一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)下列各题中有且只有一个正确答案,请在答题卡上将正确答案的标号涂黑.
1.(3分)实数3的相反数是( )
A.3 B.﹣3 C. D.
2.(3分)下列事件中是必然事件的是( )
A.抛掷一枚质地均匀的硬币,正面朝上
B.随意翻到一本书的某页,这一页的页码是偶数
C.打开电视机,正在播放广告
D.从两个班级中任选三名学生,至少有两名学生来自同一个班级
3.(3分)下列图形都是由一个圆和两个相等的半圆组合而成的,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
4.(3分)计算(﹣a2)3的结果是( )
A.﹣a6 B.a6 C.﹣a5 D.a5
5.(3分)如图是由4个相同的小正方体组成的几何体,它的主视图是( )
A. B.
C. D.
6.(3分)学校招募运动会广播员,从两名男生和两名女生共四名候选人中随机选取两人,则两人恰好是一男一女的概率是( )
A. B. C. D.
7.(3分)我国古代数学名著《九章算术》中记载“今有共买物,人出八,盈三;人出七,不足四.问人数、物价各几何?”意思是:现有几个人共买一件物品,每人出8钱,多出3钱;每人出7钱,还差4钱.问人数,物价各是多少?若设共有x人,物价是y钱,则下列方程正确的是( )
A.8(x﹣3)=7(x+4) B.8x+3=7x﹣4
C. D.
8.(3分)一辆快车和一辆慢车将一批物资从甲地运往乙地,其中快车送达后立即沿原路返回,且往返速度的大小不变,两车离甲地的距离y(单位:km)与慢车行驶时间t(单位:h)的函数关系如图,则两车先后两次相遇的间隔时间是( )
A.h B.h C.h D.h
9.(3分)如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,先将沿BC翻折交AB于点D,再将沿AB翻折交BC于点E.若,设∠ABC=α,则α所在的范围是( )
A.21.9°<α<22.3° B.22.3°<α<22.7°
C.22.7°<α<23.1° D.23.1°<α<23.5°
10.(3分)已知a,b是方程x2﹣3x﹣5=0的两根,则代数式2a3﹣6a2+b2+7b+1的值是( )
A.﹣25 B.﹣24 C.35 D.36
二、填空题(共6小题,每小题3分,共18分)下列各题不需要写出解答过程,请将结果直接填写在答题卡指定的位置.
11.(3分)计算的结果是 .
12.(3分)我国是一个人口资源大国.第七次全国人口普查结果显示,北京等五大城市的常住人口数如下表,这组数据的中位数是 .
城市 | 北京 | 上海 | 广州 | 重庆 | 成都 |
常住人口数万 | 21 | 2487 | 1868 | 3205 | 2094 |
14.(3分)如图,海中有一个小岛A.一艘轮船由西向东航行,在B点测得小岛A在北偏东60°方向上;航行12nmile到达C点,这时测得小岛A在北偏东30°方向上.小岛A到航线BC的距离是 nmile(1.73,结果用四舍五入法精确到0.1).
15.(3分)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数),a+b+c=0.下列四个结论:
①若抛物线经过点(﹣3,0),则b=2a;
②若b=c,则方程cx2+bx+a=0一定有根x=﹣2;
③抛物线与x轴一定有两个不同的公共点;
④点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线上,若0<a<c,则当x1<x2<1时,y1>y2.
其中正确的是 (填写序号).
16.(3分)如图(1),在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,边AB上的点D从顶点A出发,向顶点B运动,同时,边BC上的点E从顶点B出发,向顶点C运动,D,E两点运动速度的大小相等,设x=AD,y=AE+CD,y关于x的函数图象如图(2),图象过点(0,2),则图象最低点的横坐标是 .
三、解答题(共8小题,共72分)下列各题需要在答题卡指定的位置写出文字说明、证明过程、演算步骤或画出图形.
17.(8分)解不等式组请按下列步骤完成解答.
(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)原不等式组的解集是 .
18.(8分)如图,AB∥CD,∠B=∠D,直线EF与AD,BC的延长线分别交于点E,F,求证:∠DEF=∠F.
19.(8分)为了解落实国家《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》的实施情况,某校从全体学生中随机抽取部分学生,调查他们平均每周劳动时间t(单位:h),按劳动时间分为四组:A组“t<5”,B组“5≤t<7”,C组“7≤t<9”,D组“t≥9”.将收集的数据整理后,绘制成如下两幅不完整的统计图.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)这次抽样调查的样本容量是 ,C组所在扇形的圆心角的大小是 ;
(2)将条形统计图补充完整;
(3)该校共有1500名学生,请你估计该校平均每周劳动时间不少于7h的学生人数.
20.(8分)如图是由小正方形组成的5×7网格,每个小正方形的顶点叫做格点,矩形ABCD的四个顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,画图过程用虚线表示.
(1)在图(1)中,先在边AB上画点E,使AE=2BE,再过点E画直线EF,使EF平分矩形ABCD的面积;
(2)在图(2)中,先画△BCD的高CG,再在边AB上画点H,使BH=DH.
21.(8分)如图,AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上两点,C是的中点,过点C作AD的垂线,垂足是E.连接AC交BD于点F.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若,求cos∠ABD的值.
22.(10分)在“乡村振兴”行动中,某村办企业以A,B两种农作物为原料开发了一种有机产品.A原料的单价是B原料单价的1.5倍,若用900元收购A原料会比用900元收购B原料少100kg.生产该产品每盒需要A原料2kg和B原料4kg,每盒还需其他成本9元.市场调查发现:该产品每盒的售价是60元时,每天可以销售500盒;每涨价1元,每天少销售10盒.
(1)求每盒产品的成本(成本=原料费+其他成本);
(2)设每盒产品的售价是x元(x是整数),每天的利润是w元,求w关于x的函数解析式(不需要写出自变量的取值范围);
(3)若每盒产品的售价不超过a元(a是大于60的常数,且是整数),直接写出每天的最大利润.
23.(10分)问题提出
如图(1),在△ABC和△DEC中,∠ACB=∠DCE=90°,BC=AC,EC=DC,点E在△ABC内部,直线AD与BE于点F.线段AF,BF,CF之间存在怎样的数量关系?
问题探究
(1)先将问题特殊化如图(2),当点D,F重合时,直接写出一个等式,表示AF,BF,CF之间的数量关系;
(2)再探究一般情形如图(1),当点D,F不重合时,证明(1)中的结论仍然成立.
问题拓展
如图(3),在△ABC和△DEC中,∠ACB=∠DCE=90°,BC=kAC,EC=kDC(k是常数),点E在△ABC内部,直线AD与BE交于点F.直接写出一个等式,表示线段AF,BF,CF之间的数量关系.
24.(12分)抛物线y=x2﹣1交x轴于A,B两点(A在B的左边).
(1)▱ACDE的顶点C在y轴的正半轴上,顶点E在y轴右侧的抛物线上;
①如图(1),若点C的坐标是(0,3),点E的横坐标是,直接写出点A,D的坐标.
②如图(2),若点D在抛物线上,且▱ACDE的面积是12,求点E的坐标.
(2)如图(3),F是原点O关于抛物线顶点的对称点,不平行y轴的直线l分别交线段AF,BF(不含端点)于G,H两点.若直线l与抛物线只有一个公共点,求证:FG+FH的值是定值.
2021年湖北省武汉市中考数学试卷
参与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)下列各题中有且只有一个正确答案,请在答题卡上将正确答案的标号涂黑.
1.(3分)实数3的相反数是( )
A.3 B.﹣3 C. D.
【解答】解:实数3的相反数是:﹣3.
故选:B.
2.(3分)下列事件中是必然事件的是( )
A.抛掷一枚质地均匀的硬币,正面朝上
B.随意翻到一本书的某页,这一页的页码是偶数
C.打开电视机,正在播放广告
D.从两个班级中任选三名学生,至少有两名学生来自同一个班级
【解答】解:A、抛掷一枚质地均匀的硬币,正面朝上,是随机事件;
B、随意翻到一本书的某页,这一页的页码是偶数,是随机事件;
C、打开电视机,正在播放广告,是随机事件;
D、从两个班级中任选三名学生,至少有两名学生来自同一个班级,是必然事件;
故选:D.
3.(3分)下列图形都是由一个圆和两个相等的半圆组合而成的,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:A.既是轴对称图形又是中心对称图形,故此选项符合题意;
B.不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不合题意;
C.不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不合题意;
D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
故选:A.
4.(3分)计算(﹣a2)3的结果是( )
A.﹣a6 B.a6 C.﹣a5 D.a5
【解答】解:(﹣a2)3=﹣a6,
故选:A.
5.(3分)如图是由4个相同的小正方体组成的几何体,它的主视图是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:从正面看易得有两层,底层三个正方形,上层中间是一个正方形.
故选:C.
6.(3分)学校招募运动会广播员,从两名男生和两名女生共四名候选人中随机选取两人,则两人恰好是一男一女的概率是( )
A. B. C. D.
【解答】解:画树状图如图:
共有12种等可能的结果,抽取的两人恰好是一男一女的结果有8种,
∴两人恰好是一男一女的概率为,
故选:C.
7.(3分)我国古代数学名著《九章算术》中记载“今有共买物,人出八,盈三;人出七,不足四.问人数、物价各几何?”意思是:现有几个人共买一件物品,每人出8钱,多出3钱;每人出7钱,还差4钱.问人数,物价各是多少?若设共有x人,物价是y钱,则下列方程正确的是( )
A.8(x﹣3)=7(x+4) B.8x+3=7x﹣4
C. D.
【解答】解:设物价是y钱,根据题意可得:
.
故选:D.
8.(3分)一辆快车和一辆慢车将一批物资从甲地运往乙地,其中快车送达后立即沿原路返回,且往返速度的大小不变,两车离甲地的距离y(单位:km)与慢车行驶时间t(单位:h)的函数关系如图,则两车先后两次相遇的间隔时间是( )
A.h B.h C.h D.h
【解答】解:根据图象可知,慢车的速度为.
对于快车,由于往返速度大小不变,总共行驶时间是4 h,
因此单程所花时间为2 h,故其速度为.
所以对于慢车,y与t的函数表达式为•••••••••••••①.
对于快车,y与t的函数表达式为
联立①②,可解得交点横坐标为t=3,
联立①③,可解得交点横坐标为t=4.5,
因此,两车先后两次相遇的间隔时间是1.5,
故选:B.
9.(3分)如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的弦,先将沿BC翻折交AB于点D,再将沿AB翻折交BC于点E.若,设∠ABC=α,则α所在的范围是( )
A.21.9°<α<22.3° B.22.3°<α<22.7°
C.22.7°<α<23.1° D.23.1°<α<23.5°
【解答】解:如图,连接AC,CD,DE.
∵,
∴ED=EB,
∴∠EDB=∠EBD=α,
∵,
∴AD=CD=DE,
∴∠DCE=∠DEC=∠EDB+∠EBD=2α,
∴∠CAD=∠CDA=∠DCE+∠EBD=3α,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠ABC=90°,
∴4α=90°,
∴α=22.5°,
故选:B.
10.(3分)已知a,b是方程x2﹣3x﹣5=0的两根,则代数式2a3﹣6a2+b2+7b+1的值是( )
A.﹣25 B.﹣24 C.35 D.36
【解答】解:∵a,b是方程x2﹣3x﹣5=0的两根,
∴a2﹣3a﹣5=0,b2﹣3b﹣5=0,a+b=3,
∴a2﹣3a=5,b2=3b+5,
∴2a3﹣6a2+b2+7b+1
=2a(a2﹣3a)+3b+5+7b+1
=10a+10b+6
=10(a+b)+6
=10×3+6
=36.
故选:D.
二、填空题(共6小题,每小题3分,共18分)下列各题不需要写出解答过程,请将结果直接填写在答题卡指定的位置.
11.(3分)计算的结果是 5 .
【解答】解:|﹣5|=5.
12.(3分)我国是一个人口资源大国.第七次全国人口普查结果显示,北京等五大城市的常住人口数如下表,这组数据的中位数是 21 .
城市 | 北京 | 上海 | 广州 | 重庆 | 成都 |
常住人口数万 | 21 | 2487 | 1868 | 3205 | 2094 |
所以这组数据的中位数为21,
故答案为:21.
13.(3分)已知点A(a,y1),B(a+1,y2)在反比例函数y(m是常数)的图象上,且y1<y2,则a的取值范围是 ﹣1<a<0 .
【解答】解:∵k=m2+1>0,
∴反比例函数y(m是常数)的图象在一、三象限,在每个象限,y随x的增大而减小,
①当A(a,y1),B(a+1,y2)在同一象限,
∵y1<y2,
∴a>a+1,
此不等式无解;
②当点A(a,y1)、B(a+1,y2)在不同象限,
∵y1<y2,
∴a<0,a+1>0,
解得:﹣1<a<0,
故答案为﹣1<a<0.
14.(3分)如图,海中有一个小岛A.一艘轮船由西向东航行,在B点测得小岛A在北偏东60°方向上;航行12nmile到达C点,这时测得小岛A在北偏东30°方向上.小岛A到航线BC的距离是 10.4 nmile(1.73,结果用四舍五入法精确到0.1).
【解答】解:过点A作AE⊥BD交BD的延长线于点E,
由题意得,∠CBA=60°,∠EAD=30°,
∴∠ABD=30°,∠ADE=60°,
∴∠BAD=∠ADE﹣∠ABD=30°,
∴∠BAD=∠ABD,
∴AD=AB=12nmile,
在Rt△ADE中,sin∠ADE,
∴AE=AD•sin∠ADE=610.4(nmile),
故小岛A到航线BC的距离是10.4nmile,
故答案为10.4.
15.(3分)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数),a+b+c=0.下列四个结论:
①若抛物线经过点(﹣3,0),则b=2a;
②若b=c,则方程cx2+bx+a=0一定有根x=﹣2;
③抛物线与x轴一定有两个不同的公共点;
④点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线上,若0<a<c,则当x1<x2<1时,y1>y2.
其中正确的是 ①②④ (填写序号).
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数),a+b+c=0,
∴(1,0)是抛物线与x轴的一个交点.
①∵抛物线经过点(﹣3,0),
∴抛物线的对称轴为直线x1,
∴1,即b=2a,即①正确;
②若b=c,则二次函数y=cx2+bx+a的对称轴为直线:x,
且二次函数y=cx2+bx+a过点(1,0),
∴,解得m=﹣2,
∴y=cx2+bx+a与x轴的另一个交点为(﹣2,0),即方程cx2+bx+a=0一定有根x=﹣2;故②正确;
③△=b2﹣4ac=(a+c)2﹣4ac=(a﹣c)2≥0,
∴抛物线与x轴一定有两个公共点,
且当a≠c时,抛物线与x轴一定有两个不同的公共点.故③不正确;
④由题意可知,抛物线开口向上,且1,
∴(1,0)在对称轴的左侧,
∴当x<1时,y随x的增大而减小,
∴当x1<x2<1时,y1>y2.故④正确.
故答案为:①②④.
16.(3分)如图(1),在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,边AB上的点D从顶点A出发,向顶点B运动,同时,边BC上的点E从顶点B出发,向顶点C运动,D,E两点运动速度的大小相等,设x=AD,y=AE+CD,y关于x的函数图象如图(2),图象过点(0,2),则图象最低点的横坐标是 1 .
【解答】解:∵图象过点(0,2),
即当x=AD=0时,点D与A重合,点E与B重合,
此时y=AE+CD=AB+AC=2,
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴AB=AC=1,
过点A作AF⊥BC于点F,过点B作NB⊥BC,并使得BN=AC,如图所示:
∵AD=BE,∠NBE=∠CAD,
∴△NBE≌△CAD(SAS),
∴NE=CD,
又∵y=AE+CD,
∴y=AE+CD=AE+NE,
当A、E、N三点共线时,y取得最小值,如图所示,此时:
AD=BE=x,AC=BN=1,
∴AF=AC•sin45°,
\又∵∠BEN=∠FEA,∠NBE=∠AFE
∴△NBE∽△AFE
∴,即,
解得:x,
∴图象最低点的横坐标为:1.
故答案为:.
三、解答题(共8小题,共72分)下列各题需要在答题卡指定的位置写出文字说明、证明过程、演算步骤或画出图形.
17.(8分)解不等式组请按下列步骤完成解答.
(1)解不等式①,得 x≥﹣1 ;
(2)解不等式②,得 x>﹣3 ;
(3)把不等式①和②的解集在数轴上表示出来;
(4)原不等式组的解集是 x≥﹣1 .
【解答】解:
(1)解不等式①,得x≥﹣1;
(2)解不等式②,得x>﹣3;
(3)把不等式①和②的解集在数轴上表示出来;
(4)原不等式组的解集是x≥﹣1.
故答案为:x≥﹣1;x>﹣3;x≥﹣1.
18.(8分)如图,AB∥CD,∠B=∠D,直线EF与AD,BC的延长线分别交于点E,F,求证:∠DEF=∠F.
【解答】证明:∵AB∥CD,
∴∠DCF=∠B,
∵∠B=∠D,
∴∠DCF=∠D,
∴AD∥BC,
∴∠DEF=∠F.
19.(8分)为了解落实国家《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》的实施情况,某校从全体学生中随机抽取部分学生,调查他们平均每周劳动时间t(单位:h),按劳动时间分为四组:A组“t<5”,B组“5≤t<7”,C组“7≤t<9”,D组“t≥9”.将收集的数据整理后,绘制成如下两幅不完整的统计图.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)这次抽样调查的样本容量是 100 ,C组所在扇形的圆心角的大小是 108° ;
(2)将条形统计图补充完整;
(3)该校共有1500名学生,请你估计该校平均每周劳动时间不少于7h的学生人数.
【解答】解:(1)这次抽样调查的样本容量是10÷10%=100,
C组所在扇形的圆心角的大小是360°108°,
故答案为:100,108°;
(2)B组的人数=100﹣15﹣30﹣10=45(名),
条形统计图如图所示,
(3)1500600(名).
答:估计该校平均每周劳动时间不少于7h的学生人数为600.
20.(8分)如图是由小正方形组成的5×7网格,每个小正方形的顶点叫做格点,矩形ABCD的四个顶点都是格点.仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,画图过程用虚线表示.
(1)在图(1)中,先在边AB上画点E,使AE=2BE,再过点E画直线EF,使EF平分矩形ABCD的面积;
(2)在图(2)中,先画△BCD的高CG,再在边AB上画点H,使BH=DH.
【解答】解:(1)如图,直线EF即为所求.
(2)如图,线段CG,点H即为所求.
21.(8分)如图,AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上两点,C是的中点,过点C作AD的垂线,垂足是E.连接AC交BD于点F.
(1)求证:CE是⊙O的切线;
(2)若,求cos∠ABD的值.
【解答】(1)证明:连接OC交BD于点G,
∵点C是的中点,
∴由圆的对称性得OC垂直平分BD,
∴∠DGC=90°,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠EDB=90°,
∵CE⊥AE,
∴∠E=90°,
∴四边形EDGC是矩形,
∴∠ECG=90°,
∴CE⊥OC,
∴CE是⊙O的切线;
(2)解:连接BC,设FG=x,OB=r,
∵,
设DF=t,DCt,
由(1)得,BC=CDt,BG=GD=x+t,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠BCG+∠FCG=90°,
∵∠DGC=90°,
∴∠CFB+∠FCG=90°,
∴∠BCG=∠CFB,
∴Rt△BCG∽Rt△BFC,
∴BC2=BG•BF,
∴(t)2=(x+t)(x+2t)
解得x1=t,x2t(不符合题意,舍去),
∴CGt,
∴OG=rt,
在Rt△OBG中,由勾股定理得OG2+BG2=OB2,
∴(rt)2+(2r)2=r2,
解得rt,
∴cos∠ABD.
22.(10分)在“乡村振兴”行动中,某村办企业以A,B两种农作物为原料开发了一种有机产品.A原料的单价是B原料单价的1.5倍,若用900元收购A原料会比用900元收购B原料少100kg.生产该产品每盒需要A原料2kg和B原料4kg,每盒还需其他成本9元.市场调查发现:该产品每盒的售价是60元时,每天可以销售500盒;每涨价1元,每天少销售10盒.
(1)求每盒产品的成本(成本=原料费+其他成本);
(2)设每盒产品的售价是x元(x是整数),每天的利润是w元,求w关于x的函数解析式(不需要写出自变量的取值范围);
(3)若每盒产品的售价不超过a元(a是大于60的常数,且是整数),直接写出每天的最大利润.
【解答】解:(1)设B原料单价为m元,则A原料单价为1.5m元,
根据题意,得100,
解得m=3,
∴1.5m=4.5,
∴每盒产品的成本是:4.5×2+4×3+9=30(元),
答:每盒产品的成本为30元;
(2)根据题意,得w=(x﹣30)[500﹣10(x﹣60)]=﹣10x2+1400x﹣33000,
∴w关于x的函数解析式为:w=﹣10x2+1400x﹣33000;
(3)由(2)知w=﹣10x2+1400x﹣33000=﹣10(x﹣70)2+16000,
∴当a≥70时,每天最大利润为16000元,
当60<a<70时,每天的最大利润为(﹣10a2+1400a﹣33000)元.
23.(10分)问题提出
如图(1),在△ABC和△DEC中,∠ACB=∠DCE=90°,BC=AC,EC=DC,点E在△ABC内部,直线AD与BE于点F.线段AF,BF,CF之间存在怎样的数量关系?
问题探究
(1)先将问题特殊化如图(2),当点D,F重合时,直接写出一个等式,表示AF,BF,CF之间的数量关系;
(2)再探究一般情形如图(1),当点D,F不重合时,证明(1)中的结论仍然成立.
问题拓展
如图(3),在△ABC和△DEC中,∠ACB=∠DCE=90°,BC=kAC,EC=kDC(k是常数),点E在△ABC内部,直线AD与BE交于点F.直接写出一个等式,表示线段AF,BF,CF之间的数量关系.
【解答】解:(1)如图(2),∵∠ACD+∠ACE=90°,∠ACE+∠BCE=90°,
∴∠BCE=∠ACD,
∵BC=AC,EC=DC,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
∴BE=AD=AF,∠EBC=∠CAD,
故△CDE为等腰直角三角形,
故DE=EFCF,
则BF=BD=BE+ED=AFCF;
即BF﹣AFCF;
(2)如图(1),由(1)知,△ACD≌△BCE(SAS),
∴∠CAF=∠CBE,BE=AF,
过点C作CG⊥CF交BF于点G,
∵∠FCE+∠ECG=90°,∠ECG+∠GCB=90°,
∴∠ACF=∠GCB,
∵∠CAF=∠CBE,BC=AC,
∴△BCG≌△ACF(AAS),
∴GC=FC,BG=AF,
故△GCF为等腰直角三角形,则GFCF,
则BF=BG+GF=AFCF,
即BF﹣AFCF;
(3)由(2)知,∠BCE=∠ACD,
而BC=kAC,EC=kDC,
即,
∴△BCE∽△CAD,
∴∠CAD=∠CBE,
过点C作CG⊥CF交BF于点G,
由(2)知,∠BCG=∠ACF,
∴△BGC∽△AFC,
∴,
则BG=kAF,GC=kFC,
在Rt△CGF中,GF•FC,
则BF=BG+GF=kAF•FC,
即BF﹣kAF•FC.
24.(12分)抛物线y=x2﹣1交x轴于A,B两点(A在B的左边).
(1)▱ACDE的顶点C在y轴的正半轴上,顶点E在y轴右侧的抛物线上;
①如图(1),若点C的坐标是(0,3),点E的横坐标是,直接写出点A,D的坐标.
②如图(2),若点D在抛物线上,且▱ACDE的面积是12,求点E的坐标.
(2)如图(3),F是原点O关于抛物线顶点的对称点,不平行y轴的直线l分别交线段AF,BF(不含端点)于G,H两点.若直线l与抛物线只有一个公共点,求证:FG+FH的值是定值.
【解答】解:(1)对于y=x2﹣1,令y=x2﹣1=0,解得x=±1,令x=0,则y=﹣1,
故点A、B的坐标分别为(﹣1,0)、(1,0),顶点坐标为(0,﹣1),
①当x时,y=x2﹣1,
由点A、C的坐标知,点A向右平移1个单位向上平移3个单位得到点C,
∵四边形ACDE为平行四边形,
故点E向右平移1个单位向上平移3个单位得到点D,
则1,3,
故点D的坐标为(,);
②设点C(0,n),点E的坐标为(m,m2﹣1),
同理可得,点D的坐标为(m+1,m2﹣1+n),
将点D的坐标代入抛物线表达式得:m2﹣1+n=(m+1)2﹣1,
解得n=2m+1,
故点C的坐标为(0,2m+1);
连接CE,过点E作y轴的平行线交x轴于点M,交过点C与x轴的平行线与点N,
则S△ACE=S梯形CNMA﹣S△CEN﹣S△AEM(m+1+m)(2m+1)(m+1)(m2﹣1)m[2m+1﹣(m2﹣1)]S▱ACED=6,
解得m=﹣5(舍去)或2,
故点E的坐标为(2,3);
(2)∵F是原点O关于抛物线顶点的对称点,故点F的坐标为(0,﹣2),
由点B、F的坐标得,直线BF的表达式为y=2x﹣2①,
同理可得,直线AF的表达式为y=﹣2x﹣2②,
设直线l的表达式为y=tx+n,
联立y=tx+n和y=x2﹣1并整理得:x2﹣tx﹣n﹣1=0,
∵直线l与抛物线只有一个公共点,
故△=(﹣t)2﹣4(﹣n﹣1)=0,解得nt2﹣1,
故直线l的表达式为y=txt2﹣1③,
联立①③并解得xH,
同理可得,xG,
∵射线FA、FB关于y轴对称,则∠AFO=∠BFO,设∠AFO=∠BFO=α,
则sin∠AFO=∠BFOsinα,
则FG+FH(xH﹣xG)()为常数.