)求抛物线的解析式;(2)连接BC ,求直线BC 的解析式;(3)请在抛物线的对称轴上找一点P ,使AP PC +的值最小,求点P 的坐标,并求出此时AP PC +的最小值;(4)点M 为x 轴上一动点,在抛物线上是否存在一点N ,使得以A 、C 、M 、N 四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点N 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)234y x x =-++;(2)直线BC 的解析式为4y x =-+;(3)35,22P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,此时AP PC +的最小值为(4)存在,()3,4N 或4⎫-⎪⎪⎝⎭.【分析】(1)把点A 、B 的坐标代入求解即可;(2)设直线BC 的解析式为y kx b =+,然后把点B 、C 的坐标代入求解即可;(3)由题意易得点A 、B 关于抛物线的对称轴对称,根据轴对称的性质可得AP PC BP PC +=+,要使AP PC +的值为最小,则需满足点B 、P 、C 三点共线时,即为BC 的长,然后问题可求解;(4)由题意可设点()()2,0,,34M m N n n n -++,然后可分①当AC 为对角线时,②当AM 为对角线时,③当AN 为对角线时,进而根据平行四边形的性质及中点坐标公式可进行求解.【详解】解:(1)∵抛物线24y ax bx =++经过()1,0A -,()4,0B 两点,∴4016440a b a b -+=⎧⎨++=⎩,解得:13a b =-⎧⎨=⎩, ∴抛物线的解析式为234y x x =-++;(2)由(1)可得抛物线的解析式为234y x x =-++,∵抛物线与y 轴的交点为C ,∴()0,4C ,设直线BC 的解析式为y kx b =+,把点B 、C 的坐标代入得:404k b b +=⎧⎨=⎩,解得:14k b =-⎧⎨=⎩, ∴直线BC 的解析式为4y x =-+;(3)由抛物线234y x x =-++可得对称轴为直线322b x a =-=,由题意可得如图所示:连接BP 、BC ,∵点A 、B 关于抛物线的对称轴对称,∴AP BP =,∴AP PC BP PC +=+,要使AP PC +的值为最小,则需满足点B 、P 、C 三点共线时,即为BC 的长,此时BC 与对称轴的交点即为所求的P 点,∵4OC OB ==,∴BC =∴AP PC +的最小值为∵点P 在直线BC 上, ∴把32x =代入得:35422y =-+=, ∴35,22P ⎛⎫ ⎪⎝⎭; (4)存在,理由如下:由题意可设点()()2,0,,34M m N n n n -++,()()1,0,0,4A C -,当以A 、C 、M 、N 四点为顶点的四边形是平行四边形,则可分:①当AC 为对角线时,如图所示:连接MN ,交AC 于点D ,∵四边形ANCM 是平行四边形,∴点D 为AC 、MN 的中点,∴根据中点坐标公式可得:A C M N A C M N x x x x y y y y +=+⎧⎨+=+⎩,即21004034m n n n -+=+⎧⎨+=-++⎩, 解得:43m n =-⎧⎨=⎩,∴()3,4N ;②当AM 为对角线时,同理可得:A M C N A M C N x x x x y y y y +=+⎧⎨+=+⎩,即21000434m n n n -+=+⎧⎨+=-++⎩,解得:n =,∴4N ⎫-⎪⎪⎝⎭;③当AN 为对角线时,同理可得:A N M C A N M C x x x x y y y y +=+⎧⎨+=+⎩,即21003440n m n n -+=+⎧⎨-++=+⎩, 解得:3n =,∴()3,4N ;∴综上所述:当以A 、C 、M 、N 四点为顶点的四边形是平行四边形,点N 的坐标为()3,4或4⎫-⎪⎪⎝⎭.【点睛】本题主要考查二次函数的综合,熟练掌握二次函数的性质与图象是解题的关键.13.(2021·湖南岳阳市·中考真题)如图,抛物线22y ax bx =++经过()1,0A -,()4,0B 两点,与y 轴交于点C ,连接BC .(1)求该抛物线的函数表达式;(2)如图2,直线l :3y kx =+经过点A ,点P 为直线l 上的一个动点,且位于x 轴的上方,点Q 为抛物线上的一个动点,当//PQ y 轴时,作QM PQ ⊥,交抛物线于点M (点M 在点Q 的右侧),以PQ ,QM 为邻边构造矩形PQMN ,求该矩形周长的最小值;(3)如图3,设抛物线的顶点为D ,在(2)的条件下,当矩形PQMN 的周长取最小值时,抛物线上是否存在点F ,使得CBF =∠DQM ∠?若存在,请求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)213222y x x =-++;(2)314;(3)存在,()1,0F -或52839F ⎛⎫ ⎪⎝⎭,. 【分析】(1)直接将()1,0A -,()4,0B 两点坐标代入抛物线解析式之中求出系数的值即可;(2)先利用待定系数法求出直线的解析式,再设出点P 的坐标,接着表示出Q 点和M 点的坐标后,求出线段PQ 和QM 的表达式,再求出它们和的两倍,利用配方法即可求出其最小值;(3)先利用锐角三角函数证明出CBA ∠=DQM ∠,进而得到F 点的其中一个位置,在BC 另一侧,通过构造直角三角形,利用勾股定理建立方程组,即可求出BF 与y 轴的交点,进而求出BF 的解析式,与抛物线的解析式联立,即可确定F 点的坐标.【详解】解:(1)∵抛物线22y ax bx =++经过()1,0A -,()4,0B 两点, ∴2016420a b a b -+=⎧⎨++=⎩, 解得:1232a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴该抛物线的函数表达式为:213222y x x =-++; (2)∵3y kx =+经过点A ,∴30k -+=,∴3k =,。
2021年中考数学冲刺 挑战压轴题专题汇编(湖南长沙卷)04挑战压轴题(解答题(二))1. (2020年长沙中考第24题)我们不妨约定:若某函数图像上至少存在不同的两点关于原点对称,则把该函数称之为“H 函数”,其图像上关于原点对称的两点叫做一对“H 点”。
根据该约定,完成下列各题。
(1)在下列关于x 的函数中,是“H 函数”的,请在相应题目后面的括号内打“√”,不是“H 函数”的打“×”。
① x y 2= ( ) ② )(0≠=m xmy ( ) ③ 13-=x y ( )(2)若点A (1,m )与点B (n ,-4)是关于x 的“H 函数”)(02≠++=a c bx ax y 的一对“H 点”,且该函数的对称轴始终位于直线x=2的右侧,求a 、b 、c 的值或取值范围。
(3)若关于x 的“H 函数”是常数),,(c b a c bx ax y 322++=同时满足下列两个条件:① 0=++c b a , ② 0322<++•-+)()(a b c a b c ,求该“H 函数”截x 轴得到的线段长度的取值范围。
【答案】(1)√、√、× (2)-1<a<0,b=4,0<c<1 (3)72221<-<x x【解析】(1)根据题意,易知“H 函数”图像上存在关于原点对称的点。
①、②图像均关于原点对称,故为“H 函数”;对于函数③,变形为:31=+x y ,令xy x y -+-=+33,无解,故不是“H 函数”。
(2)∵若点A (1,m )与点B (n ,-4)是关于x 的“H 函数”)(02≠++=a c bx ax y 的一对“H 点”∴m=4,n=-1 ∴A (1,4) B (-1,-4) 代入c bx ax y ++=2中,得:⎩⎨⎧-=+-=++44c b a c b a 解得:⎩⎨⎧==+40b c a∵函数的对称轴始终位于直线x=2的右侧 ∴22->ab∴224>-a解得:01<<-a ∵100<<∴=+c c a∴-1<a<0,b=4,0<c<1(3)c bx ax y 322++=∵是H 函数,∴至少存在不同的两点关于原点对称的“H 点” 设H 点坐标分别为(m ,n );(-m ,-n ),则:⎪⎩⎪⎨⎧-=+-=++nc bm am n c bm am 323222∴n bm c am ==+2032因为002<∴>ac c a m 异号,即、∵c a b c b a -=∴=++0∵0322<++•-+)()(a b c a b c ∴0)32)(2(<+-----a c a c a c a c∴0)2)(2(<+-a c a c 即:224a c <∴22<∴<a cac ∴02<<-ac 令02<<-∴=t act设函数与x 轴的两个交点分别为)0(1,x 、)0(2,x ,则21x x 、是方程0322=++c bx ax 的两根 ∴a ca c a a c ab a ac b x x 12)(4124124a 2222221-+=-=-=∆=-)1(412)21(412))(21(4222+-=-++=•-+•+=t t t t t aca c a c 43)21(22+-=t ∵时02<<-t 函数递减,所以当t=-2时取最大值,当t=0时取最小值∴72221<-<x x2.(2019年长沙中考第25题)已知抛物线)2020()2(22-+-+-=c x b x y (b ,c 为常数). (1)若抛物线的顶点坐标为(1,1),求b ,c 的值;(2)若抛物线上始终存在不重合的两点关于原点对称,求c 的取值范围;(3)在(1)的条件下,存在正实数m ,n ( m<n ),当n x m ≤≤时,恰好有122112+≤+≤+n ny m m ,求m ,n 的值.【解析】(1)由题可设()1122+--=x y去括号得:1422-+-=x x y⎩⎨⎧-=-=-∴1202042c b20196==∴c b ,(2)设抛物线上关于远点对称且不重合的两点坐标分别为()()0000--y x y x ,、, 代入解析式可得:⎪⎩⎪⎨⎧-+---=--+-+-=)2020()2(2)2020()2(202000200c x b x y c x b x y∴两式相加可得:0)2020(24-20=-+c x20202020220≥∴+=∴c x c(3)由(1)可知抛物线为()11214222+--=-+-=x x x y ,∴1≤y12211210+≤+≤+≤≤<<n ny m m n x m m 时,恰好有,当nm m mm y n <≤∴≥≤∴≤≤∴111111,即 ∵抛物线对称轴x =1,开口向下 ∴当n x m ≤≤时,y 随x 增大而减小∴当x =m 时,1422max -+-=m m y当x =n 时,1422min -+-=n n y又∵my n 11≤≤ ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=-+∴)()(21142-11142-22m m m n n n将(1)式整理得:014223=++-n n n变形得:()()01232223=----n n n n 即:()()()0112122=-+--n n n n()()012212=---∴n n n1>n01222=--∴n n(舍去),2311-=∴n 2312+=n 同理整理(2)式得:()()012212=---m m mn m <≤1.2312311321(舍去)(舍去),,+=-==∴m m m ∴综上所示:m =1,n =231+ 3.(2018年长沙中考第25题)如图,在平面直角坐标系xOy 中,函数xmy =(m 为常数,m >1,x >0)的图象经过点P (m ,1)和Q (1,m ),直线PQ 与x 轴,y 轴分别交于C ,D 两点,点M (x ,y )是该函数图象上的一个动点,过点M 分别作x 轴和y 轴的垂线,垂足分别为A ,B . (1)求∠OCD 的度数;(2)当m =3,1<x <3时,存在点M 使得△OPM ∽△OCP ,求此时点M 的坐标; (3)当m =5时,矩形OAMB 与△OPQ 的重叠部分的面积能否等于4.1?请说明你的理由.【分析】(1)想办法证明OC =OD 即可解决问题;(2)设M (a ,a 3),由△OPM ∽△OCP ,推出CPPMOP OM OC OP ==,由此构建方程求出a ,再分类求解即可解决问题;(3)不存在分三种情形说明:①当1<x <5时,如图1中;②当x ≤1时,如图2中;③当x ≥5时,如图3中;【解答】解:(1)设直线PQ 的解析式为y =kx +b ,则有⎩⎨⎧=+=+m b k b km 1,解得⎩⎨⎧+=-=11m b k ,∴y =﹣x +m +!,令x =0,得到y =m +1,∴D (0,m +1),令y +0,得到x =m +1,∴C (m +1,0),∴OC =OD ,∵∠COD =90°, ∴∠OCD =45°.(2)设M (a ,a 3),∵△OPM ∽△OCP ,∴CPPM OP OM OC OP ==,∴OP 2=OC •OM ,当m =3时,P (3,1),C (4,0),OP 2=32+12=10,OC =4,OM =229a a +,∴410=OC OP ,∴10=4229a a +, ∴4a 4﹣25a 2+36=0, (4a 2﹣9)(a 2﹣4)=0, ∴a =±23,a =±2, ∵1<a <3, ∴a =23或2, 当a =23时,M (23,2), PM =213,CP =2, 4102213≠=CM PM (舍弃), 当a =2时,M (2,23),PM =25,CP =2,∴410225==CP PM ,成立,∴M (2,23). (3)不存在.理由如下:当m =5时,P (5,1),Q (1,5),设M (x ,x5), OP 的解析式为:y =51x ,OQ 的解析式为y =5x , ①当1<x <5时,如图1中,E∴E (x 1,x 5),F (x ,51x ), S =S 矩形OAMB ﹣S △OAF ﹣S △OBE =5﹣21•x •51x ﹣21•x 1•x5=4.1, 化简得到:x 4﹣9x 2+25=0,△<O , ∴没有实数根. ②当x ≤1时,如图2中,S=S△OGH<S△OAM=2.5,∴不存在,③当x≥5时,如图3中,S=S△OTS<S△OBM=2.5,∴不存在,综上所述,不存在.1.(2021·湖南长沙市·九年级一模)如图1,我们将经过抛物线顶点的所有非竖直的直线,叫做该抛物线的“风车线”,若抛物线的顶点为P(a,b),则它的所有“风车线”可以统一表示为:y=k(x﹣a)+b,即当x=a时,y始终等于b.(1)若抛物线y=﹣2(x+1)2+3与y轴交于点A,求该抛物线经过点A的“风车线”的解析式;(2)若抛物线可以通过y=﹣x2平移得到,且它的“风车线”可以统一表示为y=kx+3k﹣2,求该抛物线的解析式;(3)如图2,直线m:y=x+3与直线n:y=﹣2x+9交于点A,抛物线y=﹣2(x﹣2)2+1的“风车线”与直线m、n分别交于B、C两点,若△ABC的面积为12,求满足条件的“风车线”的解析式.【答案】(1)y=-2x+1;(2)y=-(x+3)2-2;(3)y= -x+3或y=1.【分析】(1)先求出点A的坐标,再确定P的坐标为(-1,3),然后将A点坐标代入求解即可;(2)y=kx+3k-2=k(x+3)-2,确定点P的坐标为(-3,-2),然后求出解析式即可;(3)由△ABC的面积=S△APB+S△APC=12,求出x C-x B=6,则点x B(t,t+3),x C(t+6,-2t-3),将点B、C的坐标分别代入y=k(x-2)+1求解即可.【详解】解:(1)∵y=-2(x+1)2+3,∴令x=0,则y=1,∴点A的坐标为(0,1),顶点P的坐标为(-1,3),∴风车线的表达式为y=k(x+1)+3,将点A的坐标代入并求解得:k=-2∴“风车线”的解析式为y=-2(x+1)+3=-2x+1;(2)∵y=kx+3k-2=k(x+3)-2∴点P的坐标为(-3,-2),∴平移后的抛物线表达式为y=-(x+3)2-2;(3)∵y=-2(x-2)2+1,∴点P(2,1),即“风车线”的表达式为y=k(x-2)+1,联立329y xy x=+⎧⎨=-+⎩,解得25xy=⎧⎨=⎩,故点A(2,5),∴AP=5-1=4,∴△ABC的面积=S△APB+S△APC=12×4×(x C-x B)=12,解得:x C-x B=6,设点B的横坐标为t,则点C的横坐标为t+6,∵点B在直线m上,∴点B(t,t+3),同理:点C(t+6,-2t-3),将点B、C的坐标分别代入y=k(x-2)+1,得:3(2)123(62)1t k tt k t+=-+⎧⎨--=+-+⎩解得1tk=⎧⎨=-⎩或2tk=⎧⎨=-⎩∴“风车线”的表达式为y=k(x-2)+1=-(x-2)+1=-x+3或y=1.【点睛】本题属于二次函数综合题,主要考查了一次函数的性质、面积的计算等知识点,灵活应用所学知识成为解答本题的关键.2.(2021·湖南长沙市·九年级一模)我们不妨约定,过坐标平面内任意两点(例如A ,B 两点)作x 轴的垂线,两个垂足之间的距离叫做这两点在x 轴上的“垂足距”,记作____AB .根据该约定,完成下列各题 (1)若点A (1x ,4),B (2x ,8-).当点A 、B 在函数4y x =的图象上时,____AB = ; 当点A ,B 在函数16y x=-的图象上时,____AB = . (2)若一次函数()30y kx k =+≠的图象上有两点A (1x ,k ),B (2x ,222k -),当____AB k =时,求k的值.(3)若抛物线2y ax bx c =++与直线()230y bx c b =--≠在同一坐标平面内交于点A (1x ,1y ),B (2x ,2y ),且同时满足下列两个条件:①a b c >>;②抛物线经过点(1,0),试求____AB 的范围、【答案】(1)3,6;(2)k =2或1;(3____AB 【分析】(1)先把点A 和点B 坐标代入4y x =和16y x=-分别得出 1x 和2x 的值,由“垂足距”的定义即可得出答案 (2)根据“垂足距”的定义得出k 的方程,解方程即可;(3)由2=23++--ax bx c bx c 得出1x ,2x 是方程234=0++ax bx c 的两根,根据根与系数的关系可得1x +2x 和1x 2x 的值,再结合抛物线经过点(1,0)得出22____b b 9+16+16a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭AB ,再根据a b c >>和二次函数的增减性得出答案;【详解】解:(1)∵点A (1x ,4),B (1x ,8-)在函数4y x =的图象上,∴1=1x ,2=-2x ,∴()____=1--2=3AB ,∵点A (1x ,4),B (2x ,8-)在函数16y x=-的图象上 ∴1=-4x ,2=2x ,∴()____=2--4=6AB ,(2)∵A (1x ,k ),B (2x ,222k -)在()30y kx k =+≠的图象, ∴1k-3=k x ,222k -5=kx , ∵____AB k = ∴22k -5k-3-=k k k, ∴222--2=k k k当22--20>k k 时,2--2=0k k ,解得:k =2或-1,当22--20<k k 时,23--2=0k k ,解得:k =2-3或1, ∵k >0,∴k =2或1;(3)∵2=23++--ax bx c bx c ()0b ≠∴234=0++ax bx c∴1x ,2x 是方程234=0++ax bx c 的两根,∴1x +23b =-a x ,1x 24c =a x ; ∴()()22221212___122_9b -16ac =x -x =x +x -4x x =a ⎛⎫ ⎪⎝⎭AB , ∵抛物线经过点(1,0),∴=0a b c ++,∴=--c a b , ∴____22229b -16ac b b =9+16+16a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭AB , ∵a b c >>,∴b -a-b >, ∴1b -a 2>, ∴1a -a 2>, ∴a 0>, ∴1b -12a<<, ∵22____b b 9+16+16a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭AB , ∴对称轴为b 81=--a 92<, ∴当1b -12a <<时,_2___⎛⎫ ⎪⎝⎭AB 随b a 的增大而增大, ∴当b =1a时, ____AB ,∴当b 1=-a 2时, ____AB∴____AB 的范围为____2AB ; 【点睛】本题是二次函数和一次函数的综合题,解题的关键是理解题意,利用“垂足距”的定义解决问题,属于压轴题. 3.(2021·湖南长沙市·九年级专题练习)我们约定:图象关于y 轴对称的函数称为偶函数.(1)下列函数是偶函数的有 (填序号);①y =x +1;②y =﹣2020x 2+5;③y =|2018x|;④y =2021x 2﹣2020x +2018. (2)已知二次函数y =(k +1)x 2+(k 2﹣1)x +1(k 为常数)是偶函数,将此偶函数进行平移得到新的二次函数y =ax 2+bx +c ,新函数的图象与x 轴交于A ,B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,若AB =2,且以AB 为直径的圆恰好经过点C ,求平移后新函数的解析式;(3)如图,已知偶函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)经过(1,2),(2,5),过点E (0,2)的一次函数的图象与二次函数的图象交于A ,B 两点(A 在B 的左侧),过点AB 分别作AC ⊥x 轴于点C ,BD ⊥x 轴于点D ,分别用S 1,S 2,S 3表示△ACE ,△ECD ,△EDB 的面积,问:是否存在实数m ,使S 22=m S 1S 3都成立?若成立,求出m 的值,若不存在,说明理由.【答案】(1)②③;(2)y =2x 2﹣4x 或y =2x 2+4x 或y =2x 2﹣12-或y =2x 2x ﹣12;(3)存在,m =4【分析】(1)根据每个函数是否关于y 轴对称进行判断; (2)根据偶函数的概念可得:k 2﹣1=0且k +1≠0,即可求得抛物线解析式,再依据平移的性质可知a =2,设A (x 1,0),B (x 2,0)(x 1<x 2),利用根与系数关系及乘法公式可得:b 2﹣8c =16,再根据圆的性质和勾股定理得:b 2+16c 2=16,从而求得b 、c ,即可得到新函数的解析式;(3)由偶函数性质可知b =0,再利用待定系数法即可得函数解析式,设过点E (0,2)的一次函数解析式为:y =kx +2,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=k ,x 1x 2=﹣1,根据题意建立方程求解即可.【详解】解:(1)①y =x +1的图像经过第一、三象限,y 轴不是其对称轴,所以y =x +1不是偶函数;②y =﹣2020x 2+5的图像抛物线是轴对称图形,且对称轴是y 轴,是偶函数;③y =|2018x|是关于y 轴对称的,是偶函数; ④y =2021x 2﹣2020x +2018的图像抛物线是轴对称图形,对称轴是直线x =10102021,不是偶函数; 故答案为:②③;(2)∵二次函数y =(k +1)x 2+(k 2﹣1)x +1(k 为常数)是偶函数,∴21010k k ⎧-=⎨+≠⎩,解得:k =1,∴该二次函数解析式为:y =2x 2+1,∵平移抛物线时,开口方向和形状都不变,即a 的值不变,∴平移得到新的二次函数为y =2x 2+bx +c ,由题意知,新函数的图象与x 轴交于A ,B 两点(A 在B 的左侧),与y 轴交于点C ,设A (x 1,0),B (x 2,0)(x 1<x 2),令x =0,得y =c ,∴C (0,c ),∵AB =2,∴x 2﹣x 1=2,由根与系数关系可知:x 1+x 2=﹣2b ,x 1x 2=2c , ∵(x 1+x 2)2﹣4x 1x 2=(x 2﹣x 1)2,∴(﹣2b )2﹣4×2c =22,即b 2﹣8c =16, ∵以AB 为直径的圆恰好经过点C ,∴该圆的圆心为F (122x x +,0),即F (﹣4b ,0), ∴CF =1,即(﹣4b )2+c 2=1,整理,得:b 2+16c 2=16, 联立方程组:2228161616b c b c ⎧-=⎨+=⎩, 解得:1140b c =-⎧⎨=⎩,2240b c =⎧⎨=⎩,3312b c ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩,4412b c ⎧=⎪⎨=-⎪⎩; ∴平移后新函数的解析式为:y =2x 2﹣4x 或y =2x 2+4x 或y =2x 2﹣x 12-或y =2x 2﹣12; (3)∵偶函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)经过(1,2),(2,5),∴b =0,即y =ax 2+c ,∴245a ca c+=⎧⎨+=⎩,解得:11ac=⎧⎨=⎩,∴y=x2+1,设过点E(0,2)的一次函数解析式为:y=kx+2,将y=x2+1代入,得:x2+1=kx+2,即x2﹣kx﹣1=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=k,x1x2=﹣1,∴y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2•x1x2+2k(x1+x2)+4=k2+4,∵用S1,S2,S3表示△ACE,△ECD,△EDB的面积,∴S1=12AC•(﹣x1)=12y1•(﹣x1)=﹣12x1y1,S2=12CD•OE=12(x2﹣x1)×2=x2﹣x1,S3=12BD•x2=12x2y2,∴S22=(x2﹣x1)2=(x1+x2)2﹣4x1x2=k2﹣4×(﹣1)=k2+4,S1S3=﹣12x1y1•12x2y2=﹣14(x1x2)(y1y2)=﹣14×(﹣1)×(k2+4)=14(k2+4),∵S22=m S1S3,∴k2+4=m•14(k2+4),∴m=4.【点睛】本题考查了待定系数法,一次函数和二次函数交点,根与系数关系,三角形面积,圆的性质等,是一道综合性强,涉及知识点多的中考压轴题型;解题关键是灵活运用根与系数关系和乘法公式.4.(2021·湖南长沙市·九年级专题练习)在平面直角坐标系中,A(0,a),B(b,0),D(c,0)c2﹣4c+4=0,b为最大的负整数,DE⊥x轴且∠BED=∠ABD,BE交y轴于点C,AE交x轴于点F.(1)求A,B,D的坐标;(2)在y轴上是否存在点G使得GF+GE有最小值?如果存在,求出GF+GE的最小值;如果不存在,请说明理由;(3)如图,过P(0,﹣1)作x轴的平行线,在平行线上有一点Q(点Q在P的右侧)使∠QEM=45°,QE交x轴于N,ME交y轴正半轴于M,求AM MQPQ-的值.【答案】(1)A(0,3),B(﹣1,0),D(2,0);(2;(3)1.【分析】(1)由非负数的性质可求得a、c的值,可求得A、B、D的坐标;(2)由条件可证明△ABO≌△BED,可求得DE和BD的长,可求得E点坐标,再求得直线AE的解析式,可求得F点坐标;如图1,作点F关于y轴的对称点F'(﹣3,0),连接EF',交AO于G,则GF+GE最小值为EF',由勾股定理可求解;(3)过E作EG⊥OA于点G,EH⊥PQ于点H,可证明四边形GEHP为正方形,在GA上截GI=QH,可证明△IGE≌△QHE,可证得∠IEM=∠MEQ=45°,可证明△EIM≌△EQM,可得到IM=MQ,再结合条件可求得AI=PQ,可求得答案.【详解】解:(1)+c2﹣4 c+4=0,+(c﹣2)2=0,∴a=3,c=2,∵b为最大的负整数,∴b=﹣1,∴A(0,3),B(﹣1,0),D(2,0);(2)∵A(0,3),B(﹣1,0),D(2,0),∴OB=1,OD=2,OA=3,∴AO=BD,在△ABO和△BED中,90ABOBED AOBBDE AO BD ,∴△ABO ≌△BED (AAS ),∴DE =BO =1,∴E (2,1),设直线AE 解析式为y =kx +b ,把A 、E 坐标代入可得312b k b ,解得13k b =-⎧⎨=⎩,∴直线AE 的解析式为y =﹣x +3,令y =0,可解得x =3,∴F (3,0),如图1,作点F 关于y 轴的对称点F '(﹣3,0),连接EF ',交AO 于G ,则GF +GE 最小值为EF ',∴EF ' ,∴GF +GE(3)过E 作EG ⊥OA ,EH ⊥PQ ,垂足分别为G 、H ,在GA 上截取GI =QH ,如图2,∵E (2,1),P (﹣1,0),∴GE =GP =EH =PH =2,∴四边形GEHP 为正方形,∴∠IGE =∠EHQ =90°,在Rt △IGE 和Rt △QHE 中,{GE HEIGE EHQ IG QH=∠=∠=∴△IGE ≌△QHE (SAS ),∴IE =EQ ,∠1=∠2,∵∠QEM =45°,∴∠2+∠3=45°,∴∠1+∠3=45°,∴∠IEM =∠QEM ,在△EIM 和△EQM 中,IE QEIEM QEMME ME,∴△EIM≌△EQM(SAS),∴IM=MQ,∴AM﹣MQ=AM﹣IM=AI,由(2)可知OA=OF=3,∠AOF=90°,∴∠A=∠AEG=45°,∴PH=GE=GA=IG+AI,∴AI=GA﹣IG=PH﹣QH=PQ,∴AM MQ AIPQ PQ-==1.【点睛】本题是三角形综合题,涉及知识点有非负数的性质,全等三角形的判定和性质,待定系数法,正方形的判定和性质等知识,熟悉相关性质是解题的关键.5.(2021·湖南长沙市·九年级专题练习)如图1,已知抛物线F1:y=ax2﹣36a(a>0)与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,直线l:y=kx+b经过点B,与y轴负半轴交于点D.(1)若D(0,﹣8)为△ABC的外心,求a的值;(2)如图2,若D为△ABC的内心且△ABC的内切圆半径为3,点P为线段BC的中点,求经过点P的反比例函数的解析式;(3)如图3,点E是抛物线F1与直线l的另一个交点,已知OC=2OD,△BCE的面积为6,点E在双曲线F2:y=1cx+上,若当m≤x≤n(其中mn<0)时,二次函数y=﹣x2+2x+c的函数值的取值范围恰好是2m≤y≤2n,求m +n 的值.【答案】(1)a =12;(2)y =﹣6x 或y =﹣18x;(3)m +n =3【分析】(1)在y =ax 2﹣36a 中,令y =0,可求得点A ,B 的坐标,根据D (0,﹣8)为△ABC 的外心,可得DA =DB =DC ,再运用勾股定理即可求得a 的值;(2)根据勾股定理可求得AC =BC ,可得S △ABC =12AB •OC =216a ,再根据D 为△ABC 的内心且△ABC 的内切圆半径为3,亦可得S △ABC =12×(AB +BC +AC )×3,建立方程即可求得a 的值,从而可得点C 坐标,再利用中点坐标公式可得点P 坐标,即可求得结论;(3)先运用待定系数法求得直线l 解析式,再联立方程组求得点E 坐标,利用△BCE 的面积建立方程求a 的值,通过点E 坐标求得c 的值,从而得到抛物线解析式,再结合二次函数增减性和最值进行分类讨论求得m ,n 的值即可得到答案.【详解】解:(1)在y =ax 2﹣36a 中,令y =0,得:ax 2﹣36a =0,解得:x 1=﹣6,x 2=6,∴A (﹣6,0),B (6,0),∵D(0,﹣8)为△ABC的外心,∴DA=DB=DC,∵抛物线F1:y=ax2﹣36a(a>0)与y轴交于点C,∴C(0,﹣36a),∴DC=﹣8﹣(﹣36a)=36a﹣8,在Rt△BOD中,DB=10,∴36a﹣8=10,∴a=12;(2)由(1)知:AB=6﹣(﹣6)=12,OC=36a,由勾股定理得:AC=BC,∵D为△ABC的内心且△ABC的内切圆半径为3,∴S△ABC=12×(AB+BC+AC)×3,∵S△ABC=12AB•OC=12×12×36a=216a,∴12×(AB+BC+AC)×3=216a,即12×(×3=216a,解得:a1=19,a2=13,∴C(0,﹣4)或C(0,﹣12),∵点P为线段BC的中点,∴P(3,﹣2)或P(3,﹣6),设经过点P的反比例函数的解析式为y=kx,将P(3,﹣2)或P(3,﹣6)分别代入,得:k=﹣6或﹣18,∴经过点P的反比例函数的解析式为y=﹣6x或y=﹣18x;(3)由(1)知:B(6,0),C(0,﹣36a),∵OC=2OD,∴D(0,﹣18a),∵直线l:y=kx+b经过点B,与y轴负半轴交于点D,∴6018k bb a+=⎧⎨=-⎩,解得:318k ab a=⎧⎨=-⎩,∴直线l解析式为:y=3ax﹣18a,∵点E是抛物线F1与直线l的另一个交点,∴236318y ax a y ax a ⎧=-⎨=-⎩,解得:116 0x y =⎧⎨=⎩(舍去)22327xy a=-⎧⎨=-⎩,∴E(﹣3,﹣27a),∴S△BCE=12×DC×(3+6)=12×[﹣18a﹣(﹣36a)]×9=81a,∵△BCE的面积为6,∴81a=6,解得:a=2 27,∴E(﹣3,﹣2),∵点E在双曲线F2:y=1cx上,∴c+1=6,∴c=5,∵当m≤x≤n(其中mn<0)时,二次函数y=﹣x2+2x+c的函数值的取值范围恰好是2m≤y≤2n,∴二次函数y=﹣x2+2x+5,当m≤x≤n(其中mn<0)时,2m≤y≤2n,且m<0,由y=﹣x2+2x+5=﹣(x﹣1)2+6,可知:抛物线对称轴为直线x=1,顶点(1,6),①当n≤1时,y随x增大而增大,又x=m时,y=2m,x=n时,y=2n,∴2m=﹣m2+2m+5或2n=﹣n2+2n+5,解得:m n∵m<0,0<n≤1,∴m,n=;②当n>1时,则2n=6,解得n=3,若﹣1<m<0,则最小值在x=3处取得,即2m=﹣32+2×3+5=2,解得:m=1>0,不符合题意,舍去;若m≤﹣1,最小值在x=m处取得,即2m=﹣m2+2m+5,解得:m1m2,∴m,n=3,综上所述,m,n=3;∴m+n=3【点睛】本题考查了二次函数的性质,待定系数法,一次函数与二次函数交点,三角形内心、外心,三角形面积,中点坐标,反比例函数等;是一道综合性较强的压轴题,解题时务必要认真审题,理清思路,能够将相关知识点结合起来;充分利用题目中的信息,运用方程思想,分类讨论思想是解题关键.6.(2020·湖南广益实验中学九年级月考)已知点M为关于x的二次函数y=ax2﹣2amx+am2﹣2m+2(a≠0,m为常数)的顶点.(1)若此二次函数与x轴只有一个交点,试确定m的值;(2)已知以坐标原点O为圆心的圆半径是45,试判断点M与⊙O的位置关系,若能确定,请说明理由,若不能确定,也请分类讨论之;(3)对于任意实数m,点M都是直线l上一点,直线l与该二次函数相交于A、B两点,a是以3、4、5为边长的三角形内切圆的半径长,点A、B在以O为圆心的圆上.①求⊙O的半径;②求该二次函数的解析式.【答案】(1)1;(2)点M在⊙O外,理由见解析;(3)①4;②21634 525y x x=-+【分析】(1)由二次函数与x轴只有一个交点,可得△=0,从而得出关于m的方程,解方程即可确定m的值;(2)写出点M的坐标,用含m的式子表示出OM2,从而可得关于m的二次函数,将其写成顶点式,根据二次函数的性质可得OM2的最小值,求其算术平方根,可得OM的最小值,从而可判断点M与⊙O的位置关系;(3)①由切线长定理求得a的值,将其代入抛物线的解析式,写出直线l的解析式,由抛物线的解析式与直线l的解析式可得关于x的方程,解方程,从而用含m的式子表示出点A和点B的坐标,由勾股定理或两点距离公式可得⊙O的半径;②将a和m的值代入抛物线y=ax2﹣2amx+am2﹣2m+2计算即可得出答案.【详解】解:(1)∵二次函数与x轴只有一个交点,∴△=(﹣2am)2﹣4a(am2﹣2m+2)=0,∴8am﹣8a=8a(m﹣1)=0,∵a≠0,∴m﹣1=0,∴m=1;(2)∵点M为关于x的二次函数y=ax2﹣2amx+am2﹣2m+2的顶点,∴M(m,﹣2m+2),∵原点O的坐标为(0,0),∴OM2=m2+(﹣2m+2)2=5m 2﹣8m +4 =2445()55m -+, ∴当m =45时,OM 2有最小值45,455=>, ∴点M 在⊙O 外;(3)①作出以3、4、5为边长的三角形,F ,G ,H 是三角形与⊙O 的切点,连接OF ,OG ,如图所示:由勾股定理可知该三角形是直角三角形,则∠E =90°,由切线的性质可知,OF ⊥DE ,OG ⊥CE ,∴∠OFE =90°,∠OGE =90°,∴四边形OFEG 是矩形,∵OF =OG =a ,∴四边形OFEG 是正方形,∴FE =EG =a ,∵CH =CG ,DH =DF ,∴2a =3+4﹣5,∴a =1,∴y =x 2﹣2mx +m 2﹣2m +2,∵对于任意实数m ,点M 都是直线l 上一点,且M (m ,﹣2m +2),∴直线l 的解析式为y =﹣2x +2,令﹣2x +2=x 2﹣2mx +m 2﹣2m +2,解得x 1=m ,x 2=m ﹣2,∴A (m ,﹣2m +2),B (m ﹣2,﹣2m +6),∵点A 、B 在以O 为圆心的圆上,∴m 2+(﹣2m +2)2=(m ﹣2)2+(﹣2m +6)2,解得m =85,∴⊙O 4==. ②将a =1,m =85代入抛物线y =ax 2﹣2amx +am 2﹣2m +2得21634525y x x =-+. ∴该二次函数的解析式为21634525y x x =-+. 【点睛】 本题属于二次函数综合题,考查了抛物线与x 轴的交点、利用二次函数的性质求最值、点与圆的位置关系、切线长定理、直线与抛物线的交点及解一元二次方程等知识点,综合性较强,需要熟练掌握相关性质及定理并正确运算.7.(2021·长沙市湘郡培粹实验中学九年级期末)对于一个函数给出如下定义;对于函数y ,若当a x b ≤≤,函数值y 满足m y n ≤≤,且满足()n m k b a -=-,则称此函数为“k 属合函数”.例如:正比例函数2y x =-,当13x ≤≤时,62y -≤≤-,则()()2631k ---=-,求得:2k =,所以函数2y x =-为“2属合函数”. (1)一次函数10,13()y ax a x =-<≤≤为“1属合函数”,求a 的值.(2)反比例函数(0,k y k a x b x=>≤≤,且0a b <<)是“k 属合函数”,且a b +=,请求出22a b +的值; (3)已知二次函数22362y x ax a a =-+++,当11x -≤≤时,y 是“k 属合函数”,求k 的取值范围.【答案】(1)a =-1;(2)2019;(3)k ≥32. 【分析】(1)利用“k 属合函数”的定义即可得出结论;(2)先判断出函数的增减性,利用“k 属合函数”的定义得出ab =1,最后利用完全平方公式即可得出结论; (3)分四种情况,各自确定出最大值和最小值,最后利用“k 属合函数”的定义即可得出结论.【详解】解:(1)当a <0时,一次函数的y 随着x 的增大而减小,∵1≤x ≤3,∴3a -1≤y ≤a -1,∵一次函数y =ax -1(a <0,1≤x ≤3)为“1属合函数”,∴(a -1)-(3a -1)=1×(3-1),∴a =-1;(2)∵反比例函数y =k x,k >0, ∴在第一象限内,y 随x 的增大而减小,当a ≤x ≤b 且0<a <b 是“k 属合函数”, ∴()k k k b a a b-=-, ∴ab =1,∵a+b∴a2+b2=(a+b)2-2ab=2021-2=2019;(3)∵二次函数y=-3x2+6ax+a2+2a的对称轴是:直线62(3)ax a =-=⨯-,∴当-1≤x≤1时,y是“k属合函数”,∴当x=-1时,y=a2-4a-3,当x=1时,y=a2+8a-3,当x=a时,y=4a2+2a,①如图1,当a≤-1时,当x=-1时,有y max=a2-4a-3,当x=1时,有y min=a2+8a-3,∴(a2-4a-3)-(a2+8a-3)=2k,∴k=-6a,∴k≥6;②如图2,当-1<a≤0时,当x =a 时,有y max =4a 2+2a ,当x =1时,有y min =a 2+8a -3,∴(4a 2+2a )-(a 2+8a -3)=2k , ∴23(1)2k a =-, ∴362k ≤<; ③如图3,当0<a ≤1时,当x =a 时,有y max =4a 2+2a ,当x =-1时,有y min =a 2-4a -3∴(4a 2+2a )-(a 2-4a -3)=2k , ∴23(1)2k a =+, ∴362k <≤; ④如图4,当a >1时,当x =1时,有y max =a 2+8a -3,当x =-1时,有y min =a 2-4a -3,∴(a 2+8a -3)-(a 2-4a -3)=2k ,∴k =6a ,∴k >6;综上,k 的取值范围为k ≥32. 【点睛】此题是二次函数,一次函数,反比例函数的综合题,主要考查了新定义的理解和应用,反比例函数的性质,二次函数的性质,一次函数的性质,利用分类讨论的思想解决问题是解本题的关键.8.(2021·湖南长沙市·九年级专题练习)一般地,在画一个图形关于某点的中心对称图形时,首先找到对称中心,将关键点与对称中心相连,并延长至等长,最后将所得的对应点连接即可得到对称图形.若将函数C 1的图象沿某一点旋转180度,与函数C 2的图象重合,则称函数C 1与C 2关于这个点互为“中心对称函数”,这个点叫作函数C 1、C 2的“对称中心”,如:求函数y x =的关于(1,0)的中心对称函数,可以在函数上取(0,0)和(1,1),两个点关于(1,0)中心对称点分别是(2,0)和(1,1-),这样我们就可以得到函数y x =关于(1,0)中心对称函数2y x =-.(1)求函数32y x =+关于(1,0)的中心对称函数;(2)若函数C 1:2y x b =+,对称中心是(0,b -),此时C 1的关于(0,b -)的中心对称函数C 2的图象与函数2y x=-的图象有且只有一个交点,求b 的值;(3)若函数C 1:211y x =+,对称中心是(1,10),当04x ≤≤时,此时函数C 1关于(1,10)的中心对称函数C 2的图象与函数3y kx k =+的图象始终有交点,求k 的取值范围.【答案】(1)y=3x-8;)(2)b=43±;(3)57≤k≤2. 【分析】(1)由“中心对称函数”的概念解答即可;(2)在函数2y x b =+求出两个点关于(0,b -)的中心对称点,则得到函数2C 的解析式,再根据C 2的图象与函数2y x=-的图象有且只有一个交点,得△=0,求出b 即可; (3)求出函数C 1:211y x =+关于(1,10)的中心对称函数2C ,再根据C 2的图象与函数3y kx k =+的图象始终有交点,得△≥0,求出k ,再根据x 的取值范围对k 进行检验.【详解】解:(1)由题意得:可在32y x =+上取(0,2)和(-23,0), 两个点关于(1,0)的中心对称点分别是(2,-2)和(8,03), 则得到函数32y x =+关于(1,0)的中心对称函数y=3x-8;(2)可在函数1C :y=2x+b 上取(0,b )和(-b ,02), 两个点关于(0,b -)的中心对称点分别是(0,-3b )和(,22b b -), 则得到函数y=2x+b 关于(0,b -)的中心对称函数2C : y=2x-3b ,又∵函数C 2的图象与函数2y x=-的图象有且只有一个交点, ∴2x+b=-2x22320x bx -+=△=29b 160-=b=±43(3)在函数C 1:211y x =+上取(0,11)、(1,12),两个点关于(1,10)的中心对称点分别是(2,9)、(1,8),则得到函数2C 的解析式:y=-245x x ++,当x=4时,y=5,∴A(4,5),∵函数C 2的图象与函数3y kx k =+的图象在0≤x≤4上始终有交点,∴-245x x ++=kx+3k∴-2(4)530x k x k +-+-=∵△=2(4)+4(53)k k -⨯-=0∴22036k k -+=0解得:122,18k k ==,把A(4,5)代入y=kx+3k 得k=57, ∴k 的取值范围为57≤k≤2. 【点睛】本题考查了对“中心对称函数”的概念理解与运用和判别式的应用,掌握这些知识点是解题的关键. 9.(2021·湖南长沙市·九年级专题练习)规定:我们把一个函数关于某条直线或者某点作对称后形成的新函数,称之为原函数的“对称函数”.(1)已知一次函数y =﹣2x +3的图象,求关于直线y =﹣x 的对称函数的解析式;(2)已知二次函数y =ax 2+4ax +4a ﹣1的图象为C 1;①求C 1关于点R (1,0)的对称函数图象C 2的函数解析式;②若两抛物线与y 轴分别交于A 、B 两点,当AB =16时,求a 的值;(3)若直线y =﹣2x ﹣3关于原点的对称函数的图象上的存在点P ,不论m 取何值,抛物线y =mx 2+(m ﹣23)x ﹣(2m ﹣38)都不通过点P ,求符合条件的点P 坐标. 【答案】(1)y =1322x - ,(2) ①28161y ax ax a =-+-+ ,②910或7-10 (3)(1,1),(-2,7). 【分析】(1)取y =-2x +3上两点(0,3),(32,0),求出这两点关于y =-x 对称点,代入y =k x +b ,求出k ,b 的值则可以得出解析式; (2)①设C 2上的点为(x ,y ),其关于(1,0)的对称点代入C 1上,则可以求出C 2 的解析式; ②C 1与y 轴交于(0,4a -1), C 2与y 轴交于(0,-16a +1)根据AB =16,列方程求出a 的值,(3)求出y =-2x -3关于原点对称函数为y =-2x +3,根据抛物线不通过点P :222323()(2)(2)3838y mx m x m x x x =+---=+--+ ,令220x x +-= ,得出x ,将x 的值代入y =-2x +3中,由于函数值得唯一性,得出点P 的坐标.【详解】(1)取y =-2x +3上两点(0,3),(32 ,0)两点关于y =-x 对称点为(-3,0),(0,-32) 设y =x +b ,则0332k b b =-+⎧⎪⎨=-⎪⎩ ,解得1232k b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩ , 则1322y x =-- , (2)①设C 2上的点为(x ,y ),其关于(1,0)的对称点为(2-x ,-y ),(2-x ,-y )在C 1上,则()()224241y a x a x a -=-+-+-C 2:28161y ax ax a =-+-+,②C 1关于y 轴交于(0,4a -1), C 2关于y 轴交于(0,-16a +1),AB =|(4a -1)-(-16a +1)|=16,|2a -2|=16,解得a =910或-710 , (3)y =-2x -3关于原点对称函数为y =-2x +3,抛物线:()222323223838y mx m x m x x m x ⎛⎫⎛⎫=+---=+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 令220x x +-= ,得x 1=1,x 2=-1,则抛物线经过(1,7-24 ),(-2,4124) 令x =1,y =-2x -3=1,令x =-2,y =-2x +3=7,点(1,1)(-2,7)在y =-2x +3上由于函数值的唯一性,上述两点不可能在抛物线上,故P 为(1,1)或(-2,7).【点睛】 此题是一次函数,二次函数的综合,包含求函数的解析式,函数的对称性,一次函数的点的坐标特征,二次函数图像和性质,以及一次函数与一元一次方程结合,解题的关键是熟悉一次函数,二次函数的图像和性质.10.(2020·湖南长沙市·九年级月考)已知y 是关于x 的函数,若其图像经过点(,2)P t t ,则称点P 为函数图像上的“偏离点”.例如:直线3y x =-上存在“偏离点”(3,6)P --.(1)在双曲线1y x =上是否存在“偏离点”?若存在,请求出“偏离点”的坐标;若不存在,请说明理由. (2)若抛物线2212221239y x a x a a ⎛⎫=-++--+ ⎪⎝⎭上有“偏离点”,且“偏离点”为()11,A x y 和()22,B x y ,求22123ka w x x =+-的最小值(用含k 的式子表示); (3)若函数21(2)24y x m t x n t =+-+++-的图像上存在唯一的一个“偏离点”,且当23m -≤≤时,n 的最小值为t ,求t 的值.【答案】(1)2P ⎛ ⎝和2P ⎛- ⎝;(2)2241632k k ++-;(2)4或1. 【分析】(1)根据“偏离点”的坐标特征设出坐标,代入双曲线中,有解则有“偏离点”;(2)设抛物线“偏离点”的坐标为P (x ,2x ),代入抛物线的关系式中得到关于x 的一元二次方程,因为有两个偏离点,则这两个偏离点的横坐标就是这个一元二次方程的两个根,先由△的值确定a 的取值,再由根与系数的关系得:两根和与两根据积的式子,再将所求式子代入w=x 12+x 22-3ka 进行变形,得到w 关于a 的二次函数,求最小值即可;(3)设函数“偏离点”的坐标为P (x ,2x ),代入函数的关系式中得到关于x 的一元二次方程,因为有一个偏离点,则△=0,得到n=(m-t )2-t+2,把它看成一个二次函数,对称轴m=t ,分三种情况讨论:①t <-2,列方程,方程无解,没有符合条件的t 值;②t >3,列方程,解出t 并取舍;③当-2≤t≤3,同理得t=1.【详解】(1)设存在这样的“偏离点”P ,坐标为(),2t t ,将点P 的坐标代入双曲线1y x=得: 12t t =,221t =,解得2t =±, 故存在两个“偏离点”,坐标为2P ⎛ ⎝和2P ⎛- ⎝. (2)设抛物线“偏离点”的坐标为(),2P x x , 将点P 的坐标代入抛物线2212221239y x a x a a ⎛⎫=-++--+ ⎪⎝⎭中得 22122221239x x a x a a ⎛⎫=-++--+ ⎪⎝⎭, 2212210239x ax a a -+--+=, ∵“偏离点”为()11,A x y 和()22,B x y , ∴1x 、2x 是方程2212210239x ax a a -+--+=的两个根, 22212410329a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∆=-⨯---+≥ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 224221099a a a ⎛⎫∆=+--+≥ ⎪⎝⎭, 220a ∆=-+≥,∴1a ≤, ∵12243132a a x x +=-=-,2212214922192a a x x a a --+⋅==+--,()2221212122244222393233a ka a a ka ka w x x x x x x ⎛⎫=+-=+-⎛⎫=-+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-, 28(4)493k w a a =-++, ∵809>, ∴抛物线开口向上,且对称轴:4363391628kk a --+=-=⨯ , ∴若36316k a +=≥1时,即36+3k≥16,则当a=1时,w 的最小值是:893k -; 若36316k a +=<1时,即36+3k <16,k <203-,则当36316k a +=时, 则w 小=28449849(4)3k ⨯⨯-⨯+=21313242k k ---=2241632k k ++- ; (3)设函数“偏离点”的坐标为(),2P x x , 将点P 的坐标代入函数()21224y x m t x n t =+-+++-得 ()21224x x m t x n t =+-+++-, ()21204x m t x n t +-++-=, ∵存在唯一的一个“偏离点”,∴()()214204m t n t ∆=--⨯⨯+-=,()22n m t t =--+,这是一个n 关于m 的二次函数,图象为抛物线,开口向上,对称轴为m t =,对称轴左侧,n 随m 的增大而减小;对称轴右侧,n 随m 的增大而增大;①2t <-,当23m -≤≤时,在对称轴右侧递增,∴当2m =-时,n 有最小值为t ,即()222t t t ---+=,2260t t ++=, 44160∆=-⨯⨯<,方程无解,②3t >,当23m -≤≤时,在对称轴左侧递减,∴当3m =时,n 有最小值为t ,即()232t t t --+=,解得14t =243t =<(舍),③当23t -≤≤,当23m -≤≤时,n 有最小值为2t -+,∴2t t -+=,1t =.综上所述,t 的值为4+或1.【点睛】本题是一个阅读理解问题,考查了对函数“偏离点”的掌握和运用,还考查了反比例函数和二次函数的性质及一元二次方程的根与二次函数的关系;明确一元二次方程根据与系数的关系,方程的解与根的判别式的关系;尤其是二次函数的最值问题,在自变量的所有取值中:当a >0时,抛物线在对称轴左侧,y 随x 的增大而减少;在对称轴右侧,y 随x 的增大而增大,函数有最小值,当a <0时,抛物线在对称轴左侧,y 随x 的增大而增大;在对称轴右侧,y 随x 的增大而减少,函数有最大值;如果在规定的取值中,要看图象和增减性来判断.。
湖南省长沙市一中2021年中考数学练习题及答案(含解析)一、单选题1、如果温度上升2℃记作+2℃,那么温度下降3℃记作()A.+2℃B.﹣2℃C.+3℃D.﹣3℃【分析】根据正数与负数的表示方法,可得解;【解答】解:上升2℃记作+2℃,下降3℃记作﹣3℃;故选:D.【点评】本题考查正数和负数;能够根据实际问题理解正数与负数的意义和表示方法是解题的关键.2、一个由圆柱和长方体组成的几何体如图水平放置,它的俯视图是()A.B.C.D.【分析】找到从上面看所得到的图形即可,注意所有的看到的棱都应表现在俯视图中.【解答】解:几何体的俯视图是:故选:C.【点评】本题考查了三视图的知识,俯视图是从物体的正面看得到的视图.3、已知y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图,则y=ax+b和y=的图象为()A.B.C.D.【分析】根据二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象可以得到a<0,b>0,c<0,由此可以判定y=ax+b经过一、二、四象限,双曲线y=在二、四象限.【解答】解:根据二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,可得a<0,b>0,c<0,∴y=ax+b过一、二、四象限,双曲线y=在二、四象限,∴C是正确的.故选:C.【点评】此题考查一次函数,二次函数,反比例函数中系数及常数项与图象位置之间关系.4、不透明的袋子中只有4个黑球和2个白球,这些球除颜色外无其他差别,随机从袋子中一次摸出3个球,下列事件是不可能事件的是()A.3个球都是黑球B.3个球都是白球C.3个球中有黑球D.3个球中有白球【分析】根据事件发生的可能性大小判断相应事件的类型.【解答】解:A、3个球都是黑球是随机事件;B、3个球都是白球是不可能事件;C、3个球中有黑球是必然事件;D、3个球中有白球是随机事件;故选:B.【点评】本题考查的是必然事件、不可能事件、随机事件的概念.必然事件指在一定条件下,一定发生的事件.不可能事件是指在一定条件下,一定不发生的事件,不确定事件即随机事件是指在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件.5、实数2019的相反数是()A.2019 B.﹣2019 C.D.【分析】直接利用相反数的定义进而得出答案.【解答】解:实数2019的相反数是:﹣2009.故选:B.【点评】此题主要考查了相反数,正确把握相反数的定义是解题关键.6、如图是由5个相同的小正方体组成的几何体,该几何体的左视图是()A.B.C.D.【分析】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主视图中.【解答】解:从左面看易得下面一层有2个正方形,上面一层左边有1个正方形,如图所示:.故选:A.【点评】本题考查了三视图的知识,左视图是从物体的左面看得到的视图.7、如图,▱ABCD中,AB=2,AD=4,对角线AC,BD相交于点O,且E,F,G,H分别是AO,BO,CO,DO的中点,则下列说法正确的是()A.EH=HGB.四边形EFGH是平行四边形C.AC⊥BDD.△ABO的面积是△EFO的面积的2倍【分析】根据题意和图形,可以判断各个选项中的结论是否成立,本题得以解决.【解答】解:∵E,F,G,H分别是AO,BO,CO,DO的中点,在▱ABCD中,AB=2,AD=4,∴EH=AD=2,HG=AB=1,∴EH≠HG,故选项A错误;∵E,F,G,H分别是AO,BO,CO,DO的中点,∴EH=,∴四边形EFGH是平行四边形,故选项B正确;由题目中的条件,无法判断AC和BD是否垂直,故选项C错误;∵点E、F分别为OA和OB的中点,∴EF=,EF∥AB,∴△OEF∽△OAB,∴,即△ABO的面积是△EFO的面积的4倍,故选项D错误,故选:B.【点评】本题考查平行四边形的面积、三角形的相似、三角形的面积,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.8、下面是投影屏上出示的抢答题,需要回答横线上符号代表的内容则回答正确的是()A.◎代表∠FEC B.@代表同位角C.▲代表∠EFC D.※代表AB【分析】根据图形可知※代表CD,即可判断D;根据三角形外角的性质可得◎代表∠EFC,即可判断A;利用等量代换得出▲代表∠EFC,即可判断C;根据图形已经内错角定义可知@代表内错角.【解答】证明:延长BE交CD于点F,则∠BEC=∠EFC+∠C(三角形的外角等于与它不相邻两个内角之和).又∠BEC=∠B+∠C,得∠B=∠EFC.故AB∥CD(内错角相等,两直线平行).故选:C.9、下列图形为正多边形的是()A.B.C.D.【分析】根据正多边形的定义;各个角都相等,各条边都相等的多边形叫做正多边形可得答案.【解答】解:正五边形五个角相等,五条边都相等,故选:D.【点评】此题主要考查了正多边形,关键是掌握正多边形的定义.10、正十边形的外角和为()A.180°B.360°C.720°D.1440°【分析】根据多边的外角和定理进行选择.【解答】解:因为任意多边形的外角和都等于360°,所以正十边形的外角和等于360°,.故选:B.【点评】本题考查了多边形外角和定理,关键是熟记:多边形的外角和等于360度.二、填空题1、现有8张同样的卡片,分别标有数字:1,1,2,2,2,3,4,5,将这些卡片放在一个不透明的盒子里,搅匀后从中随机地抽出一张,抽到标有数字2的卡片的概率是.【分析】直接利用概率公式计算进而得出答案.【解答】解:∵现有8张同样的卡片,分别标有数字:1,1,2,2,2,3,4,5,∴将这些卡片放在一个不透明的盒子里,搅匀后从中随机地抽出一张,抽到标有数字2的卡片的概率是:.故答案为:.【点评】此题主要考查了概率公式,正确掌握计算公式是解题关键.2、因式分解:ab﹣a=a(b﹣1).【分析】提公因式a即可.【解答】解:ab﹣a=a(b﹣1).故答案为:a(b﹣1).【点评】本题考查了提取公因式法因式分解.关键是求出多项式里各项的公因式,提公因式.3、如图,在矩形ABCD中,AB=10,AD=6,E为BC上一点,把△CDE沿DE折叠,使点C落在AB边上的F处,则CE的长为.【分析】设CE=x,则BE=6﹣x由折叠性质可知,EF=CE=x,DF=CD=AB=10,所以AF=8,BF=AB﹣AF=10﹣8=2,在Rt△BEF中,BE2+BF2=EF2,即(6﹣x)2+22=x2,解得x=.【解答】解:设CE=x,则BE=6﹣x由折叠性质可知,EF=CE=x,DF=CD=AB=10,在Rt△DAF中,AD=6,DF=10,∴AF=8,∴BF=AB﹣AF=10﹣8=2,在Rt△BEF中,BE2+BF2=EF2,即(6﹣x)2+22=x2,解得x=,故答案为.【点评】本题考查了矩形,熟练掌握矩形的性质以及勾股定理是解题的关键.4、如图,直线AB∥CD,直线EC分别与AB,CD相交于点A、点C,AD平分∠BAC,已知∠ACD=80°,则∠DAC的度数为50°.【分析】依据平行线的性质,即可得到∠BAC的度数,再根据角平分线的定义,即可得到∠DAC的度数.【解答】解:∵AB∥CD,∠ACD=80°,∴∠BAC=100°,又∵AD平分∠BAC,∴∠DAC=∠BAC=50°,故答案为:50°.【点评】本题主要考查了平行线的性质,以及角平分线的定义.解题时注意:两直线平行,同旁内角互补.5、勘测队按实际需要构建了平面直角坐标系,并标示了A,B,C三地的坐标,数据如图(单位:km).笔直铁路经过A,B两地.(1)A,B间的距离为20 km;(2)计划修一条从C到铁路AB的最短公路l,并在l上建一个维修站D,使D到A,C的距离相等,则C,D 间的距离为13 km.【分析】(1)由垂线段最短以及根据两点的纵坐标相同即可求出AB的长度;(2)根据A、B、C三点的坐标可求出CE与AE的长度,设CD=x,根据勾股定理即可求出x的值.【解答】解:(1)由A、B两点的纵坐标相同可知:AB∥x轴,∴AB=12﹣(﹣8)=20;(2)过点C作l⊥AB于点E,连接AC,作AC的垂直平分线交直线l于点D,由(1)可知:CE=1﹣(﹣17)=18,AE=12,设CD=x,∴AD=CD=x,由勾股定理可知:x2=(18﹣x)2+122,∴解得:x=13,∴CD=13,故答案为:(1)20;(2)13;【点评】本题考查勾股定理,解题的关键是根据A、B、C三点的坐标求出相关线段的长度,本题属于中等题型.三、解答题(难度:中等)1、已知抛物线C1:y=(x﹣1)2﹣4和C2:y=x2(1)如何将抛物线C1平移得到抛物线C2?(2)如图1,抛物线C1与x轴正半轴交于点A,直线y=﹣x+b经过点A,交抛物线C1于另一点B.请你在线段AB上取点P,过点P作直线PQ∥y轴交抛物线C1于点Q,连接AQ.①若AP=AQ,求点P的横坐标;②若PA=PQ,直接写出点P的横坐标.(3)如图2,△MNE的顶点M、N在抛物线C2上,点M在点N右边,两条直线ME、NE与抛物线C2均有唯一公共点,ME、NE均与y轴不平行.若△MNE的面积为2,设M、N两点的横坐标分别为m、n,求m与n的数量关系.【分析】(1)y=(x﹣1)2﹣4向左评移1个单位长度,再向上平移4个单位长度即可得到y=x2;(2)易求点A(3,0),b=4,联立方程﹣x+4=(x﹣1)2﹣4,可得B(﹣,);设P(t,﹣t+4),Q(t,t2﹣2t﹣3),①当AP=AQ时,则有﹣4+t=t2﹣2t﹣3,求得t=;②当AP=PQ时,PQ=t2+t+7,PA=(3﹣t),则有t2+t+7=(3﹣t),求得t=﹣;(3)设经过M与N的直线解析式为y=k(x﹣m)+m2,∴,则可知△=k2﹣4km+4m2=(k﹣2m)2=0,求得k=2m,求出直线ME的解析式为y=2mx﹣m2,直线NE的解析式为y=2nx﹣n2,则可求E(,mn),再由面积[(n2﹣mn)+(m2﹣mn)]×(m﹣n)﹣(n2﹣mn)×(﹣n)﹣(m2﹣mn)×(m﹣)=2,可得(m﹣n)3=8,即可求解;【解答】解:(1)y=(x﹣1)2﹣4向左评移1个单位长度,再向上平移4个单位长度即可得到y=x2;(2)y=(x﹣1)2﹣4与x轴正半轴的交点A(3,0),∵直线y=﹣x+b经过点A,∴b=4,∴y=﹣x+4,y=﹣x+4与y=(x﹣1)2﹣4的交点为﹣x+4=(x﹣1)2﹣4的解,∴x=3或x=﹣,∴B(﹣,),设P(t,﹣t+4),且﹣<t<3,∵PQ∥y轴,∴Q(t,t2﹣2t﹣3),①当AP=AQ时,|4﹣t|=|t2﹣2t﹣3|,则有﹣4+t=t2﹣2t﹣3,∴t=,∴P点横坐标为;②当AP=PQ时,PQ=﹣t2+t+7,PA=(3﹣t),∴﹣t2+t+7=(3﹣t),∴t=﹣;∴P点横坐标为﹣;(3)设经过M与N的直线解析式为y=k(x﹣m)+m2,∴,则有x2﹣kx+km﹣m2=0,△=k2﹣4km+4m2=(k﹣2m)2=0,∴k=2m,直线ME的解析式为y=2mx﹣m2,直线NE的解析式为y=2nx﹣n2,∴E(,mn),∴[(n2﹣mn)+(m2﹣mn)]×(m﹣n)﹣(n2﹣mn)×(﹣n)﹣(m2﹣mn)×(m﹣)=2,∴(m﹣n)3﹣=4,∴(m﹣n)3=8,∴m﹣n=2;【点评】本题考查二次函数的图象及性质;是二次函数的综合题,熟练掌握直线与二次函数的交点求法,借助三角形面积列出等量关系是解决m与n的关系的关键.2、在平面直角坐标系xOy中,直线l:y=kx+1(k≠0)与直线x=k,直线y=﹣k分别交于点A,B,直线x=k与直线y=﹣k交于点C.(1)求直线l与y轴的交点坐标;(2)横、纵坐标都是整数的点叫做整点,记线段AB,BC,CA围成的区域(不含边界)为W.①当k=2时,结合函数图象,求区域W内的整点个数;②若区域W内没有整点,直接写出k的取值范围.【分析】(1)令x=0,y=1,直线l与y轴的交点坐标(0,1);(2)①当k=2时,A(2,5),B(﹣,﹣2),C(2,﹣2),在W区域内有6个整数点;②当x=k+1时,y =﹣k+1,则有k2+2k=0,k=﹣2,当0>k≥﹣1时,W内没有整数点;【解答】解:(1)令x=0,y=1,∴直线l与y轴的交点坐标(0,1);(2)由题意,A(k,k2+1),B(,﹣k),C(k,﹣k),①当k=2时,A(2,5),B(﹣,﹣2),C(2,﹣2),在W区域内有6个整数点:(0,0),(0,﹣1),(1,0),(1,﹣1),(1,1),(1,2);②直线AB的解析式为y=kx+1,当x=k+1时,y=﹣k+1,则有k2+2k=0,∴k=﹣2,当0>k≥﹣1时,W内没有整数点,∴当0>k≥﹣1或k=﹣2时W内没有整数点;【点评】本题考查一次函数图象上点的特征;能够数形结合解题,根据k变化分析W区域内整数点的情况是解题的关键.3、时下正是海南百香果丰收的季节,张阿姨到“海南爱心扶贫网”上选购百香果,若购买2千克“红土”百香果和1千克“黄金”百香果需付80元,若购买1千克“红土”百香果和3千克“黄金”百香果需付115元.请问这两种百香果每千克各是多少元?【分析】设“红土”百香果每千克x元,“黄金”百香果每千克y元,由题意列出方程组,解方程组即可.【解答】解:设“红土”百香果每千克x元,“黄金”百香果每千克y元,由题意得:,解得:;答:“红土”百香果每千克25元,“黄金”百香果每千克30元.【点评】本题考查了二元一次方程组的应用以及二元一次方程组的解法;根据题意列出方程组是解题的关键.4、计算:(2x2)3﹣x2•x4.【分析】先算乘方与乘法,再合并同类项即可.【解答】解:(2x2)3﹣x2•x4=8x6﹣x6=7x6.【点评】本题考查了整式的混合运算,掌握运算性质和法则是解题的关键.5、如图,已知二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(1,0)、B(3,0),与y轴交于点C.(1)求二次函数的解析式;(2)若点P为抛物线上的一点,点F为对称轴上的一点,且以点A、B、P、F为顶点的四边形为平行四边形,求点P的坐标;(3)点E是二次函数第四象限图象上一点,过点E作x轴的垂线,交直线BC于点D,求四边形AEBD面积的最大值及此时点E的坐标.【分析】(1)用交点式函数表达式,即可求解;(2)分当AB为平行四边形一条边、对角线,两种情况,分别求解即可;(3)利用S四边形AEBD=AB(y D﹣y E),即可求解.【解答】解:(1)用交点式函数表达式得:y=(x﹣1)(x﹣3)=x2﹣4x+3;故二次函数表达式为:y=x2﹣4x+3;(2)①当AB为平行四边形一条边时,如图1,则AB=PE=2,则点P坐标为(4,3),当点P在对称轴左侧时,即点C的位置,点A、B、P、F为顶点的四边形为平行四边形,故:点P(4,3)或(0,3);②当AB是四边形的对角线时,如图2,AB中点坐标为(2,0)设点P的横坐标为m,点F的横坐标为2,其中点坐标为:,即:=2,解得:m=2,故点P(2,﹣1);故:点P(4,3)或(0,3)或(2,﹣1);(3)直线BC的表达式为:y=﹣x+3,设点E坐标为(x,x2﹣4x+3),则点D(x,﹣x+3),S四边形AEBD=AB(y D﹣y E)=﹣x+3﹣x2+4x﹣3=﹣x2+3x,∵﹣1<0,故四边形AEBD面积有最大值,当x=,其最大值为,此时点E(,﹣).【点评】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.6、在平面直角坐标系xOy中,直线l:y=kx+1(k≠0)与直线x=k,直线y=﹣k分别交于点A,B,直线x=k与直线y=﹣k交于点C.(1)求直线l与y轴的交点坐标;(2)横、纵坐标都是整数的点叫做整点,记线段AB,BC,CA围成的区域(不含边界)为W.①当k=2时,结合函数图象,求区域W内的整点个数;②若区域W内没有整点,直接写出k的取值范围.【分析】(1)令x=0,y=1,直线l与y轴的交点坐标(0,1);(2)①当k=2时,A(2,5),B(﹣,﹣2),C(2,﹣2),在W区域内有6个整数点;②当x=k+1时,y =﹣k+1,则有k2+2k=0,k=﹣2,当0>k≥﹣1时,W内没有整数点;【解答】解:(1)令x=0,y=1,∴直线l与y轴的交点坐标(0,1);(2)由题意,A(k,k2+1),B(,﹣k),C(k,﹣k),①当k=2时,A(2,5),B(﹣,﹣2),C(2,﹣2),在W区域内有6个整数点:(0,0),(0,﹣1),(1,0),(1,﹣1),(1,1),(1,2);②直线AB的解析式为y=kx+1,当x=k+1时,y=﹣k+1,则有k2+2k=0,∴k=﹣2,当0>k≥﹣1时,W内没有整数点,∴当0>k≥﹣1或k=﹣2时W内没有整数点;【点评】本题考查一次函数图象上点的特征;能够数形结合解题,根据k变化分析W区域内整数点的情况是解题的关键.7、如果抛物线C1的顶点在拋物线C2上,抛物线C2的顶点也在拋物线C1上时,那么我们称抛物线C1与C2“互为关联”的抛物线.如图1,已知抛物线C1:y1=x2+x与C2:y2=ax2+x+c是“互为关联”的拋物线,点A,B分别是抛物线C1,C2的顶点,抛物线C2经过点D(6,﹣1).(1)直接写出A,B的坐标和抛物线C2的解析式;(2)抛物线C2上是否存在点E,使得△ABE是直角三角形?如果存在,请求出点E的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)如图2,点F(﹣6,3)在抛物线C1上,点M,N分别是抛物线C1,C2上的动点,且点M,N的横坐标相同,记△AFM面积为S1(当点M与点A,F重合时S1=0),△ABN的面积为S2(当点N与点A,B重合时,S2=0),令S=S1+S2,观察图象,当y1≤y2时,写出x的取值范围,并求出在此范围内S的最大值.【分析】(1)由抛物线C1:y1=x2+x可得A(﹣2,﹣1),将A(﹣2,﹣1),D(6,﹣1)代入y2=ax2+x+c,求得y2=﹣+x+2,B(2,3);(2)易得直线AB的解析式:y=x+1,①若B为直角顶点,BE⊥AB,E(6,﹣1);②若A为直角顶点,AE⊥AB,E(10,﹣13);③若E为直角顶点,设E(m,﹣m2+m+2)不符合题意;(3)由y1≤y2,得﹣2≤x≤2,设M(t,),N(t,),且﹣2≤t≤2,易求直线AF的解析式:y=﹣x﹣3,过M作x轴的平行线MQ交AF于Q,S1=,设AB交MN于点P,易知P(t,t+1),S2=2﹣,所以S=S1+S2=4t+8,当t=2时,S的最大值为16.【解答】解:由抛物线C1:y1=x2+x可得A(﹣2,﹣1),将A(﹣2,﹣1),D(6,﹣1)代入y2=ax2+x+c得,解得,∴y2=﹣+x+2,∴B(2,3);(2)易得直线AB的解析式:y=x+1,①若B为直角顶点,BE⊥AB,k BE•k AB=﹣1,∴k BE=﹣1,直线BE解析式为y=﹣x+5联立,解得x=2,y=3或x=6,y=﹣1,∴E(6,﹣1);②若A为直角顶点,AE⊥AB,同理得AE解析式:y=﹣x﹣3,联立,解得x=﹣2,y=﹣1或x=10,y=﹣13,∴E(10,﹣13);③若E为直角顶点,设E(m,﹣m2+m+2)由AE⊥BE得k BE•k AE=﹣1,即,解得m=2或﹣2(不符合题意舍去),∴点E的坐标∴E(6,﹣1)或E(10,﹣13);(3)∵y1≤y2,∴﹣2≤x≤2,设M(t,),N(t,),且﹣2≤t≤2,易求直线AF的解析式:y=﹣x﹣3,过M作x轴的平行线MQ交AF于Q,则Q(),S1=QM•|y F﹣y A|=设AB交MN于点P,易知P(t,t+1),S2=PN•|x A﹣x B|=2﹣S=S1+S2=4t+8,当t=2时,S的最大值为16.【点评】本题考查了二次函数,熟练运用二次函数的性质、直角三角形的性质以及一次函数的性质是解题的关键.8、如图,已知抛物线y=ax2+bx+5经过A(﹣5,0),B(﹣4,﹣3)两点,与x轴的另一个交点为C,顶点为D,连结CD.(1)求该抛物线的表达式;(2)点P为该抛物线上一动点(与点B、C不重合),设点P的横坐标为t.①当点P在直线BC的下方运动时,求△PBC的面积的最大值;②该抛物线上是否存在点P,使得∠PBC=∠BCD?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)将点A、B坐标代入二次函数表达式,即可求解;(2)①S△PBC=PG(x C﹣x B),即可求解;②分点P在直线BC下方、上方两种情况,分别求解即可.【解答】解:(1)将点A、B坐标代入二次函数表达式得:,解得:,故抛物线的表达式为:y=x2+6x+5…①,令y=0,则x=﹣1或﹣5,即点C(﹣1,0);(2)①如图1,过点P作y轴的平行线交BC于点G,将点B、C的坐标代入一次函数表达式并解得:直线BC的表达式为:y=x+1…②,设点G(t,t+1),则点P(t,t2+6t+5),S△PBC=PG(x C﹣x B)=(t+1﹣t2﹣6t﹣5)=﹣t2﹣t﹣6,∵<0,∴S△PBC有最大值,当t=﹣时,其最大值为;②设直线BP与CD交于点H,当点P在直线BC下方时,∵∠PBC=∠BCD,∴点H在BC的中垂线上,线段BC的中点坐标为(﹣,﹣),过该点与BC垂直的直线的k值为﹣1,设BC中垂线的表达式为:y=﹣x+m,将点(﹣,﹣)代入上式并解得:直线BC中垂线的表达式为:y=﹣x﹣4…③,同理直线CD的表达式为:y=2x+2…④,联立③④并解得:x=﹣2,即点H(﹣2,﹣2),同理可得直线BH的表达式为:y=x﹣1…⑤,联立①⑤并解得:x=﹣或﹣4(舍去﹣4),故点P(﹣,﹣);当点P(P′)在直线BC上方时,∵∠PBC=∠BCD,∴BP′∥CD,则直线BP′的表达式为:y=2x+s,将点B坐标代入上式并解得:s=5,即直线BP′的表达式为:y=2x+5…⑥,联立①⑥并解得:x=0或﹣4(舍去﹣4),故点P(0,5);故点P的坐标为P(﹣,﹣)或(0,5).【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、等腰三角形性质、图形的面积计算等,其中(2),要主要分类求解,避免遗漏.。
2021年中考数学真题分项汇编【全国通用】(第02期)专题3整式及运算姓名:__________________ 班级:______________ 得分:_________________一、单选题1.(2021·黑龙江绥化市·中考真题)下列运算正确的是( )A .()257a a =B .448x x x ⋅=C 3=± D【答案】B【分析】根据幂的乘方,同底数幂的乘法,算术平方根,以及实数的运算法则逐一判断.【详解】A 、(a 5)2=a 10,故A 错,B 、x 4⋅x 4=x 8,故B 正确,C 3=,故C 错,D -3-D 错,故选:B【点睛】本题考查了算术平方根,实数的运算,同底数幂的乘法,以及幂的乘方,熟悉并灵活运用以上性质是解题的关键.2.(2021·河南中考真题)下列运算正确的是( )A .22()a a -=-B .2222a a -=C .23a a a ⋅=D .22(1)1a a -=- 【答案】C【分析】直接利用幂的运算性质和完全平方公式分别判断得出答案.【详解】解:A 、22()a a -=,原计算错误,不符合题意;B 、2222a a a -=,原计算错误,不符合题意;C 、23a a a ⋅=,正确,符合题意;D 、22(1)21a a a -=-+,原计算错误,不符合题意;故选:C .【点睛】本题主要考查了幂的运算性质和完全平方公式,正确掌握相关运算法则是解题关键.3.(2021·湖北鄂州市·中考真题)下列运算正确的是( )A .23a a a ⋅=B .541a a -=C .632a a a ÷=D .()3326a a = 【答案】A【分析】直接利用同底数幂的乘法、合并同类项、同底数幂的除法、幂的乘方直接求解即可.【详解】A 、23a a a ⋅=,选项正确,符合题意;B 、54a a a -=,选项错误,不符合题意;C 、633a a a ÷=,选项错误,不符合题意;D 、()3328a a =,选项错误,不符合题意;故选:A .【点睛】本题考查了同底数幂的乘法、合并同类项、同底数幂的除法、幂的乘方,解题的关键是:掌握相关的运算法则.4.(2021·江苏无锡市·中考真题)下列运算正确的是( )A .23a a a +=B .352()a a =C .824a a a ÷=D .235a a a ⋅= 【答案】D【分析】根据合并同类项法则,幂的乘方法则,同底数幂的乘除法法则,逐一判断选项,即可.【详解】解:A. 2a a +,不是同类项,不能合并,故该选选错误,B. 236()a a =,故该选项错误,C. 826a a a ÷=,故该选项错误,D. 235a a a ⋅=,故该选项正确,故选D .【点睛】本题主要考查整式的运算,熟练掌握合并同类项法则,幂的乘方法则,同底数幂的乘除法法则,是解题的关键.5.(2021·内蒙古通辽市·中考真题)下列计算正确的是( )A .335x x x +=B .3321x x -=C .347x x x ⋅=D .()323626xy x y -=- 【答案】C【分析】根据合并同类项法则、同底数幂乘法法则、积的乘方及幂的乘方法则逐一计算即可得答案.【详解】A.3332x x x +=,故该选项计算错误,不符合题意,B.3332x x x -=,故该选项计算错误,不符合题意,C.33744x x x x +⋅==,故该选项计算正确,符合题意,D.()323323362(2)8xy x y x y ⨯-=-=-,故该选项计算错误,不符合题意,故选:C .【点睛】本题考查合并同类项、同底数幂乘法、积的乘方及幂的乘方,熟练掌握运算法则是解题关键. 6.(2021·湖南中考真题)已知0a ≠,下列运算正确的是( )A .321a a -=B .326a a a ⋅=C .32a a a ÷=D .()3326a a = 【答案】C【分析】根据合并同类项、整式的乘法、同底数幂的除法、积的乘方逐项判断即可得.【详解】A 、32a a a -=,此项错误,不符题意;B 、2326a a a ⋅=,此项错误,不符题意;C 、32a a a ÷=,此项正确,符合题意;D 、()3328a a =,此项错误,不符题意;故选:C .【点睛】本题考查了合并同类项、整式的乘法、同底数幂的除法、积的乘方,熟练掌握各运算法则是解题关键. 7.(2021·福建中考真题)下列运算正确的是( )A .22a a -=B .()2211a a -=-C .632a a a ÷=D .326(2)4a a = 【答案】D【分析】根据不同的运算法则或公式逐项加以计算,即可选出正确答案.【详解】解:A :()221a a a a -=-=,故 A 错误;B :()22121a a a -=-+,故 B 错误;C :63633a a a a -÷==,故C 错误;D :()()2232332622?44a a a a ⨯===.故选:D【点睛】本题考查了整式的加减法法则、乘法公式、同底数幂的除法法则、积的乘方、幂的乘方等知识点,熟知上述各种不同的运算法则或公式,是解题的关键.8.(2021·四川宜宾市·中考真题)下列运算正确的是( )A .23a a a +=B .()32622a a =C .623a a a ÷=D .325a a a ⋅= 【答案】D【分析】根据同底数幂相乘底数不变指数相加、同底数幂相除底数不变指数相减、乘积的幂等于各部分幂的乘积运算法则求解即可.【详解】解:选项A :a 与2a 不是同类项,不能相加,故选项A 错误;选项B :()32628a a =,故选项B 错误;选项C :62624a a a a -÷==,故选项C 错误;选项D :33522a a a a +⋅==,故选项D 正确;故选:D .【点睛】本题考查幂的运算法则,属于基础题,熟练掌握运算法则是解决本类题的关键.9.(2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题)下列计算正确的是( )A .4=±B .()2234636m n m n =C .24833a a a ⋅=D .33xy x y -= 【答案】A【分析】根据平方根,幂的乘方与积的乘方,单项式乘以单项式及合并同类项的运算法则分别对每一个选项进行分析,即可得出答案.【详解】A 、4=±,正确,故该选项符合题意;B 、()2234639m n m n =,错误,故该选项不合题意;C 、24633a a a ⋅=,错误,故该选项不合题意;D 、3xy 与3x 不是同类项,不能合并,故该选项不合题意;故选:A .【点睛】本题考查了平方根、幂的乘方与积的乘方,单项式乘以单项式以及合并同类项,熟练掌握平方根的定义、幂的乘方与积的乘方、单项式乘以单项式以及合并同类项的运算法则是解题关键.10.(2021·湖北中考真题)下列运算正确的是( )A .23a a a ⋅=B .()325a a =C .33(2)6a a =D .1234a a a ÷=【答案】A【分析】根据同底数幂的乘除法、幂的乘方、积的乘方法则逐项判断即可得.【详解】A 、23a a a ⋅=,此项正确,符合题意;B 、()326a a =,此项错误,不符题意;C 、33(2)8a a =,此项错误,不符题意;D 、1239a a a ÷=,此项错误,不符题意;故选:A .【点睛】本题考查了同底数幂的乘除法、幂的乘方、积的乘方,熟练掌握各运算法则是解题关键.11.(2021·山东威海市·中考真题)下列运算正确的是( )A .236(3)9a a -=-B .235()a a a -⋅=C .222(2)4x y x y -=-D .22445a a a += 【答案】B【分析】分别根据积的乘方和幂的乘方运算法则、同底数幂的乘法、完全平方公式以及合并同类项的运算法则对各项进行计算后再判断即可.【详解】解:A . 236(3)27a a -=-,原选项计算错误,不符合题意;B . 235()a a a -⋅=原选项计算正确 ,符合题意;C. 222(2)44x y x xy y -=-+,原选项计算错误,不符合题意;D . 22245a a a +=,原选项计算错误,不符合题意;故选:B .【点睛】此题主要考查了积的乘方和幂的乘方、同底数幂的乘法、完全平方公式以及合并同类项,熟练掌握相关运算法则是解答此题的关键.12.(2021·山东济宁市·中考真题)下列各式中,正确的是( )A .223x x x +=B .()x y x y --=--C .()325x x =D .532x x x ÷= 【答案】D根据合并同类项,只把系数相加减,字母与字母的次数不变;同底数幂相除,底数不变指数相减;幂的乘方,底数不变指数相乘,对各选项计算后利用排除法求解.【详解】解:A 、23x x x +=,此选项错误,不符合题意;B 、()+x y x y --=-,此选项错误,不符合题意;C 、()326x x =,此选项错误,不符合题意; D 、532x x x ÷=,此选项正确,符合题意;故选:D .【点睛】本题主要考查合并同类项法则,同底数幂除法,幂的乘方,熟练掌握运算性质是解题的关键. 13.(2021·黑龙江鹤岗市·中考真题)下列运算中,计算正确的是( )A .2352m m m +=B .()32626a a -=- C .()222a b a b -=- D =【答案】D【分析】根据积的乘方、完全平方公式及二次根式的除法可直接进行排除选项.【详解】解:A 、2m 与3m 不是同类项,所以不能合并,错误,故不符合题意;B 、()32628a a -=-,错误,故不符合题意;C 、()2222a b a ab b -=-+,错误,故不符合题意;D =故选D .【点睛】本题主要考查积的乘方、完全平方公式及二次根式的除法,熟练掌握积的乘方、完全平方公式及二次根式的除法是解题的关键.14.(2021·广东中考真题)已知93,274m n ==,则233m n +=( )A .1B .6C .7D .12【分析】利用同底数幂乘法逆用转换求解即可.【详解】解:⋅93,274m n ==,⋅232323333(3)(3)927=34=12m n m n m n m n +=⨯=⨯=⨯⨯,⋅故选:D .【点睛】本题主要考查同底数幂乘法的逆用,熟练掌握其运算法则即表现形式是解题关键.15.(2021·内蒙古中考真题)若1x =,则代数式222x x -+的值为( )A .7B .4C .3D .3- 【答案】C【分析】先将代数式222x x -+变形为()211x -+,再代入即可求解.【详解】解:())22222=111113x x x -+-+=-+=. 故选:C【点睛】本题考查了求代数式的值,熟练掌握完全平方公式是解题关键,也可将x 的值直接代入计算. 16.(2021·山东济宁市·中考真题)按规律排列的一组数据:12,35,□,717,926,1137,…,其中□内应填的数是( )A .23B .511C .59D .12 【答案】D【分析】分子为连续奇数,分母为序号的平方1+,根据规律即可得到答案.【详解】观察这排数据发现,分子为连续奇数,分母为序号的平方1+,∴第n 个数据为:2211n n -+ 当3n =时的分子为5,分母为23110+=∴这个数为51102= 故选:D .【点睛】本题考查了数字的探索规律,分子和分母分别寻找规律是解题关键.17.(2021·湖北十堰市·)将从1开始的连续奇数按如图所示的规律排列,例如,位于第4行第3列的数为27,则位于第32行第13列的数是( )A .2025B .2023C .2021D .2019【答案】B【分析】根据数字的变化关系发现规律第n 行,第n 列的数据为:2n (n -1)+1,即可得第32行,第32列的数据为:2×32×(32-1)+1=1985,再依次加2,到第32行,第13列的数据,即可.【详解】解:观察数字的变化,发现规律:第n 行,第n 列的数据为:2n (n -1)+1,⋅第32行,第32列的数据为:2×32×(32-1)+1=1985,根据数据的排列规律,第偶数行从右往左的数据一次增加2,⋅第32行,第13列的数据为:1985+2×(32-13)=2023,故选:B .【点睛】本题考查了数字的变化类,解决本题的关键是观察数字的变化寻找探究规律,利用规律解决问题. 18.(2021·广西来宾市·中考真题)下列运算正确的是( )A .235a a a ⋅=B .623a a a ÷=C .()325a a =D .2232a a a -=【答案】A【分析】 分别根据同底数幂的乘法、同底数幂的除法、幂的乘方、整式的加减法则进行计算,即可求解.【详解】解:A. 235a a a ⋅=,原选项计算正确,符合题意;B. 624a a a ÷=,原选项计算错误,不合题意;C. ()326a a =,原选项计算错误,不合题意;D. 232a a -,不是同类项,无法相减,原选项计算错误,不合题意.故选:A【点睛】本题考查了同底数幂的乘法、同底数幂的除法、幂的乘方、整式的加减等知识,熟知相关运算公式和法则是解题关键.19.(2021·内蒙古呼和浩特市·中考真题)下列计算正确的是( )A .224347a a a +=B 11a= C .31812()42-+÷-= D .21111a a a a --=-- 【答案】D【分析】 根据有理数、整式、分式、二次根式的运算公式运算验证即可.【详解】222347a a a +=,故A 错;当a >011a =,当a <011a=-,故B 错; 31812()262-+÷-=-,故C 错; 21111a a a a --=--,D 正确; 故选:D .【点睛】本题主要考查了有理数、整式、分式、二次根式的运算,熟记运算定理和公式是解决问题的额关键. 20.(2021·广西玉林市·中考真题)观察下列树枝分杈的规律图,若第n 个图树枝数用n Y 表示,则94Y Y -=( )A .4152⨯B .4312⨯C .4332⨯D .4632⨯【答案】B【分析】根据题目中的图形,可以写出前几幅图中树枝分杈的数量,从而可以发现树枝分杈的变化规律,进而得到规律21n n Y =-,代入规律求解即可.【详解】解:由图可得到: 11223344211213217211521n n Y Y Y Y Y =-==-==-==-==-则:9921Y =-,⋅944942121312Y Y -=--+=⨯,故答案选:B .【点睛】本题考查图形规律,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.二、填空题21.(2021·青海中考真题)已知单项式4272m a b -+与223m n a b +是同类项,则m n +=______.【答案】3【分析】根据同类项的定义(所含字母相同,相同字母的指数相同),求出m ,n 的值,再代入代数式计算即可.【详解】解:⋅单项式4272m a b -+与223m n a b +是同类项,⋅2m =4,n +2=-2m +7,解得:m =2,n =1,则m +n =2+1=3.故答案是:3.【点睛】本题考查同类项的定义,同类项定义中的两个“相同”:相同字母的指数相同,是易混点.22.(2021·四川达州市·中考真题)已知a ,b 满足等式2690a a ++=,则20212020a b =___________. 【答案】-3【分析】先将原式变形,求出a 、b ,再根据同底数幂的乘法、积的乘方的逆运算即可求解.【详解】解:由2690a a ++=,变形得()230a +=, ⋅130,03a b +=-=, ⋅13,3a b =-=, ⋅()()()()20202020202020212020202120201113=33=33=3333a b ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯-⨯-⨯-⨯-⨯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故答案为:-3【点睛】本题考查了完全平方公式,平方、算术平方根的非负性,同底数幂的乘法、积的乘方的逆用等知识,根据题意求出a 、b 的值,熟知同底数幂的乘法、积的乘方是解题关键.23.(2021·广东中考真题)若1136x x +=且01x <<,则221x x -=_____. 【答案】6536-【分析】 根据1136x x +=,利用完全平方公式可得2125()36x x -=,根据x 的取值范围可得1x x-的值,利用平方差公式即可得答案.【详解】 ⋅1136x x +=, ⋅2211125()()436x x x x x x -=+-⋅=, ⋅01x <<, ⋅1x x<, ⋅1x x-=56-, ⋅221x x -=11()()x x x x +-=135()66⨯-=6536-, 故答案为:6536- 【点睛】本题考查了完全平方公式及平方差公式,准确运用公式是解题的关键.24.(2021·贵州铜仁市·中考真题)观察下列各项:112,124,138,1416,…,则第n 项是______________. 【答案】12n n +【分析】 根据已知可得出规律:第一项:1111122=+,第二项:2112242=+,第三项:3113382=+…即可得出结果.【详解】解:根据题意可知: 第一项:1111122=+, 第二项:2112242=+,第三项:3113382=+, 第四项:41144162=+, …则第n 项是12n n +; 故答案为:12n n +. 【点睛】此题属于数字类规律问题,根据已知各项的规律得出结论是解决此类题目的关键.25.(2021·四川达州市·中考真题)如图是一个运算程序示意图,若开始输入x 的值为3,则输出y 值为___________.【答案】2【分析】根据运算程序的要求,将x=3代入计算可求解.【详解】解:⋅x =3<4⋅把x =3代入1(4)y x x =-≤, 解得:312y =-=,⋅y 值为2,故答案为:2.【点睛】本题主要考查列代数式,代数式求值,读懂运算程序的要求是解题的关键.26.(2021·湖南常德市·中考真题)如图中的三个图形都是边长为1的小正方形组成的网格,其中第一个图形有11⨯个正方形,所有线段的和为4,第二个图形有22⨯个小正方形,所有线段的和为12,第三个图形有33⨯个小正方形,所有线段的和为24,按此规律,则第n 个网格所有线段的和为____________.(用含n 的代数式表示)【答案】2n 2+2n【分析】本题要通过第1、2、3和4个图案找出普遍规律,进而得出第n 个图案的规律为S n =4n +2n ×(n -1),得出结论即可.【详解】解:观察图形可知:第1个图案由1个小正方形组成,共用的木条根数141221,S =⨯=⨯⨯第2个图案由4个小正方形组成,共用的木条根数262232,S =⨯=⨯⨯第3个图案由9个小正方形组成,共用的木条根数383243,S =⨯=⨯⨯第4个图案由16个小正方形组成,共用的木条根数4104254,S =⨯=⨯⨯…由此发现规律是:第n 个图案由n 2个小正方形组成,共用的木条根数()22122,n S n n n n =+=+ 故答案为:2n 2+2n .【点睛】本题考查了规律型-图形的变化类,熟练找出前四个图形的规律是解题的关键.27.(2021·河北中考真题)现有甲、乙、丙三种不同的矩形纸片(边长如图).(1)取甲、乙纸片各1块,其面积和为___________;(2)嘉嘉要用这三种纸片紧密拼接成一个大正方形,先取甲纸片1块,再取乙纸片4块,还需取丙纸片___________块.【答案】22a b + 4【分析】(1)直接利用正方形面积公式进行计算即可;(2)根据已知图形的面积公式的特征,利用完全平方公式即可判定应增加的项,再对应到图形上即可.【详解】解:(1)⋅甲、乙都是正方形纸片,其边长分别为,a b⋅取甲、乙纸片各1块,其面积和为22a b +;故答案为:22a b +.(2)要用这三种纸片紧密拼接成一个大正方形,先取甲纸片1块,再取乙纸片4块,则它们的面积和为224a b +,若再加上4ab (刚好是4个丙),则()222442a b ab a b ++=+,则刚好能组成边长为2+a b 的正方形,图形如下所示,所以应取丙纸片4块.故答案为:4.【点睛】本题考查了正方形的面积公式以及完全平方公式的几何意义,解决本题的关键是牢记公式特点,灵活运用公式等,本题涉及到的方法为观察、假设与实践,涉及到的思想为数形结合的思想.28.(2021·黑龙江大庆市·中考真题)如图,3条直线两两相交最多有3个交点,4条直线两两相交最多有6个交点,按照这样的规律,则20条直线两两相交最多有______个交点【答案】190【分析】根据题目中的交点个数,找出n 条直线相交最多有的交点个数公式:1(1)2n n -. 【详解】解:2条直线相交有1个交点;3条直线相交最多有1123322+==⨯⨯个交点; 4条直线相交最多有11236432++==⨯⨯个交点; 5条直线相交最多有1123410542+++==⨯⨯个交点; ⋯ 20条直线相交最多有120191902⨯⨯=. 故答案为:190.【点睛】本题考查的是多条直线相交的交点问题,解答此题的关键是找出规律,即n 条直线相交最多有1(1)2n n -. 29.(2021·黑龙江绥化市·中考真题)下面各图形是由大小相同的三角形摆放而成的,图①中有1个三角形,图①中有5个三角形,图①中有11个三角形,图①中有19个三角形…,依此规律,则第n 个图形中三角形个数是_______.【答案】21n n +-【分析】此题只需分成上下两部分即可找到其中规律,上方的规律为(n -1),下方规律为n 2,结合两部分即可得出答案.【详解】解:将题意中图形分为上下两部分,则上半部规律为:0、1、2、3、4……n -1,下半部规律为:12、22、32、42……n 2,⋅上下两部分统一规律为:21n n +-.故答案为:21n n +-.【点睛】本题主要考查的图形的变化规律,解题的关键是将图形分为上下两部分分别研究.30.(2021·江苏常州市·中考真题)计算:()2222a a -+=__________. 【答案】22a -【分析】先去括号,再合并同类项,即可求解.【详解】解:原式=2222a a --=22a -,故答案是:22a -.【点睛】本题主要考查整式的运算,掌握去括号法则以及合并同类项法则,是解题的关键.31.(2021·江西中考真题)下表在我国宋朝数学家杨辉1261年的著作《详解九章算法》中提到过,因而人们把这个表叫做杨辉三角,请你根据杨辉三角的规律补全下表第四行空缺的数字是______.【答案】3【分析】通过观察每一个数字等于它上方相邻两数之和.【详解】解:通过观察杨辉三角发现每一个数字等于它上方相邻两数之和的规律,例如:第3行中的2,等于它上方两个相邻的数1,1相加,即:211=+;第4行中的3,等于它上方两个相邻的数2,1相加,即:321=+;⋅⋅⋅⋅⋅⋅由此规律:故空缺数等于它上方两个相邻的数1,2相加,即空缺数为:3,故答案是:3.【点睛】本题考查了杨辉三角数的规律,解题的关键是:通过观察找到数与数之间的关系,从来解决问题.三、解答题32.(2021·湖南永州市·中考真题)先化简,再求值:()()212(2)x x x +++-,其中1x =.【答案】25x +,7.【分析】先计算完全平方公式、平方差公式,再计算整式的加减法,然后将1x =代入求值即可得.【详解】解:原式22214x x x =+++-, 25x =+,将1x =代入得:原式2157=⨯+=.【点睛】本题考查了整式的化简求值,熟记完全平方公式和平方差公式是解题关键.33.(2021·吉林长春市·中考真题)先化简,再求值:(2)(2)(1)a a a a +-+-,其中4a =. 【答案】4,5a【分析】首先利用平方差公式,单项式乘以多项式去括号,再合并同类项,然后将a 的值代入化简后的式子,即可解答本题.【详解】221a a a a224a a a =-+-4a =-当4a =时,原式44-=【点睛】本题考查了整式的混合运算,解题的关键是熟练运用整式的运算法则,本题属于基础题型.34.(2021·贵州安顺市·中考真题)(1)有三个不等式()231,515,316x x x +--->,请在其中任选两个不等式,组成一个不等式组,并求出它的解集:(2)小红在计算()()211a a a +--时,解答过程如下: 2(1)(1)a a a +--22(1)a a a =+-- 第一步221a a a =+--第二步1a =-第三步小红的解答从第_________步开始出错,请写出正确的解答过程.【答案】(1)x <-3;(2)第一步,正确过程见详解【分析】(1)先挑选两个不等式组成不等式组,然后分别求出各个不等式的解,再取公共部分,即可; (2)根据完全平方公式、去括号法则以及合并同类项法则,进行化简,即可.【详解】解:(1)挑选第一和第二个不等式,得231515x x +<-⎧⎨->⎩①②,由⋅得:x <-2,由⋅得:x <-3,⋅不等式组的解为:x <-3;(2)小红的解答从第一步开始出错,正确的解答过程如下:2(1)(1)a a a +--22(21)a a a a =+--+2221a a a a =+-+-31a =-.故答案是:第一步【点睛】本题主要考查解一元一次不等式组以及整式的混合运算,掌握解不等式组的基本步骤以及完全平方公式,是解题的关键.35.(2021·吉林中考真题)先化简,再求值:()()()221x x x x +---,其中12x =. 【答案】4x -,132- 【分析】先根据平方差公式和单项式乘以多项式进行计算,再合并同类项,最后代入求出答案即可.【详解】解:()()()221x x x x +--- 224x x x =--+4x =-, 当12x =时,原式114322=-=-. 【点睛】本题考查了平方差公式,单项式乘以多项式,合并同类项,运用平方差公式是解题的关键.36.(2021·湖北鄂州市·中考真题)数学课外活动小组的同学在学习了完全平方公式之后,针对两个正数之和与这两个正数之积的算术平方根的两倍之间的关系进行了探究,请阅读以下探究过程并解决问题.猜想发现:由5510+==;112333+==;0.40.40.8+==;1525+>=;0.2 3.2 1.6+>=;111282+>猜想:如果0a >,0b >,那么存在a b +≥a b =时等号成立).猜想证明:①20≥①①0=,即a b =时,0a b -=,①a b +=①当0≠,即a b 时,0a b ->,①a b +>综合上述可得:若0a >,0b >,则a b +≥a b =时等号成立).猜想运用:(1)对于函数()10y x x x =+>,当x 取何值时,函数y 的值最小?最小值是多少? 变式探究:(2)对于函数()133y x x x =+>-,当x 取何值时,函数y 的值最小?最小值是多少? 拓展应用:(3)疫情期间、为了解决疑似人员的临隔离问题.高速公路榆测站入口处,检测人员利用检测站的一面墙(墙的长度不限),用63米长的钢丝网围成了9间相同的长方形隔离房,如图.设每间离房的面积为S (米2).问:每间隔离房的长、宽各为多少时,可使每间隔离房的面积S 最大?最大面积是多少?【答案】(1)1x =,函数y 的最小值为2;(2)4x =,函数y 的最小值为5;(3)每间隔离房长为72米,宽为218米时,S 的最大值为214716米 【分析】猜想运用:根据材料以及所学完全平方公式证明求解即可; 变式探究:将原式转换为1333y x x =+-+-,再根据材料中方法计算即可; 拓展应用:设每间隔离房与墙平行的边为x 米,与墙垂直的边为y 米,依题意列出方程,然后根据两个正数之和与这两个正数之积的算术平方根的两倍之间的关系探究最大值即可.【详解】猜想运用:⋅0x >, ⋅10x>,⋅12y x x =+≥=, ⋅当1x x=时,min 2y =, 此时21x =,只取1x =,即1x =时,函数y 的最小值为2.变式探究:⋅3x >,⋅30x ->,103x ,⋅133353y x x =+-+≥=-, ⋅当133x x =--时,min 5y =, 此时()231x -=,⋅14x =,22x =(舍去),即4x =时,函数y 的最小值为5.拓展应用:设每间隔离房与墙平行的边为x 米,与墙垂直的边为y 米,依题意得:91263x y +=,即3421x y +=,⋅30x >,40y >,⋅34x y +≥即21≥,整理得:14716xy ≤, 即14716S ≤, ⋅当34x y =时max 14716S =, 此时72x =,218y =, 即每间隔离房长为72米,宽为218米时,S 的最大值为214716米. 【点睛】本题主要考查根据完全平方公式探究两个正数之和与这两个正数之积的算术平方根的两倍之间的关系,熟练运用完全平方公式并参照材料中步骤进行计算是解题关键,属于创新探究题.。
2021年中考数学冲刺 挑战压轴题专题汇编(湖南长沙卷)03挑战压轴题(解答题(一))1. (2020年长沙中考第23题)在矩形ABCD 中,E 为DC 边上一点,把△ADE 沿AE 翻折,使点D 恰好落在BC 边上的点F 。
(1)求证:△ABF ∽△FCE ;(2)若AB=32,AD=4,求EC 的长;(3)若EC DE AE 2=-,记∠BAF=α,∠FAE=β,求βαtan tan +的值。
【答案】(1)见解析 (2)332 (3)332 【解析】(1)由题可知,∠AFE=∠D=90°,∴∠AFB+∠CFE=90°∵∠AFB+∠BAF=90°,∴∠CFE=∠BAF又∵∠B=∠C∴△ABF ∽△FCE(1)由题可知,AF=AD=4∴BF=2)32(42222=-=-AB AF∴CF=BC-BF=AD-BF=4-2=2又∵△ABF ∽△FCE , ∴ABCF BF CE = 即:3222=CE ∴CE=332 (2)AF EF CF CE AF EF AB BF +=+=+βαtan tan 设CE=1,DE=x 则AE=x+2 AD=4422+=-x DE AE ,AB=CD=x+1∴BF=32222++-=-x x AB AF CF=1-222-=x CE EF∵△ABF ∽△FCE x x x x EF CF AF AB 14412-=++∴=∴, ∴xx x x x 111212-•+=++)( 解得:x=2 ∴33232231tan tan =+=+βα2.(2019年长沙中考第24题)根据相似多边形定义,我们把四个角分别相等,四条边成比例的两个凸四边形叫做相似四边形.相似四边形对应边的比叫做相似比.(1)某同学在探究相似四边形的判定时,得到如下三个命题,请判断它们是否正确(直接在横线上填写“真”或“假”).①条边成比例的两个凸四边形相似;( 命题)②三个角分别相等两个凸四边形相似;( 命题)③两个大小不同的正方形相似.( 命题)(2)如图1,在四边形ABCD 和四边形A 1B 1C 1D 1中,∠ABC =∠A 1B 1C 1,∠BCD =∠B 1C 1D 1,111111AB BC CD A B B C C D ==,求证:四边形ABCD 与四边形A 1B 1C 1D 1相似.(3)如图2,四边形ABCD 中,AB ∥CD ,AC 与BD 相交于点O ,过点O 作EF ∥AB 分别交AD ,BC 于点E ,F .记四边形ABFE 的面积为S 1,四边形EFDE 的面积为S 2,若四边形ABFE 与四边形EFCD 相似,求21S S 的值. 【答案】(1)①假,②假,③真;(2)见解析 ;(3)121S S = 【分析】(1)根据相似多边形的定义即可判断.(2)根据相似多边形的定义证明四边成比例,四个角相等即可.(3)四边形ABFE 与四边形EFCD 相似,证明相似比是1即可解决问题,即证明DE=AE即可.【详解】解(1)①四条边成比例的两个凸四边形相似,是假命题,角不一定相等.②三个角分别相等的两个凸四边形相似,是假命题,边不一定成比例.③两个大小不同的正方形相似.是真命题.故答案为假,假,真.(2)证明:分别连接BD ,B 1D 1111BCD B C D ∠=∠,且1111BC CD B C C D = 111BCD BC D ∴∽, 111CDB C D B ∴∠=∠,111C B D CBD ∠=∠,111111BD BC CD B D B C C D ==, 1111BD AB B D A B ∴=,111ABC A B C ∠=∠,111ABD A B D ∴∠=∠, 111ABD A B D ∴∽,1111AD AB A D A B =,1A A ∠=∠,111ADB A D B ∠=∠, 11111111AB BC CD AD A B B C C D A D ∴===,111ADC A DC ∠=∠,1A A ∠=∠,111ABC A B C ∠=∠,111BCD BC D ∠=∠∴四边形ABCD 与四边形A 1B 1C 1D 1相似. (3)如图2中,∵四边形ABFG 与四边形EFCD 相似DE EF AE AB∴=,EF OE OF =+, DE OE OF AE AB +∴=,EF AB CD , DE OE AD AB ∴=,DE OC OF AD AB AB ==,DE DE OE OF AD AD AB AB ∴+=+, 2DE DE AD AE ∴=,AD DE AE =+,21DE AE AE∴=+, 2AE DE AE ∴=+,即AE =DE 121S S ∴=,3.(2018年长沙中考第24题)如图,在△ABC 中,AD 是边BC 上的中线,∠BAD=∠CAD ,CE ∥AD ,CE 交BA 的延长线于点E ,BC=8,AD=3.(1)求CE 的长;(2)求证:△ABC 为等腰三角形.(3)求△ABC 的外接圆圆心P 与内切圆圆心Q 之间的距离.【分析】(1)证明AD 为△BCE 的中位线得到CE=2AD=6;(2)通过证明△ABD ≌△CAD 得到AB=AC ;(3)如图,连接BP 、BQ 、CQ ,先利用勾股定理计算出AB=5,设⊙P 的半径为R ,⊙Q的半径为r ,在Rt △PBD 中利用勾股定理得到(R ﹣3)2+42=R 2,解得R=,则PD=,再利用面积法求出r=,即QD=,然后计算PD+QD即可.【解答】(1)解:∵AD是边BC上的中线,∴BD=CD,∵CE∥AD,∴AD为△BCE的中位线,∴CE=2AD=6;(2)证明:∵BD=CD,∠BAD=∠CAD,AD=AD,∴△ABD≌△CAD,∴AB=AC,∴△ABC为等腰三角形.(3)如图,连接BP、BQ、CQ,在Rt△ABD中,AB==5,设⊙P的半径为R,⊙Q的半径为r,在Rt△PBD中,(R﹣3)2+42=R2,解得R=,∴PD=PA﹣AD=﹣3=,∵S△ABQ+S△BCQ+S△ACQ=S△ABC,∴•r•5+•r•8+•r•5=•3•8,解得r=,即QD=,∴PQ=PD+QD=+=.答:△ABC的外接圆圆心P与内切圆圆心Q之间的距离为.1.(2020·湖南长沙市·九年级月考)定义:有且仅有一组对角相等的凸四边形叫做“准平行四边形”.例如:凸四边形ABCD 中,若A C ∠=∠,B D ∠≠∠,则称四边形ABCD 为准平行四边形.(1)如(图①),A 、B 、C 、D 是⊙O 上的四个点,60APC CPB ∠=∠=︒,延长BP 到Q ,使AQ AP =.求证:四边形AQBC 是准平行四边形;(2)如(图②),准平行四边形ABCD 内接于⊙O ,AB AD ≠,BC DC =,若⊙O 的半径为5,6AB =,求AC 的长;(3)如(图③),在Rt ABC △中,90C ∠=︒,30A ∠=︒,2BC =,若四边形ABCD 是准平行四边形,且BCD BAD ∠≠∠,请直接写出BD 长的最大值.【答案】(1)见解析;(2)(3)2【分析】(1)可证APQ 是等边三角形,可得60Q QAP ∠=︒=∠,由圆的内接四边形的性质可得60QPA ACB Q ∠=∠=︒=∠,由四边形内角和定理可证QAC QBC ∠≠∠,可得结论;(2)如图②,连接BD ,由准平行四边形定义可求90BAD BCD ∠=∠=︒,可得BD 是直径,由勾股定理可求8AD =,将ABC ∆绕点C 顺时针旋转90︒得到CDH ∆,可得6AB DH ==,AC CH =,90ACH ∠=︒,ABC CDH ∠=∠,由勾股定理可求AC 的长;(3)如图③,作ACD △的外接圆O ,过点O 作OE AC ⊥于E ,OF BC ⊥于F ,由准平行四边形定义可求60ABC ADC ∠=∠=︒,可得120AOC ∠=︒,由等腰三角形的性质和直角三角形的性质,可求1OE =,22CO OE ==,由勾股定理可求OB ,由当点D 在BO 的延长线时,BD 的长有最大值,即可求解.【详解】解:证明:(1)∵60APC CPB ∠=∠=︒,∴60APQ ∠=︒,且AQ AP =,∴APQ 是等边三角形,∴60Q QAP ∠=︒=∠,∵四边形APBC 是圆内接四边形,∴60QPA ACB ∠=∠=︒,∵360Q ACB QAC QBC ∠+∠+∠+∠=︒,∴240QAC QBC ∠+∠=︒,且120120QAC QAP BAC PAB PAB ∠=∠+∠+∠=︒+∠>︒,∴120QBC ∠<︒,∴QAC QBC ∠≠∠,且60QPA ACB Q ∠=∠=︒=∠,∴四边形AQBC 是准平行四边形.(2)如图②,连接BD ,∵AB AD ≠,BC DC =,∴ABD ADB ∠≠∠,CBD CDB ∠=∠,∴ABC ADC ∠≠∠,∵四边形ABCD 是准平行四边形,∴BAD BCD ∠=∠,∵四边形ABCD 是圆内接四边形,∴180BAD BCD ∠+∠=︒,180ABC ADC ∠+∠=︒,∴90BAD BCD ∠=∠=︒,∴BD 是直径,∴10BD =,∴8AD =,将ABC 绕点C 顺时针旋转90°得到CDH △,∴6AB DH ==,AC CH =,90ACH ∠=︒,ABC CDH ∠=∠,∵180ABC ADC ∠+∠=︒,∴180ADC CDH ∠+∠=︒,∴点A ,点D ,点H 三点共线,∴14AH AD DH =+=,∵222AC CH AH +=,∴22196AC =,∴AC =(3)如图③,作ACD ∆的外接圆O ,过点O 作OE AC ⊥于E ,OF BC ⊥于F ,90C ∠=︒,30A ∠=︒,2BC =,60ABC ∴∠=︒,60ABC ∠=︒,AC ==四边形ABCD 是准平行四边形,且BCD BAD ∠≠∠,60ABC ADC ∴∠=∠=︒,120AOC ∴∠=︒,且OE AC ⊥,OA OC =,30ACO CAO ∴∠=∠=︒,CE AE =,1OE ∴=,22CO OE ==,OE AC ⊥,OF BC ⊥,90ECF ∠=︒,∴四边形CFOE 是矩形,CE OF ∴==1OE CF ==,3BF BC CF ∴=+=,BO ∴==当点D 在BO 的延长线时,BD 的长有最大值,BD ∴长的最大值2BO OD =+=.【点睛】本题是圆的综合题,考查了圆的有关知识,旋转的性质,矩形的判定和性质,勾股定理等知识,理解准平行四边形的定义是本题的关键,添加恰当辅助线是本题的难点.2.(2020·长沙市南雅中学)我们定义:对角线垂直的凸四边形叫做“准筝形”.如图 1,四边形 ABCD 中,AC ⊥BD ,则四边形 ABCD 是“准筝形”.(1)“三条边相等的准筝形是菱形”是 命题;(填“真” 或“假”)(2)如图 1,在准筝形 ABCD 中,AD =3,AB =2,BC =4,求 CD 的长.(3)如图 2, 在准筝形 ABCD 中,AC 与 BD 交于点 O ,点 P 在线段 AD 上,AP =2,且 AD =3,AO =32,在BD 上存在移动的线段EF,E 在 F 的左侧,且EF=1,使四边形AEFP 周长最小,求此时OE 的长度.【答案】(1)真;(2(3【分析】(1)先根据在准筝形ABCD中,AC⊥BD,BC=CD=AD,设AC与BD交于点O,得出OA=OC,OB=OD,推出四边形ABCD是平行四边形,再根据AD=CD,即可证明四边形ABCD是菱形,即可得出结论;(2)设AC与BD交于点O,根据AC⊥BD,得到AB2=AO2+BO2,AD2=AO2+DO2,CD2=CO2+DO2,BC2=OB2+OC2,可得AB2+CD2=AD2+BC2=OA2+OB2+OC2+OD2,根据AD=3,АВ=2,BC=4,即可求出CD;(3)过P作PG⊥AO于G,过A作AM//EF且AM=EF,作M点关于OD的对称点N,连接MN交OD于H,交PG于R,连接PN交OD于F,先证明四边形AEFM是平行四边形,得到AE=MF,根据M、N关于OD对称,得出MF=NF,推出当且仅当N、F、P三点共线时,AE+PF取得最小值,根据AP=2,EF=1,得出当AE+PE取得最小值时,四边形AEFP周长取得最小值,然后证明四边形AOHM是矩形,得出АМ=ОН=EF=1,OA=MН=HN=32,根据在Rt△AOD中,OA=32,AD=3,PG⊥OA,求出AG=12AP=1,,RN=HN+HR=2,证明△NHF∽△NRP,得出HFRP=NHNR=34,求出HF=34PR=)314,根据OF=ОН+HF=OE+EF,ОН=EF=1,即可得出OЕ.【详解】解:(1)三条边相等的准筝形是菱形是真命题,,在准筝形ABCD中,AC⊥BD,BC=CD=AD,设AC与BD交于点O,∴OA=OC,OB=OD,∴四边形ABCD是平行四边形,∵AD=CD,∴四边形ABCD是菱形,∴三边相等的准筝形是菱形,故答案为:真;(2)设AC与BD交于点O,∵AC⊥BD,∴AB2=AO2+BO2,AD2=AO2+DO2,CD2=CO2+DO2,BC2=OB2+OC2,∴AB2+CD2=AD2+BC2=OA2+OB2+OC2+OD2,∵AD=3,АВ=2,BC=4,∴22+CD2=32+42,∴∴CD(3)过P作PG⊥AO于G,过A作AM//EF且AM=EF,作M点关于OD的对称点N,连接MN交OD于H,交PG于R,连接PN交OD于F,∵AM//EF,AM=EF,∴四边形AEFM是平行四边形,∴AE=MF,∵M、N关于OD对称,∴MF=NF,∴AE+PF=MF+PF=NF+PF≥PN,∴当且仅当N、F、P三点共线时,AE+PF取得最小值,∵AP=2,EF=1,∴当AE+PE取得最小值时,四边形AEFP周长取得最小值,∵AM//OD,ОA//MН,∠AOD=90°,∴四边形AOHM是矩形,∴АМ=ОН=EF=1,OA=MН=HN=32,在Rt△AOD中,OA=32,AD=3,∴∠ADO=30°,∵PG⊥OA,∴PG∥OD,∴∠APG=∠ADO=30°,∴AG=12AP=1,∴,∵HR=32-1=12,∴RN=HN+HR=2,∵PG//OD,∴△NHF∽△NRP,∴HFRP=NHNR=34,∴HF=34PR=)314∵OF=ОН+HF=OE+EF ,ОН=EF=1,∴,故四边形AEFP 周长最小时,OE 【点睛】本题属于四边形综合题,考查了菱形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,掌握这些知识点灵活运用是解题关键.3.(2020·长沙市明德天心中学)类比等腰三角形的定义,我们定义:有一组邻边相等的凸四边形叫做“邻好四边形”.(1)概念理解:如图1,在四边形ABCD 中,添加一个条件,使得四边形ABCD 是“邻好四边形”,请写出你添加的一个条件________;(2)概念延伸:下列说法正确的是________.(填入相应的序号)①对角线互相平分的“邻好四边形”是菱形;②一组对边平行,另一组对边相等的“邻好四边形”是菱形;③有两个内角为直角的“邻好四边形”是正方形;④一组对边平行,另一组对边相等且有一个内角是直角的“邻好四边形”是正方形;(3)问题探究:如图2,小红画了一个Rt ABC ∆,其中90ABC ∠=︒,2AB =,1BC =,并将Rt ABC ∆沿B 的平分线BB '方向平移得到A B C '''∆,连结AA ',BC ',要使平移后的四边形ABC A ''是“邻好四边形”应平移多少距离(即线段BB '的长)?【答案】(1)AB=AD;(2)①④;(3)21或2【分析】(1)根据定义添加一组邻边相等即可;(2)先利用平行四边形的判定定理得平行四边形,再利用“邻好四边形”定义得邻边相等,得出结论;(3)由平移的性质易得BB′=AA′,A′B′∥AB,A′B′=AB=2,B′C′=BC=1,“邻好四边形”定义分类讨论,由勾股定理得出结论.【详解】(1)AB=BC或BC=CD或AD=CD或AB=AD.答案:AB=AD;(2)①正确,理由为:∵四边形的对角线互相平分,∴这个四边形是平行四边形,∵四边形是“邻好四边形”,∴这个四边形有一组邻边相等,∴这个“邻好四边形”是菱形;②不正确,理由为:一组对边平行,另一组对边相等的“邻好四边形”也有可能是等腰梯形;③不正确,理由为:有两个内角为直角的“邻好四边形”不是平行四边形时,该结论不成立;④正确,理由为:一组对边平行,另一组对边相等且有一个内角是直角可得到“四个角都是直角”,则该四边形是矩形,根据“邻边相等的矩形为正方形”,所以④的说法正确.故答案是:①④;(3)∵∠ABC=90°,AB=2,BC=1,∴∵将Rt△ABC平移得到△A′B′C′,∴BB′=AA′,A′B′∥AB,A′B′=AB=2,B′C′=BC=1,(I)如图1,当AA′=AB时,BB′=AA′=AB=2;(II)如图2,当AA′=A′C′时,BB′=AA′=A′C′=5;(III)当A′C′=BC′=5时,如图3,延长C′B′交AB于点D,则C′B′⊥AB,∵BB′平分∠ABC,∴∠ABB′=12∠ABC=45°, ∴∠BB′D=′∠ABB′=45°∴B′D=BD ,设B′D=BD=x ,则C′D=x+1,BB′=2x ,∵在Rt △BC′D 中,BD 2+C′D 2=BC′2∴x 2+(x+1)2=(5)2,解得:1212x x ==-,(不合题意,舍去), ∴BB′=22=(Ⅳ)当BC′=AB=2时,如图4,同理可得:BD 2+C′D 2=BC′2,设B′D=BD=x ,则x 2+(x+1)2=22, 解得:121717x x -+--==(不合题意,均舍去), ∴BB′=22142-=. 综上所述,要使平移后的四边形ABC′A′是“邻好四边形”应平移251214-+. 4.(2021·全国九年级)如图,点E 是ABC ∆的内心,AE 的延长线和ABC ∆的外接圆相交于点D ,交BC于F .(1)若40ABC =∠,80C ∠=,求CBD ∠的度数;(2)求证:DB DE =;(3)若6AB =,4AC =,5BC =,求DE 的长.【答案】(1)30°;(2)见解析;(3)【分析】(1)由三角形的内心定义和同弧所对的圆周角相等即可解答;(2)连接BE ,根据三角形的内心定义和同弧所对的圆周角相等证得∠DBE =∠BED ,从而依据等角对等边即可证得;(3)利用已知和角平分线的性质得32AB BF AC CF ==,进而求得BF 、CF 的值,再证明△BDF ∽△ACF 和△DBF ∽△DAB ,利用相似三角形的性质得到关于BD 的方程,解之即可解答﹒【详解】(1)∵40ABC =∠,80C ∠=,∴∠BAC=180º-∠ABC-∠C=60º,∵E 是内心,∴∠BAD =∠CAD=12∠BAC=30º, 由同弧所对的圆周角相等得:∠CBD=∠CAD=30º;(2)证明:连接BE ,∵E 是内心,∴∠ABE =∠CBE ,∠BAD =∠CAD .∵∠CBD =∠CAD ,∴∠CBD =∠BAD ,∵∠BAD+∠ABE =∠BED ,∠CBE+∠CBD =∠DBE ,∴∠DBE =∠BED ,∴ DE =DB ;(3)∵∠BAD =∠CAD ,AB=6,AC=4,BC=5 ∴32AB BF AC CF == ∴ BF=3,CF=2∵∠DBC =∠D AC ,∠BFD=∠AFC∴ △BDF ∽△ACF ∴42,2BD AC BF DF DF CF AF CF====, ∴,62BD DF DF AF BF CF ===, ∵∠BAD =∠CAD=∠DBC ,∠BDF=∠ADB∴ △DBF ∽△DAB ∴BD DF DA BD=,∴22•()62BD BD DF AD DF AF DF ⎛⎫==+=+ ⎪⎝⎭,∴BD =BD=DE ,∴DE =【点睛】本题考查了三角形的内心定义、圆的外接圆、同弧所对的圆周角相等、相似三角形的判定与性质,解答的关键是正确理解三角形的内心定义,熟练掌握同弧所对的圆周角相等,进而创造三角形相似的条件,进行相关的证明或计算.5.(2020·长沙市南雅中学九年级开学考试)如图1,在平面直角坐标系中,已知点A ,B 的坐标分别为()0,6A和()B -,点E 为x 轴正半轴上的一个动点,过点A 、B 、E 作ABE △的外接圆C ,连结AC 并延长交圆于点D ,连结BD 、DE .(1)求证:OAE BAD ∠=∠.(2)当15AD =时,求OE 的长度.(3)如图2,连结OD ,求线段OD 的最小值及当OD 最小时ABE △的外接圆圆心C 的坐标.【答案】(1)见解析;(2)92;(3)OD 最小值为9,C (,34) 【分析】(1)根据圆周角定理得出∠ABD=90°,再根据同弧所对的圆周角相等得出∠ADB=∠AEB ,从而证明结论; (2)根据条件算出AB ,证明△ABD ∽△AOE ,得出AB AO AD AE=,解得AE ,再根据勾股定理算出OE 的长; (3)设直线BD 与y 轴交于点F ,得出当OD ⊥BD 时,OD 最小,通过解直角三角形算出OD ,BD ,过点D 作DG ⊥BE 于点G ,设OG=x ,利用勾股定理解出OG 和DG ,从而得到点D 坐标,结合点A 坐标得出圆心C 的坐标.【详解】解:(1)由题意可得:AD 为⊙O 的直径,∴∠ABD=∠AOE=90°,∵∠ADB=∠AEB ,∠AOE=90°∴∠OAE=∠BAD ;(2)∵()0,6A 和()B -,∴OA=6,OB=∴12=,∵AD=15,由(1)得:∠OAE=∠BAD ,∠ABD=∠AOE ,∴△ABD ∽△AOE , ∴AB AO AD AE=, 即12615AE=, 解得:AE=152,∴92==; (3)设直线BD 与y 轴交于点F ,∵AB ⊥BD ,∴∠OBD=∠OAB=90°-∠ABO ,直线AB 位置不变,∴直线BD 位置不变,∴当OD ⊥BD 时,OD 最小,此时,OD=OB×sin ∠OBD=OB×sin ∠OAB=×OB AB =,=过点D 作DG ⊥BE 于点G ,设OG=x ,则BG=,在△OBD 中,BD 2-BG 2=OD 2-OG 2,即(()22229x x -=-,解得:x=2,即OG=2,=92, 由题意可得点D 在第三象限,∴点D坐标为(2-,92-),而点A (0,6), ∴点C坐标为(022,9622-+),即(,34).【点睛】本题属于圆的综合题,涉及了圆周角定理,相似三角形的判定与性质、三角函数值的知识,综合性较强,解答本题需要我们熟练各部分的内容,对学生的综合能力要求较高,一定要注意将所学知识贯穿起来. 6.(2021·长沙九年级模考)如图,O 为ABC ∆的外接圆,D 为OC 与AB 的交点,E 为线段OC 延长线上一点,且EAC ABC ∠=∠.(1)求证:直线AE 是O 的切线.(2)若D 为AB 的中点,6CD =,16AB =.①求O 的半径;②求ABC的内心到点O的距离.【答案】(1)证明见解析;(2)①253;②5.【分析】(1)连接AO,并延长AO交⊙O于点F,连接CF,由圆周角定理的推论可得∠ACF=90°,可得∠F+∠FAC=90°,由∠EAC=∠ABC,可得∠EAC+∠FAC=90°,即可完成证明;(2)①由垂径定理可得OD⊥AB,AD=BD=8,由勾股定理可求⊙O的半径;②作∠CAB的平分线交CD于点H,连接BH,过点H作HM⊥AC,HN⊥BC,则点H是△ABC的内心,由三角形内心的性质可得HM=HN=HD,由三角形的面积公式可求HD的值,即可完成解答.【详解】(1)证明:如图:连接AO,并延长AO交⊙O于点F,连接CF,∵AF是直径,∴∠ACF=90°,∴∠F+∠FAC=90°,∵∠F=∠ABC,∠ABC=∠EAC,∴∠EAC=∠F,∴∠EAC+∠FAC=90°,∴∠EAF=90°,∵AO是半径,∴直线AE是⊙O的切线;(2)①如图,连接AO,∵D为AB的中点,OD过圆心,∴OD⊥AB,AD=BD=12AB=8,∵AO2=AD2+DO2,∴AO2=82+(AO-6)2,∴AO=253,∴⊙O的半径为253;②如图,作∠CAB的平分线交CD于点H,连接BH,过点H作HM⊥AC,HN⊥BC,∵OD⊥AB,AD=BD,∴AC=BC,∴CD平分∠ACB,即点H是△ABC的内心,∴MH=NH=DH,在Rt△ACD中,10AC BC====,∵S△ABC=S△ACH+S△ABH+S△BCH,∴12×16×6=12×10×MH+12×16×DH+12×10×NH,∴DH=83,∵OH=CO-CH=CO-(CD-DH),∴2586533OH⎛⎫=--=⎪⎝⎭.【点睛】本题是圆的综合题,考查了圆周角定理、垂径定理、切线的判定、角平分线性质、勾股定理等知识,熟练运用这些性质定理进行推理是解答本题的关键.7.(2020·湖南长沙市·九年级月考)定义:有且仅有一组对角相等的凸四边形叫做“准平行四边形”.例如:凸四边形ABCD 中,若,A C B D ∠=∠∠≠∠,则称四边形ABCD 为准平行四边形.(1)如图①,,,,A P B C 是O 上的四个点,60APC CPB ∠=∠=︒,延长BP 到Q ,使AQ AP =.求证:四边形AQBC 是准平行四边形;(2)如图②,准平行四边形ABCD 内接于O ,,AB AD BC DC +=,若O 的半径为5,6AB =,求AC 的长;(3)如图③,在Rt ABC 中,90,30,2C A BC ∠=︒∠=︒=,若四边形ABCD 是准平行四边形,且BCD BAD ∠≠∠,请直接写出BD 长的最大值.【答案】(1)见解析;(2)(3)2【分析】(1)先根据同弧所对的圆周角相等证明三角形ABC 为等边三角形,得到∠ACB=60°,再求出∠APB=60°,根据AQ=AP 判定△APQ 为等边三角形,∠AQP=∠QAP=60°,故∠ACB=∠AQP ,可判断∠QAC >120°,∠QBC <120°,故∠QAC≠∠QBC ,可证四边形AQBC 是准平行四边形;(2)根据已知条件可判断∠ABC≠∠ADC ,则可得∠BAD=∠BCD=90°,连接BD ,则BD 为直径为10,根据BC=CD 得△BCD 为等腰直角三角形,则∠BAC=∠BDC=45°,在直角三角形BCD 中利用勾股定理或三角函数求出BC 的长,过B 点作BE ⊥AC ,分别在直角三角形ABE 和△BEC 中,利用三角函数和勾股定理求出AE 、CE 的长,即可求出AC 的长.(3)根据已知条件可得:∠ADC=∠ABC=60°,延长BC 到E 点,使BE=BA ,可得三角形ABE 为等边三角形,∠E=60°,过A 、E 、C 三点作圆o ,则AE 为直径,点D 在点C 另一侧的弧AE 上(点A 、点E 除外),连接BO 交弧AE 于D 点,则此时BD 的长度最大,根据已知条件求出BO 、OD 的长度,即可求解.【详解】(1)∵60APC CPB ∠=∠=︒∴∠ABC=∠BAC=60°∴△ABC 为等边三角形,∠ACB=60°∵∠APQ=180°-∠APC-∠CPB=60°又AP=AQ∴△APQ 为等边三角形∴∠AQP=∠QAP=60°∴∠ACB=∠AQP∵∠QAC=∠QAP+∠PAB+∠BAC=120°+∠PAB >120°故∠QBC=360°-∠AQP-∠ACB-∠QAC <120° ∴∠QAC≠∠QBC∴四边形AQBC 是准平行四边形(2)连接BD ,过B 点作BE ⊥AC 于E 点∵准平行四边形ABCD 内接于O ,,≠=AB AD BC DC∴∠ABC≠∠ADC ,∠BAD=∠BCD∵∠BAD+∠BCD=180°∴∠BAD=∠BCD=90°∴BD 为O 的直径∵O 的半径为5∴BD=10∵BC=CD,∠BCD=90°∴∠CBD=∠BDC=45°∴BC=BD ⨯ sin ∠BDC=102⨯,∠BAC=∠BDC=45° ∵BE ⊥AC∴∠BEA=∠BEC=90°∴AE=AB ⨯sin ∠BAC=6⨯2∵∠ABE=∠BAE=45°∴BE=AE=在直角三角形BEC 中,=∴AC=AE+EC=(3)在Rt ABC 中,90,30∠=︒∠=︒C A∴∠ABC=60°∵四边形ABCD 是准平行四边形,且BCD BAD ∠≠∠∴∠ADC=∠ABC=60°延长BC 到E 点,使BE=BA ,可得三角形ABE 为等边三角形,∠E=60°,过A 、E 、C 三点作圆o ,因为∠ACE=90°,则AE 为直径,点D 在点C 另一侧的弧AE 上(点A 、点E 除外),此时,∠ADC=∠AEC=60°,连接BO 交弧AE 于D 点,则此时BD 的长度最大.在等边三角形ABE 中,∠ACB=90°,BC=2∴AE=BE=2BC=4∴OE=OA=OD=2∴BO ⊥AE∴BO=BE ⨯sin ∠E=4⨯∴BD=BO+0D=2+即BD 长的最大值为2+【点睛】本题考查的是新概念及圆的相关知识,理解新概念的含义、掌握圆的性质是解答的关键,本题的难点在第(3)小问,考查的是与圆相关的最大值及最小值问题,把握其中的不变量作出圆是关键.8.(2020·长沙市天心区明德启南中学九年级期末)如图1,⊙O是△ABC的外接圆,AB是直径,D是⊙O 外一点且满足∠DCA=∠B,连接AD.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若AD⊥CD,AB=10,AD=8,求AC的长;(3)如图2,当∠DAB=45°时,AD与⊙O交于E点,试写出AC、EC、BC之间的数量关系并证明.【答案】(1)见解析;(2)AC的长为(3)AC=BC,理由见解析【分析】(1)连接OC,由直径所对圆周角是直角可得∠ACB=90°,由OC=OB得出∠OCB=∠B,由因为∠DCA=∠B,从而可得∠DCA=∠OCB,即可得出∠DCO=90°;(2) 由题意证明△ACD∽△ABC,根据对应边成比例列出等式求出AC即可;(3) 在AC上截取AF使AF=BC,连接EF、BE,通过条件证明△AEF≌△BEC,根据性质推出△EFC为等腰直角三角形,即可证明AC、EC、BC的数量关系.【详解】(1)证明:连接OC,如图1所示:∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵OC=OB,∴∠B=∠OCB,∵∠DCA=∠B,∴∠DCA=∠OCB,∴∠DCO=∠DCA+∠OCA=∠OCB+∠OCA=∠ACB=90°,∴CD⊥OC,∴CD是⊙O的切线;(2)解:∵AD⊥CD∴∠ADC=∠ACB=90°又∵∠DCA=∠B∴△ACD∽△ABC∴AC ADAB AC=,即810ACAC=,∴AC=即AC的长为(3)解:AC=BC;理由如下:在AC上截取AF使AF=BC,连接EF、BE,如图2所示:∵AB是直径,∴∠ACB=∠AEB=90°,∵∠DAB=45°,∴△AEB为等腰直角三角形,∴∠EAB=∠EBA=∠ECA=45°,AE=BE,在△AEF和△BEC中,AE BEEAF EBC AF BC=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AEF≌△BEC(SAS),∴EF=CE,∠AFE=∠BCE=∠ACB+∠ECA=90°+45°=135°,∴∠EFC=180°﹣∠AFE=180°﹣135°=45°,∴∠EFC=∠ECF=45°,∴△EFC为等腰直角三角形.∴CF,∴AC=AF+CF=BC.【点睛】本题考查圆与三角形的结合,关键在于牢记基础性质,利用三角形的相似对应边以及三角形的全等进行计算.。