湖北省武汉市江汉区2019年中考数学模拟试卷(三) 含解析
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2019年中考数学模拟试卷(三)
一.选择题(共10小题)
1.的相反数为()
A.2 B.﹣2 C.﹣D.
2.若分式有意义,则x满足的条件是()
A.x=3 B.x<3 C.x>3 D.x≠3
3.已知事件A:小明刚到教室,上课铃声就响了:事件B:掷一枚质地均匀的骰子(骰子的六个面上分别刻有1到6的点数),向上一面的点数不大于6.下列说法正确的是()A.只有事件A是随机事件B.只有事件B是随机事件
C.都是随机事件D.都是确定性事件
4.下列交通标志中,是中心对称图形的是()
A.B.
C.D.
5.如图,下列水平放置的几何体中,主视图是三角形的是()
A.B.
C.D.
6.我国古代《算法统宗》里有这样一首诗:“我问开店李三公,众客都来到店中,一房七客多七客,一房九客一房空.”诗中后两句的意思是:如果每一间客房住7人,那么有7人无房住;如果每一间客房住9人,那么就空出一间客房.设该店有客房x间、房客y 人,下列方程组中正确的是()
A.B.
C.D.
7.如图,一块飞镖游戏板由大小相等的小正方形格子构成,向游戏板随机投掷一枚飞镖,击中黑色区域的概率是()
A.B.C.D.
8.已知A(2,y1),B(﹣3,y2),C(﹣5,y3)三个点都在反比例函数的图象上,比较y1,y2,y3的大小,则下列各式正确的是()
A.y1<y2<y3 B.y2<y3<y1 C.y1<y3<y2 D.y3<y2<y1
9.如图1,⊙O的半径为r,若点P′在射线OP上,满足OP′×OP=r2,则称点P′是点P 关于⊙O的“反演点”,如图2,⊙O的半径为4,点B在⊙O上,∠BOA=60°,OA=8,若点A'是点A关于⊙O的反演点,求A'B的长为()
A.B.2C.2 D.4
10.观察表一,寻找规律,表二、表三分别是从表一中选取的一部分,则a+b的值为()表一:
0 1 2 3 …
1 3 5 7 …
2 5 8 11 …
3 7 11 15 …
……………
表二:
11 13
17 b
表三:
19
39
a
A.77 B.79 C.89 D.98
二.填空题(共6小题)
11.=.
12.在“爱我中华”中学生演讲比赛中,五位评委分别给选手小明的评分如下:7,9,6,9,9,则这组数据的中位数是.
13.计算:的结果是.
14.如图所示,△ABC中,AB=AC,过AC上一点E作DE⊥AC,EF⊥BC,垂足分别为E,F,若∠BDE=140°,则∠DEF=.
15.二次函数y=x2+bx的图象如图,对称轴为x=1.若关于x的一元二次方程x2+bx﹣2t =0(t为实数)在﹣1<x≤4的范围内有解,则t的取值范围是.
16.折叠矩形纸片ABCD时,发现可以进行如下操作:①把△ADE翻折,点A落在DC边上的点F处,折痕为DE,点E在AB边上;②把纸片展开并铺平;③把△CDG翻折,点C落在线段AE上的点H处,折痕为DG,点G在BC边上,若AB=AD+2,EH=1,则AD=.
三.解答题(共8小题)
17.计算:a3•a4•a+(a2)4
18.如图,已知CB∥DE,∠B+∠D=180°,求证:AB∥CD.
19.为了解朝阳社区20~60岁居民最喜欢的支付方式,某兴趣小组对社区内该年龄段的部分居民展开了随机问卷调查(每人只能选择其中一项),并将调查数据整理后绘成如下两幅不完整的统计图.请根据图中信息解答下列问题:
(1)求参与问卷调查的总人数.
(2)补全条形统计图.
(3)该社区中20~60岁的居民约8000人,估算这些人中最喜欢微信支付方式的人数.20.如图,方格纸中每个小正方形的边长均为1,线段AB的两个端点均在小正方形的顶点上.
(1)在图中画出以线段AB为一边的矩形ABCD(不是正方形),且点C和点D均在小正方形的顶点上;
(2)在图中画出以线段AB为一腰,底边长为2的等腰三角形ABE,点E在小正方形的顶点上,连接CE,请直接写出线段CE的长.
21.如图,AB是半圆O的直径,D为BC的中点,延长OD交弧BC于点E,点F为OD的延长线上一点且满足∠OBC=∠OFC.
(1)求证:CF为⊙O的切线;
(2)若四边形ACFD是平行四边形,求sin∠BAD的值.
22.某科技开发公司研制出一种新型产品,每件产品的成本为2500元,销售单价定为3200元.在该产品的试销期间,为了促销,鼓励商家购买该新型品,公司决定商家一次购买这种新型产品不超过10件时,每件按3200元销售:若一次购买该种产品超过10件时,每多购买一件,所购买的全部产品的销售单价均降低5元,但销售单价均不低于2800元.
(1)商家一次购买这种产品多少件时,销售单价恰好为2800元?
(2)设商家一次购买这种产品x件,开发公司所获的利润为y元,求y(元)与x(件)之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围
(3)该公司的销售人员发现:当商家一次购买产品的件数超过某一数量时,会出现随着一次购买的数量的增多,公司所获的利润反而减少这一情况.为使商家一次购买的数量越多,公司所获的利润越大,公司应将最低销售单价调整为多少元?(其它销售条件不变)
23.已知正方形ABCD中,AB=6,点P是射线BC上的一动点,过点P作PE⊥PA交直线CD 于E,连AE.
(1)如图1,若BP=2,求DE的长;
(2)如图2,若AP平分∠BAE,连PD,求tan∠DPE的值;
(3)直线PD,AE交于点F,若BC=4PC,则=.
24.如图,平面直角坐标系中,抛物线y=﹣(x﹣3a)(x+a)交x轴分别于点A、B(点B在x轴负半轴,OA>OB),交y轴于点C,OC=4OB,连接AC,点P从点A出发向点O 运动,点Q从点A出发向点C运动.
(1)求a的值;
(2)点P、Q都以每秒1个单位的速度运动,运动t秒时,点A关于直线PQ对称的点E 恰好在抛物线上,求t的值;
(3)点P以每秒1个单位的速度运动,点Q以每秒个单位的速度运动,直线PQ交抛物线于点M,当△CMA的内心在直线PQ上时,求点M的坐标.
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.的相反数为()
A.2 B.﹣2 C.﹣D.
【分析】根据只有符号不同的两个数互为相反数,可得一个数的相反数.
【解答】解:的相反数为﹣,
故选:C.
2.若分式有意义,则x满足的条件是()
A.x=3 B.x<3 C.x>3 D.x≠3
【分析】分式有意义,需满足分母不等于0,即解关于含x的不等方程即可.
【解答】解:当x﹣3≠0,即x≠3时,
分式有意义.
故选:D.
3.已知事件A:小明刚到教室,上课铃声就响了:事件B:掷一枚质地均匀的骰子(骰子的六个面上分别刻有1到6的点数),向上一面的点数不大于6.下列说法正确的是()A.只有事件A是随机事件B.只有事件B是随机事件
C.都是随机事件D.都是确定性事件
【分析】事先能肯定它一定会发生的事件称为必然事件,事先能肯定它一定不会发生的事件称为不可能事件,必然事件和不可能事件都是确定的.在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件,称为随机事件.
【解答】解:事件A:小明刚到教室,上课铃声就响了,属于随机事件;
事件B:掷一枚质地均匀的骰子(骰子的六个面上分别刻有1到6的点数),向上一面的点数不大于6,属于必然事件.
∴只有事件A是随机事件,
故选:A.
4.下列交通标志中,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、不是中心对称图形,故此选项错误;
B、不是中心对称图形,故此选项错误;
C、中心对称图形,故此选项正确;
D、不是中心对称图形,故此选项错误;
故选:C.
5.如图,下列水平放置的几何体中,主视图是三角形的是()
A.B.
C.D.
【分析】找到从正面看所得到的图形是三角形即可.
【解答】解:A、主视图为长方形,故本选项错误;
B、主视图为三角形,故本选项错误;
C、主视图为长方形,故本选项错误;
D、主视图为长方形,故本选项错误.
故选:B.
6.我国古代《算法统宗》里有这样一首诗:“我问开店李三公,众客都来到店中,一房七客多七客,一房九客一房空.”诗中后两句的意思是:如果每一间客房住7人,那么有7人无房住;如果每一间客房住9人,那么就空出一间客房.设该店有客房x间、房客y 人,下列方程组中正确的是()
A.B.
C.D.
【分析】设该店有客房x间,房客y人;根据题意一房七客多七客,一房九客一房空得出方程组即可.
【解答】解:设该店有客房x间,房客y人;
根据题意得:,
故选:A.
7.如图,一块飞镖游戏板由大小相等的小正方形格子构成,向游戏板随机投掷一枚飞镖,击中黑色区域的概率是()
A.B.C.D.
【分析】击中黑色区域的概率等于黑色区域面积与正方形总面积之比.
【解答】解:随意投掷一枚飞镖,击中黑色区域的概率是:=.
故选:B.
8.已知A(2,y1),B(﹣3,y2),C(﹣5,y3)三个点都在反比例函数的图象上,比较y1,y2,y3的大小,则下列各式正确的是()
A.y1<y2<y3 B.y2<y3<y1 C.y1<y3<y2 D.y3<y2<y1
【分析】先根据﹣k2﹣1<0判断出反比例函数图象所在的象限,再由各点横坐标的大小判断出各点所在象限的位置,进而可得出结论.
【解答】解:∵反比例函数y=﹣中,
k2+1>0,
∴﹣(k2+1)<0,
∴此函数图象的两个分支分别位于二、四象限.
∴反比例函数在第二、四象限各个象限内y随x的增大而增大,且第二象限内,函数值都大于0,第四象限内函数值都小于0,
∵﹣3>﹣5,﹣3<0,2>0,
∵点B(﹣3,y2),C(﹣5,y3)位于第二象限,点A(2,y1)位于第四象限,
∴y1<y3<y2.
故选:C.
9.如图1,⊙O的半径为r,若点P′在射线OP上,满足OP′×OP=r2,则称点P′是点P 关于⊙O的“反演点”,如图2,⊙O的半径为4,点B在⊙O上,∠BOA=60°,OA=8,若点A'是点A关于⊙O的反演点,求A'B的长为()
A.B.2C.2 D.4
【分析】设OA交⊙O于C,连结BC,如图2,根据新定义计算出OA′=2,OB=4,则点A′为OC的中点,再证明△OBC为等边三角形,则BA′⊥OC,然后在Rt△OA′B中,利用正弦的定义可求A′B的长.
【解答】解:设OA交⊙O于C,连结B′C,如图2,
∵OA′•OA=42
而r=4,OA=8
∴OA′=2,
∵∠BOA=60°,OB=OC,
∴△OBC为等边三角形,
而点A′为OC的中点,
∴BA′⊥OC,
在Rt△OA′B中,sin∠A′OB=,
∴A′B=4sin60°=2.
故选:B.
10.观察表一,寻找规律,表二、表三分别是从表一中选取的一部分,则a+b的值为()表一:
0 1 2 3 …
1 3 5 7 …
2 5 8 11 …
3 7 11 15 …
……………
表二:
11 13
17 b
表三:
19
39
a
A.77 B.79 C.89 D.98
【分析】根据表(1)可知,同一列相邻两个数的差按列数n增长,同一行相邻两个数的差按行数m增长,依此求出a,b.进而得到a+b的值.
【解答】解:由题意,可得a﹣39=39﹣19,解得a=59,
b﹣13=17﹣11+1,解得b=20,
∴a+b=59+20=79.
故选:B.
二.填空题(共6小题)
11.= 6 .
【分析】利用算术平方根的定义进行求解.
【解答】解:∵62=36,
∴.
12.在“爱我中华”中学生演讲比赛中,五位评委分别给选手小明的评分如下:7,9,6,9,9,则这组数据的中位数是9 .
【分析】将一组数据从小到大(或从大到小)重新排列后,最中间的两个数的平均数,叫做这组数据的中位数.
【解答】解:首先把数据按从小到大的顺序排列为:6,7,9,9,9.则中位数是:9.故答案是:9.
13.计算:的结果是.
【分析】先变形,再根据分式的加法法则求出即可.
【解答】解:
=+
=
=
=,
故答案为:.
14.如图所示,△ABC中,AB=AC,过AC上一点E作DE⊥AC,EF⊥BC,垂足分别为E,F,若∠BDE=140°,则∠DEF=65°.
【分析】由DE⊥AC,∠BDE=140°,可计算出∠A,再利用等腰三角形的性质求出∠C,最后利用EF⊥BC及同角的余角相等得到∠DEF的度数.
【解答】解:∵DE⊥AC,∠BDE=140°,
∴∠A=50°,
又∵AB=AC,
∴∠C==65°,
∵EF⊥BC,
∴∠DEF=∠C=65°.
故答案为:65°.
15.二次函数y=x2+bx的图象如图,对称轴为x=1.若关于x的一元二次方程x2+bx﹣2t =0(t为实数)在﹣1<x≤4的范围内有解,则t的取值范围是﹣0.5≤t≤4 .
【分析】一元二次方程x2+bx﹣2t=0(t为实数)在﹣1<x≤4的范围内有解,即直线y =2t与二次函数y=x2+bx,在这个范围内由交点,则:y=2t在顶点和x=4时之间时,两个函数有交点,即可求解.
【解答】解:∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=1,解得b=﹣2,
∴抛物线解析式为y=x2﹣2x,顶点坐标为(1,﹣1),
当x=﹣1时,y=3,当x=4时,y=8,
∵一元二次方程x2+bx﹣2t=0(t为实数)在﹣1<x≤4的范围内有解,
∴直线y=2t与二次函数y=x2+bx在﹣1<x≤4范围内有交点,
∴﹣1≤2t≤8,
∴﹣0.5≤t≤4.
故答案为:﹣0.5≤t≤4.
16.折叠矩形纸片ABCD时,发现可以进行如下操作:①把△ADE翻折,点A落在DC边上的点F处,折痕为DE,点E在AB边上;②把纸片展开并铺平;③把△CDG翻折,点C落在线段AE上的点H处,折痕为DG,点G在BC边上,若AB=AD+2,EH=1,则AD=3+2.
【分析】设AD=x,则AB=x+2,利用折叠的性质得DF=AD,EA=EF,∠DFE=∠A=90°,则可判断四边形AEFD为正方形,所以AE=AD=x,再根据折叠的性质得DH=DC=x+2,当AH=AE﹣HE=x﹣1,然后根据勾股定理得到x2+(x﹣1)2=(x+2)2,再解方程求出
x即可.
【解答】解:设AD=x,则AB=x+2,
∵把△ADE翻折,点A落在DC边上的点F处,
∴DF=AD,EA=EF,∠DFE=∠A=90°,
∴四边形AEFD为正方形,
∴AE=AD=x,
∵把△CDG翻折,点C落在直线AE上的点H处,折痕为DG,点G在BC边上,∴DH=DC=x+2,
∵HE=1,
当AH=AE﹣HE=x﹣1,
在Rt△ADH中,∵AD2+AH2=DH2,
∴x2+(x﹣1)2=(x+2)2,
整理得x2﹣6x﹣3=0,解得x1=3+2,x2=3﹣2(舍去),
即AD的长为3+2.
故答案为:3+2.
三.解答题(共8小题)
17.计算:a3•a4•a+(a2)4
【分析】根据幂的乘方和同底数幂的乘法计算解答即可.
【解答】解:原式=a8+a8=2a8.
18.如图,已知CB∥DE,∠B+∠D=180°,求证:AB∥CD.
【分析】欲证明AB∥CD,利用等角的补角相等证明∠B=∠C.
【解答】证明:∵BC∥DE,
∴∠C+∠D=180°,
∵∠B+∠D=180°,
∴∠B=∠C,
∴AB∥CD.
19.为了解朝阳社区20~60岁居民最喜欢的支付方式,某兴趣小组对社区内该年龄段的部分居民展开了随机问卷调查(每人只能选择其中一项),并将调查数据整理后绘成如下两幅不完整的统计图.请根据图中信息解答下列问题:
(1)求参与问卷调查的总人数.
(2)补全条形统计图.
(3)该社区中20~60岁的居民约8000人,估算这些人中最喜欢微信支付方式的人数.【分析】(1)根据喜欢支付宝支付的人数÷其所占各种支付方式的比例=参与问卷调查的总人数,即可求出结论;
(2)根据喜欢现金支付的人数(41~60岁)=参与问卷调查的总人数×现金支付所占各种支付方式的比例﹣15,即可求出喜欢现金支付的人数(41~60岁),再将条形统计图补充完整即可得出结论;
(3)根据喜欢微信支付方式的人数=社区居民人数×微信支付所占各种支付方式的比例,即可求出结论.
【解答】解:(1)(120+80)÷40%=500(人).
答:参与问卷调查的总人数为500人.
(2)500×15%﹣15=60(人).
补全条形统计图,如图所示.
(3)8000×(1﹣40%﹣10%﹣15%)=2800(人).
答:这些人中最喜欢微信支付方式的人数约为2800人.
20.如图,方格纸中每个小正方形的边长均为1,线段AB的两个端点均在小正方形的顶点上.
(1)在图中画出以线段AB为一边的矩形ABCD(不是正方形),且点C和点D均在小正方形的顶点上;
(2)在图中画出以线段AB为一腰,底边长为2的等腰三角形ABE,点E在小正方形的顶点上,连接CE,请直接写出线段CE的长.
【分析】(1)利用数形结合的思想解决问题即可;
(2)利用数形结合的思想解决问题即可;
【解答】解:(1)如图所示,矩形ABCD即为所求;
(2)如图△ABE即为所求,CE=4.
21.如图,AB是半圆O的直径,D为BC的中点,延长OD交弧BC于点E,点F为OD的延长线上一点且满足∠OBC=∠OFC.
(1)求证:CF为⊙O的切线;
(2)若四边形ACFD是平行四边形,求sin∠BAD的值.
【分析】(1)连接OC,根据等腰三角形的性质得到∠OCB=∠B,∠OCB=∠F,根据垂径定理得到OF⊥BC,根据余角的性质得到∠OCF=90°,于是得到结论;
(2)过D作DH⊥AB于H,根据三角形的中位线的想知道的OD=AC,根据平行四边形的性质得到DF=AC,设OD=x,得到AC=DF=2x,根据射影定理得到CD=x,求得BD=x,根据勾股定理得到AD==x,于是得到结论.
【解答】解:(1)连接OC,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠B,
∵∠B=∠F,
∴∠OCB=∠F,
∵D为BC的中点,
∴OF⊥BC,
∴∠F+∠FCD=90°,
∴∠OCB+∠FCD=90°,
∴∠OCF=90°,
∴CF为⊙O的切线;
(2)过D作DH⊥AB于H,
∵AO=OB,CD=DB,
∴OD=AC,
∵四边形ACFD是平行四边形,
∴DF=AC,
设OD=x,
∴AC=DF=2x,
∵∠OCF=90°,CD⊥OF,
∴CD2=OD•DF=2x2,
∴CD=x,
∴BD=x,
∴AD==x,
∵OD=x,BD=x,
∴OB=x,
∴DH==x,
∴sin∠BAD==.
22.某科技开发公司研制出一种新型产品,每件产品的成本为2500元,销售单价定为3200元.在该产品的试销期间,为了促销,鼓励商家购买该新型品,公司决定商家一次购买这种新型产品不超过10件时,每件按3200元销售:若一次购买该种产品超过10件时,每多购买一件,所购买的全部产品的销售单价均降低5元,但销售单价均不低于2800元.
(1)商家一次购买这种产品多少件时,销售单价恰好为2800元?
(2)设商家一次购买这种产品x件,开发公司所获的利润为y元,求y(元)与x(件)之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围
(3)该公司的销售人员发现:当商家一次购买产品的件数超过某一数量时,会出现随着一次购买的数量的增多,公司所获的利润反而减少这一情况.为使商家一次购买的数量越多,公司所获的利润越大,公司应将最低销售单价调整为多少元?(其它销售条件不变)
【分析】(1)设件数为x,则销售单价为3200﹣5(x﹣10)元,根据销售单价恰好为2800元,列方程求解;
(2)由利润y=(销售单价﹣成本单价)×件数,及销售单价均不低于2800元,按0≤x≤10,10<x≤50两种情况列出函数关系式;
(3)由(2)的函数关系式,利用二次函数的性质求利润的最大值,并求出最大值时x 的值,确定销售单价.
【解答】解:(1)设商家一次购买这种产品x件时,销售单价恰好为2800元.
由题意得:3200﹣5(x﹣10)=2800,解得:x=90.
答:商家一次购买这种产品90件时,销售单价恰好为2800元;
(2)设商家一次购买这种产品x件,开发公司所获的利润为y元,由题意得:
当0≤x≤10时,y=(3200﹣2500)x=700x,
当10<x≤90时,y=[3200﹣5(x﹣10)﹣2500]•x=﹣5x2+750x,
当x>90时,y=(2800﹣2500)•x=300x;
(3)因为要满足一次购买数量越多,所获利润越大,所以y随x增大而增大,
函数y=700x,y=300x均是y随x增大而增大,
而y=﹣5x2+750x=﹣5(x﹣75)2+28125,在10<x≤75时,y随x增大而增大.由上述分析得x的取值范围为:10<x≤75时,即一次购买75件时,恰好是最低价,最低价为3200﹣5•(75﹣10)=2875元,
答:公司应将最低销售单价调整为2875元.
23.已知正方形ABCD中,AB=6,点P是射线BC上的一动点,过点P作PE⊥PA交直线CD 于E,连AE.
(1)如图1,若BP=2,求DE的长;
(2)如图2,若AP平分∠BAE,连PD,求tan∠DPE的值;
(3)直线PD,AE交于点F,若BC=4PC,则=或.
【分析】(1)证明△ABP∽△PCE,可以解决问题;
(2)如图2,过P作PQ⊥AE于Q,根据角平分线的性质得BP=PQ=PC=3,根据△ABP ∽△PCE,得CE=1,DE=5,根据对角互补的四边形是圆内接四边形,得∠DAE=∠DPE,由等角的三角函数可得结论;
(3)分两种情况:①当P在线段BC上时,如图3,过E作EG∥PC,交PD于G,
②当P在射线BC上时,过E作EQ∥AD,交DF于Q;证明两三角形相似,列比例式可得结论.
【解答】解:(1)如图1,∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=CD=BC=AD=6,∠B=∠C=∠D=90°,
∵BP=2,
∴PC=4,
∵AP⊥PE,
∴∠APE=∠APB+∠CPE=90°,
∵∠APB+∠BAP=90°,
∴∠BAP=∠CPE,
∴△ABP∽△PCE,
∴=,即=
∴CE=,
∴DE=CD﹣CE=6﹣=;
(2)如图2,过P作PQ⊥AE于Q,
∵AP平分∠BAE,∠B=90°,
∴BP=PQ,
∵∠APE=∠B=90°,∠BAP=∠PAE,
∴∠APB=∠AEP=∠PEC,
∵∠C=90°,
∴PC=PQ=BP=BC=3,
由(1)得:△ABP∽△PCE,
∴=,即=
∴CE=1,
∴DE=CD﹣CE=5,
∵∠ADC+∠APE=180°,
∴A、D、E、P四点共圆,
∴∠DAE=∠DPE,
∴tan∠DPE=tan∠DAE==;
(3)分两种情况:
①当P在线段BC上时,如图3,过E作EG∥PC,交PD于G,∵BC=4PC,BC=6,
∴BP=,PC=,
由(1)知:DE=,
∵EG∥PC,
∴△DGE∽△DPC,
∴=,即=,
∴EG=,
∵AD∥PC,
∴AD∥EG,
∴△AFD∽△EFG,
∴===;
②当P在射线BC上时,如图4,
∵BC=4PC,BC=6,
∴PC=,
∴BP=BC+CP=,
∵∠APB+∠BPE=∠BPE+∠CEP=90°,∴∠APB=∠CEP,
∴∠B=∠ECP=90°,
∴△ABP∽△PCE,
∴=,即=
∴CE=,
过E作EQ∥AD,交DF于Q,
∵EQ∥CP,
∴△DCP∽△DEQ,
∴=,即=
∴EQ=,
∵EQ∥AD,
∴△EQF∽△ADF,
∴===.
综上所述,则=或;
故答案为:或.
24.如图,平面直角坐标系中,抛物线y=﹣(x﹣3a)(x+a)交x轴分别于点A、B(点B在x轴负半轴,OA>OB),交y轴于点C,OC=4OB,连接AC,点P从点A出发向点O 运动,点Q从点A出发向点C运动.
(1)求a的值;
(2)点P、Q都以每秒1个单位的速度运动,运动t秒时,点A关于直线PQ对称的点E 恰好在抛物线上,求t的值;
(3)点P以每秒1个单位的速度运动,点Q以每秒个单位的速度运动,直线PQ交抛物线于点M,当△CMA的内心在直线PQ上时,求点M的坐标.
【分析】(1)由题意,可求得A(3a,0),B(﹣a,0),C(0,4a2),因为OC=4OB,得4a2=4a,即可得出a的值;
(2)作EH⊥AB于H,证明四边形PAQE为菱形,可得tan∠EPH=tan∠CAO=,设EH =4m,PH=3m,则PA=PE=5m,所以点E的坐标为(3﹣8m,4m),代入抛物线y=﹣(x ﹣3)(x+1),求得m的值,即可得出t的值;
(3)连接MA,MC,作CH⊥MP于H,设运动时间为t秒,则AP=t,AQ=,可得PM ∥CO,当△CMA的内心在直线PQ上时,证明△CHM∽△APM,得,即
,解方程求得x的值,即可得出点M的坐标.【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣(x﹣3a)(x+a)交x轴分别于点A、B(点B在x轴负半轴,OA>OB),
当y=0时,x=3a或x=﹣a,
当x=0时,y=4a2
∴A(3a,0),B(﹣a,0),C(0,4a2),
∵OC=4OB,
∴4a2=4a,
∴a=1或a=0(舍去),
∴a=1.
(2)如图1,作EH⊥AB于H,
∴点A关于直线PQ对称的点E恰好在抛物线上,
∴PA=PE,QA=QE,
∵AP=AQ=t,
∴PA=PE=QE=QA,
∴四边形PAQE为菱形,
∴EP∥AC,
∴∠EPH=∠CAO,
∵A(3,0),C(0,4),
∴tan∠EPH=tan∠CAO=,
设EH=4m,PH=3m,则PA=PE=5m,
∴点E的坐标为(3﹣8m,4m),
代入抛物线y=﹣(x﹣3)(x+1),得4m=×(﹣8m)×(4﹣8m),∵m>0,解得m=,
∴t=5a=;
(3)如图2,连接MA,MC,作CH⊥MP于H,
设运动时间为t秒,则AP=t,AQ=,
∴,
∴PM∥CO,
当△CMA的内心在直线PQ上时,有∠CMH=∠AMP,
∵∠CHM=∠APM=90°,
∴△CHM∽△APM,
∴,
∴,
化简,得,解得x=,
∴y=,
∴点M的坐标为(,5).。