文档内容
2025 年中考第三次模拟考试(江苏淮安卷)
数学·全解全析
第Ⅰ卷
一.选择题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,恰有一项是符合题
目要求的,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.下列四个实数中,最小的数是( )
A.﹣2 B.−√5 C.1 D.
【分析】利用实数大小的比较方法:1、在数轴上表示的两个数,右边的总比π左边的数大.2、正数都大于零,
负数都小于零,正数大于负数.3、两个正数比较大小,绝对值大的数大;两个负数比较大小,绝对值
大的数反而小.按照从小到大的顺序排列找出结论即可.
【解答】解:∵−√5<−2<1< ,
∴最小的数是:−√5. π
故选:B.
【点评】本题考查了实数的大小比较,掌握正数都大于零,负数都小于零,正数大于负数,两个正数比较大
小,绝对值大的数大,两个负数比较大小,绝对值大的数反而小是解答本题的关键.
2.下列运算正确的是( )
A.x2+x3=x6 B.x2•x3=x6
C.(3x)3÷3x=9x2 D.(﹣xy2)2=﹣x2y4
【分析】分别运用同底数幂相乘除、合并同类项、幂的乘方与积的乘方对各选项进行逐一计算即可求解.
【解答】解:∵x2与x3不是同类项不能合并,
∴选项A不符合题意;
∵x2•x3=x5,
∴选项B不符合题意;
∵(3x)3÷3x=9x2,
∴选项C符合题意;
∵(﹣xy2)2=x2y4,
∴选项D不符合题意.
故选:C.
【点评】此题考查了同底数幂相乘除、合并同类项、幂的乘方与积的乘方的运算能力,关键是能准确理解并运用以上知识进行正确地计算.
3.下列四个图形中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据中心对称图形的定义旋转180°后能够与原图形完全重合即是中心对称图形,即可判断出.
【解答】解:A、此图形旋转180°后不能与原图形重合,所以此图形不是中心对称图形,故此选项不符合题
意;
B、此图形旋转180°后不能与原图形重合,所以此图形不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C、此图形旋转180°后能与原图形重合,所以此图形是中心对称图形,故此选项符合题意;
D、此图形旋转180°后不能与原图形重合,所以此图形不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
故选:C.
【点评】本题主要考查了中心对称图形的定义,根据定义得出图形形状是解决问题的关键.
4.一把直尺和一块直角三角尺(含30°、60°角)如图所示摆放,直尺的一边与三角尺的两直角边 BC、AC
分别交于点D、点E,直尺的另一边过 A点且与三角尺的直角边 BC交于点F,若∠CAF=42°,则
∠CDE度数为( )
A.62° B.48° C.58° D.72°
【分析】先根据平行线的性质求出∠CED,再根据三角形的内角和等于180°即可求出∠CDE.
【解答】解:∵DE∥AF,∠CAF=42°,
∴∠CED=∠CAF=42°,
∵∠DCE=90°,∠CDE+∠CED+∠DCE=180°,
∴∠CDE=180°﹣∠CED﹣∠DCE=180°﹣42°﹣90°=48°,故选:B.
【点评】本题主要考查了平行线的性质以及三角形内角和等于180°,熟练掌握平行线的性质:两直线平行,
同位角相等是解决问题的关键.
5.将周长为12cm的三角形三条边依次放在一条直线上,其中所标数据正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】对于每一个选项,分别求出该三角形的三边,然后利用三角形三边之间的关系进行判断即可得出答
案.
【解答】解:对于选项A,
依题意得:该三角形的三边分别为:6cm,4cm,2cm,
∵4+2=6,不符合构成三角形的条件,
∴该选项中所标的数据不正确;
故选项A不符合题意;
对于选项B,
依题意得:该三角形的三边分别为:6cm,3cm,3cm,
∵3+3=6,不符合构成三角形的条件,
∴该选项中所标的数据不正确;
故选项B不符合题意;
对于选项C,
依题意得:该三角形的三边分别为:7cm,3cm,2cm,
∵3+2<7,不符合构成三角形的条件,
∴该选项中所标的数据不正确;
故选项C不符合题意;
对于选项D,
依题意得:该三角形的三边分别为:5cm,5cm,2cm,
∵5+2>5,符合构成三角形的条件,∴该选项中所标的数据正确;
故选项D符合题意.
故选:D.
【点评】此题主要考查了三角形三边之间的关系,熟练掌握三角形三边之间的关系是解决问题的关键.
6.已知关于x的方程x(x﹣2)+3m=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是( )
1 1
A.m< B.m>−
3 3
1 1
C.m< 且m≠0 D.m>− 且m≠0
3 3
【分析】将方程整理为一般式,再由有两个不相等的实数根得出Δ=(﹣2)2﹣4×1×3m>0,解之可得.
【解答】解:将方程整理为一般式得x2﹣2x+3m=0,
根据题意知Δ=(﹣2)2﹣4×1×3m>0,
1
解得m< ,
3
故选:A.
【点评】本题主要考查根的判别式,解题的关键是掌握一元二次方程 ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣
4ac有如下关系:
①当Δ>0时,方程有两个不相等的两个实数根;
②当Δ=0时,方程有两个相等的两个实数根;
③当Δ<0时,方程无实数根.
7.如图,四边形EFGH是矩形ABCD的内接矩形,且EF:FG=3:1,AB:BC=2:1,则tan∠AHE的值
为( )
1 3 1 2
A. B. C. D.
5 10 6 7
【分析】先求出△AEH与△BFE相似,再根据其相似比EF:FG=3:1设出AE、BF的长及AB、BC的长,
AE
求出 的值即可.
AH【解答】解:∵四边形EFGH是矩形ABCD的内接矩形,EF:FG=3:1,AB:BC=2:1,
∴∠HEA+∠FEB=90°,
∵∠FEB+∠EFB=90°,
∴∠HEA=∠EFB,
∵∠HAE=∠B,
∴Rt△HAE∽△EBF,
HA AE HE 1
∴ = = = ,
EB FB EF 3
同理可得,∠GHD=∠EFB,HG=EF,
∴△GDH≌△EBF,DH=BF,DG=EB,
设AB=2x,BC=x,AE=a,BF=3a,
则AH=x﹣3a,AE=a,
∴tan∠AHE=tan∠BEF,
a 3a
即 = ,解得:x=8a,
x−3a 2x−a
a a 1
∴tan∠AHE= = = .
x−3a 8a−3a 5
故选:A.
【点评】此题比较复杂,解答此题的关键是根据题意求出相似三角形的相似比,根据各边之间的关系列出方
程解答.
8.如图, ABCD中,AB=2,BC=3,∠B=60°,P是BC边上的点(且满足BP>1).将△ABP沿AP
折叠,使▱点B落在平面上B处,射线PB′与射线AD交于点E.
甲:当AB′⊥AB时,AB'=EB';
乙:当点B落在射线AD上时,四边形ABPB′是菱形;
丙:随点P位置的变化,线段AE的最小值为2.
针对三人的说法,下列判断正确的是( )
A.只有乙对 B.甲和丙都对
C.甲、乙对,丙错 D.三人的说法都对【分析】甲:如图所示,当AB′⊥AB时,证明∠B'AD=∠AEB'=30°可得结论;
乙:如图所示,当B'落在AD上时,点E和B'重合,证明四边相等即可;
丙:当点P靠近点C时,B'在四边形外部,此时∠AEB'>90°,推出AE<AB′=2,即可判断.
【解答】解:甲:如图所示,当AB′⊥AB时,
∵AB'⊥AB,
∴∠BAB'=90°,
∵将△ABP沿AP翻折得△AB′P,
∴∠BAP=∠B'AP=45°,∠B=∠AB'P=60°,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠BAD=120°,
∴∠B'AD=∠BAD﹣∠BAB'=120°﹣90°=30°,
∴∠AEB'=∠AB'P﹣∠B'AD=60°﹣30°=30°,
∴∠B'AD=∠AEB',
∴B'A=B'E,
故甲正确;
乙:如图所示,当B'落在AD上时,点E和B'重合,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠BAD=120°,
∵将△ABP沿AP翻折得△AB′P,
∴∠BAP=∠B'AP=60°,AB=AB',PB=P'B,
∴△ABP是等边三角形,
∴AB=BP=B'P=AB',∴四边形ABPB′是菱形,
故乙正确;
丙:如图所示,
当点P靠近点C时,B'在四边形外部,此时∠AEB'>90°,
∴AE<AB′=2,
故丙错误;
故选:C.
【点评】本题考查翻折变换,解答中涉及轴对称的性质,平行四边形的性质,菱形的判定,举反例,熟练掌
握相关知识是解题的关键.
第Ⅱ卷
二.填空题(本大题共有8小题,每小题3分,共24分.不需写出解答过程,请把答案直接写在答题卡相
应位置上)
9.计算√6×√5= √30 .
【分析】直接根据二次根式的乘法法则计算即可.
【解答】解:√6×√5=√6×5=√30.
故答案为:√30.
【点评】本题考查了二次根式的乘法,关键是熟练掌握二次根式的乘法法则.
10.因式分解:﹣16x2+81y2= ( 9 y + 4 x )( 9 y ﹣ 4 x ) .
【分析】用平方差公式因式分解即可.
【解答】解:﹣16x2+81y2
=81y2﹣16x2=(9y+4x)(9y﹣4x).
【点评】本题考查因式分解,熟练掌握因式分解的方法是解题的关键.
11.2024年6月25日嫦娥六号顺利返回地球,带回大约2kg的月背样本,实现世界首次月背采样返回,标
志着我国对月球背面的研究又进入了一个新的高度.已知月球到地球的平均距离约为 384000千米,数
据384000用科学记数法表示为 3.84×1 0 5 .
【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≥10时,n是正数
当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:384000=3.84×105.
故答案为:3.84×105.
【点评】此题考查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.
12.在一个不透明的袋子中装有a个红球和3个白球(它们除了颜色外均相同),若从袋中任意摸出一个
球,记录下颜色后放回,通过大量重复这样的试验后发现,摸到白球的频率稳定在 15%,那么可以推算
a大约是 1 7 .
【分析】在同样条件下,大量反复试验时,随机事件发生的频率逐渐稳定在概率附近,可以从比例关系入手,
列出方程求解.
3
【解答】解:由题意可得, = 15%,
3+a
解得,a=17,
经检验a=17是原方程的解.
故答案为:17.
【点评】此题主要考查了利用频率估计概率,本题利用了用大量试验得到的频率可以估计事件的概率.关键
是根据白球的频率得到相应的等量关系.
π
13.已知等腰△ABC的外心为点O,AO=1,若其底边长是腰长的√3倍,则 O中劣弧^AB的长为 或
3
⊙
2
π .
3
【分析】先根据三角形的三边关系判断出该三角形是钝角等腰三角形,再对边 AB分类讨论:(1)当边AB
为腰时,由于O是等腰△ABC的外心,所以可得∠AEB=90°,BE长,进而可用三角函数得出∠BAE的
度数,进而可得∠AOB的度数,利用弧长公式计算即可得出答案;(2)当边AB为底边长时,利用圆内接四边形的性质和圆周角定理即可得∠AOB得度数,进而利用弧长公式计算即可得出答案;最后综
上作答.
【解答】解:设等腰三角形的腰长为x,则底边长为√3x,
∵x2+x2<(√3x) 2,
∴该三角形是钝角等腰三角形,
当AB为腰时,此时AB=AC=x,BC=√3x,如图,
∵O为等腰△ABC的外心,
∴OA⊥BC,
1 √3
∴∠AEB=90°,BE= BC= x,
2 2
√3
x
在Rt△ABE中,sin∠BAE BE 2 √3,
= = =
AB x 2
∴∠BAE=60°,
∵OA=OB,
∴△OAB为等边三角形,
∴∠AOB=60°,
60°×π×1 π
∴ O中劣弧^AB的长为: = ;
180° 3
⊙
当AB为底边长时,如图,由上面可得:∠ACO=60°,∠ACB=2∠ACO=120°,在 O取一点P,连接AP、BP,则∠APB=180°﹣∠ACB=180°﹣120°=60°,
∴⊙∠AOB=2∠APB=2×60°=120°,
120°×π×1 2
∴ O中劣弧^AB的长为: = π.
180° 3
⊙
π 2
故答案为: 或 π.
3 3
【点评】本题主要考查圆的有关性质、弧长公式计算、等腰三角形的分类讨论等,解题关键是对 AB进行分
类讨论.
14.某风景区集体门票的收费标准是25人以内(含25人),每人10元,超过25人的,超过的部分每人5
元.当人数超过25人时,请写出此时应收门票费用y(元)与人数x(人)之间的函数关系式 y =
5 x +125 ( x > 25 ) .
【分析】当x>25时,根据“应收门票费用=10×25+5×(购票人数﹣25)”解答即可.
【解答】解:当x>25时,得y=10×25+5×(x﹣25)=5x+125.
故答案为:y=5x+125(x>25).
【点评】本题考查一次函数的应用,理解题意并写出函数关系式是解题的关键.
15.用形状、大小完全相同的一种或几种平面图形进行拼接,彼此之间不留空隙、不重叠地铺成一片,称
为平面图形的镶嵌.某工人师傅在铺地板时把四块完全相同的图案(图1)拼成一个如图所示的大图案
(图2),经过测量,AB=60cm,BC=100cm,A,C两点间的距离为80cm,阴影部分的面积为
1200 cm2.1
【分析】连接AC,根据勾股定理的逆定理证出∠BAC=90°,根据阴影部分的面积= ABCD的面积,即
4
▱
可得出答案
【解答】解:如图,连接AC,这四个平面图形都可以拼成平行四边形,
∵AB2+AC2=602+802=10000
BC2=1002=10000,
∴AB2+AC2=BC2,
∴∠BAC=90°,
∴阴影部分的面积
1
= ABCD的面积
4
▱
1
= ×60×80
4
=1200(cm2),
故答案为:1200.
【点评】本题考查了平面镶嵌(密铺),两点间的距离,掌握这四个平面图形都可以拼成平行四边形是解题
的关键.
16.如图,正九边形ABCDEFGHI,点M是EF的中点,连接AM、CG相交于点O.则∠AOG= 110 °
.【分析】根据正多边形与圆的相关计算的方法计算∠CAM,∠ACG,再根据三角形的内角和定理进行计算即
可.
【解答】解:如图,设这个正九边形的外接圆为 O′,连接AC,
⊙ 360°
由正多边形的中心角的计算方法可得,这个这个九边形的中心角为 = 40°,
9
1
由圆周角定理可得∠ACG= (40°×3)=60°,
2
1
∠CAM= (40°×2.5)=50°,
2
∴∠AOG=∠CAM+∠ACG=110°,
故答案为:110°.
【点评】本题考查了正多边形与圆,掌握正多边形与圆的相关计算的方法是正确解答的前提.
三.解答题(共11小题,满分102分)
17.(10分)(1)计算:(−1) 4−2tan60°+(√3−√2) 0+√12;
x−1 x
(2)解不等式: ≥ −2.
3 2
【分析】(1)先化简,然后计算加减法即可;
(2)根据解一元一次不等式的方法解答即可.
【解答】解:(1)(−1) 4−2tan60°+(√3−√2) 0+√12
=1﹣2√3+1+2√3=2;
x−1 x
(2) ≥ −2,
3 2
去分母,得:2(x﹣1)≥3x﹣12,
去括号,得:2x﹣2≥3x﹣12,
移项及合并同类项,得:﹣x≥﹣10,
系数化为1,得:x≤10.
【点评】本题考查实数的运算、解一元一次不等式,熟练掌握运算法则和解一元一次不等式的方法是解答本
题的关键.
m m3−m
18.(8分)先化简,再求值:( −1)÷ ,其中m=2.
m−1 m2−2m+1
【分析】根据分式的加减运算以及乘除运算法则进行化简,然后将m的值代入原式即可求出答案.
m m−1 m(m−1)(m+1)
【解答】解:原式=( − )÷
m−1 m−1 (m−1) 2
m−m+1 m(m+1)
= ÷
m−1 m−1
1 m−1
= •
m−1 m(m+1)
1
=
,
m2+m
当m=2时,
1
原式=
4+2
1
= .
6
【点评】本题考查分式的化简求值,解题的关键是熟练运用分式的加减运算法则以及乘除运算法则,本题属
于基础题型.
19.(8 分)如图,矩形 ABCD 中,点 M 在 DC 上,AM=AB,且 BN⊥AM,垂足为 N,证明:
△ABN≌△MAD.【分析】根据矩形的性质利用AAS即可解决问题.
【解答】证明:在矩形ABCD中,
∵DC∥AB,∠D=90°,
∴∠DMA=∠MAB,
∵BN⊥AM,
∴∠D=∠ANB=90°,
在△ABN和△MAD中,
{
∠MAB=∠AMD
∠AMB=∠D=90°,
AB=AM
∴△ABN≌△MAD(AAS).
【点评】本题考查了矩形的性质,全等三角形的判定与性质,解决本题的关键是掌握矩形的性质.
20.(8分)如图,为了制作宣传海报,某设计师将长方形卡纸ABCD分割成大小相等的左、中、右三个
小长方形栏目,栏目与栏目之间的中缝间距相等;又在每个栏目中划出8个小正方形方格,中间有十字
间隔,竖行两列中间间隔和横向中间间隔宽度比为1:2.已知卡纸的长AB=320cm,宽AD=200cm,
求每个栏目之间的中缝间距.
【分析】设小正方形的边长为b,根据题意可得2a+4b=200,求得a+2b=100,即每个栏目宽为100cm,即
可求解.
【解答】解:设小正方形的边长为b,
由图知2a+4b=200,
即a+2b=100,
∴每个栏目的宽为100cm.320−100×3
则 =10cm,
2
故中缝的宽度为10cm.
【点评】本题考查了二元一次方程的应用,根据题意列出方程,求出每个栏目宽是解题的关键.
21.(8分)甲,乙两人各有两张卡片,每张卡片上标有一个数字,甲的卡片分别标有数字1,3,乙的卡
片分别标有数字2,4.两人进行两轮抽卡片比赛,在第一轮比赛中,两人各自从自己持有的卡片中随
机抽一张,并比较所选卡片的数字的大小;在第二轮比赛中,第一轮选出的卡片不再使用,比较各自剩
下的卡片的数字的大小.规定每一轮比赛数字大的人得1分,数字小的人得0分.
(1)求“第一轮比赛后,甲得1分”的概率.
(2)求“两轮比赛结束后,乙得2分”的概率.
【分析】(1)列树状图得出所有等可能的结果,并得出“第一轮比赛后,甲得1分”的结果,运用概率公
式计算即可;
(2)列树状图得出所有等可能的结果和符合条件的结果,运用概率公式计算即可.
【解答】解:(1)列树状图如图:
有4种等可能的结果,其中第一轮比赛后,甲得1分的结果为1种,
1
∴“第一轮比赛后,甲得1分”的概率为 ;
4
(2)列树状图如图:
有4种等可能的结果,其中“两轮比赛结束后,乙得2分”的结果为2种,
2 1
∴“两轮比赛结束后,乙得2分”的概率为 = .
4 2
【点评】本题考查了树状图法求概率.树状图法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,适合两步或两步
以上完成的事件.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
22.(8分)从甲、乙两名射击选手中选出一名选手参加省级比赛,现对他们分别进行 5次射击测试,成
绩分别为(单位:环)甲:5、6、7、9、8;乙:8、4、8、6、9,
(1)甲运动员5次射击成绩的中位数为 7 环,极差是 4 环;乙运动员射击成绩的众数为 8 环;(2)已知甲的5次成绩的方差为2,通过计算,判断甲、乙两名运动员谁的成绩更稳定.
【分析】(1)根据中位数、极差和众数的定义求解可得;
(2)计算出乙成绩的方差,再根据方差的定义求解可得.
【解答】解:(1)甲运动员5次射击成绩的中位数为7环,极差是4环;乙运动员射击成绩的众数为8环,
故答案为:7、4、8;
4+6+8+8+9
(2)x = =7(环),
乙 5
1 16
∴乙的方差为 ×[(4﹣7)2+(6﹣7)2+(8﹣7)2+(8﹣7)2+(9﹣7)2] = ,
5 5
16
∵ >2,
5
∴甲的成绩更稳定.
1
【点评】本题考查了平均数和方差,一般地设 n个数据,x ,x ,…x 的平均数为x,则方差S2= [(x −x
1 2 n n 1
)2+(x −x)2+…+(x −x)2],它反映了一组数据的波动大小,方差越大,波动性越大,反之也成立.
2 n
23.(8分)去年,我国南方某地一处山坡上一座输电铁塔因受雪灾影响,被冰雪从C处压折,塔尖恰好
落在坡面上的点B处,造成局部地区供电中断,为尽快抢通供电线路,专业维修人员迅速奔赴现场进行
处理,在B处测得BC与水平线的夹角为45°,塔基A所在斜坡与水平线的夹角为30°,A、B两点间的
距离为16米,求压折前该输电铁塔的高度(结果保留根号).
【分析】根据锐角三角函数和勾股定理,可以分别求得 AD、CD和BC长,然后将它们相加,即可得到压折
前该输电铁塔的高度.
【解答】解:由已知可得,
BD∥EF,AB=16米,∠E=30°,∠BDA=∠BDC=90°,
∴∠E=∠DBA=30°,
∴AD=8米,∴BD=√AB2−AD2=√162−82=8√3(米),
∵∠CBD=45°,∠CDB=90°,
∴∠C=∠CBD=45°,
∴CD=BD=8√3米,
∴BC=√CD2+BD2=√(8√3) 2+(8√3) 2=8√6(米),
∴AC+CB=AD+CD+CB=(8+8√3+8√6)米,
答:压折前该输电铁塔的高度是(8+8√3+8√6)米.
【点评】本题考查解直角三角形的应用—坡度坡角问题,解答本题的关键是明确题意,求出 AD、CD和BC
长.
k 1
24.(8分)如图,点A在反比例函数y= (x>0)的图象上,AB⊥y轴于点B,tan∠AOB= ,AB=2.
x 2
(1)求反比例函数的解析式;
(2)点C在这个反比例函数图象上,连接AC并延长交x轴于点D,且∠ADO=45°,求点C的坐标.
【分析】(1)根据锐角三角函数求出OB,进而求出点A坐标,最后用待定系数法即可求出k;
(2)过A作AF⊥x轴于F,求出点D坐标,进而求出直线AC的解析式,最后联立双曲线解析式求解,求
出点C的坐标,即可求出点C的坐标.
【解答】解:(1)∵AB⊥y轴于点B,∴∠OBA=90°,
AB 1
在Rt△OBA中,AB=2,tan∠AOB= = ,
OB 2
∴OB=4,
∴A(2,4),
k
∵点A在反比例函数y= (x>0)的图象上,
x
∴k=4×2=8;
8
∴反比例函数的解析式为y= ;
x
(2)如图,过A作AF⊥x轴于F,
∴∠AFD=90°,
∵∠ADO=45°,
∴∠FAD=90°﹣∠CDE=45°,
∴AF=DF=OB=4,
∵OF=AB=2,
∴OD=6,
∴D(6,0),
设直线AC的解析式为y=ax+b,
∵点A(2,4),D(6,0)在直线AC上,
{2a+b=4
∴ ,
6a+b=0
{a=−1
∴ ,
b=6
∴直线AC的解析式为y=﹣x+6①,
8
由(1)知,反比例函数的解析式为y= ②,
x
{x=2 {x=4
联立①②解得, 或 ,
y=4 y=2
∴C(4,2).【点评】此题是反比例函数综合题,主要考查了锐角三角函数,待定系数法,等腰直角三角形的性质,解方
程组,作出辅助线求出直线AC的解析式是解(2)的关键.
25.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,点O是BC边的中点, O与AB相切于点D,交BC于点
E,连接AO. ⊙
(1)求证:AC是 O的切线;
⊙ 3 DE
(2)连接DE,交AO于点F,并延长DE交AC的延长线于点G,若sin∠OAB= ,求 的值.
5 EG
【分析】(1)根据切线的性质,得出OD⊥AB,过点O作AC的垂线,利用等腰三角形的性质,全等三角
形的判定和性质得出OH=OD,即圆心O到直线AC的距离等于半径,进而判断AC是 O的切线;
(2)根据等腰三角形的性质以及锐角三角函数的定义可设 OB=a,进而得到AB=5a=A⊙C,再求出AD、
OD、BD,利用平行线分线段成比例定理求出BM,ME即可.
【解答】(1)证明:如图,连接OD,过点O作OH⊥AC,垂足为H,
∵AB与 O相切于点D,
∴OD⊥⊙AB,即∠ODA=90°,
∵OH⊥AC,
∴∠ODA=∠OHA=90°,
∵AB=AC,点O是BC的中点,
∴∠OAD=∠OAH,
∵OA=OA,∴△AOD≌△AOH(AAS),
∴OH=OD,即圆心O到直线AC的距离等于半径,
∴AC是 O的切线;
(2)解⊙:如图,过点D作DM∥AC,交BC于点M,
DE ME
∴ = ,
EG CE
3 OB
由于AO⊥BC,sin∠OAB= = ,可设OB=3a,则AB=5a=AC,
5 AB
∴OA=√AB2−OB2=4a,
3 OD
又∵sin∠OAB= = ,OA=4a,
5 OA
12 16 12 3
∴OD= a,AD=√OA2−OD2= a,EC=3a− a= a,
5 5 5 5
∵DM∥AC,
∵△BDM∽△BAC,
BM BD
∴ = ,
BC BA
54
∴BM= a,
25
81
∴ME=BC﹣BM﹣EC= a,
25
DE ME 81 5 27
∴ = = × = .
EG CE 25 3 5
【点评】本题考查切线的判定和性质,等腰三角形的性质,圆周角定理以及解直角三角形,掌握切线的判定
方法,圆周角定理以及直角三角形的边角关系是正确解答的前提,理解平行线分线段成比例定理是解决
问题的关键.
26.(12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣ax﹣2a与x轴负半轴交于点A,与y轴负半轴交于点B,OB=2OA.
(1)求a的值;
(2)过点B作BC∥x轴交抛物线对称轴于点C,经过C任作一条直线交抛物线于D,E两点,F为线段DE
3
中点,当点F到y轴的距离为 时,求直线DE的表达式;
2
(3)若点M(t﹣1,m),N(1﹣t,n)在抛物线上,且分别位于x轴的两侧,求t的取值范围.
【分析】(1)令y=ax2﹣ax﹣2a=0,则x=﹣2或1,即点A(﹣1,0),则OB=2OA=2,则点B(0,﹣
2),进而求解;
1
(2)联立上式和抛物线的表达式并整理得:x2﹣(k+1)x+ k=0,则x +x =k+1,当点F到y轴的距离为
2 1 2
3 3 1 1
,即x = = (x +x )= (k+1),即可求解;
2 F 2 2 1 2 2
(3)当点M在x轴下方时,则点N在x轴的上方,即m=t2﹣3t<0且n=t2﹣t﹣2>0,即可求解;当点N在
x轴下方时,则点M在x轴的上方,同理可解.
【解答】解:(1)令y=ax2﹣ax﹣2a=0,则x=﹣2或1,
即点A(﹣1,0),
则OB=2OA=2,则点B(0,﹣2),
则﹣2a=﹣2,
则a=1;
(2)由(1)知y=x2﹣x﹣2,
1 1
则抛物线的对称轴为直线x= ,则点C( ,﹣2),
2 21
设直线DE的表达式为:y=k(x− )﹣2,
2
1
联立上式和抛物线的表达式并整理得:x2﹣(k+1)x+ k=0,
2
则x +x =k+1,
1 2
3 3 1 1
∵当点F到y轴的距离为 ,即x =± = (x +x )= (k+1),
2 F 2 2 1 2 2
解得:k=2或﹣4,
1 1
则直线DE的表达式为:y=2(x− )﹣2=2x﹣3或y=﹣4(x− )+2=﹣4x+2;
2 2
(3)将点M、N的坐标代入抛物线的表达式得:m=(t﹣1)2﹣(t﹣1)﹣2=t2﹣3t,n=t2﹣t﹣2,
当点M在x轴下方时,则点N在x轴的上方,
即m=t2﹣3t<0且n=t2﹣t﹣2>0,
解得:2<t<3;
当点N在x轴下方时,则点M在x轴的上方,
即m=t2﹣3t>0且n=t2﹣t﹣2<0,
解得:﹣1<t<0,
综上,2<t<3或﹣1<t<0.
【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的图象和性质、解不等式、根和系数关系的运用
等,分类求解是解题的关键.
27.(14分)综合与实践
背景介绍:勾股定理是几何学中的明珠,充满着魅力.千百年来,人们对它的证明趋之若鹜,其中有著名的
数学家,也有业余数学爱好者.向常春在1994年构造发现了一个新的证法.
(1)把两个全等的直角三角形如图 1 放置,其三边长分别为 a、b、c.显然,∠DAB=∠B=90°,
AC⊥DE.用含a、b、c的式子分别表示出梯形ABCD、四边形AECD、△EBC的面积,再探究这三个1 1
图形面积之间的关系,可得到勾股定理.上述图形的面积满足的关系式为 ( a 2 + a b ) = ( a b ﹣ b 2 )
2 2
1
+ c 2 ,经化简,可得到勾股定理a2+b2=c2.
2
知识运用:
(2)如图2,铁路上A、B两点(看作直线上的两点)相距40千米,C、D为两个村庄(看作两个点),
AD⊥AB,BC⊥AB,垂足分别为A、B,AD=24千米,BC=16千米,则两个村庄的距离为 8√26
千米(直接填空);
(3)在(2)的条件下,要在AB上建造一个供应站P,使得PC=PD,求出AP的距离;
(4)借助上面的思考过程与几何模型,求代数式√x2+9+√(16−x) 2+81的最小值(0<x<16).
1 1
【分析】(1)根据∠DAB=∠B=90°得四边形 ABCD为直角梯形,则 S梯形ABCD =
2
(AD+BC)•AB =
2
1 1 1
(a+b)•a =
2
(a2+ab),根据AB=a,AE=b得BE=AB﹣AE=a﹣b,则S△EBC =
2
BC•BE =
2
(ab﹣
1 1 1
b2),由AC⊥DE,则S△ADE =
2
DE•AF,S△CDE =
2
DE•CF,进而得S四边形AECD =S△ADE +S△CDE =
2
DE•AC
1 1 1 1
=
2
c2,再根据S梯形ABCD =S△EBC +S四边形AECD 得
2
(a2+ab)=
2
(ab﹣b2)+
2
c2,据此可得出答案;
(2)连接CD,作CE⊥AD于点E,根据AD⊥AB,BC⊥AB得到BC=AE,CE=AB,从而得到DE=AD﹣
AE=24﹣16=8千米,利用勾股定理求得CD两地之间的距离;
(3)连接CD,作CD的垂直平分线角AB于P,P即为所求;设AP=x千米,则BP=(40﹣x)千米,分别
在Rt△APD和Rt△BPC中,利用勾股定理表示出CP和PD,然后通过PC=PD建立方程,解方程即可;
(4)根据轴对称﹣最短路线的求法即可求出
【解答】解:(1)依题意得:AD=AB=a,AE=BC=b,AC=DE=c,∠ADE=∠BAC,
∵∠DAB=∠B=90°,
∴AD∥BC,
∴四边形ABCD为直角梯形,
1 1 1
S梯形ABCD =
2
(AD+BC)•AB =
2
(a+b)•a =
2
(a2+ab),
∵AB=a,AE=b,∴BE=AB﹣AE=a﹣b,
1 1
∴S△EBC =BC•BE =
2
b(a﹣b)=
2
(ab﹣b2),
∵AC⊥DE,
1 1
∴S△ADE =
2
DE•AF,S△CDE =
2
DE•CF,
1 1 1
∴S△ADE +S△CDE =
2
DE(AF+CF)=
2
DE•AC =
2
c2,
1
∴S四边形AECD =S△ADE +S△CDE =
2
c2,
∵S梯形ABCD =S△EBC +S四边形AECD ,
1 1 1
∴ (a2+ab)= (ab﹣b2)+ c2,
2 2 2
整理得:a2+b2=c2;
1 1 1
故答案为: (a2+ab)= (ab﹣b2)+ c2;
2 2 2
(2)如图2,连接CD,作CE⊥AD于点E,
∵AD⊥AB,BC⊥AB,
∴四边形ABCE是矩形,
∴BC=AE=16千米,CE=AB=40千米,
∴DE=AD﹣AE=24﹣16=8千米,
∴CD=√DE2+CE2=√92+402=8√26(千米),
∴两个村庄的距离为8√26千米.
故答案为:8√26;
(3)如图3所示:设AP=x千米,则BP=(40﹣x)千米,
在Rt△ADP中,DP2=AP2+AD2=x2+242,
在Rt△BPC中,CP2=BP2+BC2=(40﹣x)2+162,
∵PC=PD,
∴x2+242=(40﹣x)2+162,
解得x=16,
即AP=16千米;
(4)如图4,
先作出点 C 关于 AB 的对称点 F,连接 DF,过点 F 作 EF⊥AD 与 E,即:DF 就是代数式
√x2+9+√(16−x) 2+81的最小值.
代数式√x2+9+√(16−x) 2+81的几何意义是线段AB上一点到点D,C的距离之和,
而它的最小值就是点C的对称点F和点D的连线与线段AB的交点就是它取最小值时的点,
从而构造出了以AB为一条直角边,AD和BC的和为另一条直角边的直角三角形,斜边就是最小的值,
∴代数式√x2+9+√(16−x) 2+81的最小值为:√DE2+EF2=√(AD+BC) 2+AB2=√(9+3) 2+162=20.
【点评】此题是四边形是三角形综合题,主要考查了证明勾股定理,勾股定理的应用,轴对称﹣最短路线问题以及线段的垂直平分线等,证明勾股定理常用的方法是利用面积证明,是解本题的关键.构造出直角
三角形DEF是解本题的难点.