西安交大附中2023年中考数学三模试卷附详细答案
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西安交大附中2023年中考数学三模试卷
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。
全卷共6页,总分120分.考试时间120分钟.
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写姓名和准考证号.
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效.
4.作图时,先用铅笔作图,再用规定签字笔描黑.
5.考试结束,本试卷和答题卡一并交回.
第一部分 (选择题 共21分)
一、选择题(共7小题,每小题3分,计21分.每小题只有一个选项是符合题意的) 1.计算(−13)+6的结果等于( )
A.−19
B.−7
C.−5
D.19 2.如图是某几何体的三视图,该几何体是( )
A.圆柱
B.圆锥
C.三棱柱
D.长方体
3.某大学芯片研究学院研发的某种芯片的厚度约为0.00014米,其中“0.00014”用科学记数法可表示为( )
A.14×10-4
B.1.4×10-4
C.1.4×10-5
D.0.14×10-3 4.将一副三角板按如图所示摆放,使含30°角的三角板的斜边与含45°角的三角板的一条直角边平行,则∠α的角度为( )
A.75°
B.105°
C.110°
D.120°
第2题图
第6题图
B
第4题图
α
5.关于一次函数y=−4x +8的图象,下列说法不正确的是( ) A.直线不经过第三象限 B.直线经过点(1,4) C.直线与x 轴交于点(2,0) D.y 随x 的增大而增大
6.如图,AB 为⊙0的直径,弦CD 交AB 于点E ,BC ̂=BD ̂,∠CDB=30°,AC=3√3,则OE 的长为( )
A.√3
2 B.√
3 C.3
2
D.2
7.把二次函数y=x 2+4x +m 的图象向上平移1个单位长度,再向右平移3个单位长度,如果平移后所得抛物线与坐标轴有且只有一个公共点,那么m 应满足条件( ) A.m >3 B.m=3 C.0<m <3 D.m≤3
第二部分(非选择题共99分)
二、填空题(共6小题,每小题3分,计18分)
8.若关于x 的一元二次方程x 2−k x −2=0的一个根为x =1,则这个一元二次方程的另一个根为_______.
9.若正n 边形的中心角为72°,则n=_______.
10.如图所示的曲边三角形是这样画的:先画一个等边三角形,然后分别以三个顶点为圆心,边长长为半径画弧,三段弧围成的图形就是一个曲边三角形.若中间等边三角形的边长是10,则曲边三角形的周长是_______.
11.如图,菱形ABCD 的边长为17,对角线AC=30,点E 、F 分别是边CD 、BC 的中点,连接EF 并延长与AB 的延长线相交于点G ,则EG=_______.
第11题图
A
C
G
D
F
E B
第13题图
A
D
C
Q
P 第
10题图
12.反比例函数y=
k 2+1x
的图象过点M(x 1,y 1)、N(x 2,y 2),若x 1>x 2>0,则y 1______y 2
(填“>”、“=”或“<”).
13.在△ABC 中,∠C=90°,CB=CA=5,点D 是BC 的中点,点P 是△ABC 内一点,且DP=DC ,连接DP 、AP ,点Q 是DP 的中点,则AP+BQ 的最小值是_______. 三、解答题(共14小题,计81分.解答应写出过程) 14.(4分)计算:|−√12|−(4−π)0+(1
3)-1.
15.(4分)解不等式:2x+13≤−
x+52
. 16.(4分)化简:(1−
m
m+2
)÷
m 2−4m+4m 2−4
.
17.(4分)如图,在以AB 为直径的半圆上,用尺规在弧AB 上求作一点P ,使圆周角∠PAB=45°.(保留作图痕迹,不写作法)
18.(4分)如图,某小区矩形绿地的长宽分别为35m ,15m.现计划对其进行扩充,将绿地的长、宽增加相同的长度后,得到一个新的矩形绿地.若扩充后的矩形绿地的长是宽的2倍,求新的矩形绿地的长与宽.
19.(5分)如图,Rt△ABC 和Rt△EDF 中,∠B=∠D,在不添加任何辅助线的情况下,请你添加一个条件,使Rt△ABC 和Rt△EDF 全等,并写出证明过程.
第18题图
第17题图
A
B
20.(5分)菱形OABC 在平面直角坐标系中的位置如图所示.∠AOC=45°,OC=3√2,求点B 的坐标.
21.(5分)某校组织部分志愿者周末到“24小时盲童之家”进行志愿服务.1班决定从A ,B ,C ,D 四名志愿者中通过抽签的方式确定两名志愿者参加.抽签规则:将四名志愿者的名字分别写在四张完全相同不透明卡片的正面,把四张卡片背面朝上,洗匀后放在桌面上,先从中随机抽取一张卡片,记下名字,再从剩余的三张卡片中随机抽取第二张,记下名字.
(1)“A 志愿者被选中”是_______事件(填“随机”或“不可能”或“必然”); (2)请你用列表法或画树状图法表示出这次抽签所有可能的结果,并求出A ,B 两名志愿者被选中的概率.
22.(6分)我校在秦岭植物园劳动教育基地挂牌,标志着劳动教育在西安市开启校外实践新模式.月份学校组织七、八年级学生前往该实践基地开展劳动教育,为了解我校七、八年级学生完成某项任的时长情况(单位:h),分别从七、八年级中各随机抽取了8名学生进行调查,并将调查结果进行收集整理与分析,信息如下:
收集数据:
七年级:0.9 1.1 0.4 1.0 1.2 0.6 0.8 0.8
第20题图
第19题图
A
F
C
E
D
B
八年级:0.5 1.3 0.7 0.6 0.6 0.7 1.0 0.6 整理、分析数据:
(1)填空:a=_______,b=_______,c=_______;
(2)已知小颖完成该项任务的时长为0.7h ,通过调查了解到,她完成该项任务的时长比她所在年级半数以上学生用时都少,请判断她所在的年级,并说明理由;
(3)若该校七年级共有600名学生参加此次劳动教育,请估计该校七年级学生中完成该项任务的时长不超过1h 的人数.
23.(7分)如图,三角形花园ABC 紧邻湖泊,四边形ABDE 是沿湖泊修建的人行步道.经测量,点C 在点A 的正东方向,AC=200米.点E 在点A 的正北方向.点B ,D 在点C 的正北方向,BD=100米.点B 在点A 的北偏东30°,点D 在点E 的北偏东45°.
(1)求步道DE 的长度(精确到个位);
(2)点D 处有直饮水,小红从A 出发沿人行步道去取水,可以经过点B 到达点D ,可以经过点E 到达点D.请计算说明他走哪一条路较近?
(参考数据:√2≈1.414,√3≈1.732)
第23题图
A
C
B
E
D
北
东
南
西
30°
45°
24.(7分)我国传统的计重工具—秤的应用,方便了人们的生活.如图①,可以用秤砣到秤纽的水平距离,来得出秤钩上所挂物体的重量,称重时,若秤杆上秤陀到秤纽的水平距离为x (厘米)时,秤钩所挂物重为y(斤),则y 是x 的一次函数.下表中为若干次称重时所记录的一些数据. x (厘米) 1 2 4 7 11 12 y(斤) 0.75
1.00
1.50
2.75
3.25
3.50
图①
图②
第24题图
(1)在上表x 、y 的数据中,发现有一对数据记录错误,在图②中,通过描点的方法,观察判断哪一对是错误的?
(2)根据表格中的正确数据,求y 与x 的一次函数表达式.并求出当秤杆上秤砣到秤纽的水平距离为16厘米时,秤钩所挂物重是多少?
25.(8分)如图,在Rt△ABC 中,∠ACB=90°,以BC 为直径作⊙O,交AB 边于点D ,在CD
̂上取一点E ,使BE ̂=CD ̂,连接DE ,作射线CE 交AB 边于点F. (1)求证:∠A=∠ACF;
(2)若AC=8,cos∠ACF=4
5,求BF 及DE 的长.
10 12 y(斤) x (厘米)
1
2 3 4 2 4 6 8 O
第25题图
26.(8分)如图,已知抛物线y=x2+b x+c经过△ABC的三个顶点,其中点A(0,1),点B(−4,5),AC∥x轴,点P是直线AC下方抛物线上的动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点P且与y轴平行的直线l与直线AB,AC分别交于点E,F,当四边形AECP 的面积最大时,求点P的坐标.
第26题图
27.(10分)数学探究小组利用一些三角形彩纸裁剪面积最大的内接正方形,他们就有关问题进行了探究:
定义:如果一个正方形的四个顶点都在一个三角形的边上,那么我们就把这个正方形叫做三角形的内接正方形.
作图:如图1,正方形DEFG 的顶点E ,F 在边AB 上,顶点D 在边AC 上.在△ABC 及其内部,以A 为位似中心,作正方形DEFG 的位似正方形D ´E ´F ´G ´,且使正方形D ´E ´F ´G ´的面积最大. 实践操作:
(1)第一小组拿到的钝角三角形原材料,你认为在钝角三角形中存在____个内接正方形;
(2)第二小组拿到的是直角三角形原材料,小明说:在直角三角形中,两个顶点都在斜边上的内接正方形的面积较大.小丽同学认为他的结论不正确,她通过计算腰长为1的等腰直角三角形(如图2和图3)的情况给予说明,请你帮助小丽同学完成计算和说理过程;
(3)第三小组拿到的是不等边锐角三角形原材料,小华同学认为:在不等边锐角三角形中,两个顶点都在较大边上的内接正方形的面积反而较小.小华同学已经写出了题设条件,请你帮助他完成推理过程.
如图4,设锐角△ABC 的三条边分别为a 、b 、c ,不妨设a >b >c ,三条边上的对应高分别为h a 、h b 、h c ,内接正方形的边长分别为x a 、x b 、x c .
第27题图2
A D
C F
B
E
A
第27题图4
C
B
a
c
b
第27题图3
A
B
C F ´ E ´
D ´
G ´
F
G 第27题图1 A C
B E D F ´ G ´
E ´ D ´
西安交大附中2023年中考数学三模试卷
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。
全卷共6页,总分120分.考试时间120分钟.
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写姓名和准考证号.
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效.
4.作图时,先用铅笔作图,再用规定签字笔描黑.
5.考试结束,本试卷和答题卡一并交回.
第一部分 (选择题 共21分)
一、选择题(共7小题,每小题3分,计21分.每小题只有一个选项是符合题意的) 1.计算(−13)+6的结果等于( )
A.−19
B.−7
C.−5
D.19 1.解:(−13)+6=−7,故选B .
2.如图是某几何体的三视图,该几何体是( )
A.圆柱
B.圆锥
C.三棱柱
D.长方体
2.解:圆柱、圆锥的俯视图是圆形,三棱柱的俯视图是三角形,故选D .
3.某大学芯片研究学院研发的某种芯片的厚度约为0.00014米,其中“0.00014”用科学记数法可表示为( )
A.14×10-4
B.1.4×10-4
C.1.4×10-5
D.0.14×10-3 3.解:0.00014=1.4×10-4,D 不符合科学计数法的规范,故选B .
第2题图
第6题图
B
第4题图
α
4.将一副三角板按如图所示摆放,使含30°角的三角板的斜边与含45°角的三角板的一条直角边平行,则∠α的角度为( )
A.75°
B.105°
C.110°
D.120° 4.解:∠α=180°−30°−45°=105°,故选B .
5.关于一次函数y=−4x +8的图象,下列说法不正确的是( ) A.直线不经过第三象限 B.直线经过点(1,4) C.直线与x 轴交于点(2,0) D.y 随x 的增大而增大
5.解:直线不经过第三象限,直线经过点(1,4),直线与x 轴交于点(2,0)均正确,斜率k <0,y 随x 的增大而减小,故选D .
6.如图,AB 为⊙0的直径,弦CD 交AB 于点E ,BC ̂=BD ̂,∠CDB=30°,AC=3√3,则OE 的长为( )
A.√3
2 B.√
3 C.32
D.2 6.解:连接OC 、BD ,∵BC
̂=BD ̂,∴AB ⊥CD ,BC=BD ,∴∠BCE=∠CDB=30°,∵AB 为⊙0的直径,∴∠ACE=60°,∠CAB=30°,CE=1
2AC=
3√32,AB=AC
cos30°
=6,∴OB=3,∵BE=CE ×tan30°=32
,∴OE=OB-BE=3
2
,故选C .
7.把二次函数y=x 2+4x +m 的图象向上平移1个单位长度,再向右平移3个单位长度,如果平移后所得抛物线与坐标轴有且只有一个公共点,那么m 应满足条件( ) A.m >3 B.m=3 C.0<m <3 D.m≤3
7.解:平移后所得抛物线为y=(x −3)2+4(x −3)+m+1,即y=x 2−2x +m −2,依题意有方程x 2−2x +m −2=0的判别式Δ=4−4(m −2)=0,解得m=3,故选B .
第二部分(非选择题共99分)
二、填空题(共6小题,每小题3分,计18分)
8.若关于x 的一元二次方程x 2−k x −2=0的一个根为x =1,则这个一元二次方程的另一个根为_______.
8.解:将x =1代入x 2−k x −2=0得k=−1,即原方程为x 2+x −2=0,因式分解得(x -1)(x +2)=0,故另一个根为x =−2.
9.若正n 边形的中心角为72°,则n=_______. 9.解:n=360÷72=5.
10.如图所示的曲边三角形是这样画的:先画一个等边三角形,然后分别以三个顶点为圆心,边长长为半径画弧,三段弧围成的图形就是一个曲边三角形.若中间等边三角形的边长是10,则曲边三角形的周长是_______.
10.解:一段弧长为
60360
×2π×10=103
π,故曲边三角形的周长是103
π×3=10π.
11.如图,菱形ABCD 的边长为17,对角线AC=30,点E 、F 分别是边CD 、BC 的中点,连接EF 并延长与AB 的延长线相交于点G ,则EG=_______.
11.解:∵点E 、F 分别是边CD 、BC 的中点,∴EF ∥BD ,∵DE ∥BG ,∴四边形BDEG 为平行四边形,∴EG=BD ,令AC 与BD 交于点O ,在菱形ABCD 中,BD ⊥AC ,OB=1
2BD ,
OC=1
2
AC=15,由勾股定理知OB=√BC 2−OC 2=√172−152=8,故EG=BD=2OB=16.
12.反比例函数y=
k 2+1x
的图象过点M(x 1,y 1)、N(x 2,y 2),若x 1>x 2>0,则y 1______y 2
(填“>”、“=”或“<”). 12.解:∵k 2
+1≥1,∴反比例函数y=k 2+1x
的图象在第一三象限,y 随x 的增大而减小,
故y 1<y 2.
13.在△ABC 中,∠C=90°,CB=CA=5,点D 是BC 的中点,点P 是△ABC 内一点,且DP=DC ,连接DP 、AP ,点Q 是DP 的中点,则AP+BQ 的最小值是_______.
第11题图
A
C
G
D F
E B
第13题图
A
D
C
Q
P 第10题图
M
O
13.解:∵D 为BC 中点,∴DP=CD=BD=52
,∵Q 为DP 中点,∴DQ=12
CD=5
4
取BD 中点M ,连接AM ,则DM=12
BD=12
CD=DQ=5
4
,又∵∠PDM=∠BDQ ,∴△PDM ≌△BDQ(SAS)
∴BQ=PM ,∴AP+BQ=AP+PM
∵AP+PM ≤AM ,∴当A 、P 、M 三点共线时,AP+PM 有最小值AM 长
由勾股定理知AM=√AC 2+CM 2=√52+(5
2
+5
4
)2=25
4
,即AP+BQ 的最小值为25
4
.
三、解答题(共14小题,计81分.解答应写出过程) 14.(4分)计算:|−√12|−(4−π)0+(1
3)-1.
14.解:原式=2√3−1+3=2√3+2. 15.(4分)解不等式:
2x+13
≤−
x+52
.
15.解:2(2x +1)≤−3(x +5) 4x +2≤−3x −15 7x ≤−17 x ≤−17
7.
16.(4分)化简:(1−m m+2)÷
m 2−4m+4m 2−4
. 16.解:原式=(
m+2m+2
−
m
m+2
)÷(m−2)(m−2)
(
m+2)(m−2)=
2
m+2
×
m+2
m−2=
2
m−2
.
17.(4分)如图,在以AB 为直径的半圆上,用尺规在弧AB 上求作一点P ,使圆周角∠PAB=45°.(保留作图痕迹,不写作法)
P
第17题图
A
B
17.解:如图所示,作AB 的中垂线交弧AB 于点P.
18.(4分)如图,某小区矩形绿地的长宽分别为35m ,15m.现计划对其进行扩充,将绿地的长、宽增加相同的长度后,得到一个新的矩形绿地.若扩充后的矩形绿地的长是宽的2倍,求新的矩形绿地的长与宽.
18.解:设长与宽增加x m ,依题意有 (35+x )=2(15+x ) 解得x =5
答:新的矩形绿地的长与宽分别为40m 与20m.
19.(5分)如图,Rt△ABC 和Rt△EDF 中,∠B=∠D,在不添加任何辅助线的情况下,请你添加一个条件,使Rt△ABC 和Rt△EDF 全等,并写出证明过程.
19.解:添加AB=ED (满足ASA),或BC=DF(满足AAS)或AE=CF(满足AAS) 证明如下(以AB=ED 为例):
在Rt△ABC 和Rt△EDF 中,∵{∠B =∠D
∠A =∠DEF AB =ED ,
∴Rt△ABC≌Rt△EDF (ASA).
20.(5分)菱形OABC 在平面直角坐标系中的位置如图所示.∠AOC=45°,OC=3√2,求点B 的坐标.
第19题图
A
F
C
E
D
B
第18题图
20.解:分别过C 、B 作CE ⊥轴,BF ⊥轴,则CE ∥BF ∵∠AOC=45°,OC=3√2,∴OE=CE=√22
OC=3 ∵菱形OABC 中,BC ∥OA ,∴四边形BCEF 为矩形 ∴BF=CE=3,EF=BC=OC=3√2,OF=0E+EF=3+3√2 故点B 的坐标为(3+3√2,3).
21.(5分)某校组织部分志愿者周末到“24小时盲童之家”进行志愿服务.1班决定从A ,B ,C ,D 四名志愿者中通过抽签的方式确定两名志愿者参加.抽签规则:将四名志愿者的名字分别写在四张完全相同不透明卡片的正面,把四张卡片背面朝上,洗匀后放在桌面上,先从中随机抽取一张卡片,记下名字,再从剩余的三张卡片中随机抽取第二张,记下名字.
(1)“A 志愿者被选中”是_______事件(填“随机”或“不可能”或“必然”); (2)请你用列表法或画树状图法表示出这次抽签所有可能的结果,并求出A ,B 两名志愿者被选中的概率.
21.解:(1)“A 志愿者被选中”是随机事件.(2)所有可能的情况如下表
第20题图
故A ,B 两名志愿者被选中的概率为212=1
6
.
22.(6分)我校在秦岭植物园劳动教育基地挂牌,标志着劳动教育在西安市开启校外实践新模式.月份学校组织七、八年级学生前往该实践基地开展劳动教育,为了解我校七、八年级学生完成某项任的时长情况(单位:h),分别从七、八年级中各随机抽取了8名学生进行调查,并将调查结果进行收集整理与分析,信息如下:
收集数据:
七年级:0.9 1.1 0.4 1.0 1.2 0.6 0.8 0.8 八年级:0.5 1.3 0.7 0.6 0.6 0.7 1.0 0.6 整理、分析数据:
(1)填空:a=_______,b=_______,c=_______;
(2)已知小颖完成该项任务的时长为0.7h ,通过调查了解到,她完成该项任务的时长比她所在年级半数以上学生用时都少,请判断她所在的年级,并说明理由;
(3)若该校七年级共有600名学生参加此次劳动教育,请估计该校七年级学生中完成该项任务的时长不超过1h 的人数.
22.解:(1)a=(0.9+1.1+0.4+1.0+1.2+0.6+0.8+0.8)÷8=0.85,b=(0.8+0.9)÷2=0.85,c=0.6.
(2)∵小颖完成该项任务的时长低于七年级的中位数0.85,高于八年级的中位数0.65,∴她所在的年级为七年级.
(3)抽查的8名七年级学生中完成该项任务的时长不超过1h 的人数有6人,估计全校完成该项任务的时长不超过1h 的人数有600×6
8=450人.
23.(7分)如图,三角形花园ABC 紧邻湖泊,四边形ABDE 是沿湖泊修建的人行步道.经测量,点C 在点A 的正东方向,AC=200米.点E 在点A 的正北方向.点B ,D 在点C 的正北方向,BD=100米.点B 在点A 的北偏东30°,点D 在点E 的北偏东45°.
(1)求步道DE 的长度(精确到个位);
(2)点D 处有直饮水,小红从A 出发沿人行步道去取水,可以经过点B 到达点D ,可以经过点E 到达点D.请计算说明他走哪一条路较近?
(参考数据:√2≈1.414,√3≈1.732)
23.解:(1)∵∠BAE=30°,AE ∥BC ,∴∠ABC=30°,∴BC=AC tan30°
=√3AC=200√3
过E 作EF ⊥CD 于F ,则四边形ACFE 为矩形,∠DEF=45°,∴DF=EF=AC=200 ∴DE=
DF sin45°
=√2DF=200√2≈283(米)
(2)由(1)知BC=200√3,DF=200,∴CF=BC+BD-DF=200√3+100−200=200√3−100 ∴AE=CF=200√3−100,AE+DE=200√3−100+200√2≈529(米) ∵AB=2AC=400,∴AB+BD=500(米),∴AB+BD <AE+DE ∵AC+BC >AB ,∴AC+BC+BD >AB+BD 故经过点B 到达点D 这条路路最近.
F
第23题图
A
C
B
E
D
北
东
南
西
30°
45°
24.(7分)我国传统的计重工具—秤的应用,方便了人们的生活.如图①,可以用秤砣到秤纽的水平距离,来得出秤钩上所挂物体的重量,称重时,若秤杆上秤陀到秤纽的水平距离为x (厘米)时,秤钩所挂物重为y(斤),则y 是x 的一次函数.下表中为若干次称重时所记录的一些数据. x (厘米) 1 2 4 7 11 12 y(斤) 0.75
1.00
1.50
2.75
3.25
3.50
图①
图②
第24题图
(1)在上表x 、y 的数据中,发现有一对数据记录错误,在图②中,通过描点的方法,观察判断哪一对是错误的?
(2)根据表格中的正确数据,求y 与x 的一次函数表达式.并求出当秤杆上秤砣到秤纽的水平距离为16厘米时,秤钩所挂物重是多少? 24.解:(1)描点如图所示,可以发现x =7,y=2.75是错误的.
(2)设y 与x 的一次函数表达式为y=k x +b ,分别代入(1,0.75)、(2,1)得
{
k +b =0.75
2k +b =1
解得k=0.25,b=0.5
故y 与x 的一次函数表达式为y=0.25x +0.5 将x =16代入y=0.25x +0.5得y=4.5(斤) 答:秤钩所挂物重是4.5斤.
10 12 y(斤) x (厘米)
1
2 3 4 2 4 6 8 O
25.(8分)如图,在Rt△ABC 中,∠ACB=90°,以BC 为直径作⊙O,交AB 边于点D ,在CD
̂上取一点E ,使BE ̂=CD ̂,连接DE ,作射线CE 交AB 边于点F. (1)求证:∠A=∠ACF;
(2)若AC=8,cos∠ACF=4
5,求BF 及DE 的长.
25.解:(1)∵∠ACB=90°,∴∠A+∠DBC=∠ACF +∠ECB=90° 连接BE 、CD ,∵BE
̂=CD ̂,∴∠ECB=∠DBC ,∴∠A=∠ACF . (2)由(1)知∠A=∠ACF,∴AF=CF ,∵∠ACB=90°,∴AB=AC
cos ∠A =
AC
cos∠ACF
=8×5
4
=10
由勾股定理知BC=√AB 2−AC 2=√102−82=6
∵BC 为⊙O 的直径,∴∠ECB+∠EBC=90°,∵∠ACF +∠ECB=90°,∴∠EBC=∠ACF ∴BE=BC ×cos ∠EBC=6×45=
24
5
,CE=√BC 2
−BE 2=√62−
(245)2=18
5
∵BE
̂=CD ̂,∴BD ̂=CE ̂,∴BD=CE ,∠DEB=∠CBE ,∴DE ∥BC ,∴EF CF =DE BC
过F 作FG ⊥AC 于G ,则CG=12
AC=4,∵cos ∠ACF =CG CF
= 4
5
,∴CF=5
在Rt △ABC 中,∵AF=CF ,∴F 为AB 中点,∴BF=AF=CF=5 EF=CF −CE=5−
185=7
5,∵EF CF =DE
BC ,∴DE=EF×BC CF =7
5×65=42
25
. 26.(8分)如图,已知抛物线y=x 2+b x +c 经过△ABC 的三个顶点,其中点A(0,1),点B(−4,5),AC∥x 轴,点P 是直线AC 下方抛物线上的动点.
(1)求抛物线的解析式;
第25题图
(2)过点P 且与y 轴平行的直线l 与直线AB ,AC 分别交于点E ,F ,当四边形AECP 的面积最大时,求点P 的坐标.
26.解:(1)将点A(0,1),点B(−4,5)分别代入y=x 2+b x +c 得
{
c =1
16−4b +1=5
解得b=3,c=1
∴抛物线的解析式为y=x 2+3x +1.
(2)将y=1代入y=x 2+3x +1得x 2+3x =0,解得x 1=0,x 2=−3,即点C 坐标为(−3,1) 设点P 坐标为(t, t 2+3t +1)(−3<t <0)
设直线AB 的解析式为y=k x +m ,分别代入A(0,1),B(−4,5)得
{
m =1
−4k +m =5
解得k=−1,m=1,即直线AB 的解析式为y=−x +1,∴点E 坐标为(t,1−t) EP=y E −y P =1−t −(t 2+3t +1)= −t 2−4t
∵S 四边形AECP =S △ACE +S △ACP =1
2
×AC ×(EF+FP)= 1
2
×AC ×EP= 1
2
×3×(−t 2−4t)= −3
2
(t+2)2+6
∴当t=−2时,四边形AECP 的面积最大,此时点P 坐标为(−2, −1).
第26题图
27.(10分)数学探究小组利用一些三角形彩纸裁剪面积最大的内接正方形,他们就有关问题进行了探究:
定义:如果一个正方形的四个顶点都在一个三角形的边上,那么我们就把这个正方形叫做三角形的内接正方形.
作图:如图1,正方形DEFG 的顶点E ,F 在边AB 上,顶点D 在边AC 上.在△ABC 及其内部,以A 为位似中心,作正方形DEFG 的位似正方形D ´E ´F ´G ´,且使正方形D ´E ´F ´G ´的面积最大. 实践操作:
(1)第一小组拿到的钝角三角形原材料,你认为在钝角三角形中存在____个内接正方形;
(2)第二小组拿到的是直角三角形原材料,小明说:在直角三角形中,两个顶点都在斜边上的内接正方形的面积较大.小丽同学认为他的结论不正确,她通过计算腰长为1的等腰直角三角形(如图2和图3)的情况给予说明,请你帮助小丽同学完成计算和说理过程;
(3)第三小组拿到的是不等边锐角三角形原材料,小华同学认为:在不等边锐角三角形中,两个顶点都在较大边上的内接正方形的面积反而较小.小华同学已经写出了题设条件,请你帮助他完成推理过程.
如图4,设锐角△ABC 的三条边分别为a 、b 、c ,不妨设a >b >c ,三条边上的对应高分别为h a 、h b 、h c ,内接正方形的边长分别为x a 、x b 、x c .
27.解:(1)钝角三角形中存在1个内接正方形.
E F G H
M D 第27题图2
A D
C F
B
E
A 第27题图4
C
B a c b 第27题图3
A
B
C F ´ E ´
D ´
G ´
F
G 第27题图1 A C
B E D F ´ G ´
E ´ D ´
(2)图1情况:连接BD ,∵BD 为正方形BEDF 的对角线,∴∠DBF=45° ∵等腰直角三角形ABC 中,∠C=45°,∴△DBC 为等腰直角三角形 ∵DF=BF ,∴DF=CF=1
2
BC=1
2
∴S 正方形BEDF =DF 2=1
4
图2情况:∵等腰直角三角形ABC 中,∠A=∠C=45°,四边形D ´E ´F ´G ´为正方形,∴△AF ´G ´与△CD ´E ´均为等腰直角三角形
∵D ´E ´=F ´G ´=E ´F ´,∴AF ´=E ´F ´=CE ´,即E ´F ´=1
3
AC=1
3×√2AB=√23
∴正方形D ´E ´F ´G ´面积=E ´F ´
2
=√23×√23=29
∵14
>29
,正方形BEDF 的的面积大于正方形D ´E ´F ´G ´的面积 故小明的说法不正确.
(3)∵1
2
ah a =1
2
bh b =1
2
ch c ,a >b >c ,∴h a <h b <h c
如图作两个顶点在BC 边上的正方形EFGH ,过A 作AD ⊥BC 与于D ,交EF 于M ,则AD=h a ,AM=h a − x a
∵EF ∥BC ,∴△AEF ∽△ABC ,∴S △AEF S △ABC
=(
AM AD
)2,即
x x a ×(h a −x a )
a×h a
=(
(h a −x a )h a
)2
整理得x a =ah a h a +a
,则1x a =
h a +a ah a
=1
a
+
1h a
∵h a =2S △ABC
a ,∴1x a =1a
+
a 2S △ABC ,同样地,1
x b =1
b
+
b 2S △ABC
,1x c =1c +
c 2S △ABC
∵
1x a
−1x b =1
a
+
a 2S △ABC
−1b
−
b
2S △ABC
=
b−a ab −(
b−a 2S △ABC
)=(b −a)(
1ab
−
1
ah a
)
∵b >h a ,∴ab >ah a ,∴1
ab
<
1ah a ,
1ab
−
1ah a
<0
又∵a >b ,b −a <0,∴1x a
−
1x b
>0,∴x a <x b
同理可证x b <x c
故在不等边锐角三角形中,两个顶点都在较大边上的内接正方形的面积反而较小.。