
数学
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)、第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷为第1页至第3页,第Ⅱ卷为第4页至第8页,试卷满分120分.考试时间100分钟.
答卷前,请务必将自己的姓名、考生号、考点校、考场号、座位号填写在“答题卡”上,并在规定位置粘贴考试用条形码.答题时,务必将答案涂写在“答题卡”上,答案答在试卷上无效.考试结束后,将本试卷和“答题卡”一并交回.祝你考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用2B 铅笔把“答题卡”上对应题目的答案标号的信息点涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号的信息点.
2.本卷共12题,共36分.
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.计算()122骣�鞔-琪桫的结果等于(
)A.5
2 B.1 C.1
4 D.1
【答案】D
【解析】
【分析】根据有理数的乘法法则,进行计算即可.【详解】解: 1212
;故选D .
【点睛】本题考查有理数的乘法.熟练掌握有理数的乘法法则,是解题的关键.
2.估计的值应在()
A.1和2之间
B.2和3之间
C.3和4之间
D.4和5之【答案】B
【解析】
.
【分析】由于4<6<9 ,从而有23
【详解】解:∵4<6<9,
,
∴23
故选B.
【点睛】本题考查了无理数的估算,解题关键是确定无理数的整数部分即可解决问题.
3.如图是一个由6个相同的正方体组成的立体图形,它的主视图是()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据主视图的定义判断.
【详解】根据主视图的定义,从正面(图中箭头方向)看到的图形应为两层,上层有2个,下层有3个小正方形,
故答案为:C.
【点睛】本题考查主视图的定义,注意观察的方向,掌握主视图的定义判断是解题的关键.
4.在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是()
A.全
B.面
C.发
D.展
【答案】A
【解析】
【分析】根据轴对称的定义判断即可;
【详解】解:全面发展四个字中,可以看作是轴对称图形的是全;
故选A.
【点睛】本题考查了轴对称图形:如果一个平面图形沿着一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形,这条直线就是它的对称轴;掌握定义是解题关键.
5.据2023年5月21日《天津日报》报道,在天津举办的第七届世界智能大会通过“百网同播、万人同屏、
亿人同观”,全球网友得以共享高端思想盛宴,总浏览量达到935000000人次,将数据935000000用科学记数法表示应为(
)A.9
0.93510 B..3510 C.793.510 D.693510 【答案】B
【解析】
【分析】根据科学记数法的表示方法进行表示即可.
【详解】解:350000009.3510 ;
故选B .【点睛】本题考查科学记数法.熟练掌握科学记数法的表示方法:
11100 n a a ,n 为整数,是解题的关键.
6.sin 452
的值等于()A.1 B. C.
D.2【答案】B
【解析】
【分析】先根据特殊角的三角函数值进行化简,再进行二次根式的加法运算即可.
【详解】解:sin 45222
故选:B .
【点睛】本题考查了特殊角的三角函数值和二次根式的加法运算,熟练掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.
7.计算
21211x x 的结果等于()A.1
B.1x
C.11x
D.211x 【答案】C
【解析】
【分析】根据异分母分式加减法法则进行计算即可.【详解】解:
21212111111x x x x x x x
12
11x x x
1
11x x x 1
1x ;
故选:C .
【点睛】本题考查了异分母分式加减法法则,解答关键是按照相关法则进行计算.
8.若点 123,2,,1,)2(,A x B x C x 都在反比例函数2
y x 的图象上,则123,,x x x 的大小关系是(
)
A.321x x x
B.213x x x
C.132x x x
D.231
x x x 【答案】D
【解析】
【分析】根据反比例函数的性质,进行判断即可.【详解】解:2
y x ,20 ,
∴双曲线在二,四象限,在每一象限,y 随x 的增大而增大;
∵ 123,2,,1,)2(,A x B x C x ,
∴1230,0x x x ,
∴231x x x ;
故选D .
【点睛】本题考查反比例函数的图象和性质.熟练掌握反比例函数的性质,是解题的关键.
9.若12,x x 是方程2670x x 的两个根,则()
A.126x x
B.126x x
C.127·6x x
D.12·7
x x 【答案】A
【解析】
【分析】根据一元二次方程的根与系数的关系即可得.
【详解】解:方程2670x x 中的1,6,7a b c ,
12,x x ∵是方程2670x x 的两个根,
126b x x a
,12·7c x x a
,故选:A .【点睛】本题考查了一元二次方程的根与系数的关系,熟练掌握一元二次方程的根与系数的关系是解题关键.
10.如图,在ABC 中,分别以点A 和点C 为圆心,大于12
AC 的长为半径作弧(弧所在圆的半径都相等),两弧相交于M ,N 两点,直线MN 分别与边,BC AC 相交于点D ,E ,
连接AD .若,4,5BD DC AE AD ,则AB 的长为()
A.9
B.8
C.7
D.6
【答案】D
【解析】【分析】由作图可知直线MN 为边AC 的垂直平分线,再由BD DC 得到5AD DC BD ,则可知,,A B C 三点在以D 为圆心BC 直径的圆上,进而得到90BAC ,由勾股定理求出AB 即可.
【详解】解:由作图可知,直线MN 为边AC 的垂直平分线,
∵5
AD ∴5DC AD ,
∵BD DC ,
∴5AD DC BD ,
∴,,A B C 三点在以D 为圆心BC 直径的圆上,
∴90BAC ,
∵4AE ,
∴8
AC
∴6AB .
故选:D .
【点睛】本题考查了线段垂直平分线的尺规作图和性质,圆的基本性质和勾股定理,解答关键是熟练掌握
常用尺规作图的作图痕迹,由作图过程得到新的结论.
11.如图,把ABC 以点A 为中心逆时针旋转得到ADE V ,点B ,C 的对应点分别是点D ,E ,且点E 在BC 的延长线上,连接BD ,则下列结论一定正确的是()
A.CAE BED
B.AB AE
C.ACE ADE
D.CE BD
【答案】A
【解析】
【分析】根据旋转的性质即可解答.
【详解】根据题意,由旋转的性质,
可得AB AD ,AC AE ,BC DE ,故B 选项和D 选项不符合题意,
=ABC ADE
∵=ACE ABC BAC
行+ =ACE ADE BAC 行+,故C 选项不符合题意,
=ACB AED
行∵=ACB CAE CEA
行+∵=AED CEA BED
行+ =CAE BED 行,故A 选项符合题意,
故选:A .
【点睛】本题考查了旋转的性质,熟练掌握旋转的性质和三角形外角运用是解题的关键.12.如图,要围一个矩形菜园ABCD ,共中一边AD 是墙,且AD 的长不能超过26m ,其余的三边,,AB BC CD 用篱笆,且这三边的和为40m .有下列结论:
①AB 的长可以为6m ;
②AB 的长有两个不同的值满足菜园ABCD 面积为2192m ;
③菜园ABCD 面积的最大值为2200m .
其中,正确结论的个数是()
A.0
B.1
C.2
D.3
【答案】C
【解析】【分析】设AB 的长为m x ,矩形ABCD 的面积为2m y ,则BC 的长为 402m x ,根据矩形的面积公式列二次函数解析式,再分别根据AD 的长不能超过26m ,二次函数的最值,解一元二次方程求解即可.
【详解】设AB 的长为m x ,矩形ABCD 的面积为2m y ,则BC 的长为 402m x ,由题意得
2
2402240210200y x x x x x ,其中040226x ,即720x ,
①AB 的长不可以为6m ,原说法错误;
③菜园ABCD 面积的最大值为2200m ,原说法正确;
②当 2
210200192y x 时,解得8x 或12x ,∴AB 的长有两个不同的值满足菜园ABCD 面积为2192m ,说法正确;
综上,正确结论的个数是2个,
故选:C .
【点睛】本题考查了二次函数的应用,解一元二次方程,准确理解题意,列出二次函数解析式是解题的关键.
第Ⅱ卷
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
13.不透明袋子中装有10个球,其中有7个绿球、3个红球,这些球除颜色外无其他差别.从袋子中随机取出1个球,则它是绿球的概率为________.【答案】
710##0.7【解析】
【分析】直接利用概率公式求解即可.
【详解】解:由题意,从装有10个球的不透明袋子中,随机取出1个球,则它是绿球的概率为710
,
故答案为:7
10.
【点睛】本题考查求简单事件的概率,理解题意是解答的关键.
14.计算 22xy 的结果为________.
【答案】24
x y 【解析】
【分析】直接利用积的乘方运算法则计算即可求得答案.
【详解】解: 2224
xy x y 故答案为:24x y .
【点睛】本题考查了积的乘方运算,解题的关键是熟练掌握运算法则.
15.计算 的结果为________.
【答案】1
【解析】
【分析】根据平方差公式,二次根式的性质及运算法则处理.
【详解】解:22761
故答案为:1
【点睛】本题考查平方差公式、二次根式性质及运算,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
16.若直线y x 向上平移3个单位长度后经过点 2,m ,则m 的值为________.
【答案】5
【解析】
【分析】根据平移的规律求出平移后的解析式,再将点 2,m 代入即可求得m 的值.
【详解】解:∵直线y x 向上平移3个单位长度,
平移后的直线解析式为:3y x =+.
∵平移后经过 2,m ,
235m .
故答案为:5.
【点睛】本题考查的是一次函数的平移,解题的关键在于掌握平移的规律:左加右减,上加下减.
17.如图,在边长为3的正方形ABCD 的外侧,作等腰三角形ADE ,52
EA ED .
(1)ADE V 的面积为________;
(2)若F 为BE 的中点,连接
AF 并延长,与CD 相交于点G ,则AG 的长为________.
【答案】
①.3②.【解析】
【分析】(1)过点E 作EH AD ,根据正方形和等腰三角形的性质,得到AH 的长,再利用勾股定理,求出EH 的长,即可得到ADE V 的面积;
(2)延长EH 交AG 于点K ,利用正方形和平行线的性质,证明 ASA ABF KEF ≌,得到EK 的长,进而得到KH 的长,再证明AHK ADG △∽△,得到
KH AH GD AD ,进而求出GD 的长,最后利用勾股定理,即可求出AG 的长.
【详解】解:(1)过点E 作EH AD ,
∵正方形ABCD 的边长为3,
3AD ,
ADE ∵ 是等腰三角形,52
EA ED
,EH AD ,1322
AH DH AD ,
在Rt AHE 中,2EH
,1132322
ADE S AD EH ,
故答案为:3;
(2)延长EH 交AG 于点K ,
∵正方形ABCD 的边长为3,
90BAD ADC ,3AB ,
AB AD ,CD AD ,
EK AD ∵,
AB EK CD ∥∥,
ABF KEF ,
∵F 为BE 的中点,
BF EF ,
在ABF △和 KEF 中,
ABF KEF BF EF AFB KFE
, ASA ABF KEF ≌,
3EK AB ,
由(1)可知,12
AH AD
,2EH ,1KH ,
KH CD ∥∵,AHK ADG △∽△,
KH AH GD AD
,2GD \\=,
在Rt ADG V
中,AG ,
.
【点睛】本题考查了正方形的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判
定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,作辅助线构造全等三角形和相似三角形是解题关
键.
18.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,等边三角形ABC 内接于圆,且顶点A ,B 均在格点上.
(1)线段AB 的长为________;
(2)若点D 在圆上,AB 与CD 相交于点P .请用无刻度...
的直尺,在如图所示的网格中,画出点Q ,使CPQ 为等边三角形,并简要说明点Q 的位置是如何找到的(不要求证明)________.
【答案】(1(2)画图见解析;如图,取,AC AB 与网格线的交点E ,F ,
连接EF 并延长与网格线相交于点G ;连接DB 与网格线相交于点H ,连接HF 并延长与网格线相交于点I ,连接A I 并延长与圆相交于点K ,连接CK 并延长与GB 的延长线相交于点Q ,则点Q 即为所求
【解析】
【分析】(1)在网格中用勾股定理求解即可;
(2)取,AC AB 与网格线的交点E ,F ,连接EF 并延长与网格线相交于点M ,连接MB ;连接DB 与网格线相交于点G ,连接GF 并延长与网格线相交于点H ,连接AH 并延长与圆相交于点I ,连接CI 并延长与MB 的延长线相交于点Q ,则点Q 即为所求,连接PQ ,,AD BK ,过点E 作ET 网格线,过点G 作GS 网格线,由图可得 Rt Rt AAS AJF BLF ≌,根据全等三角形的性质可得 Rt Rt ASA IMF HNF ≌和
SAS AIF BHF ≌,根据同弧所对圆周角相等可得 AD BK
,进而得到12 和60PCQ ,再通过
证明 ASA CAP CBQ ≌即可得到结论.【小问1详解】
解:AB ;
.
【小问2详解】
解:如图,取,AC AB 与网格线的交点E ,F ,连接EF 并延长与网格线相交于点G ;连接DB 与网格线相交于点H ,连接HF 并延长与网格线相交于点I ,连接A I 并延长与圆相交于点K ,连接CK 并延长与GB 的延长线相交于点Q ,则点Q 即为所求;
连接PQ ,,AD BK ,过点E 作ET 网格线,过点G 作GS 网格线,
由图可得:∵AJF BLF ,AFJ BFL ,AJ BL ,
∴ Rt Rt AAS AJF BLF ≌,
∴FJ FL ,AF BF ,
∵MJ NL ,
∴FJ MJ FL NL ,即FM FN ,
∵IMF HNF ,IFM HFN ,
∴ Rt Rt ASA IMF HNF ≌,
∴FI FH ,
∵AFI BFH ,AF BF ,
∴ SAS AIF BHF ≌,
∴FAI FBH ,
∴ AD BK ,
∴12 ,
∵ABC 是等边三角形,
∴60ACB ,即1+60PCB ,
∴2+60PCB ,即60PCQ ,
∵ET GS ,ETF GSF ,EFT GFS ,
∴ Rt Rt AAS ETF GSF ≌,
∴EF GF ,
∵AF BF ,AFE BFG ,
∴ SAS AFE BFG ≌
,∴EAF GBF ,
∴60GBF EAF CBA ,
∴18060CBQ CBA GBF ,
∴CBQ CAB ,
∵CA CB ,
∴ ASA CAP CBQ ≌
,∴CQ CP ,
∵60PCQ ,
∴PCQ △是等边三角形,此时点Q 即为所求;
故答案为:如图,取,AC AB 与网格线的交点E ,F ,连接EF 并延长与网格线相交于点G ;连接DB 与网格线相交于点H ,连接HF 并延长与网格线相交于点I ,连接A I 并延长与圆相交于点K ,连接CK 并延长与GB 的延长线相交于点Q ,则点Q 即为所求.
【点睛】本题考查作图—复杂作图,勾股定理、等边三角形的判定、全等三角形的判定与性质等知识,解题关键是理解题意,灵活运用所学知识是关键.
三、解答题(本大题共7小题,共66分.解答应写出文字说明、演算步骤或推理过程)19.解不等式组211412x x x x ①
②
请结合题意填空,完成本题的解答.
(1)解不等式①,得________________;
(2)解不等式②,得________________;
(3)把不等式①和②的解集在数轴上表示出来:
(4)原不等式组的解集为________________.
【答案】(1)2
x (2)1
x (3)见解析
(4)21
x 【解析】
【分析】分别解两个不等式,然后根据公共部分确定不等式组的解集,再利用数轴表示解集即可.
【小问1详解】
解:解不等式①,得2x ,
故答案为:2x ;
【小问2详解】
解:解不等式②,得1x ,
故答案为:1x ;
【小问3详解】解:把不等式①和②的解集在数轴上表示出来:
【小问4详解】
解:原不等式组的解集为21x ,
故答案为:21x .
【点睛】本题考查了解一元一次不等式组并把解集在数轴上表示,熟练掌握一元一次不等式的解法是解决本题的关键.
20.为培养青少年的劳动意识,某校开展了剪纸、编织、烘焙等丰富多彩的活动,该校为了解参加活动的学生的年龄情况,随机调查了a 名参加活动的学生的年龄(单位:岁).根据统计的结果,绘制出如下的统计图①和图②.
请根据相关信息,解答下列问题:
(1)填空:a 的值为________,图①中m 的值为________;
(2)求统计的这组学生年龄数据的平均数、众数和中位数.
【答案】(1)40,15;
(2)平均数是14,众数是15,中位数是14.
【解析】
【分析】(1)根据条形图求出各组数据总和可得到a ,再根据百分比的定义求m 即可;
(2)根据平均数,众数,中位数的定义求解即可;
【小问1详解】
解:由题意,561310a ,
13岁学生所占百分比为:6%100%15%40m
,故答案为:40,15;
【小问2详解】
观察条形统计图,∵1251361413151614561316
x ,∴这组数据的平均数是14.
∵在这组数据中,15出现了16次,出现的次数最多,
∴这组数据的众数是15.
∵将这组数据按由小到大的顺序排列,处于中间的两个数都是14,有
1414142
,∴这组数据的中位数是14.
【点睛】本题考查的是条形统计图和扇形图的综合运用,读懂统计图,从不同的统计图中得到信息是解决问题的关键.
21.在O 中,半径OC 垂直于弦AB ,垂足为D ,60AOC ,E 为弦AB 所对的优弧上一点.
(1)如图①,求AOB 和CEB 的大小;
(2)如图②,CE 与AB 相交于点F ,EF EB ,过点E 作O 的切线,与CO 的延长线相交于点G ,若3OA ,求EG 的长.
【答案】(1)120AOB ,30CEB
(23
【解析】
【分析】(1)根据半径OC 垂直于弦AB ,可以得到 AC BC
,从而得到AOC BOC ,结合已知条件60AOC 即可得到2120AOB AOC ,根据12
CEB AOC 即可求出30CEB ;(2)根据30CEB ,结合EF EB ,推算出75EBF EFB ,进一步推算出30GOE AOE AOG ,在Rt OEG △中,tan ,3EG GOE OE OA OE
,再根据3tan 30EG 即可得到答案.
【小问1详解】
解:在O 中,半径OC 垂直于弦AB ,
∴ AC BC
,得AOC BOC .∵60AOC ,
∴2120AOB AOC .
∵1122
CEB BOC AOC ,∴30CEB .
【小问2详解】
解:如图,连接OE .
同(1)得30CEB .
∵在BEF △中,EF EB ,
∴75EBF EFB .
∴2150AOE EBA .
又180120AOG AOC ,
∴30GOE AOE AOG .
∵GE 与O 相切于点E ,
∴OE GE ,即90OEG .
在Rt OEG △中,tan ,3EG GOE OE OA OE
,
∴3tan 30EG 【点睛】本题考查圆周角定理、切线的性质和直角三角函数,解题的关键是灵活运用相关知识.22.综合与实践活动中,要利用测角仪测量塔的高度.
如图,塔AB 前有一座高为DE 的观景台,已知6m,30CD DCE ,点E ,C ,A 在同一条水平直线上.
某学习小组在观景台C 处测得塔顶部B 的仰角为45 ,在观景台D 处测得塔顶部B 的仰角为27 .(1)求DE 的长;
(2)设塔AB 的高度为h (单位:m ).
①用含有h 的式子表示线段EA 的长(结果保留根号);②求塔AB 的高度(tan 27 取0.53 1.7,结果取整数).
【答案】(1)3m
(2)① 33m h ;②11m
【解析】
【分析】(1)根据含30度角的直角三角形的性质求解即可;(2)①分别在Rt DCE V 和Rt BCA 中,利用锐角三角函数定义求得33EC ,CA h ,进而可求解;②过点D 作DF AB ,垂足为F .可证明四边形DEAF 是矩形,得到 33m DF EA h ,3m FA DE .在Rt BDF △中,利用锐角三角函数定义得到tan BF DF BDF ,然后求解即可.
【小问1详解】
解:在Rt DCE V 中,30,6DCE CD ,∴132
DE CD .即DE 的长为3m .
【小问2详解】
解:①在Rt DCE V 中,cos EC DCE CD
,∴cos 6cos303EC CD DCE 在Rt BCA 中,由tan AB BCA CA
,AB h ,45BCA ,则tan 45AB CA h
.
∴EA CA EC h
即EA 的长为 m h .
②如图,过点D 作DF AB ,垂足为F .
根据题意,90AED FAE DFA ,
∴四边形DEAF 是矩形.
∴ m DF EA h ,3m FA DE .
可得 3m BF AB FA h .
在Rt BDF △中,tan BF BDF DF
,27BDF ,
∴tan BF DF BDF .即 3tan 27h h .∴ 333tan 2733 1.70.511m 1tan 2710.5
h .答:塔AB 的高度约为11m .
【点睛】本题考查解直角三角形的应用,涉及含30度角的直角三角形的性质、矩形判定与性质、锐角三角函数,理解题意,掌握作辅助线构造直角三角形解决问题是解答的关键.
23.已知学生宿舍、文具店、体育场依次在同一条直线上,文具店离宿舍0.6km ,体育场离宿舍1.2km ,张强从宿舍出发,先用了10min 匀速跑步去体育场,在体育场锻炼了30min ,之后匀速步行了10min 到文具店买笔,在文具店停留10min 后,用了20min 匀速散步返回宿舍.下面图中x 表示时间,y 表示离宿舍的距离.图象反映了这个过程中张强离宿舍的距离与时间之间的对应关系.
请根据相关信息,回答下列问题:
(1)①填表:张强离开宿舍的时间/min
1102060
张强离宿舍的距离/km 1.2②填空:张强从体育场到文具店的速度为________km/min ;
③当5080x 时,请直接写出张强离宿舍的距离y 关于时间x 的函数解析式;
(2)当张强离开体育场15min 时,同宿舍的李明也从体育场出发匀速步行直接回宿舍,如果李明的速度为0.06km/min ,那么他在回宿舍的途中遇到张强时离宿舍的距离是多少?(直接写出结果即可)
【答案】(1)①0.12,1.2,0.6;②0.06;③ 0.650600.03 2.46080y x y x x
;(2)0.3km
【解析】
【分析】(1)①根据图象作答即可;②根据图象,由张强从体育场到文具店的距离除以时间求解即可;③当5060x 时,直接根据图象写出解析式即可;当6080x 时,设y 与x 的函数解析式为y kx b ,利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)当张强离开体育场15min 时,即55x 时,同宿舍的李明也从体育场出发匀速步行直接回宿舍,当李明在回宿舍的途中遇到张强时,他俩离宿舍的距离是相等的,可列方程为
0.03 2.4 1.20.0655x x ,求解即可.
【小问1详解】
①1.21010.12km ,
由图填表:张强离开宿舍的时间/min
1102060张强离宿舍的距离/km
0.12 1.2 1.20.6
故答案为:0.12,1.2,0.6;
②张强从体育场到文具店的速度为 n 0.650400.km 06/mi ,
故答案为:0.06;
当5060x 时,
0.6y ;
当6080x 时,设y 与x 的函数解析式为y kx b ,
把 60,0.6,80,0代入,得0.660080k b k b
,解得0.032.4k b
,∴0.03 2.4y x ;
综上,张强离宿舍的距离y 关于时间x 的函数解析式为 0.650600.03 2.46080y x y x x
;【小问2详解】
当张强离开体育场15min 时,即55x 时,同宿舍的李明也从体育场出发匀速步行直接回宿舍,当李明在回宿舍的途中遇到张强时,他俩离宿舍的距离是相等的,
∴
0.03 2.4 1.20.0655x x 解得70x ,
当70x 时, 1.20.0670550.3km ,
所以,他在回宿舍的途中遇到张强时离宿舍的距离是0.3km .
【点睛】本题考查了从函数图象获取信息,求函数的解析式,列一元一次方程解决实际问题,准确理解题意,熟练掌握知识点是解题的关键.
24.在平面直角坐标系中,O 为原点,菱形ABCD 的顶点(0,1),A B D ,矩形EFGH 的顶
点1130,,,0,222E F H .
(1)填空:如图①,点C 的坐标为________,点G 的坐标为________;
(2)将矩形EFGH 沿水平方向向右平移,得到矩形E F G H ,点E ,F ,G ,H 的对应点分别为E ,F ,G ,H .设EE t ,矩形E F G H 与菱形ABCD 重叠部分的面积为S .
①如图②,当边E F 与AB 相交于点M 、边G H 与BC 相交于点N ,且矩形E F G H 与菱形ABCD 重叠部分为五边形时,试用含有t 的式子表示S ,并直接写出t 的取值范围:②当2311334
t 时,求S 的取值范围(直接写出结果即可).【答案】(1)
3,2,33,2 .(2)①
332t 3316
S 【解析】【分析】(1)根据矩形及菱形的性质可进行求解;
(2)①由题意易得3,1EF E F EH E H ,然后可得60ABO ,则有32
EM ,进而根据割补法可进行求解面积S ;②由①及题意可知当23332
3t 时,矩形E F G H 和菱形ABCD 重叠部分的面积S 是增大的,当3311324
t 时,矩形E F G H 和菱形ABCD 重叠部分的面积S 是减小的,然后根据题意画出图形计算面积的最大值和最小值即可.
【小问1详解】
解:∵四边形EFGH 是矩形,且1130,,3,,0,222E F H ,∴3,1EF GH EH FG ,∴33,2G
;连接,AC BD ,交于一点H ,如图所示:
∵四边形ABCD 是菱形,且(3,0),(0,1),(23,1)A B D ,
∴ 2230012AB AD ,,1,3AC BD CM AM OB BM MD OA ,∴2AC ,
∴ 3,2C ,
故答案为 3,2,33,2
;
【小问2详解】
解:①∵点10,2E ,点13,2F ,点30,2H
,
∴矩形EFGH 中,EF x ∥轴,EH x 轴,3,1EF EH .
∴矩形E F G H 中,E F x ∥轴,E H x 轴,3,1E F E H .
由点 3,0A ,点 0,1B ,得3,1OA OB .
在Rt ABO △中,tan 3OA
ABO OB 60ABO .
在Rt BME △中,由11
tan 60,122EM EB EB ,得3
2EM .
∴13
28BME S EB EM △.同理,得3
8BNH S △.
∵EE t ,得EE H H S EE EH t 矩形.
又BME BNH EE H H S S S S △△矩形,
∴3
4S t ,
当2
EE EM 时,则矩形E F G H 和菱形ABCD 重叠部分为BE H ,
∴t 的取值范围是32
t ②由①及题意可知当23332
3t 时,矩形E F G H 和菱形ABCD 重叠部分的面积S 是增大的,当
24t 时,矩形E F G H 和菱形ABCD 重叠部分的面积S 是减小的,
∴当2t 时,矩形E F G H 和菱形ABCD 重叠部分如图所示:
此时面积S 最大,最大值为1S ;当113
4t 时,矩形E F G H 和菱形ABCD 重叠部分如图所示:
由(1)可知B 、D 之间的水平距离为D 到G F 44 ,
由①可知:60D B ,
∴矩形E F G H 和菱形ABCD 重叠部分为等边三角形,
∴该等边三角形的边长为3
142tan 602
,
∴此时面积S 最小,最小值为1122416
;
综上所述:当2311334t 时,则316
S .【点睛】本题主要考查矩形、菱形的性质及三角函数、图形与坐标,熟练掌握矩形、菱形的性质及三角函数、图形与坐标是解题的关键.
25.已知抛物线2y x bx c (b ,c 为常数,1c )的顶点为P ,与x 轴相交于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴相交于点C ,抛物线上的点M 的横坐标为m ,且2
b c m ,过点M 作MN AC ,垂足为N .
(1)若2,3b c .
①求点P 和点A 的坐标;
②当MN M 的坐标;
(2)若点A 的坐标为 ,0c ,且MP AC ∥,当3AN MN 时,求点M 的坐标.
【答案】(1)①点P 的坐标为 1,4 ;点A 的坐标为 3,0 ;②点M 的坐标为
2,3 (2)521,
24
【解析】
【分析】(1)①待定系数法求解析式,然后化为顶点式,即可求得P 的坐标,令0y ,解方程,即可求得A 的坐标;②过点M 作ME x 轴于点E ,与直线AC 相交于点F .得出OA OC .可得Rt AOC 中,
45OAC .Rt AEF 中,EF AE
.设点 2,23M m m m ,点 ,0E m .根据MN 方程即可求解;
(2)根据题意得出抛物线的解析式为 21y x c x c .得点
2,1M m m c m c ,其中12c c m .则顶点P 的坐标为21(1),2
4c c ,对称轴为直线1:2c l x .过点M 作MQ l 于
点Q ,则90MQP ,点 21,12c Q m c m c
.由MP AC ∥,得45PMQ .于是MQ QP .得出1221,21c m c m (舍).,同(Ⅰ),过点M 作ME x 轴于点E ,与直线AC 相交于点F ,则点 ,0E m ,点 ,1F m m ,点
2,1M m m .根据已知条件式,建立方程,解方程即可求解.
【小问1详解】
解:①由2,3b c ,得抛物线的解析式为223y x x .
∵2223(1)4y x x x =--+=-++,
∴点P 的坐标为 1,4 .
当0y 时,2x 2x 30 .解得123,1x x .又点A 在点B 的左侧,
∴点A 的坐标为 3,0 .
②过点M 作ME x 轴于点E ,与直线AC 相交于点F .
∵点 30A ,,点 0,3C ,
∴OA OC .可得Rt AOC 中,45OAC .
∴Rt AEF 中,EF AE .
∵抛物线223y x x 上的点M 的横坐标为m ,其中3<1m ,
∴设点 2,23M m m m ,点 ,0E m .
得 33EF AE m m .即点 ,3F m m .
∴ 222333FM m m m m m .
Rt FMN 中,可得45MFN .
∴FM .又MN 得2FM .即232m m .解得122,1m m (舍).∴点M 的坐标为 2,3 .
【小问2详解】
∵点 ,0A c 在抛物线2y x bx c 上,其中1c ,∴20c bc c .得1b c .
∴抛物线的解析式为 21y x c x c .
得点 2,1M m m c m c ,其中12c
c m .
∵ 22
21(1)124c c y x c x c x ,
∴顶点P 的坐标为21(1),24c
c
,对称轴为直线1:2c
l x .
过点M 作MQ l 于点Q ,则90MQP ,点 21,12c
Q m c m c .
由MP AC ∥,得45PMQ .于是MQ QP .∴ 2
21(1)124c
c m m c m c .
即2(2)1c m .解得1221,21c m c m (舍).同(Ⅰ),过点M 作ME x 轴于点E ,与直线AC 相交于点F ,则点 ,0E m ,点 ,1F m m ,点 2,1M m m .
∵33AN MN AF FN MN
2111m m m 即22100m m .解得125
,22m m (舍).
∴点M 的坐标为521,24
.
待定系数法求解析式,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
