江苏省常州市中考数学试题--解析版
江苏技术师范学院-初三班主任计划
江苏省常州市中考数学试卷
试题解析
一、选择题(本大题共8小
题,每小题2分,共16分。在每小题所给出的四个选项中,只有一项是正确的)
1.(2分)﹣3的相反数是( )
A.
1
3
B.
1
3
C.3 D.﹣3
【分析】根据相反数的定义:只有符号不同的两个数称互为相反数计算即可.
【解答】解:(﹣3)+3=0.
故选:
C
.
【点评】本题主要考查了相反数的定义,根据相反数的定义做出判断,属于基础题,比较简单.
2.(2分)若代数式
A.
x
=﹣1
x1
有意义,则实数
x
的取值范围是( )
x3
B.
x
=3 C.
x
≠﹣1
D.
x
≠3
【分析】分式有意义的条件是分母不为0.
【解答】解:∵代数式
∴
x
﹣3≠0,
∴
x
≠3.
故选:
D
.
【点评】本题运用了分式有意义的条件知识点,关键要知道分母不为0是分式有意义的条件.
3.(2分)如图是某几何体的三视图,该几何体是( )
x1
有意义,
x3
A.圆柱 B.正方体 C.圆锥 D.球
【分析】通过俯视图为圆得到几何体为圆柱或球,然后通过主视图和左视图可判断几何体为圆锥.
【解答】解:该几何体是圆柱.
故选:
A
.
【点评】本题考查了
由三视图判断几何体:由三视图想象几何体的形状,首先,应分别根据主视图、俯视图和左视
图想象几何
体的前面、上面和左侧面的形状,然后综合起来考虑整体形状.熟记一些简单的几何体的三视图对复杂
几
何体的想象会有帮助.
4.(2分)如图,在线段
PA
、
PB
、<
br>PC
、
PD
中,长度最小的是( )
A.线段
PA
B.线段
PB
C.线段
PC
D.线段
PD
【分析】由垂线段最短可解.
【解答】解:由直线外一点到直线上所有点的连线中,垂线段最短,可知答案为
B
.
故选:
B
.
【点评】本题考查的是直线外一点到直线上所有点的连线中,垂
线段最短,这属于基本的性质定理,属于简单题.
5.(2分)若△
ABC
~△A
′
B
'
C
′,相似比为1:2,则△
ABC
与△
A
'
B
′
C
'的周长的比为( )
A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4
【分析】直接利用相似三角形的性质求解.
【解答】解:∵△
ABC
~△<
br>A
′
B
'
C
′,相似比为1:2,
∴△
A
BC
与△
A
'
B
′
C
'的周长的比为1:2.
故选:
B
.
【点评】本题考查了相似三角形的性质:相似三角形的对应角相
等,对应边的比相等.相似三角形(多边形)的周
长的比等于相似比;相似三角形的对应线段(对应中线
、对应角平分线、对应边上的高)的比也等于相似比.相似
三角形的面积的比等于相似比的平方.
6.(2分)下列各数中与2+
3
的积是有理数的是( )
A.2+
3
B.2 C.
3
D.2﹣
3
【分析】利用平方差公式可知与2+
3
的积是有理数的为2-
3
;
【解答】解:∵(2+
3
)(2﹣
3
)=4﹣3=1;
故选:
D
.
【点评】本题考查分母有理化;熟练掌握利用平方差公式求无理数的无理化因子是解题的关键.
7.(2分)判断命题“如果
n
<1,那么
n
﹣1<0”是假命题,只需举
出一个反例.反例中的
n
可以为( )
A.﹣2
B.﹣
2
1
2
2
C.0 D.
1
2
【分析】反例中的
n
满足
n
<1,使
n
﹣1
≥0,从而对各选项进行判断.
【解答】解:当
n
=﹣2时,满足
n
<1,但
n
﹣1=3>0,
所以判断命题“如果
n
<1,那么<
br>n
﹣1<0”是假命题,举出
n
=﹣2.
故选:
A
.
2
2
【点评】本题
考查了命题与定理:命题的“真”“假”是就命题的内容而言.任何一个命题非真即假.要说明一个
命题
的正确性,一般需要推理、论证,而判断一个命题是假命题,只需举出一个反例即可.
8.(2分)随
着时代的进步,人们对
PM
2.5(空气中直径小于等于2.5微米的颗粒)的关注日益密切.
某市一天中
PM
2.5
的值
y
1
(
ug
<
br>m
)随时间
t
(
h
)的变化如图所示,设
y
2
表示0时到
t
时
PM
2.5的值的极差(即0时到
t时
PM
2.5的
最大值与最小值的差),则
y
2
与t
的函数关系大致是( )
3
A. B.
C. D.
【分析】根据极差的定义,分别从
t
=0、0<
t
≤10、10<<
br>t
≤20及20<
t
≤24时,极差
y
2
随
t
的变化而变化的情况,
从而得出答案.
【解答】解:当
t
=0时,极差
y
2
=85﹣85=0,
当0<
t
≤10时,极差
y
2
随
t
的增大
而增大,最大值为43;
当10<
t
≤20时,极差
y
2
随
t
的增大保持43不变;
当20<
t
≤24时,极差
y
2
随
t
的增大而增大,最大值为98;
故选:
B
.
【点评】本题主要考查极差,解题的关键是掌握极差的定义及函数图象定义与画法.
二、填空
题(本大题共10小题,每小题2分,共20分。不需写出解答过程,请把答案直接填写在答题卡相应位置上)
9.(2分)计算:
a
÷
a
= .
【分析】直接利用同底数幂的除法运算法则计算得出答案.
【解答】解:
a
÷
a
=
a
.
故答案为:
a
.
【点评】此题主要考查了同底数幂的除法运算,正确掌握运算法则是解题关键.
10.(2分)4的算术平方根是 .
【分析】根据算术平方根的含义和求法,求出4的算术平方根是多少即可.
【解答】解:4的算术平方根是2.
2
32
3
故答案为:2.
【点评】此题主要考查了算术平方根的性质和应用,要熟练掌握,解答此题的
关键是要明确:①被开方数
a
是非负
数;②算术平方根
a
本身是非负
数.求一个非负数的算术平方根与求一个数的平方互为逆运算,在求一个非负数的
算术平方根时,可以借
助乘方运算来寻找.
11.(2分)分解因式:
ax
﹣4
a
=
.
【分析】先提取公因式
a
,再对余下的多项式利用平方差公式继续分解.
【解答】解:
ax
﹣4
a
,
=
a
(
x
﹣4),
=
a
(
x
+2)(
x
﹣2).
【点评】
本题考查用提公因式法和公式法进行因式分解的能力,一个多项式有公因式首先提取公因式,然后再用其
他方法进行因式分解,同时因式分解要彻底,直到不能分解为止.
12.(2分)如果∠α=35°,那么∠α的余角等于 °.
【分析】若两角互余,则两角和为90°,从而可知∠α的余角为90°减去∠α,从而可解.
【解答】解:∵∠α=35°,
∴∠α的余角等于90°﹣35°=55°
故答案为:55.
【点评】本题考查的两角互余的基本概念,题目属于基础概念题,比较简单.
13.(2分)
如果
a
﹣
b
﹣2=0,那么代数式1+2
a
﹣2
b
的值是 .
【分析】将所求式子化简后再将已知条件中
a
﹣
b
=2整体代入即可求值;
【解答】解:∵
a
﹣
b
﹣2=0,
∴
a
﹣
b
=2,
∴1+2
a
﹣2
b
=1+2(
a
﹣
b
)=1+4=5;
故答案为5.
【点评】本题考查代数式求值;熟练掌握整体代入法求代数式的值是解题的关键.
14.(2分)平面直角坐标系中,点
P
(﹣3,4)到原点的距离是 . 【分析】作
PA
⊥
x
轴于
A
,则
PA
=4,
OA
=3,再根据勾股定理求解.
【解答】解:作
PA
⊥<
br>x
轴于
A
,则
PA
=4,
OA
=3.
则根据勾股定理,得
OP
=5.
故答案为5.
【点评】此题考查
了点的坐标的知识以及勾股定理的运用.点到
x
轴的距离即为点的纵坐标的绝对值.
2
2
2
x1
15.(2分)若
是关于
x
、
y
的二元一次方程
ax
+
y
=3的解,则<
br>a
= .
y2
【分析】把
x1
代入二元一次方程
ax
+
y
=3中即可
求
a
的值.
y2
x1
代入二元一次方程
ax
+
y
=3中,
y2
【解答】解:把
a
+2=3,解得
a
=1.
故答案是:1.
【点评】本题运用了二元一次方程的解的知识点,运算准确是解决此题的关键.
16.(2分
)如图,
AB
是⊙
O
的直径,
C
、
D
是⊙
O
上的两点,∠
AOC
=120°,则∠
CDB
=
°.
【分析】先利用邻补角计算出∠
BOC
,然后根据圆周角定理得到∠
CDB
的度数.
【解答】解:∵∠
BOC
=180°﹣∠
AOC
=180°﹣120°=60°,
∴∠
CDB
=
1
∠
BOC
=30°.
2
故答案为30.
【点评】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所
对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的
一半.
17.(2分)如图,半径为
3
的⊙
O
与边长为8的等边三角形
ABC
的两边
AB
、
BC
都相切,连接
OC
,则tan∠
OCB
=
3
.
5
【分析】根据切线长定理得出∠
OBC
=∠
OBA
=
角形
OCD
即可求得tan∠
OCB
的值.
【解答】解:连接
OB
,作
OD
⊥
BC
于
D
,
∵⊙
O
与等边三角形
ABC
的两边
AB
、
BC
都相切,
∴∠
OBC
=∠
OBA<
br>=
∴tan∠
OBC
=
1
∠
ABC
=30°
,解直角三角形求得
BD
,即可求得
CD
,然后解直角三
2
1
∠
ABC
=30°,
2
OD
,
BD
∴
BD
=
OD
3
==3,
tan30
o
3
3
∴
CD
=
BC
﹣
BD
=8﹣
3=5,
∴tan∠
OCB
=
3
OD
=.
5
CD
故答案为
3
.
5
【点评】本题
考查了切线的性质,等边三角形的性质,解直角三角形等,作出辅助线构建直角三角形是解题的关键.
18.(2分)如图,在矩形
ABCD
中,
AD
=3
AB
=
3
10
,点
P
是
AD
的中点,点
E
在BC
上,
CE
=2
BE
,点
M
、
N<
br>在线段
BD
上.若△
PMN
是等腰三角形且底角与∠
DEC<
br>相等,则
MN
= 6或
15
.
8
【解答】解:①作
PF
⊥
MN
于
F
,如图所示:
则∠
PFM
=∠
PFN
=90°,
∵四边形
ABCD
是矩形,
∴
AB
=
CD
,
BC
=
AD
=3
AB
=3
10
,∠<
br>A
=∠
C
=90°,
∴
AB
=
CD
=
10
,
BD
=
∵点
P
是
AD
的中点,
∴
PD
=
AB
2
AD
2
=10,
310
1
AD
=,
2
2
∵∠
PDF
=∠
BDA
,
∴△
PDF
∽△
BDA
,
310
PF
PFPD
2
, ∴=,即
10
ABBD
10
解得:
PF
=
3
,
2
∵
CE
=2
BE
,
∴
BC
=
AD
=3
BE
,
∴
BE
=
CD
,
∴
CE
=2
CD
,
∵△
PMN
是等腰三
角形且底角与∠
DEC
相等,
PF
⊥
MN
,
∴<
br>MF
=
NF
,∠
PNF
=∠
DEC
,
∵∠
PFN
=∠
C
=90°,
∴△
PNF
∽△
DEC
,
∴
NFCE
==2,
PFCD
∴
NF
=2
PF
=3,
∴
MN
=2
NF
=6;
②MN为等腰△PMN的腰时,作PF⊥BD于F,如图2所示,
由①得:PF=
3
,MF=3,
2
2
设MN=PN=x,则FN=3-x,
3
在Rt△PNF中,
3x
2
x<
br>2
,
2
1515
,即MN=,
88
15
综上所述,MN的长为6或。
8
15
故答案为:6或.
8
解得:
x
【点评】
本题考查了矩形的性质、等腰三角形的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识;熟练掌握矩形的
性质和等腰三角形的性质,证明三角形相似是解题的关键.
三、解答题(本大题共10小题,共84
分。请在答题卡指定区域内作答,如无特殊说明,解答应写出文字说明、演算
步骤或推理过程)
19.(8分)计算:
(1)π+(
0
1
﹣12
)﹣(
3
);
2
(2)(
x
﹣1)(
x
+1)﹣
x
(
x
﹣1).
【分析】根据零指数幂,负指数幂,多项式乘以多项式(单项式)的运算法则准确计算即可;
【解答】解:(1)π+(
0
1
﹣12
)﹣(
3
)=1+2
﹣3=0;
2
22
(2)(
x
﹣1)(
x
+1)
﹣
x
(
x
﹣1)=
x
﹣1﹣
x
+
x
=
x
﹣1;
【点评】本题考查实数的运算,整式的运算;熟练掌握零指数
幂,负指数幂,多项式乘以多项式(单项式)的运算
法则是解题的关键.
x1>
0
20.(6分)解不等式组
并把解集在数轴上表示出来.
3x8-
x
【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
、大大小小无解了确定
不等式组的解集.
【解答】解:解不等式
x
+1>0,得:
x
>﹣1,
解不等式3
x
﹣8≤﹣
x
,得:
x
≤2,
∴不等式组的解集为﹣1<
x
≤2,
将解集表示在数轴上如下:
【点评】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.
21.(8分)如图,
把平行四边形纸片
ABCD
沿
BD
折叠,点
C
落在点
C
′处,
BC
′与
AD
相交于点
E
.
(1)连接
AC
′,则
AC
′与
BD
的位置关系是
;
(2)
EB
与
ED
相等吗?证明你的结论.
【分析】(1)根据
AD
=
C
'
B
,
ED
=
EB
,即可得到
AE
=
C
'
E
,再根
据三角形内角和定理,即可得到∠
EAC
'=∠
EC
'
A
=
∠
EBD
=∠
EDB
,进而得出
AC
'∥
BD
;
(2)依据平行线的性质以及折叠的性质,即可得到∠
EDB
=∠<
br>EBD
,进而得出
BE
=
DE
.
【解答】解:(1
)连接
AC
′,则
AC
′与
BD
的位置关系是
AC
′∥
BD
,
故答案为:
AC
′∥
BD
;
(2)
EB
与
ED
相等.
由折叠可得,∠
CBD
=∠
C
'
BD
,
∵
AD
∥
BC
,
∴∠
ADB
=∠
CBD
,
∴∠
EDB
=∠
EBD
,
∴
BE
=
DE
.
【点评】本题主要考查了折叠
问题以及平行四边形的性质,折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的
形状和大小不变,位
置变化,对应边和对应角相等.
22.(8分)在“慈善一日捐”活动中,为了解某校学生的捐款情况
,抽样调查了该校部分学生的捐款数(单位:元),
并绘制成下面的统计图.
(1)本次调查的样本容量是 ,这组数据的众数为 元;
(2)求这组数据的平均数;
(3)该校共有600名学生参与捐款,请你估计该校学生的捐款总数.
【分析】
(1)由题意得出本次调查的样本容量是6+11+8+5=30,由众数的定义即可得出结果;
(2)由加权平均数公式即可得出结果;
(3)由总人数乘以平均数即可得出答案.
【解答】解:(1)本次调查的样本容量是6+11+8+5=30,这组数据的众数为10元;
故答案为:30,10;
(2)这组数据的平均数为
651110815520
=12(元);
30
(3)估计该校学生的捐款总数为600×12=7200(元).
【点评】此
题考查的是条形统计图的综合运用.读懂统计图,从统计图中得到必要的信息是解决问题的关键.条形
统
计图能清楚地表示出每个项目的数据.本题也考查了平均数、中位数、众数的定义以及利用样本估计总体的思想.
23.(8分)将图中的
A
型(正方形)、
B
型(菱形)、
C
型(等腰直角三角形)纸片分别放在3个盒子中,盒子的形
状、大小、质地都相同,再将这3个盒子装入一只不透明的袋子中.
(1)搅匀后从中摸出1个盒子,盒中的纸片既是轴对称图形又是中心对称图形的概率是 ;
(2)搅匀后先从中摸出1个盒子(不放回),再从余下的2个盒子中摸出1个盒子,把摸出的2个盒中的纸片
长
度相等的边拼在一起,求拼成的图形是轴对称图形的概率.(不重叠无缝隙拼接)
【分析】
(1)依据搅匀后从中摸出1个盒子,可能为
A
型(正方形)、
B
型(菱形)
或
C
型(等腰直角三角形)这
3种情况,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的有2
种,即可得到盒中的纸片既是轴对称图形又是中心对称图
形的概率;
(2)依据共有6种等可
能的情况,其中拼成的图形是轴对称图形的情况有2种:
A
和
C
,
C
和
A
,即可得到拼成的
图形是轴对称图形的概率.
【解答】解:(
1)搅匀后从中摸出1个盒子,可能为
A
型(正方形)、
B
型(菱形)或C
型(等腰直角三角形)这
3种情况,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的有2种,
∴盒中的纸片既是轴对称图形又是中心对称图形的概率是
故答案为:
2
;
3
2
;
3
(2)画树状图为:
共有6种等可
能的情况,其中拼成的图形是轴对称图形的情况有2种:
A
和
C
,
C
和
A
,
∴拼成的图形是轴对称图形的概率为
21
.
63
【点评
】本题主要考查了概率公式,列举法(树形图法)求概率的关键在于列举出所有可能的结果,列表法是一种,但当一个事件涉及三个或更多元素时,为不重不漏地列出所有可能的结果,通常采用树形图.
24
.(8分)甲、乙两人每小时共做30个零件,甲做180个零件所用的时间与乙做120个零件所用的时间相等
.甲、
乙两人每小时各做多少个零件?
【分析】设甲每小时做
x
个零件,则
乙每小时做(30﹣
x
)个零件,根据关键语句“甲做180个零件所用的时间与
乙做
120个零件所用的时间相等”列出方程,再求解即可.
【解答】解:设甲每小时做
x
个零件,则乙每小时做(30﹣
x
)个零件,
由题意得:
180120
,
x30x
解得:
x
=18,
经检验:
x
=18是原分式方程的解,
则30﹣18=12(个).
答:甲每小时做18个零件,则乙每小时做12个零件.
【点评】此题主要考查了分式方程的
应用,关键是正确理解题意,找出题目中的等量关系,列出方程,注意检验.
25.(8分)如图,在
▱
OABC
中,
OA
=2
2
,∠
AOC
=
45°,点
C
在
y
轴上,点
D
是
BC
的中
点,反比例函数
y
=
>0)的图象经过点
A
、
D
.
(1)求
k
的值;
(2)求点
D
的坐标.
k
(
x
x
【分析】(1)根据已知条件求出
A
点坐标即可;
(2)四边形
O
ABC
是平行四边形
OABC
,则有
AB
⊥
x
轴,
可知
B
的横纵标为2,
D
点的横坐标为1,结合解析式即可
求解;
【解答】解:(1)∵
OA
=2
2
,∠
AOC
=4
5°,
∴
A
(2,2),
∴
k
=4,
∴
y
=
4
;
x
(2)四边形
OABC
是平行四边形
OABC
,
∴
AB
⊥
x
轴,
∴
B
的横纵标为2,
∵点
D
是
BC
的中点,
∴
D
点的横坐标为1,
∴
D
(1,4);
【点
评】本题考查反比例函数的图象及性质,平行四边形的性质;利用平行四边形的性质确定点
B
的
横坐标是解题
的关键.
26.(10分)【阅读】
数学中,常对同一个量(图形的
面积、点的个数、三角形的内角和等)用两种不同的方法计算,从而建立相等关系,
我们把这一思想称为
“算两次”.“算两次”也称做富比尼原理,是一种重要的数学思想.
【理解】
(1)如图1,两个边长分别为
a
、
b
、
c
的直角三角形和一个两条直角边都是
c
的直角三角形拼成一个梯形.用两种
不同的方法计算梯形的面积,并写出你发现的结论;
(2)如图2,
n
行
n
列的棋子排成一个正方形,用两种不同的方法计算棋子的个数,可得等式:
n
=
;
【运用】
(3)
n
边形有
n
个顶点,在它的内部再画
m
个点,以(
m
+
n
)个点为顶点,把
n
边形剪成若干个三角形,设最多可
以剪得
y
个这样的三角形.当
n
=
3,
m
=3时,如图3,最多可以剪得7个这样的三角形,所以
y
=7.
①当
n
=4,
m
=2时,如图4,
y
=
;当
n
=5,
m
= 时,
y
=9;
②对于一
般的情形,在
n
边形内画
m
个点,通过归纳猜想,可得
y
=
(用含
m
、
n
的代数式表示).请对同
一个量用算两次的方法说明你
的猜想成立.
2
【分析】(1)此等腰梯形的面积有三部分组成,利用等腰梯形的
面积等于三个直角三角形的面积之和列出方程并
整理.
(2)由图可知
n
行
n
列的棋子排成一个正方形棋子个数为
n
,每层棋子分别为1,3,5,7,
…,2
n
﹣1.故可得用
两种不同的方法计算棋子的个数,即可解答.
(3)根据探画出图形究不难发现,三角形内部每增加一个点,分割部分增加2部分,即可得出结论.
【解答】解:(1)有三个Rt△其面积分别为
ab
,
直角梯形的面积为2
11
ab
和
c
2
.
22
1
(
a
+
b
)(
a
+
b
).
2
1111
2
由图形可知:(
a
+
b
)(
a
+
b
)=
ab
+
ab
+
c
2222
整理得(
a
+
b
)=2
ab
+
c
,
a
+
b
+2
ab
=2
ab
+
c
,
∴
a
+
b
=
c
. 故结论为:直角长分别为
a
、
b
斜边为
c
的直角三角形
中
a
+
b
=
c
.
(2)
n
行<
br>n
列的棋子排成一个正方形棋子个数为
n
,每层棋子分别为1,3,5,7,…
,2
n
﹣1.
由图形可知:
n
=1+3+5+7+…+2
n
﹣1.
故答案为1+3+5+7+…+2
n
﹣1.
(3)①如图4,当
n
=4,
m
=2时,
y
=6,
2
2
222
222
22222
如图5,当
n
=5,
m
=3时,
y
=9.
②方法1.对于一般的情形,在
n
边形内画
m
个点,第一个点将多边形分成
了
n
个三角形,以后三角形内部每增加
一个点,分割部分增加2部分,故可得
y
=
n
+2(
m
﹣1).
方法2.以△
ABC<
br>的二个顶点和它内部的
m
个点,共(
m
+3)个点为顶点,可把△ABC
分割成3+2(
m
﹣1)个互不重
叠的小三角形.以四边形的4个
顶点和它内部的
m
个点,共(
m
+4)个点为顶点,可把四边形分割成4+2
(
m
﹣1)个
互不重叠的小三角形.故以
n
边形的
n
个顶点和它内部的
m
个点,共(
m
+
n
)个点作为顶点,
可把原
n
边形分割成
n
+2(
m
﹣1)个互不重叠的小三角
形.故可得
y
=
n
+2(
m
﹣1).
故答案为:①6,3;②
n
+2(
m
﹣1).
【点评】本题考查了图形的变化规律的问题,读懂题目信息,找到变化规律是解题的关键.
2
7.(10分)如图,二次函数
y
=﹣
x
+
bx
+3的图象
与
x
轴交于点
A
、
B
,与
y
轴交于点C
,点
A
的坐标为(﹣1,0),
点
D
为
OC
的中点,点
P
在抛物线上.
(1)
b
= ; (2)若点
P
在第一象限,过点
P
作
PH
⊥
x
轴,垂足为
H
,
PH
与
BC
、
BD
分别交于点
M
、
N
.是否存在这样的点
P
,使
得
PM
=
MN
=
NH
?若存在,求出点
P
的
坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点
P
的横坐标小于3,过点
P作
PQ
⊥
BD
,垂足为
Q
,直线
PQ
与
x
轴交于点
R
,且
S
△
PQB
=2S
△
QRB
,求点
P
的坐
标.
2
【分析】(1)把点
A
坐标代入二次函数解析式即求得
b
的值. <
br>(2)求点
B
、
C
、
D
坐标,求直线
BC<
br>、
BD
解析式.设点
P
横坐标为
t
,则能用
t
表示点
P
、
M
、
N
、
H
的坐标
,进而用
含
t
的式子表示
PM
、
MN
、
N
H
的长.以
PM
=
MN
为等量关系列得关于
t
的方
程,求得
t
的值合理(满足
P
在第一象限),
故存在满足条件的点<
br>P
,且求得点
P
坐标.
(3)过点
P
作
P
F
⊥
x
轴于
F
,交直线
BD
于
E
,根据同角的余角相等易证∠
EPQ
=∠
OBD
,所以cos∠
EP
Q
=cos∠
OBD
=
25PQ25PF2525
,即在Rt△
PQE
中,cos∠
EPQ
=;在Rt△
PFR
中,cos∠
RPF
=,进而得
PQ
=
PE
,
5PE5PR55
5
PF
.设点
P
横坐标为t
,可用
t
表示
PE
、
PF
,即得到用
t
表示
PQ
、
PR
.又由
S
△
PQB<
br>=2
S
△
QRB
易得
PQ
=2
QR
.要
2
PR
=
对点
P
位置进行分类讨论得到
PQ<
br>与
PR
的关系,即列得关于
t
的方程.求得
t
的值要
注意是否符合各种情况下
t
的
取值范围.
【解答】解:(1)∵二次函数<
br>y
=﹣
x
+
bx
+3的图象与
x
轴交于点<
br>A
(﹣1,0)
∴﹣1﹣
b
+3=
解得:
b
=2
故答案为:2.
(2)存在满足条件呢
的点
P
,使得
PM
=
MN
=
NH
.
∵二次函数解析式为
y
=﹣
x
+2
x
+3
当
x
=0时
y
=3,
∴
C
(0,3)
当
y
=0时,﹣
x
+2
x
+3=0
解得:
x
1
=﹣1,
x
2
=3
∴
A
(﹣1,0),
B
(3,0)
∴直线
BC
的解析式为
y
=﹣
x
+3
∵点
D
为
OC
的中点,
∴
D
(0,
2
2
2
3
)
2
13
x
+,
22
∴直线
BD
的解析式
为
y
=﹣
2
13
t
+),
H
(
t
,0)
22
131313
22
∴
PM
=﹣
t
+2
t
+3﹣(﹣
t
+3)=﹣
t
+3
t
,
MN
=﹣
t
+3﹣(﹣
x
+)=﹣
t
+,
NH
=﹣
t
+
222222
设
P
(
t
,﹣
t
+2
t
+3)(0<
t
<3),则
M
(
t
,﹣
t
+3),
N
(
t
,﹣
∴
MN
=
NH
∵
PM
=
MN
∴﹣
t
+3
t<
br>=﹣
解得:
t
1
=
2
13
t
+
22
1
,
t
2
=3(舍去)
2
115
∴
P
(,)
24
115
∴P
的坐标为(,),使得
PM
=
MN
=
NH
24
(3)过点
P
作
PF
⊥x
轴于
F
,交直线
BD
于
E
∵OB
=3,
OD
=
3
,∠
BOD
=90°
2
35
2
∴
BD
=
OB
2OD
2
=
∴cos∠
OBD
=
25
3
OB
==
5
BD
35
2
∵
PQ
⊥BD
于点
Q
,
PF
⊥
x
轴于点
F
∴∠
PQE
=∠
BQR
=∠
PFR
=90°
∴∠
PRF
+∠
OBD
=∠
PRF
+∠
E
PQ
=90°
∴∠
EPQ
=∠
OBD
,即cos∠
EPQ
=cos∠
OBD
=
25
5
在Rt△<
br>PQE
中,cos∠
EPQ
=
PQ
25
=
5
PE
∴
PQ
=
25
PE
5<
br>在Rt△
PFR
中,cos∠
RPF
=
PF
25=
5
PR
∴
PR
=
PF
25
5=
5
PF
2
∵
S
△
PQB
=2
S
△
QRB
,
S
△
PQB
=
∴
PQ
=2
QR
11
BQ
•
PQ
,
S
△
QRB
=
BQ
•
QR
22
设直线
BD
与抛物线交于点
G
131
x
+=﹣
x
2
+2
x
+3,解得:
x
1
=3(即点
B
横坐标),
x
2
=﹣
222
1
∴点
G
横坐标为﹣
2
13
2<
br>设
P
(
t
,﹣
t
+2
t
+3)(<
br>t
<3),则
E
(
t
,﹣
t
+)
22
133
222
5
∴
PF
=|﹣
t
+2
t
+3|,
PE
=|﹣
t
+2
t
+3﹣(
﹣
t
+)|=|﹣
t
+
t
+|
2222
1
①若﹣<
t
<3,则点
P
在直线
BD
上方,如图
2,
2
3
22
5
∴
PF
=﹣
t
+2
t
+3,
PE
=﹣
t
+
t
+
22
∵﹣
∵
PQ
=2
QR
∴
PQ
=
2
PR
3<
br>∴
255
2
PE
=•
PF
,即6
PE
=5
PF
5
3
2
2
∴6(﹣
t
+
53
t
+)=5(﹣
t
2
+2
t
+3
)
22
解得:
t
1
=2,
t
2
=3(舍去)
∴
P
(2,3)
②若﹣1<
t
<﹣
1
,
则点
P
在
x
轴上方、直线
BD
下方,如图3,
2
此时,
PQ
<
QR
,即
S
△
PQB
=2
S
△
QRB
不成立.
③若
t
<﹣1,则点
P
在
x
轴下方,如图4, <
br>∴
PF
=﹣(﹣
t
+2
t
+3)=
t
﹣2
t
﹣3,
PE
=﹣
∵
PQ
=2
QR
∴
PQ
=2
PR
∴
22
13
53
t
+﹣(﹣
t
2
+2
t
+3)=
t<
br>2
﹣
t
﹣
2222
255
PE
=2•PF
,即2
PE
=5
PF
52
2
5
3
t
﹣)=5(
t
2
﹣2
t
﹣3)
22
4
解得:
t
1
=﹣,
t
2
=3(舍去)
3
413
∴
P
(﹣,﹣)
39
413
综上所述,点
P
坐标为(2,3)或(﹣,﹣).
39
∴2(
t
﹣
【点评】本题考查了二次函数的图象与性质,一次函数的图象与性质,解一元二次方程,同角
的余角相等,三角函
数的应用.第(3)题解题过程容易受第(2)题影响而没有分类讨论点
P
的位置,要通过图象发现每种情况下相同
的和不同的解题思路.
28.(10分)已
知平面图形
S
,点
P
、
Q
是
S
上任意两点
,我们把线段
PQ
的长度的最大值称为平面图形
S
的“宽距”.例
如
,正方形的宽距等于它的对角线的长度.
(1)写出下列图形的宽距:
①半径为1的圆:
;
②如图1,上方是半径为1的半圆,下方是正方形的三条边的“窗户形“: ;
(2)如图2,在平面直角坐标系中,已知点
A
(﹣1,0)、
B
(1,0)
,
C
是坐标平面内的点,连接
AB
、
BC
、
CA<
br>所
形成的图形为
S
,记
S
的宽距为
d
. <
br>①若
d
=2,用直尺和圆规画出点
C
所在的区域并求它的面积(所在区
域用阴影表示);
②若点
C
在⊙
M
上运动,⊙
M
的半径为1,圆心
M
在过点(0,2)且与
y
轴垂直的直线上.对于⊙
M
上任意点
C
,都
有5≤
d
≤8,直接写出圆心
M
的横坐标
x
的取值范围.
【分析】(1)①平面图形
S
的“宽距”的定义即可解决问题.
②如图1,
正方形
ABCD
的边长为2,设半圆的圆心为
O
,点
P
是⊙
O
上一点,连接
OP
,
PC
,
OC
.求出
PC
的最大值即
可解决问题.
(2)①如图2﹣1中,点
C
所在的区域是图中正方形
AEBF
,面积为2.
②如图
2﹣2中,当点
M
在
y
轴的右侧时,连接
AM
,作
MT
⊥
x
轴于
T
.求出
d
=5或8时,点
M
的坐标,即可判断,
再根据对称性求出点
M
在
y
轴左侧的
情形即可.
【解答】解:(1)①半径为1的圆的宽距离为1,
故答案为1.
②
如图1,正方形
ABCD
的边长为2,设半圆的圆心为
O
,点
P是⊙
O
上一点,连接
OP
,
PC
,
OC
.
22
在Rt△
ODC
中,
OC
=
CD
2
OD
2
=
12
=
5
∴
OP
+
OC
≥
PC
,
∴
PC
≤1+
5
,
∴这个“窗户形“的宽距为1+
5
.
故答案为1+
5
.
(2)①如图2﹣1中,点
C
所在的区域是图中正方形
AEBF<
br>,面积为2.
②如图2﹣2中,当点
M
在
y<
br>轴的右侧时,连接
AM
,作
MT
⊥
x
轴于
T
.
∵
AC
≤
AM
+
CM
,又∵5≤
d
≤8,
∴当
d
=5时.
AM
=4,
∴
AT
=<
br>AM
2
MT
2
=
23
,此时
M
(
23
﹣1,2),
当
d
=8时.
AM
=7, <
br>∴
AT
=
8
2
2
2
=
215,此时
M
(
215
﹣1,2),
∴满足条件的点
M<
br>的横坐标的范围为
23
﹣1≤
x
≤
215
﹣1. <
br>当点
M
在
y
轴的左侧时,满足条件的点
M
的横坐标的
范围为﹣
215
+1≤
x
﹣
23
+1.
【点评】
本题属于圆综合题,考查了平面图形
S
的“宽距”的定义,正方形的判定和性质,三角形的三边
关系等知
识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会寻找特殊位置解决问题,属于中
考压轴题.