文档内容
2016 年吉林省长春市中考数学试卷
一、选择题:本大题共8小题,每小题3分,共24分
1.(3分)﹣5的相反数是( )
A. B. C.﹣5 D.5
2.(3分)吉林省在践行社会主义核心价值观活动中,共评选出各级各类“吉
林好人”45000多名,45000这个数用科学记数法表示为( )
A.45×103 B.4.5×104C.4.5×105D.0.45×103
3.(3分)如图是由5个相同的小正方体组成的立体图形,这个立体图形的俯
视图是( )
A. B. C. D.
4.(3分)不等式组 的解集在数轴上表示正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(3分)把多项式x2﹣6x+9分解因式,结果正确的是( )
A.(x﹣3)2 B.(x﹣9)2 C.(x+3)(x﹣3) D.(x+9)(x﹣9)
6.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,将Rt△ABC绕点C按逆时针方向
旋转48°得到Rt△A′B′C′,点A在边B′C上,则∠B′的大小为( )
A.42° B.48° C.52° D.58°
7.(3 分)如图,PA、PB 是⊙O 的切线,切点分别为 A、B,若 OA=2,∠P=60°,则 的长为( )
A. π B.π C. D.
8.(3分)如图,在平面直角坐标系中,点 P(1,4)、Q(m,n)在函数y=
(x>0)的图象上,当m>1时,过点P分别作x轴、y轴的垂线,垂足为点
A,B;过点Q分别作x轴、y轴的垂线,垂足为点C、D.QD交PA于点E,随着
m的增大,四边形ACQE的面积( )
A.减小 B.增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小
二、填空题:本大题共6小题,每小题3分,共18分
9.(3分)计算(ab)3= .
10.(3分)关于x的一元二次方程x2+2x+m=0有两个相等的实数根,则m的值
是 .
11.(3分)如图,在△ABC中,AB>AC,按以下步骤作图:分别以点B和点C
为圆心,大于BC一半的长为半径作圆弧,两弧相交于点 M和点N,作直线MN
交AB于点D;连结CD.若AB=6,AC=4,则△ACD的周长为 .12.(3分)如图,在平面直角坐标系中,正方形 ABCD的对称中心与原点重合,
顶点A的坐标为(﹣1,1),顶点B在第一象限,若点B在直线y=kx+3上,则
k的值为 .
13.(3 分)如图,在⊙O 中,AB 是弦,C 是 上一点.若∠OAB=25°,
∠OCA=40°,则∠BOC的大小为 度.
14.(3分)如图,在平面直角坐标系中,菱形 OABC的顶点A在x轴正半轴上,
顶点 C的坐标为(4,3),D是抛物线 y=﹣x2+6x 上一点,且在 x轴上方,则
△BCD面积的最大值为 .三、解答题:本大题共10小题,共78分
15.(6分)先化简,再求值:(a+2)(a﹣2)+a(4﹣a),其中a= .
16.(6分)一个不透明的口袋中有三个小球,上面分别标有数字 0,1,2,每
个小球除数字不同外其余均相同,小华先从口袋中随机摸出一个小球,记下数
字后放回并搅匀;再从口袋中随机摸出一个小球记下数字、用画树状图(或列
表)的方法,求小华两次摸出的小球上的数字之和是3的概率.
17.(6分)A、B两种型号的机器加工同一种零件,已知 A型机器比B型机器
每小时多加工 20 个零件,A型机器加工 400个零件所用时间与 B型机器加工
300个零件所用时间相同,求A型机器每小时加工零件的个数.
18.(6分)某中学为了解该校学生一年的课外阅读量,随机抽取了 n名学生
进行调查,并将调查结果绘制成如下条形统计图,根据统计图提供的信息解答
下列问题:
(1)求n的值;(2)根据统计结果,估计该校1100名学生中一年的课外阅读量超过10本的人
数.
19.(7分)如图,为了解测量长春解放纪念碑的高度AB,在与纪念碑底部B
相距27米的C处,用高1.5米的测角仪DC测得纪念碑顶端A的仰角为47°,求
纪念碑的高度(结果精确到0.1米)
【参考数据:sin47°=0.731,cos47°=0.682,tan47°=1.072】
20.(7分)如图,在▱ABCD中,点E在边BC上,点F在边AD的延长线上,
且DF=BE,EF与CD交于点G.
(1)求证:BD∥EF;
(2)若 = ,BE=4,求EC的长.21.(9分)甲、乙两车分别从A、B两地同时出发,甲车匀速前往B地,到达
B地立即以另一速度按原路匀速返回到 A地;乙车匀速前往A地,设甲、乙两
车距A地的路程为y(千米),甲车行驶的时间为x(时),y与x之间的函数
图象如图所示
(1)求甲车从A地到达B地的行驶时间;
(2)求甲车返回时y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)求乙车到达A地时甲车距A地的路程.22.(9分)感知:如图1,AD平分∠BAC.∠B+∠C=180°,∠B=90°,易知:
DB=DC.
探究:如图 2,AD 平分∠BAC,∠ABD+∠ACD=180°,∠ABD<90°,求证:
DB=DC.
应用:如图3,四边形ABCD中,∠B=45°,∠C=135°,DB=DC=a,则AB﹣AC=
(用含a的代数式表示)
23.(10 分)如图,在菱形 ABCD 中,对角线 AC 与 BD 相交于点 O,AB=8,
∠BAD=60°,点E从点A出发,沿AB以每秒2个单位长度的速度向终点B运动,
当点E不与点A重合时,过点E作EF⊥AD于点F,作EG∥AD交AC于点G,过
点G作GH⊥AD交AD(或AD的延长线)于点H,得到矩形EFHG,设点E运动
的时间为t秒
(1)求线段EF的长(用含t的代数式表示);
(2)求点H与点D重合时t的值;
(3)设矩形EFHG与菱形ABCD重叠部分图形的面积与S平方单位,求S与t之
间的函数关系式;
(4)矩形EFHG的对角线EH与FG相交于点O′,当OO′∥AD时,t的值为 ;
当OO′⊥AD时,t的值为 .24.(12分)如图,在平面直角坐标系中,有抛物线 y=a(x﹣h)2.抛物线
y=a(x﹣3)2+4经过原点,与x轴正半轴交于点A,与其对称轴交于点B,P是
抛物线y=a(x﹣3)2+4上一点,且在x轴上方,过点P作x轴的垂线交抛物线
y=a(x﹣h)2于点Q,过点Q作PQ的垂线交抛物线y=a(x﹣h)2于点Q′(不与
点Q重合),连结PQ′,设点P的横坐标为m.
(1)求a的值;
(2)当抛物线y=a(x﹣h)2经过原点时,设△PQQ′与△OAB重叠部分图形的周
长为l.
①求 的值;
②求l与m之间的函数关系式;
(3)当h为何值时,存在点P,使以点O,A,Q,Q′为顶点的四边形是轴对称
图形?直接写出h的值.2016 年吉林省长春市中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共8小题,每小题3分,共24分
1.(3分)(2016•长春)﹣5的相反数是( )
A. B. C.﹣5 D.5
【分析】根据只有符号不同的两个数互为相反数,可得答案.
【解答】解:﹣5的相反数是5.
故选:D.
【点评】本题考查了相反数,在一个数的前面加上负号就是这个数的相反数.
2.(3分)(2016•长春)吉林省在践行社会主义核心价值观活动中,共评选
出各级各类“吉林好人”45000多名,45000这个数用科学记数法表示为( )
A.45×103 B.4.5×104C.4.5×105D.0.45×103
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.
确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数
点移动的位数相同.当原数绝对值大于10时,n是正数;当原数的绝对值小于
1时,n是负数.
【解答】解:45000这个数用科学记数法表示为4.5×104,
故选:B.
【点评】此题考查了科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为 a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定 a的值以及n的
值.
3.(3分)(2016•长春)如图是由5个相同的小正方体组成的立体图形,这
个立体图形的俯视图是( )
A. B. C. D.
【分析】从上面看到的平面图形即为该组合体的俯视图,据此求解.
【解答】解:从上面看共有2行,上面一行有3个正方形,第二行中间有一个
正方形,
故选C.
【点评】本题考查了简单组合体的三视图的知识,解题的关键是了解俯视图的
定义,属于基础题,难度不大.
4.(3分)(2016•长春)不等式组 的解集在数轴上表示正确的是(
)
A. B. C. D .
【分析】分别求出各不等式的解集,再在数轴上表示出来即可.
【解答】解: ,由①得,x>﹣2,由②得,x≤3,
故不等式组的解集为:﹣2<x≤3.
在数轴上表示为:.
故选C.
【点评】本题考查的是解一元一次不等式组,熟知“同大取大;同小取小;大小
小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
5.(3 分)(2016•长春)把多项式 x2﹣6x+9 分解因式,结果正确的是
( )
A.(x﹣3)2 B.(x﹣9)2 C.(x+3)(x﹣3) D.(x+9)(x﹣9)
【分析】原式利用完全平方公式分解即可.
【解答】解:x2﹣6x+9=(x﹣3)2,
故选A
【点评】此题考查了因式分解﹣运用公式法,熟练掌握完全平方公式是解本题
的关键.
6.(3分)(2016•长春)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,将Rt△ABC绕点
C按逆时针方向旋转 48°得到 Rt△A′B′C′,点 A在边 B′C 上,则∠B′的大小为(
)
A.42° B.48° C.52° D.58°
【分析】先根据旋转的性质得出∠A′=∠BAC=90°,∠ACA′=48°,然后在直角
△A′CB′中利用直角三角形两锐角互余求出∠B′=90°﹣∠ACA′=42°.
【解答】解:∵在Rt△ABC中,∠BAC=90°,将Rt△ABC绕点C按逆时针方向旋
转48°得到Rt△A′B′C′,
∴∠A′=∠BAC=90°,∠ACA′=48°,
∴∠B′=90°﹣∠ACA′=42°.
故选A.
【点评】本题考查了转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.也考查了直角三角
形两锐角互余的性质.
7.(3分)(2016•长春)如图,PA、PB是⊙O的切线,切点分别为A、B,若
OA=2,∠P=60°,则 的长为( )
A. π B.π C. D.
【分析】由PA与PB为圆的两条切线,利用切线的性质得到两个角为直角,再
利用四边形内角和定理求出∠AOB的度数,利用弧长公式求出 的长即可.
【解答】解:∵PA、PB是⊙O的切线,
∴∠OBP=∠OAP=90°,
在四边形APBO中,∠P=60°,
∴∠AOB=120°,
∵OA=2,
∴ 的长l= = π,
故选C
【点评】此题考查了弧长的计算,以及切线的性质,熟练掌握弧长公式是解本
题的关键.
8.(3 分)(2016•长春)如图,在平面直角坐标系中,点 P(1,4)、Q
(m,n)在函数y= (x>0)的图象上,当m>1时,过点P分别作x轴、y轴
的垂线,垂足为点A,B;过点Q分别作x轴、y轴的垂线,垂足为点C、D.QD
交PA于点E,随着m的增大,四边形ACQE的面积( )A.减小 B.增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小
【分析】首先利用m和n表示出AC和AQ的长,则四边形ACQE的面积即可利
用m、n表示,然后根据函数的性质判断.
【解答】解:AC=m﹣1,CQ=n,
则S =AC•CQ=(m﹣1)n=mn﹣n.
四边形ACQE
∵P(1,4)、Q(m,n)在函数y= (x>0)的图象上,
∴mn=k=4(常数).
∴S =AC•CQ=4﹣n,
四边形ACQE
∵当m>1时,n随m的增大而减小,
∴S =4﹣n随m的增大而增大.
四边形ACQE
故选B.
【点评】本题考查了反比例函数的性质以及矩形的面积的计算,利用n表示出
四边形ACQE的面积是关键.
二、填空题:本大题共6小题,每小题3分,共18分
9.(3分)(2016•长春)计算(ab)3= a 3 b 3 .
【分析】原式利用积的乘方运算法则计算即可得到结果.
【解答】解:原式=a3b3,
故答案为:a3b3
【点评】此题考查了幂的乘方与积的乘方,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
10.(3分)(2016•长春)关于x的一元二次方程x2+2x+m=0有两个相等的实
数根,则m的值是 1 .
【分析】由于关于x的一元二次方程x2+2x+m=0有两个相等的实数根,可知其判别式为0,据此列出关于m的方程,解答即可.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程x2+2x+m=0有两个相等的实数根,
∴△=0,
∴22﹣4m=0,
∴m=1,
故答案为:1.
【点评】本题主要考查了根的判别式的知识,解答本题的关键是掌握一元二次
方程有两个相等的实数根,则可得△=0,此题难度不大.
11.(3分)(2016•长春)如图,在△ABC中,AB>AC,按以下步骤作图:分
别以点B和点C为圆心,大于BC一半的长为半径作圆弧,两弧相交于点M和点
N,作直线MN交AB于点D;连结CD.若AB=6,AC=4,则△ACD的周长为 10
.
【分析】根据题意可知直线MN是线段BC的垂直平分线,推出DC=DB,可以证
明△ADC的周长=AC+AB,由此即可解决问题.
【解答】解:由题意直线MN是线段BC的垂直平分线,
∵点D在直线MN上,
∴DC=DB,
∴△ADC的周长=AC+CD+AD=AC+AD+BD=AC+AB,
∵AB=6,AC=4,
∴△ACD的周长为10.
故答案为10.【点评】本题考查基本作图、线段垂直平分线性质、三角形周长等知识,解题
的关键是学会转化,把△ADC的周长转化为求AC+AB来解决,属于基础题,中
考常考题型.
12.(3分)(2016•长春)如图,在平面直角坐标系中,正方形 ABCD的对称
中心与原点重合,顶点A的坐标为(﹣1,1),顶点B在第一象限,若点B在
直线y=kx+3上,则k的值为 ﹣ 2 .
【分析】先求出B点坐标,再代入直线y=kx+3,求出k的值即可.
【解答】解:∵正方形ABCD的对称中心与原点重合,顶点A的坐标为(﹣1,
1),
∴B(1,1).
∵点B在直线y=kx+3上,
∴1=k+3,解得k=﹣2.
故答案为:﹣2.
【点评】本题考查的是一次函数图象上点的坐标特点,熟知一次函数图象上各
点的坐标一定适合此函数的解析式是解答此题的关键.
13.(3 分)(2016•长春)如图,在⊙O 中,AB 是弦,C 是 上一点.若
∠OAB=25°,∠OCA=40°,则∠BOC的大小为 30 度.【分析】由∠BAO=25°,利用等腰三角形的性质,可求得∠AOB的度数,又由
∠OCA=40°,可求得∠CAO的度数,继而求得∠AOC的度数,则可求得答案.
【解答】解:∵∠BAO=25°,OA=OB,
∴∠B=∠BAO=25°,
∴∠AOB=180°﹣∠BAO﹣∠B=130°,
∵∠ACO=40°,OA=OC,
∴∠C=∠CAO=40°,
∴∠AOC=180°﹣∠CAO﹣∠C=100°,
∴∠BOC=∠AOB﹣∠AOC=30°.
故答案为30°.
【点评】本题考查了圆周角定理以及等腰三角形的性质.注意利用等腰三角形
的性质求解是关键.
14.(3分)(2016•长春)如图,在平面直角坐标系中,菱形 OABC的顶点A
在x轴正半轴上,顶点C的坐标为(4,3),D是抛物线y=﹣x2+6x上一点,且
在x轴上方,则△BCD面积的最大值为 15 .
【分析】设 D(x,﹣x2+6x),根据勾股定理求得 OC,根据菱形的性质得出
BC,然后根据三角形面积公式得出∴S = ×5×(﹣x2+6x﹣3)=﹣ (x﹣
△BCD3)2+15,根据二次函数的性质即可求得最大值.
【解答】解:∵D是抛物线y=﹣x2+6x上一点,
∴设D(x,﹣x2+6x),
∵顶点C的坐标为(4,3),
∴OC= =5,
∵四边形OABC是菱形,
∴BC=OC=5,BC∥x轴,
∴S = ×5×(﹣x2+6x﹣3)=﹣ (x﹣3)2+15,
△BCD
∵﹣ <0,
∴S 有最大值,最大值为15,
△BCD
故答案为15.
【点评】本题考查了菱形的性质,二次函数的性质,注意数与形的结合是解决
本题的关键.
三、解答题:本大题共10小题,共78分
15.(6分)(2016•长春)先化简,再求值:(a+2)(a﹣2)+a(4﹣a),
其中a= .
【分析】根据平方差公式和单项式乘以多项式可以对原式化简,然后将 a= 代
入化简后的式子,即可解答本题.
【解答】解:(a+2)(a﹣2)+a(4﹣a)
=a2﹣4+4a﹣a2
=4a﹣4,
当a= 时,原式= .
【点评】本题考查整式的混合运算﹣化简求值,解题的关键是明确整式的混合
运算的计算方法.16.(6分)(2016•长春)一个不透明的口袋中有三个小球,上面分别标有数
字0,1,2,每个小球除数字不同外其余均相同,小华先从口袋中随机摸出一
个小球,记下数字后放回并搅匀;再从口袋中随机摸出一个小球记下数字、用
画树状图(或列表)的方法,求小华两次摸出的小球上的数字之和是3的概率.
【分析】列举出符合题意的各种情况的个数,再根据概率公式即可求出两次摸
出的小球上的数字之和是3的概率.
【解答】解:列表得:
1 2 0
和
1 2 3 1
2 3 4 2
0 1 2 0
∴P(和为3)= .
【点评】本题考查的是用列表法或树状图法求概率.列表法可以不重复不遗漏
的列出所有可能的结果,适合于两步完成的事件;树状图法适用于两步或两步
以上完成的事件;解题的关键是要区分放回实验还是不放回实验.
17.(6分)(2016•长春)A、B两种型号的机器加工同一种零件,已知A型机
器比B型机器每小时多加工20个零件,A型机器加工400个零件所用时间与B
型机器加工300个零件所用时间相同,求A型机器每小时加工零件的个数.
【分析】关键描述语为:“A型机器加工 400个零件所用时间与 B型机器加工
300个零件所用时间相同”;等量关系为:400÷A型机器每小时加工零件的个数
=300÷B型机器每小时加工零件的个数.
【解答】解:设A型机器每小时加工零件x个,则B型机器每小时加工零件(x
﹣20)个.
根据题意列方程得: = ,
解得:x=80.
经检验,x=80是原方程的解.
答:A型机器每小时加工零件80个.【点评】本题考查分式方程的应用,分析题意,找到关键描述语,找到合适的
等量关系是解决问题的关键.
18.(6分)(2016•长春)某中学为了解该校学生一年的课外阅读量,随机抽
取了n名学生进行调查,并将调查结果绘制成如下条形统计图,根据统计图提
供的信息解答下列问题:
(1)求n的值;
(2)根据统计结果,估计该校1100名学生中一年的课外阅读量超过10本的人
数.
【分析】(1)可直接由条形统计图,求得n的值;
(2)首先求得统计图中课外阅读量超过10本的百分比,继而求得答案.
【解答】解:(1)根据题意得:n=6+33+26+20+15=100,
答:n的值为100;
(2)根据题意得: ×1100=385(人),
答:估计该校1100名学生中一年的课外阅读量超过10本的人数为:385人.
【点评】此题考查了条形统计图的知识以及由样本估计总体的知识.注意能准
确分析条形统计图是解此题的关键.
19.(7分)(2016•长春)如图,为了解测量长春解放纪念碑的高度AB,在与
纪念碑底部B相距27米的C处,用高1.5米的测角仪DC测得纪念碑顶端A的仰
角为47°,求纪念碑的高度(结果精确到0.1米)
【参考数据:sin47°=0.731,cos47°=0.682,tan47°=1.072】【分析】作DE⊥AB于E,根据正切的概念求出 AE的长,再结合图形根据线段
的和差计算即可求解.
【解答】解:作DE⊥AB于E,
由题意得DE=BC=27米,∠ADE=47°,
在Rt△ADE中,AE=DE•tan∠ADE=27×1.072=28.944米,
AB=AE+BE≈30.4米,
答:纪念碑的高度约为30.4米.
【点评】本题考查的是解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,掌握仰角俯角的
概念、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.
20.(7分)(2016•长春)如图,在▱ABCD中,点E在边BC上,点F在边AD
的延长线上,且DF=BE,EF与CD交于点G.
(1)求证:BD∥EF;
(2)若 = ,BE=4,求EC的长.
【分析】(1)根据平行四边的判定与性质,可得答案;
(2)根据相似三角形的判定与性质,可得答案.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC.
∵DF=BE,∴四边形BEFD是平行四边形,
∴BD∥EF;
(2)∵四边形BEFD是平行四边形,
∴DF=BE=4.
∵DF∥EC,
∴△DFG∽CEG,
∴ = ,
∴CE= =4× =6.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,利用了平行四边形的判定与性
质,相似三角形的判定与性质.
21.(9分)(2016•长春)甲、乙两车分别从A、B两地同时出发,甲车匀速
前往B地,到达B地立即以另一速度按原路匀速返回到A地;乙车匀速前往A
地,设甲、乙两车距A地的路程为y(千米),甲车行驶的时间为x(时),y
与x之间的函数图象如图所示
(1)求甲车从A地到达B地的行驶时间;
(2)求甲车返回时y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)求乙车到达A地时甲车距A地的路程.
【分析】(1)根据题意列算式即可得到结论;
(2)根据题意列方程组即可得到结论;
(3)根据题意列算式即可得到结论.
【解答】解:(1)300÷(180÷1.5)=2.5(小时),
答:甲车从A地到达B地的行驶时间是2.5小时;(2)设甲车返回时y与x之间的函数关系式为y=kx+b,
∴ ,
解得: ,
∴甲车返回时y与x之间的函数关系式是y=﹣100x+550(2.5≤x≤5.5);
(3)300÷[(300﹣180)÷1.5]=3.75小时,
当x=3.75时,y=175千米,
答:乙车到达A地时甲车距A地的路程是175千米.
【点评】本题考查了待定系数法一次函数的解析式的运用,行程问题的数量关
系的运用,解答时求出一次函数的解析式是关键.
22.(9 分)(2016•长春)感知:如图 1,AD 平分∠BAC.∠B+∠C=180°,
∠B=90°,易知:DB=DC.
探究:如图 2,AD 平分∠BAC,∠ABD+∠ACD=180°,∠ABD<90°,求证:
DB=DC.
应用:如图3,四边形ABCD中,∠B=45°,∠C=135°,DB=DC=a,则AB﹣AC=
a (用含a的代数式表示)
【分析】探究:欲证明DB=DC,只要证明△DFC≌△DEB即可.
应用:先证明△DFC≌△DEB,再证明△ADF≌△ADE,结合BD= EB即可解决
问题.
【解答】探究:
证明:如图②中,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,
∵DA平分∠BAC,DE⊥AB,DF⊥AC,
∴DE=DF,∵∠B+∠ACD=180°,∠ACD+∠FCD=180°,
∴∠B=∠FCD,
在△DFC和△DEB中,
,
∴△DFC≌△DEB,
∴DC=DB.
应用:解;如图③连接AD、DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,
∵∠B+∠ACD=180°,∠ACD+∠FCD=180°,
∴∠B=∠FCD,
在△DFC和△DEB中,
,
∴△DFC≌△DEB,
∴DF=DE,CF=BE,
在Rt△ADF和Rt△ADE中,
,
∴△ADF≌△ADE,
∴AF=AE,
∴AB﹣AC=(AE+BE)﹣(AF﹣CF)=2BE,
在RT△DEB中,∵∠DEB=90°,∠B=∠EDB=45°,BD=a,
∴BE= a,
∴AB﹣AC= a.
故答案为 a.【点评】本题考查全等三角形的判定和性质、角平分线的性质、等腰直角三角
形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三
角形,属于中考常考题型.
23.(10分)(2016•长春)如图,在菱形ABCD中,对角线AC与BD相交于点
O,AB=8,∠BAD=60°,点E从点A出发,沿AB以每秒2个单位长度的速度向
终点B运动,当点E不与点A重合时,过点E作EF⊥AD于点F,作EG∥AD交
AC 于点 G,过点 G 作 GH⊥AD 交 AD(或 AD 的延长线)于点 H,得到矩形
EFHG,设点E运动的时间为t秒
(1)求线段EF的长(用含t的代数式表示);
(2)求点H与点D重合时t的值;
(3)设矩形EFHG与菱形ABCD重叠部分图形的面积与S平方单位,求S与t之
间的函数关系式;
(4)矩形EFHG的对角线EH与FG相交于点O′,当OO′∥AD时,t的值为 4
;当OO′⊥AD时,t的值为 3 .
【分析】(1)由题意知:AE=2t,由锐角三角函数即可得出EF= t;
(2)当H与D重合时,FH=GH=8﹣t,由菱形的性质和EG∥AD可知,AE=EG,
解得t= ;
(3)矩形EFHG与菱形ABCD重叠部分图形需要分以下两种情况讨论:①当H
在线段AD上,此时重合的部分为矩形EFHG;②当H在线段AD的延长线上时,重合的部分为五边形;
(4)当OO′∥AD时,此时点E与B重合;当OO′⊥AD时,过点O作OM⊥AD
于点M,EF与OA相交于点N,然后分别求出O′M、O′F、FM,利用勾股定理列
出方程即可求得t的值.
【解答】解:(1)由题意知:AE=2t,0≤t≤4,
∵∠BAD=60°,∠AFE=90°,
∴sin∠BAD= ,
∴EF= t;
(2)∵AE=2t,∠AEF=30°,
∴AF=t,
当H与D重合时,
此时FH=8﹣t,
∴GE=8﹣t,
∵EG∥AD,
∴∠EGA=30°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠BAC=30°,
∴∠BAC=∠EGA=30°,
∴AE=EG,
∴2t=8﹣t,
∴t= ;
(3)当0<t≤ 时,
此时矩形EFHG与菱形ABCD重叠部分图形为矩形EFHG,
∴由(2)可知:AE=EG=2t,
∴S=EF•EG= t•2t=2 t2,当 <t≤4时,如图1,
设CD与HG交于点I,
此时矩形EFHG与菱形ABCD重叠部分图形为五边形FEGID,
∵AE=2t,
∴AF=t,EF= t,
∴DF=8﹣t,
∵AE=EG=FH=2t,
∴DH=2t﹣(8﹣t)=3t﹣8,
∵∠HDI=∠BAD=60°,
∴tan∠HDI= ,
∴HI= DH,
∴S=EF•EG﹣ DH•HI=2 t2﹣ (3t﹣8)2=﹣ t2+24 t﹣32 ;
(4)当OO′∥AD时,如图2
此时点E与B重合,
∴t=4;
当OO′⊥AD时,如图3,
过点O作OM⊥AD于点M,EF与OA相交于点N,
由(2)可知:AF=t,AE=EG=2t,
∴FN= t,FM=t,
∵O′O⊥AD,O′是FG的中点,
∴O′O是△FNG的中位线,
∴O′O= FN= t,
∵AB=8,
∴由勾股定理可求得:OA=4
∴OM=2 ,∴O′M=2 ﹣ t,
∵FE= t,EG=2t,
∴由勾股定理可求得:FG2=7t2,
∴由矩形的性质可知:O′F2= FG2,
∵由勾股定理可知:O′F2=O′M2+FM2,
∴ t2=(2 ﹣ t)2+t2,
∴t=3或t=﹣6(舍去).
故答案为:t=4;t=3.
【点评】本题考查四边形的综合问题,涉及矩形和菱形的性质,勾股定理,锐角三角函数,解方程等知识,综合程度较高,考查学生灵活运用知识的能力.
24.(12分)(2016•长春)如图,在平面直角坐标系中,有抛物线 y=a(x﹣
h)2.抛物线y=a(x﹣3)2+4经过原点,与x轴正半轴交于点A,与其对称轴交
于点B,P是抛物线y=a(x﹣3)2+4上一点,且在x轴上方,过点P作x轴的垂
线交抛物线y=a(x﹣h)2于点Q,过点Q作PQ的垂线交抛物线y=a(x﹣h)2于
点Q′(不与点Q重合),连结PQ′,设点P的横坐标为m.
(1)求a的值;
(2)当抛物线y=a(x﹣h)2经过原点时,设△PQQ′与△OAB重叠部分图形的周
长为l.
①求 的值;
②求l与m之间的函数关系式;
(3)当h为何值时,存在点P,使以点O,A,Q,Q′为顶点的四边形是轴对称
图形?直接写出h的值.
【分析】(1)把(0,0)代入y=a(x﹣3)2+4即可解决问题.
(2)①用m的代数式表示PQ、QQ′,即可解决问题.
②分0<m≤3或3<m<6两种情形,画出图形,利用相似三角形或锐角三角函
数求出相应线段即可解决.
(3),①当h=3时,两个抛物线对称轴x=3,四边形OAQQ′是等腰梯形.②当
四边形OQ′ Q A是菱形时,求出抛物线对称轴即可解决问题.
1 1
【解答】解:(1)∵抛物线y=a(x﹣3)2+4经过原点,
∴x=0时,y=0,
∴9a+4=0,∴a=﹣ .
(2)∵抛物线y=a(x﹣h)2经过原点时,
∴h=0,∵a=﹣ ,
∴y=﹣ x2.
①∵P(m,﹣ + m),Q(m,﹣ ),
∴PQ=﹣ + m﹣(﹣ )= m,QQ′=2m,
∴ = = .
②如图1中,当0<m≤3时,设PQ与OB交于点E,与OA交于点F,
∵ = ,∠PQQ′=∠BMO=90°,
∴△PQQ′∽△BMO,
∴∠QPQ′=∠OBM,
∵EF∥BM,
∴∠OEF=∠OBM,
∴∠OEF=∠QPQ′,
∴OE∥PQ′,
∵ = ,
∴EF= ,OE= ,
∴l=OF+EF+OE=m+ + m=4m,
当3<m<6时,如图2中,设PQ′与AB交于点H,与x轴交于点G,PQ交AB
于E,交OA于F,作HM⊥OA于M.
∵AF=6﹣m,tan∠EAF= = ,∴EF= (6﹣m),AE= ,
∵tan∠PGF= = ,PF=﹣ + ,
∴GF=﹣ m2+2m,
∴AG=﹣ m2+m+6,
∴GM=AM=﹣ m2+ m+3,
∵HG=HA= =﹣ m2+ m+5,
∴l=GH+EH+EF+FG=﹣ m2+4m+8.
综上所述l= ,
(3)如图3中,①当h=3时,两个抛物线对称轴x=3,
∴点O、A关于对称轴对称,点Q,Q′关于对称轴对称,
∴OA∥QQ′,OQ′=AQ,
∴四边形OAQQ′是等腰梯形,属于轴对称图形.
②当四边形OQ′ Q A是菱形时,OQ′ =OA=Q =Q′ =6,
1 1 1 1 1
当顶点在原点时,Q 点横坐标为3,将x=3代入
1
y=﹣ x2,得 y=4,由于是平移,Q点纵坐标不变,
∴点Q 的纵坐标为4,
1
在RT△OHQ′ ,中,OH=4,OQ′ =6,
1 1
∴HQ′ =2 ,
1
∴h=3﹣2 或3+2 ,
综上所述h=3或3﹣2 或3+2 时点O,A,Q,Q′为顶点的四边形是轴对称图
形.【点评】本题考查二次函数的综合题、相似三角形的性质和判定、菱形的性质、
等腰梯形的性质,锐角三角函数等知识,解题的关键是学会分类讨论,需要正
确画出图象解决问题,属于中考压轴题.