2022年广东省佛山市禅城区初三一模数学试题含答案解析

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2022年广东省佛山市禅城区中考一模数学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题
1.下列各数中,最小的数是( )
A.0.01B.1
C.﹣999D.0.01
1000
【答案】C
【解析】
【分析】
有理数比较大小,正数大于零大于负数;
【详解】
解:有理数比较大小,正数大于零大于负数;所以最小得数为﹣999;
故选:C.
【点睛】
本题主要考查有理数大小的比较,掌握有理数大小的比较方法是解题的关键.
2.数据8900000用科学记数法可以表示为( )
A.8.9×106B.89×105C.0.89×107D.8.9×105
【答案】A
【解析】
【分析】
科学记数法的表示形式为a×10n,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.当原数绝对值大于或等于10时,n是正数;当原数的绝对值小于1时,n是负数.
【详解】
解:8900000=8.9×106.
故选:A.
【点睛】
本题考查科学记数法,熟练掌握该知识点是解题关键.
3.如图,人字梯中间一般会设计一“拉杆”,以增加使用梯子时的安全性,这样做蕴含的道理是( )
A.两点之间线段最短B.三角形具有稳定性
C.经过两点有且只有一条直线D.垂线段最短
【答案】B
【解析】
【分析】
根据三角形具有稳定性解答即可.
【详解】
人字梯中间一般会设计一“拉杆”,以增加使用梯子时的安全性,这样做的道理是三角形具有稳定性,
故选:B.
【点睛】
此题主要考查了三角形的稳定性,当三角形三边的长度确定后,三角形的形状和大小就能唯一确定下来,故三角形具有稳定性.这一特性主要应用在实际生活中.4.下列运算正确的是()
A.x5−x3=x2B.(x+2)2=x2+4C.(m2n)3=m5n3D.3x2
y÷3xy=x
【答案】D
【解析】
【分析】
根据合并同类项,同底数幂相除,幂的乘方和积的乘方法则,对各选项分析判断后求解.
【详解】
解:A、x5−x3不能合并,故选项错误;
B、(x+2)2=x2+4+4x,故选项错误;
C、(m2n)3=m6n3,故选项错误;
D、3x2y÷3xy=x,故选项正确;
故选D.
【点睛】
本题主要考查了合并同类项,同底数幂相除,幂的乘方和积的乘方,熟练掌握运算性质和法则是解题的关键.
5.如图是正方体的一种不完整的表面展开图.下面是四位同学补画的情况(图中的阴影部分),其中补画正确的是()
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用正方体及其表面展开图的特点解题.
【详解】
解:A、正方体的展开图,A选项组成正方体;
B、出现“U”字的,不能组成正方体,B错;
C、由两个面重合,不能组成正方体,C错.
D、四个方格形成的“田”字的,不能组成正方体,D错.
故选A.
【点睛】
本题考查了展开图折叠成几何体,需记住正方体的展开图形式:一四一呈6种,一三二有3种,二二二与三三各1种,展开图共有11种,只要有“田”字格的展开图都不是正方体的展开图.
6.一块三角形玻璃不慎被小明摔成了四片碎片(如图所示),小明经过仔细的考虑认为只要带其中的两块碎片去玻璃店,就可以让师傅配一块与原玻璃一样的玻璃.你认为下列四个答案中考虑最全面的是( )
A.带其中的任意两块去都可以B.带1、4或2、3去就可以了
C.带1、4或3、4去就可以了D.带1、2或2、4去就可以了
【答案】C
【解析】
【分析】
带1、3去,只有两角,没有完整边不能确定三角形,带1、2或2、3去,只有一角,没有完整边,不能确定三角形,带2、4去,有一角,可以延长边还原出原三角形,带3、4可以用“角边角”确定三角形,带1、4可以用“角边角”确定三角形.即可得出答案
【详解】
解:带1、3去,只有两角,没有完整边不能确定三角形,带1、2或2、3去,只有一角,不能确定三角形,带2、4去,有一角,可以延长边还原出原三角形,带3、4可以用“角边角”确定三角形,带1、4可以用“角边角”确定三角形,所以A、B、D不符合题意,C符合题,
故选:C.
【点睛】
本题考查了全等三角形判定的应用;确定一个三角形的大小、形状,可以用全等三角形的几种判定方法.做题时要根据实际问题找条件.
7.口袋中有14个红球和若干个白球,这些球除颜色外都相同,从口袋中随机摸出一个球,记下颜色后放回,多次实验后发现摸到白球的频率稳定在0.3,则白球的个数是()
A.5B.6C.7D.8
【答案】B
【解析】
【分析】
设白球的个数为x,利用概率公式即可求得.
【详解】
设白球的个数为x,
由题意得,从14个红球和x 个白球中,随机摸出一个球是白球的概率为0.3,则利用概率公式得:x 14+x =0.3,
解得:x =6,
经检验,x=6是原方程的根,
故选:B.
【点睛】
本题考查了等可能下概率的计算,理解题意利用概率公式列出等式是解题关键.8.
>1≤1 的解集在数轴上表示,正确的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】B
【解析】
【分析】分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小找不到确定不等式组的解集.
【详解】
解不等式13x ≤1,得:x ≤3,
∴不等式组的解集为1<x ≤3,
∴不等式组的解集在数轴上表示出来如图所示:

故选:B .
【点睛】
本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,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.9.如图,⊙O 中,半径OC =2,弦AB 垂直平分OC ,则
AB 的长是( )
A .3
B .4
C .23
D .43
【答案】C
【解析】
【分析】根据AB 垂直平分OC 可知OE =12OC ,由勾股定理即可得到AE ,从而得到AB 的长;
【详解】
如图;连接OA
由圆的性质可知,OA =OC =2
∵AB 垂直平分OC
∴OE =12OC =12×2=1根据勾股定理,
AE =OA 2−OE 2=22−12=3
由垂径定理可知AE =BE
∴AB =2AE =23
【点睛】
本题主要考查垂径定理、勾股定理,掌握垂径定理、勾股定理等相关知识是解题的关键.
10.如图,点A 是反比例函数y =k x (x <0)的图象上的一点,点B 在x 轴的负半轴上且AO =AB ,若△ABO 的面积为4,则k 的值为( )
A.2B.4C.﹣2D.﹣4
【答案】D
【解析】
【分析】
过点A作AM⊥x轴于点M,先利用等腰三角形的性质得到OM=BM,设出点A的坐标为(a,b),则则AM=b,OM=BM=−a,利用△ABO的面积等于4即可求解.
【详解】
解:过点A作AM⊥x轴于点M,如图所示,
∵AO=AB,
∴OM=BM,
设点A的坐标为(a,b),则AM=b,OM=BM=−a,
∴OB=−2a,
∵△ABO的面积为4,
OB·AM=4,
∴1
2
×(−2a)×b=4,
即1
2
∴ab=−4,
(x<0)的图象上,
∵点A(a,b)在反比例函数y=k
x
∴k=ab=−4,
故选:D
【点睛】
本题考查了反比例函数系数k的几何意义,反比例函数图象上任意一点向坐标轴作垂
线,这一点和垂足以及与原点构成的三角形的面积等于1
2
|k|.
11.已知:实数a、b满足a2+a=b2+b=3,则1
a +1
b
的值是( )
A.1
3B.﹣1
3
C.3D.2
【答案】A
【解析】
【分析】
根据根与系数的关系即可求出答案.
【详解】
解:由题意可知a、b是方程x2+x=3的两根,∴a+b=−1,ab=−3,
∴原式=1
a +1
b
=a+b
ab
=−1
−3
=1
3

故选:A.
【点睛】
本题考查根与系数的关系,解题的关键是熟练运用根与系数的关系.
12.如图,点A的坐标为(0,1),点B是x轴正半轴上的一动点,把线段AB以A为旋转中心,逆时针方向旋转90°,得到线段AC,设点B的横坐标为x,点C的纵坐标为y,能表示y与x的函数关系的图象大致是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
【分析】
作出适当的辅助线,证得ΔAOB≌ΔCDA,即可建立y与x的函数关系,确定出答案.【详解】
解:过点C作CD⊥y轴于点D,
∵∠AOB=90°,
∴∠CDA=∠AOB,∠OBA+∠OAB=90°,
∵∠CAB=90°,
∴∠CAD+∠OAB=90° ,
∴∠CAD=∠OBA,
又∵AB=AC,
∴ΔAOB≌ΔCDA(AAS),
∴DA=OB=x,
∴y=OD=DA+OA=x+1,
又∵点B是x轴正半轴上的一动点,
∴x>0,
故选:A.
【点睛】
本题考查了动点问题的函数图象问题,解题的关键是明确题意,建立函数关系,从而判断出正确的函数图象.
二、填空题
13.因式分解:3x2−12=________.
【答案】3(x+2)(x−2)
【解析】
【分析】
首先提取公因式x,进而利用平方差公式进行分解即可;
【详解】
解:原式=3(x2−4)=3(x+2)(x−2);
故正确答案为:3(x+2)(x−2)
【点睛】
此题主要考查了提取公因式法以及公式法分解因式,正确应用平方差公式是解题关键.
14.若a、b为实数,且满足|a+5|+2−b=0,则b﹣a的值为 _____.
【答案】7
【解析】
【分析】
根据绝对值和算数平方根的非负性求出a和b的值,再代入计算即可.
【详解】
解:∵|a+5|+2−b=0,且|a+5|≥0,2−b≥0,
∴|a+5|=0,2−b=0.
∴a=-5,b=2.
∴b−a=2−(−5)=7.
故答案为:7.
【点睛】
本题考查了绝对值和算数平方根的非负性,熟练掌握这些知识点是解题关键.15.如图,小明利用半径为40cm的扇形纸片制作成一个圆锥形纸帽(接缝忽略不计),若圆锥底面半径为10cm,那么这个圆锥的侧面积是 _____cm2.(结果用含π的式子表示)
【答案】400π
【分析】
圆锥的底面圆的周长等于侧面展开扇形的弧长,再利用扇形的面积公式计算即可.
【详解】
解:∵圆锥底面半径为10cm ,
∴圆锥底面圆的周长为2πr =2π×10=20πcm ,
∴扇形纸片的弧长l =20π,
∴圆锥的侧面积=12lR =12
×20π×40=400πcm 2.故答案为:400π
【点睛】
本题考查了圆锥侧面积的计算,熟练掌握扇形的面积公式和弧长公式是解题的关键.16.如图,矩形ABCD 中,AD =2,AB =5,P 是CD 边上的一个动点,当△ADP 与△BCP 相似,但不全等时,DP 的长度是 _____.
【答案】1或4.
【解析】
【分析】
需要分类讨论:△APD ∽△PBC 和△PAD ∽△PBC ,根据相似三角形的对应边成比例求得DP 的长度,舍去不合题意的情况即可.
【详解】
解:①当△APD ∽△PBC 时,AD PC =PD BC ,即25−PD =
PD 2,
解得:PD =1或PD =4;
②当△PAD ∽△PBC 时,AD BC =PD PC ,即22=PD 5−PD ,
解得:DP =2.5,
∴PC =2.5,即DP =PC ,
∵∠D =∠C ,AD =BC ,
∴△PAD ≌△PBC ,此情况舍去;
综上所述,DP 的长度是1或4.
本题考查了矩形的性质,相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质.对于动点问题,需要分类讨论,以防漏解.
17.若关于x的分式方程x−2
x−1=mx
1−x
有正整数解,则整数m为 _____.
【答案】0
【解析】
【分析】
先解分式方程,再根据有正整数解及分母不为0进行求解即可.
【详解】
方程两边同乘(x−1),得x−2=−mx
解得x=2
m+1
∵分式方程有正整数解
∴x>0即2
m+1
>0
∴m>−1
∵x−1≠0
∴x≠1
即2
m+1
≠1
∴m≠1
∴m=0
故答案为:0.
【点睛】
本题考查解分式方程及分式方程正整数根的情况,注意分母不等于0是解题的关键.18.如图,正方形ABCD是边长为1,点E是边BC上一动点(不与点B,C重合),过点E作EF⊥AE交正方形外角的平分线CF于点F,交CD于点G,连接AF.有下列结论:①AE=EF;②CF=2BE;③∠DAF=∠CEF;④△CEF面积的最大值为1
6
.其中正确的是 _____(把正确结论的序号都填上)
【答案】①②##②①
【解析】
【分析】
在AB 上取点H ,使AH =EC ,连接EH ,然后证明△AGE 和△ECF 全等,再利用全等三角形的性质即可得出答案.
【详解】
解:在AB 上取点H ,使AH =EC ,连接EH ,
∵∠HAE +∠AEB =90°,∠CEF +∠AEB =90°,
∴∠HAE =∠CEF ,
又∵AH =CE ,
∴BH =BE ,
∴∠AHE =135°,
∵CF 是正方形外角的平分线,
∴∠ECF =135°,
∴∠AHE =∠ECF ,
在△AHE 和△ECF 中,
∠HAE =∠CEF AH =EC ∠AHE =∠ECF
,∴△AHE ≌△ECF (ASA ),
∴AE =EF ,EH =CF ,
∴①说法符合题意,
∴EH =2BE ,
∴CF =2BE ,
∴②说法符合题意,
∵∠AHE =135°,
∴∠HAE +∠AEH =45°,
又∵AE =EF ,
∴∠EAF =45°,
∴∠HAE +∠DAF =45°,
∴∠AEH =∠DAF ,
∵∠AEH =∠EFC ,
∴∠DAF =∠EFC ,
∴③说法不符合题意,
∵△AHE ≌△ECF ,
∴S △AHE =S △CEF ,
设AH =x ,则S △AHE =12•x •(1−x )=−12x 2+12x =−12(x−12)2+18,∴当x =12时,S △AHE 取最大值为18
,∴④说法不合题意,
故答案为①②.
【点睛】
本题主要考查正方形的性质和全等三角形的应用,关键是要能作出辅助线EG ,构造出全等的三角形,要牢记全等三角形的性质.
三、解答题
19.计算:12cos60°+|2﹣3|﹣(7﹣5)0+(12
)﹣1.【答案】3
【解析】
【分析】
原式第一项利用二次根式计算、特殊角的三角函数值计算,第二项利用绝对值的性质计算,第三项利用零指数幂法则计算,第四项利用负整数指数幂计算,即可得到结果.
+2−3−1+2=3.
解:原式=23×1
2
【点睛】
本题涉及零指数幂、特殊角的三角函数值、二次根式化简、负整数指数幂、绝对值的性质四个考点.在计算时,需要针对每个考点分别进行计算,然后根据实数的运算法则求得计算结果.
20.如图,在▱ABCD中,AD>AB.
(1)尺规作图:作DC边的中垂线MN,交AD边于点E(要求:保留作图痕迹,不写作法);
(2)连接EC,若∠BAD=130°,求∠AEC的度数.
【答案】(1)见解析
(2)∠AEC=100°
【解析】
【分析】
(1)分别与C、D为圆心,以大于二分之一CD长为半径,画弧,连接两焦点即可;(2)根据平行四边形的性质、线段垂直平分线的性质即可求解;
(1)
如图:
(2)
在▱ABCD中
∵∠BAD=130°;∠BAD+∠ADC=180°
∴∠ADC=50°
由线段垂直平分线的性质可知,ED=EC
∴∠ADC=∠ECD=50°
∴∠AEC=∠ADC+∠ECD=50°+50°=100°
【点睛】
本题主要考查了平行四边形的性质、线段垂直平分线的性质,掌握平行四边形的性质、线段垂直平分线的性质是解题的关键.
21.为了解学生掌握垃圾分类知识的情况,增强学生环保意识.某校举行了主题为“垃圾分类,人人有责”的知识测试活动.现从该校七、八年级中各随机抽取20名学生的测试成绩(满分10分,6分及6分以上为及格)进行整理、描述和分析,下面给出了部分信息:
①七年级20名学生的测试成绩:7,8,7,9,7,6,5,9,10,9,8,5,8,7,6,7,9,7,10,6
②七、八年级抽取的学生的测试成绩的平均数、众数、中位数、8分及以上人数所占百分比如表所示:
年级平均数众数中位数8分及以上人数所占百分比
七年级7.5a745%
八年级7.58b c
③八年级20名学生的测试成绩条形统计图如图:
根据以上信息,解答下列问题:
(1)在上述表格中:a= ,b= ,c= ;
(2)你认为该校七、八年级中哪个年级的学生掌握垃圾分类知识的情况较好?请说明理由(一条即可);
(3)八年级测试成绩前四名学生分别是甲、乙(女)、丙(女)、丁,校德育处将他们随机分成两组,分别去两个社区进行宣讲垃圾分类知识,请用列表法或画树状图法求两个女生恰好分在同一组的概率.
【答案】(1)7,7.5,50%;
(2)八年级学生掌握垃圾分类知识较好,因为八年级的8分及以上人数所占百分比大于七年级,故八年级学生掌握垃圾分类知识较好;(本题答案不唯一,理由只要合理即可)
(3)1

6
【解析】
【分析】
(1)根据题目中的数据和条形统计图中的数据,可以得到a,b,c的值;
(2)根据统计表中的数据,可以得到该校七、八年级中哪个年级学生掌握垃圾分类知识较好,然后说明理由即可,注意本题答案不唯一,理由只要合理即可;
(3)画树状图得出所有等可能的情况数,找出两个女生恰好分在同一组的情况数,即可求出所求的概率.
(1)
解:∵七年级20名学生的测试成绩为:7,8,7,9,7,6,5,9,10,9,8,5,8,7,6,7,9,7,10,6,其中,7出现的次数最多,
∴a=7,
由条形统计图可得,b=(7+8)÷2=7.5,c=(5+2+3)÷20×100%=50%,
故答案为:7,7.5,50%;
(2)
解:八年级学生掌握垃圾分类知识较好,理由如下:
八年级的8分及以上人数所占百分比大于七年级,
故八年级学生掌握垃圾分类知识较好;(注意本题答案不唯一,理由只要合理即可)(3)
解:画树状图为:
共有12种等可能的结果,其中,两个女生恰好分在同一组的结果有2种,
∴P(两个女生恰好分在同一组)=2
12=1
6

【点睛】
本题考查了列表法与树状图法、条形统计图、中位数、众数等知识;利用列表法或树状图法展示所有等可能的结果,再从中选出符合事件A的结果数,然后利用概率公式计算事件A的概率.
22.如图,⊙O的直径AB=23,点C为⊙O上一点,CF为⊙O的切线,OE⊥AB于点O,分别交AC,CF于D,E两点.
(1)求证:ED=EC;
(2)若∠A=30°,求图中两处(点C左侧与点C右侧)阴影部分的面积之和.
(2)π−3
4
【解析】
【分析】
(1)连接OC,根据切线的性质定理确定∠OCA+ACF=90°,根据等边对等角确定
∠OAC=∠OCA,根据OE⊥AB确定∠OAC+∠ODA=90°,根据对顶角的性质确定
∠ODA=∠EDC,结合等价代换思想可以确定∠ACF=∠EDC,再根据等角对等边可证ED=EC.
(2)根据⊙O的直径求出OC和OB的长度,根据∠A的度数求出BOC的度数,根据锐角三角函数和扇形面积公式分别求出CG的长度和扇形OBC的面积,根据三角形面积公式求出△OBC的面积,进而求出点C右侧阴影部分的面积.根据OE⊥AB可以求出∠COE的度数,根据锐角三角函数和扇形面积公式分别求出CE的长度和扇形OCH 的面积,根据三角形面积公式求出△OCE的面积,进而求出点C左侧阴影部分的面积,最后两部分阴影面积相加即可.
(1)
证明:如下图所示,连接OC.
∵CF是⊙O的切线,
∴OC⊥CF.
∴∠OCF=90°.
∴∠OCA+ACF=90°.
∵OA和OC是⊙O的半径,
∴OA=OC.
∴∠OAC=∠OCA.
∴∠OAC+∠ACF=90°.
∵OE⊥AB,
∴∠EOA=90°.
∴∠ODA =∠ACF .
∵∠ODA =∠EDC ,
∴∠ACF =∠EDC .
∴ED =EC .
(2)
解:如下图所示,过点C 作CG ⊥OB 于点G ,设线段OE 与⊙O 交于点H .∵⊙O 的直径AB =23,OC ,OB 是⊙O 的半径,
∴OC =OB =3.
∵∠A 和∠BOC 分别是BC 所对的圆周角和圆心角,∠A =30°,
∴∠BOC =2∠A =60°.
∴CG =OC ×sin ∠BOC =32
,S 扇OBC π
2.∴S △OBC =12OB ⋅CG =334.∴点C 右侧的阴影面积S 右=S 扇OBC -S △OBC =π2−33
4.∵OE ⊥AB ,
∴∠EOB =90°.
∴∠COE =∠EOB -∠BOC =30°.
∴CE =OC ×tan ∠COE =1,S 扇OCH =
π4.∴S △OCE =12OC ⋅OE =32.
∴点C 左侧的阴影面积S 左=S △OCE -S 扇OCH =
3
2−π4.∴图中两处阴影部分的面积之和S 阴=π−34.
【点睛】
本题考查了切线的性质定理,圆周角定理,扇形面积公式,解直角三角形,综合应用这些知识点是解题关键.
方向以1个单位/秒的速度运动,点F 从C 点出发沿CA 方向以2个单位/秒的速度运动,其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设运动时间为t 秒.
(1)求证:四边形ABCD 是菱形;
(2)若对角线BD =6,当t 为多少秒时,△AEF 为等腰三角形;
(3)如图2,若∠BAD =60°,点G 是DE 是中点,作GH ⊥DE 交AC 于H .点E 在AB 边上运动过程中,线段GH 存在最小值,请你直接写出这个最小值.
【答案】(1)见解析
(2)t=83或6421或209
(3)32【解析】
【分析】
(1)由角平分线的定义可得出∠BAC =∠DAC =∠ACD ,由等腰三角形的判定可得出AD =DC ,根据菱形的判定定理可得出结论;
(2)可分三种情况:①当FA =FE 时,②当AE =AF 时,③当EA =EF 时,由等腰三角形的性质可求出答案;
(3)过点H 作HM ⊥AB 于点M ,过点H 作HN ⊥AD 于点N ,连接DH ,EH ,BH ,证明Rt △DHN ≌Rt △EHM (HL ),由全等三角形的性质得出∠DHN =∠EHM ,可求出∠DEH =30°,由直角三角形的性质得出GH =33GE =3
6DE .则可得出答案.(1)
证明:∵四边形ABCD 是平行四边形,
∴AB ∥CD ,
∴∠BAC =∠ACD ,
∵AC 平分∠BAD ,
∴∠BAC =∠DAC =∠ACD ,
∴AD =CD ,
∴四边形ABCD 是菱形;
(2)
设AB 与CD 相交于点O ,
∵四边形ABCD 是菱形,AB =6,∠B =120°,
∴AC ⊥BD ,BO =12BD =3,OA =OC ,∴Rt △AOB 中,OA =AB 2−OB 2=52−32=4,
∴AC =8, cos ∠OAB =OA OB =45,∵点E 从A 点出发沿AB 方向以1个单位/秒的速度运动,点F 从C 点出发沿CA 方向以2个单位/秒的速度运动,
∴AE =t ,AF =8-2t ,
若△AEF 为等腰三角形,分如下三种情况:
①若FA =FE ,
则t =8-2t ,解得:t =83;
②若AE =AF ,如图3,过点F 作FM ⊥AB ,
则AM =12AE =12t ,
∴cos ∠OAB = cos ∠FAM =
AM AF =12t 8−2t =45,解得:t =6421,
③若EA =EF ,如图4,过点E 作EN ⊥AC ,
则AN =12AF =8-t ,
∴cos ∠OAB = cos ∠NAE =AN AE =4−t t =45,
解得:t =209,
∴当t=83或6421或209秒时,△AEF 为等腰三角形;
(3)
过点H 作HM ⊥AB 于点M ,过点H 作HN ⊥AD 于点N ,连接DH ,EH ,BH ,
∵四边形ABCD 是菱形,
∴BH =DH ,∠DAC =∠BAC ,
∴HN =HM ,
∵GH 是线段DE 的中垂线,
∴DH =EH ,
∴BH =DH =EH ,
在Rt △DHN 和Rt △EHM 中,
DH =EH HN =HM ,
∴Rt △DHN ≌Rt △EHM (HL ),
∴∠DHN =∠EHM ,
∴∠DHE =∠DHN +∠NHE =∠NHE +∠EHM =360°-90°-90°-60°=120°,
∴∠DEH =30°,
∴GH =33GE =3
6DE .当DE ⊥AB 时,此时DE 有最小值是33,即GH 的最小值为
36×33=3
2.∴线段GH 的最小最小值为32
.【点睛】本题为四边形综合题,考查了菱形的判定与性质,中垂线的性质,等腰三角形的性质,直角三角形的判定与性质,锐角三角函数的定义,全等三角形的判定与性质,角平分线的判定与性质,熟练掌握菱形的判定与性质是解题的关键.
24.函数y =1
4x 2+bx +c 图象交x 轴于A ,B 两点(点A 在左侧)、交y 轴交于点C .已知:OB =2OA ,点F 的坐标为(0,2),△AFB ≌△ACB .
(1)求抛物线解析式;
(2)抛物线上点P 在第一象限,当∠OCB =2∠PCB 时,求点P 的坐标;
(3)抛物线上的点D 在第一象限内,过点D 作直线DE ⊥x 轴于点E ,当7OE =20DE 时,直接写出点D 的坐标;若点M 在抛物线上,点N 在抛物线的对称轴上,是否存在以点B ,D ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有符合条件的点M 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y =14x 2−12x−2
(2)(4+25,5+35)
(3)点D 的坐标为(5,74
);存在,M 的坐标为(0,-2)【解析】
【分析】
(1)利用函数图象的性质与△AFB ≌△ACB ,可以判断点F 与点C 关于x 轴对称,A ,B 两点在y 轴异侧,得到点C 坐标,设出设A (−t ,0),B (2t ,0),t >0,利用待定系数法即可求解;
(2)先根据勾股定理求得CB 的长,在射线CF 上截取CH =CB ,连接BH ,取BH 的中点G ,连接CE 并延长交抛物线于点P ,此时满足∠OCB =2∠PCB ,利用中点坐标公式求得点G 的坐标为(2,5−1),再利用待定系数法求得直线CG 的解析式,与抛物线的解析式联立方程组即可求得点P 的坐标;
(3)先根据题意求得点D 的坐标,根据题意存在以点B ,D ,M ,N 为顶点的四边形是平
行四边形,且只有以线段BD 为平行四边形的边时一种情况,理由全等三角形即可证得结论.
(1)
解:∵点F 的坐标为(0,2),△AFB ≌△ACB ,函数图象与y 轴交于点C ,∴点F 与点C 关于x 轴对称,A ,B 两点在y 轴异侧,
∴点C 的坐标为(0,-2),
∵OB =2OA ,
∴设A (−t ,0),B (2t ,0),t >0,
由题意得,
×(−t )2−bt +c =0(2t )2+2bt +c =0c =−2 ,解得t =2b =−12c =−2
,∴A (−2,0),B (4,0),抛物线解析式为y =14x 2−12x−2;
(2)
解:∵点C 的坐标为(0,-2),B (4,0),
∴OC =2,OB =4,
∴CB =OB 2+OC 2=25,
在射线CF 上截取CH =CB ,连接BH ,取BH 的中点G ,连接CE 并延长交抛物线于点P ,此时满足∠OCB =2∠PCB ,则OH =CH−OC =25−2,
∴点H 的坐标为(0,25−2),
由中点坐标公式可得点G 的坐标为(2,5−1),设直线CG 的解析式为y =mx +n ,
∵直线过点G (2,5−1)和点C (0,-2),
∴可得2m +n =5−1n =−2 ,解得m =5+12n =−2
,∴直线CG 的解析式为y =
5+12x−2,由题意得,y =14x 2−12x−2
y =5+12x−2
,解得x 1=0,x 2=4+25,当x 1=0时,y 1=−2;
当x 2=4+25时,y 2
=5+12×4+=5+35,
∴点P 的坐标为(4+25,5+35)
(3)
解:如图所示,
∵7OE =20DE ,
∴设OE =20a ,DE =7a ,a >0
∴点D 的坐标为(20a ,7a ),
∴14×(20a )2−12×20a−2=7a ,
解得a =14或a =−225(舍去)
∴点D 的坐标为(5,74);
存在以点B ,D ,M ,N 为顶点的四边形是平行四边形.
理由为:显然,以线段BD 为对角线的平行四边形不存在;只有以线段BD 为边的平行四边形,如图所示,过点M 作MQ ⊥NQ ,抛物线的对称轴直线为x =1,
∵BD ∥MN ,
∴∠BDN+∠DNM=180°,
即∠BDN+∠DNQ+∠MNQ=180°,
∵NQ∥DE,
∴∠EDN+∠DNQ=180°,
即∠DNQ+∠BDE+∠BDN=180°,
∴∠MNQ=∠BDE,
又∵BD=MN,∠MQN=∠BED=90°,
∴ΔMQN≌ΔBED(AAS),
∴MQ=BE=1,
∵点C(0,-2)到对称轴直线x=1的距离也是1,
∴点M与点C(0,-2)重合,
故点M的坐标为(0,-2).
【点睛】
本题是一道有关二次函数的综合题,考查了二次函数的图象和性质,一次函数的解析式求法,勾股定理,全等三角形的判定和性质等.。

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