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2018年河北省中考数学模拟试卷(4)
一、选择题(本大题共16小题,共42分,1-10小题,每小题3分,11-16小题,每小题3分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(3分)实数π,,0,﹣1中,无理数是( )
A.π B. C.0 D.﹣1
2.(3分)已知∠α=35°,则∠α的余角是( )
A.35° B.55° C.65° D.145°
3.(3分)如图,由8个大小相同的正方体组成的几何体的主视图和俯视图,则这个几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
4.(3分)小明向如图所示的正方形ABCD区域内投掷飞镖,点E是以AB为直径的半圆与对角线AC的交点.如果小明投掷飞镖一次,则飞镖落在阴影部分的概率为( )
A. B. C. D.
5.(3分)计算﹣3(x﹣2y)+4(x﹣2y)的结果是( )
A.x﹣2y B.x+2y C.﹣x﹣2y D.﹣x+2y
6.(3分)将抛物线y=2x2向右平移3个单位,再向下平移5个单位,得到的抛物线的表达式为( )
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A.y=2(x﹣3)2﹣5 B.y=2(x+3)2+5 C.y=2(x﹣3)2+5 D.y=2(x+3)2﹣5
7.(3分)下列说法错误的是( )
A.角平分线上的点到角的两边的距离相等
B.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
C.菱形的对角线相等
D.平行四边形是中心对称图形
8.(3分)一副三角板有两个直角三角形,如图叠放在一起,则∠α的度数是( )
A.165° B.120° C.150° D.135°
9.(3分)如图,△ABC的三个顶点分别为A(1,3),B(5,3),C(5,5),若反比例函数y=在第一象限内的图象与△ABC有交点,则k的取值范围是( )
A.1≤k≤15 B.3≤k≤15 C.3≤k≤25 D.15≤k≤25
10.(3分)关于x的不等式组的解集中至少有5个整数解,则整数a的最小值是( )
A.3 B.2 C.1 D.
11.(2分)已知函数y=ax2﹣2ax﹣1(a是常数,a≠0),下列结论正确的是( )
A.当a=1时,函数图象经过点(﹣1,1)
B.当a=﹣2时,函数图象与x轴没有交点
C.若a<0,函数图象的顶点始终在x轴的下方
D.若a>0,则当x≥1时,y随x的增大而增大
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12.(2分)如图所示,底边BC为2,顶角A为120°的等腰△ABC中,DE垂直平分AB于D,则△ACE的周长为( )
A.2+2 B.2+ C.4 D.3
13.(2分)我们知道方程x2+2x﹣3=0的解是x1=1,x2=﹣3,现给出另一个方程(2x+3)2+2(2x+3)﹣3=0,它的解是( )
A.x1=1,x2=3 B.x1=1,x2=﹣3 C.x1=﹣1,x2=3 D.x1=﹣1,x2=﹣3
14.(2分)如图,D是△ABC内一点,BD⊥CD,AD=6,BD=4,CD=3,E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,则四边形EFGH的周长是( )
A.7 B.9 C.10 D.11
15.(2分)如图,在⊙O中,AB是⊙O的直径,AB=10, ==,点E是点D关于AB的对称点,M是AB上的一动点,下列结论:①∠BOE=60°;②∠CED=∠DOB;③DM⊥CE;④CM+DM的最小值是10,上述结论中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
16.(2分)如图,动点P从(0,3)出发,沿箭头所示方向运动,每当碰到矩形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角.当点P第2018次碰到矩形的边时,点P的坐标为( )
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A.(1,4) B.(5,0) C.(7,4) D.(8,3)
二、填空题(本大题共3小题,共10分,17-19小题各3分,19小题有2个空,每空2分)
17.(3分)比较大小:﹣2 ﹣3.
18.(3分)如图,AB∥CD,AE平分∠CAB交CD于点E,若∠C=50°,则∠AED= .
19.(4分)一小球从距地面1m高处自由落下,每次着地后又跳回到原高度的一半再落下.
(1)小球第3次着地时,经过的总路程为 m;
(2)小球第n次着地时,经过的总路程为 m.
三、解答题(本大题共7小题,共计68分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
20.(9分)解不等式组:,并把解集在数轴上表示出来.
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21.(9分)如图,点D,E在△ABC的边BC上,连接AD,AE.①AB=AC;②AD=AE;③BD=CE.以此三个等式中的两个作为命题的题设,另一个作为命题的结论,构成三个命题:①②⇒③:①③⇒②;②③⇒①
(1)以上三个命题是真命题的为 (直接作答);
(2)请选择一个真命题进行证明(先写出所选命题,然后证明).
22.(9分)某篮球运动员去年共参加40场比赛,其中3分球的命中率为0.25,平均每场有12次3分球未投中.
(1)该运动员去年的比赛中共投中多少个3分球?
(2)在其中的一场比赛中,该运动员3分球共出手20次,小亮说,该运动员这场比赛中一定投中了5个3分球,你认为小亮的说法正确吗?请说明理由.
23.(9分)如图,一次函数y=k1x+b(k1≠0)与反比例函数y=(k2≠0)的图象交于点A(﹣1,2),B(m,﹣1).
(1)求这两个函数的表达式;
(2)在x轴上是否存在点P(n,0),使△ABP为直角三角形,请你直接写出P点的坐标.
24.(10分)定义:有一组邻边相等,并且它们的夹角是直角的凸四边形叫做等腰直角四边形.
(1)如图1,等腰直角四边形ABCD,AB=BC,∠ABC=90°,
①若AB=CD=1,AB∥CD,求对角线BD的长.
②若AC⊥BD,求证:AD=CD,
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(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=5,BC=9,点P是对角线BD上一点,且BP=2PD,过点P作直线分别交边AD,BC于点E,F,使四边形ABFE是等腰直角四边形,求AE的长.
25.(10分)如图,已知抛物线y=ax2+2x+c与y轴交于点A(0,6),与x轴交于点B(6,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.
(1)求这条抛物线的表达式;
(2)当点P移动到抛物线的什么位置时,使得∠PAB=90°,求出此时点P的坐标;
(3)当点P从A点出发沿线段AB上方的抛物线向终点B移动,在移动中,点P的横坐标以每秒1个单位长度的速度变动;与此同时,点M以每秒1个单位长度的速度沿AO向终点O移动,点P,M移动到各自终点时停止.当两个动点移动t秒时,求四边形PAMB的面积S关于t的函数表达式,并求t为何值时,S有最大值,最大值是多少?
26.(12分)如图,这一会线段AB=2,MN⊥AB于点M,且AM=BM,P是射线MN上一动点,E,D分别是PA,PB的中点,过点A,M,D的圆与BP的另一交点C(点C在线段BD上),连结AC,DE.
(1)当∠APB=30°时,求∠B的度数;
(2)求证:AB2=BC•PB;
(3)在点P的运动过程中,当MP=4时,取四边形ACDE一边的两端点和线段MP上一点Q,若以这三点为顶点的三角形是直角三角形,且Q为锐角顶点,求所有满足条件的MQ的值.
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参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共16小题,共42分,1-10小题,每小题3分,11-16小题,每小题3分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(3分)实数π,,0,﹣1中,无理数是( )
A.π B. C.0 D.﹣1
【解答】解:A、是无理数;
B、是分数,是有理数,故选项错误;
C、是整数,是有理数,选项错误;
D、是整数,是有理数,选项错误.
故选:A.
2.(3分)已知∠α=35°,则∠α的余角是( )
A.35° B.55° C.65° D.145°
【解答】解:根据定义∠α的余角度数是90°﹣35°=55°.
故选:B.
3.(3分)如图,由8个大小相同的正方体组成的几何体的主视图和俯视图,则这个几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵该组合体共有8个小正方体,俯视图和主视图如图,
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∴该组合体共有两层,第一层有5个小正方体,第二层有三个小正方体,且全位于第二层的最左边,
∴左视图应该是两层,每层两个,
故选:B.
4.(3分)小明向如图所示的正方形ABCD区域内投掷飞镖,点E是以AB为直径的半圆与对角线AC的交点.如果小明投掷飞镖一次,则飞镖落在阴影部分的概率为( )
A. B. C. D.
【解答】解:如图所示:连接BE,
可得,AE=BE,∠AEB=90°,
且阴影部分面积=S△CEB=S△ABC=S正方形ABCD,
故小明投掷飞镖一次,则飞镖落在阴影部分的概率为:.
故选:B.
5.(3分)计算﹣3(x﹣2y)+4(x﹣2y)的结果是( )
A.x﹣2y B.x+2y C.﹣x﹣2y D.﹣x+2y
【解答】解:原式=﹣3x+6y+4x﹣8y=x﹣2y,
故选:A.
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6.(3分)将抛物线y=2x2向右平移3个单位,再向下平移5个单位,得到的抛物线的表达式为( )
A.y=2(x﹣3)2﹣5 B.y=2(x+3)2+5 C.y=2(x﹣3)2+5 D.y=2(x+3)2﹣5
【解答】解:抛物线y=2x2的顶点坐标为(0,0),点(0,0)向右平移3个单位,再向下平移5个单位所得对应点的坐标为(3,﹣5),所以平移得到的抛物线的表达式为y=2(x﹣3)2﹣5.
故选:A.
7.(3分)下列说法错误的是( )
A.角平分线上的点到角的两边的距离相等
B.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
C.菱形的对角线相等
D.平行四边形是中心对称图形
【解答】解:∵角平分线上的点到角的两边的距离相等,
∴选项A正确;
∵直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,
∴选项B正确;
∵菱形的对角线互相垂直,但是不一定相等,
∴选项C不正确;
∵平行四边形是中心对称图形,
∴选项D正确.
故选:C.
8.(3分)一副三角板有两个直角三角形,如图叠放在一起,则∠α的度数是( )
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A.165° B.120° C.150° D.135°
【解答】解:给图中标上∠1、∠2,如图所示.
∵∠1+45°+90°=180°,
∴∠1=45°,
∵∠1=∠2+30°,
∴∠2=15°.
又∵∠2+∠α=180°,
∴∠α=165°.
故选:A.
9.(3分)如图,△ABC的三个顶点分别为A(1,3),B(5,3),C(5,5),若反比例函数y=在第一象限内的图象与△ABC有交点,则k的取值范围是( )
A.1≤k≤15 B.3≤k≤15 C.3≤k≤25 D.15≤k≤25
【解答】解:∵,△ABC的三个顶点分别为A(1,3),B(5,3),C(5,5),反比例函数y=在第一象限内的图象与△ABC有交点,
∴1×3≤k≤5×5,
即3≤k≤25,
故选:C.
10.(3分)关于x的不等式组
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的解集中至少有5个整数解,则整数a的最小值是( )
A.3 B.2 C.1 D.
【解答】解:,
解①得x≤a,
解②得x>﹣a.
则不等式组的解集是﹣a<x≤a.
∵不等式至少有5个整数解,则a+a>4,
解得a>.
a的最小值是2.
故选:B.
11.(2分)已知函数y=ax2﹣2ax﹣1(a是常数,a≠0),下列结论正确的是( )
A.当a=1时,函数图象经过点(﹣1,1)
B.当a=﹣2时,函数图象与x轴没有交点
C.若a<0,函数图象的顶点始终在x轴的下方
D.若a>0,则当x≥1时,y随x的增大而增大
【解答】解:A、当a=1时,函数解析式为y=x2﹣2x﹣1,
当x=﹣1时,y=1+2﹣1=2,
∴当a=1时,函数图象经过点(﹣1,2),
∴A选项不符合题意;
B、当a=﹣2时,函数解析式为y=﹣2x2+4x﹣1,
令y=﹣2x2+4x﹣1=0,则△=42﹣4×(﹣2)×(﹣1)=8>0,
∴当a=﹣2时,函数图象与x轴有两个不同的交点,
∴B选项不符合题意;
C、∵y=ax2﹣2ax﹣1=a(x﹣1)2﹣1﹣a,
∴二次函数图象的顶点坐标为(1,﹣1﹣a),
当﹣1﹣a<0时,有a>﹣1,
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∴C选项不符合题意;
D、∵y=ax2﹣2ax﹣1=a(x﹣1)2﹣1﹣a,
∴二次函数图象的对称轴为x=1.
若a>0,则当x≥1时,y随x的增大而增大,
∴D选项符合题意.
故选:D.
12.(2分)如图所示,底边BC为2,顶角A为120°的等腰△ABC中,DE垂直平分AB于D,则△ACE的周长为( )
A.2+2 B.2+ C.4 D.3
【解答】解:过A作AF⊥BC于F,
∵AB=AC,∠A=120°,
∴∠B=∠C=30°,BF=CF=,
∵=,
∴AB=AC=2,
∵DE垂直平分AB,
∴BE=AE,
∴AE+CE=BC=2,
∴△ACE的周长=AC+AE+CE=AC+BC=2+2,
故选:A.
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13.(2分)我们知道方程x2+2x﹣3=0的解是x1=1,x2=﹣3,现给出另一个方程(2x+3)2+2(2x+3)﹣3=0,它的解是( )
A.x1=1,x2=3 B.x1=1,x2=﹣3 C.x1=﹣1,x2=3 D.x1=﹣1,x2=﹣3
【解答】解:把方程(2x+3)2+2(2x+3)﹣3=0看作关于2x+3的一元二次方程,
所以2x+3=1或2x+3=﹣3,
所以x1=﹣1,x2=﹣3.
故选:D.
14.(2分)如图,D是△ABC内一点,BD⊥CD,AD=6,BD=4,CD=3,E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,则四边形EFGH的周长是( )
A.7 B.9 C.10 D.11
【解答】解:∵BD⊥DC,BD=4,CD=3,由勾股定理得:BC==5,
∵E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,
∴HG=BC=EF,EH=FG=AD,
∵AD=6,
∴EF=HG=2.5,EH=GF=3,
∴四边形EFGH的周长是EF+FG+HG+EH=2×(2.5+3)=11.
故选:D.
15.(2分)如图,在⊙O中,AB是⊙O的直径,AB=10, ==,点E是点D关于AB的对称点,M是AB上的一动点,下列结论:①∠BOE=60°;②∠CED=∠DOB;③DM⊥CE;④CM+DM的最小值是10,上述结论中正确的个数是( )
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A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:∵==,点E是点D关于AB的对称点,
∴=,
∴∠DOB=∠BOE=∠COD==60°,∴①正确;
∠CED=∠COD==30°=,∴②正确;
∵的度数是60°,
∴的度数是120°,
∴只有当M和A重合时,∠MDE=60°,
∵∠CED=30°,
∴只有M和A重合时,DM⊥CE,∴③错误;
做C关于AB的对称点F,连接CF,交AB于N,连接DF交AB于M,此时CM+DM的值最短,等于DF长,
连接CD,
∵===,并且弧的度数都是60°,
∴∠D==60°,∠CFD==30°,
∴∠FCD=180°﹣60°﹣30°=90°,
∴DF是⊙O的直径,
即DF=AB=10,
∴CM+DM的最小值是10,∴④正确;
故选:C.
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16.(2分)如图,动点P从(0,3)出发,沿箭头所示方向运动,每当碰到矩形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角.当点P第2018次碰到矩形的边时,点P的坐标为( )
A.(1,4) B.(5,0) C.(7,4) D.(8,3)
【解答】解:如图,经过6次反弹后动点回到出发点(0,3),
∵2018÷6=336…2,
∴当点P第2018次碰到矩形的边时为第336个循环组的第2次反弹,
点P的坐标为(7,4).
故选:C.
二、填空题(本大题共3小题,共10分,17-19小题各3分,19小题有2个空,每空2分)
17.(3分)比较大小:﹣2 > ﹣3.
【解答】解:在两个负数中,绝对值大的反而小,可求出﹣2>﹣3.
故答案为:>.
18.(3分)如图,AB∥CD,AE平分∠CAB交CD于点E,若∠C=50°,则∠AED= 115° .
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【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠C+∠CAB=180°,
∵∠C=50°,
∴∠CAB=180°﹣50°=130°,
∵AE平分∠CAB,
∴∠EAB=65°,
∵AB∥CD,
∴∠EAB+∠AED=180°,
∴∠AED=180°﹣65°=115°,
故答案为:115°.
19.(4分)一小球从距地面1m高处自由落下,每次着地后又跳回到原高度的一半再落下.
(1)小球第3次着地时,经过的总路程为 2.5 m;
(2)小球第n次着地时,经过的总路程为 3﹣()n﹣2 m.
【解答】解:(1)由题意可得,
小球第3次着地时,经过的总路程为:1+=2.5(m),
故答案为:2.5;
(2)由题意可得,小球第n次着地时,经过的总路程为:1+2[]=3﹣()n﹣2,
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故答案为:3﹣()n﹣2.
三、解答题(本大题共7小题,共计68分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
20.(9分)解不等式组:,并把解集在数轴上表示出来.
【解答】解:
∵解不等式①得:x≥3,
解不等式②得:x<4,
∴不等式组的解集是3≤x<4,
在数轴上表示为.
21.(9分)如图,点D,E在△ABC的边BC上,连接AD, AE.①AB=AC;②AD=AE;③BD=CE.以此三个等式中的两个作为命题的题设,另一个作为命题的结论,构成三个命题:①②⇒③:①③⇒②;②③⇒①
(1)以上三个命题是真命题的为 ①②⇒③,①③⇒②,②③⇒① (直接作答);
(2)请选择一个真命题进行证明(先写出所选命题,然后证明).
【解答】解:(1)①②⇒③,①③⇒②,②③⇒①,
(2)选择①③⇒②,
证明:∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
在△ABD和△ACE中,
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∵
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴AD=AE.
22.(9分)某篮球运动员去年共参加40场比赛,其中3分球的命中率为0.25,平均每场有12次3分球未投中.
(1)该运动员去年的比赛中共投中多少个3分球?
(2)在其中的一场比赛中,该运动员3分球共出手20次,小亮说,该运动员这场比赛中一定投中了5个3分球,你认为小亮的说法正确吗?请说明理由.
【解答】解:(1)设该运动员共出手x个3分球,根据题意,得
=12,
解得x=640,
0.25x=0.25×640=160(个),
答:运动员去年的比赛中共投中160个3分球;
(2)小亮的说法不正确;
3分球的命中率为0.25,是40场比赛来说的平均水平,而在其中的一场比赛中,命中率并不一定是0.25,所以该运动员这场比赛中不一定投中了5个3分球.
23.(9分)如图,一次函数y=k1x+b(k1≠0)与反比例函数y=(k2≠0)的图象交于点A(﹣1,2),B(m,﹣1).
(1)求这两个函数的表达式;
(2)在x轴上是否存在点P(n,0),使△ABP为直角三角形,请你直接写出P点的坐标.
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【解答】解:(1)把A(﹣1,2)代入y=得:2=
∴k2=2×(﹣1)=﹣2
∴y=﹣
把B(m,﹣1)代入y=﹣得:m=2,
∴B(2,﹣1)
把(﹣1,2),B(2,﹣1)分别代入y=k1x+b得:
∴
∴y=﹣x+1
(2)解:∵A(﹣1,2),B(2,﹣1),P(n,0),
∴AB2=18,AP2=(n+1)2+4,BP2=(n﹣2)2+1,
∵△ABP为直角三角形,
∴①当∠ABP=90°时,AB2+BP2=AP2,
∴18+(n﹣2)2+1=(n+1)2+4,
∴n=3,
∴P(3,0),
②当∠BAP=90°时,AB2+AP2=BP2,
∴18+(n+1)2+4=(n﹣2)2+1,
∴n=﹣3,
∴P(﹣3,0),
③当∠APB=90°时,AP2+BP2=AB2,
∴(n+1)2+4+(n﹣2)2+1=18,
∴n=,
∴P(,0)或(,0)
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即:P点的坐标(3,0)、(﹣3,0)、(,0)或(,0).
24.(10分)定义:有一组邻边相等,并且它们的夹角是直角的凸四边形叫做等腰直角四边形.
(1)如图1,等腰直角四边形ABCD,AB=BC,∠ABC=90°,
①若AB=CD=1,AB∥CD,求对角线BD的长.
②若AC⊥BD,求证:AD=CD,
(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=5,BC=9,点P是对角线BD上一点,且BP=2PD,过点P作直线分别交边AD,BC于点E,F,使四边形ABFE是等腰直角四边形,求AE的长.
【解答】解:(1)①∵AB=CD=1,AB∥CD,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形,
∵∠ABC=90°,
∴四边形ABCD是正方形,
∴BD=AC==.
②如图1中,连接AC、BD.
∵AB=BC,AC⊥BD,
∴∠ABD=∠CBD,
∵BD=BD,
∴△ABD≌△CBD,
∴AD=CD.
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(2)若EF⊥BC,则AE≠EF,BF≠EF,
∴四边形ABFE表示等腰直角四边形,不符合条件.
若EF与BC不垂直,
①当AE=AB时,如图2中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,
∴AE=AB=5.
②当BF=AB时,如图3中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,
∴BF=AB=5,
∵DE∥BF,
∴DE:BF=PD:PB=1:2,
∴DE=2.5,
∴AE=9﹣2.5=6.5,
综上所述,满足条件的AE的长为5或6.5.
25.(10分)如图,已知抛物线y=ax2+2x+c与y轴交于点A(0,6),与x轴交于点B(6,0),点P是线段AB上方抛物线上的一个动点.
(1)求这条抛物线的表达式;
(2)当点P移动到抛物线的什么位置时,使得∠PAB=90°,求出此时点P的坐标;
(3)当点P从A点出发沿线段A
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B上方的抛物线向终点B移动,在移动中,点P的横坐标以每秒1个单位长度的速度变动;与此同时,点M以每秒1个单位长度的速度沿AO向终点O移动,点P,M移动到各自终点时停止.当两个动点移动t秒时,求四边形PAMB的面积S关于t的函数表达式,并求t为何值时,S有最大值,最大值是多少?
【解答】解:(1)根据题意,把A(0,6),B(6,0)代入抛物线解析式可得:
,
解得:,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+6,
(2)如图1,过P作PC⊥y轴于点C,
∵OA=OB=6,
∴∠OAB=45°,
∴当∠PAB=90°时,∠PAC=45°,
PC=AC,
设PC=m,则AC=m,故P(m,6+m),
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把P点坐标代入抛物线解析式可得:6+m=﹣m2+2m+6,
解得:m=0或m=2,
经检验,P(0,6)与点A重合,不合题意舍去,
故所求P点坐标为:(2,8),
∵y=﹣x2+2x+6=﹣(x﹣2)2+8,
∴抛物线的顶点坐标为(2,8),
∴此时点P(2,8)是抛物线的顶点.
(3)当两个动点移动t秒时,则P(t,﹣t2+2t+6),M(0,6﹣t),
如图2,作PE⊥x轴于点E,交AB于点F,则EF=EB=6﹣t,
∴F(t,6﹣t),
∴FP=﹣t2+2t+6﹣(6﹣t)=﹣t2+3t,
∵点A到PE的距离竽OE,点B到PE的距离等于BE,
∴S△PAB=FP•OE+FP•BE=FP•(OE+BE)=FP•OB=×(﹣t2+3t)×6=﹣t2+9t,且S△AMB=AM•OB=×t×6=3t,
∴S=S四边形PAMB=S△PAB+S△AMB=﹣t2+12t=﹣(t﹣4)2+24,
∴当t=4时,S有最大值,最大值为24.
26.(12分)如图,这一会线段AB=2,MN⊥
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AB于点M,且AM=BM,P是射线MN上一动点,E,D分别是PA,PB的中点,过点A,M,D的圆与BP的另一交点C(点C在线段BD上),连结AC,DE.
(1)当∠APB=30°时,求∠B的度数;
(2)求证:AB2=BC•PB;
(3)在点P的运动过程中,当MP=4时,取四边形ACDE一边的两端点和线段MP上一点Q,若以这三点为顶点的三角形是直角三角形,且Q为锐角顶点,求所有满足条件的MQ的值.
【解答】解:(1)∵MN⊥AB,AM=BM,
∴PA=PB,
∴∠PAB=∠B,
∵∠APB=30°,
∴∠B=75°,
(2)如图1,连接MD,
∵MD为△PAB的中位线,
∴MD∥AP,
∴∠MDB=∠APB,
∵∠BAC=∠MDC=∠APB,
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又∵∠BAP=180°﹣∠APB﹣∠B,∠ACB=180°﹣∠BAC﹣∠B,
∴∠BAP=∠ACB,
∵∠BAP=∠B,
∴∠ACB=∠B,
∴AC=AB,由(1)可知PA=PB,
∴△ABC∽△PBA,
∴=,
∴AB2=BC•PB;
∴AC=AB;
(3)如图2,记MP与圆的另一个交点为R,
∵MD是Rt△MBP的中线,
∴DM=DP,
∴∠DPM=∠DMP=∠RCD,
∴RC=RP,
∵∠ACR=∠AMR=90°,
∴AM2+MR2=AR2=AC2+CR2,
∴12+MR2=22+PR2,
∴12+(4﹣PR)2=22+PR2,
∴PR=,
∴MR=,
Ⅰ.当∠ACQ=90°时,AQ为圆的直径,
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∴Q与R重合,
∴MQ=MR=;
Ⅱ.如图3,当∠QCD=90°时,
在Rt△QCP中,PQ=2PR=,
∴MQ=;
Ⅲ.如图4,当∠QDC=90°时,
∵BM=1,MP=4,
∴BP=,
∴DP=BP=,
∵cos∠MPB==,
∴PQ=,
∴MQ=;
Ⅳ.如图5,当∠AEQ=90°时,
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由对称性可得∠AEQ=∠BDQ=90°,
∴MQ=;
综上所述,MQ的值为或或.
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