2021年四川省资阳市中考数学真题
解析版
2021
四川省
资阳市
中考
数学
解析
2021年四川省资阳市中考数学试卷
一、选择题:(本大题共10个小题,每小题4分,共40分)在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意.
1.2的相反数是( )
A.﹣2 B.2 C. D.
2.下列计算正确的是( )
A.a2+a2=2a4 B.a2⋅a=a3 C.(3a)2=6a2 D.a6+a2=a3
3.如图是由6个相同的小立方体堆成的几何体的俯视图,小正方形中的数字表示该位置小立方体的个数,则这个几何体的主视图是( )
A. B. C. D.
4.如图,已知直线m∥n,∠1=40°,则∠3的度数为( )
A.80° B.70° C.60° D.50°
5.15名学生演讲赛的成绩各不相同,若某选手想知道自己能否进入前8名,则他不仅要知道自己的成绩( )
A.平均数 B.众数 C.方差 D.中位数
6.若a=,b=,c=2,b,c的大小关系为( )
A.b<c<a B.b<a<c C.a<c<b D.a<b<c
7.下列命题正确的是( )
A.每个内角都相等的多边形是正多边形
B.对角线互相平分的四边形是平行四边形
C.过线段中点的直线是线段的垂直平分线
D.三角形的中位线将三角形的面积分成1:2两部分
8.如图是中国古代数学家赵爽用来证明勾股定理的弦图的示意图,它是由四个全等的直角三角形和一个小正方形EFGH组成,恰好拼成一个大正方形ABCD.连结EG并延长交BC于点M.若AB=,则GM的长为( )
A. B. C. D.
9.一对变量满足如图的函数关系.设计以下问题情境:
①小明从家骑车以600米/分的速度匀速骑了2.5分钟,在原地停留了2分钟,然后以1000米/分的速度匀速骑回家.设所用时间为x分钟;
②有一个容积为1.5升的开口空瓶,小张以0.6升/秒的速度匀速向这个空瓶注水,注满后停止,再以1升/秒的速度匀速倒空瓶中的水.设所用时间为x秒,瓶内水的体积为y升;
③在矩形ABCD中,AB=2,BC=1.5,△ABP的面积为y.
其中,符合图中函数关系的情境个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
10.已知A、B两点的坐标分别为(3,﹣4)、(0,﹣2),线段AB上有一动点M(m,n),过点M作x轴的平行线交抛物线y=a(x﹣1)2+2于P(x1,y1)、Q(x2,y2)两点.若x1<m≤x2,则a的取值范围为( )
A.﹣4≤a<﹣ B.﹣4≤a≤﹣ C.﹣≤a<0 D.﹣<a<0
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)
11.中国共产党自1921年诞生以来,仅用了100年时间,党员人数从建党之初的50余名发展到如今约92000000名 .
12.将2本艺术类、4本文学类、6本科技类的书籍混在一起.若小陈从中随机抽取一本,则抽中文学类的概率为 .
13.若x2+x﹣1=0,则3x﹣= .
14.如图,在矩形ABCD中,AB=2cmcm以点B为圆心,AB长为半径画弧,则图中阴影部分的面积为 cm2.
15.将一张圆形纸片(圆心为点O)沿直径MN对折后,按图1分成六等份折叠得到图2,再将△AOB展开得到如图3的一个六角星.若∠CDE=75°,则∠OBA的度数为 .
16.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,交CD于点G.FH⊥CD于点H,连结CF.有下列结论:①AF=CF2=EF•FG;③FG:EG=4:5;④cos∠GFH= .
三、解答题:(本大题共8个小题,共86分)解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(9分)先化简,再求值:(﹣)÷,其中x﹣3=0.
18.(10分)目前,全国各地正在有序推进新冠疫苗接种工作.某单位为了解职工对疫苗接种的关注度,随机抽取了部分职工进行问卷调查(实时关注)、B(关注较多)、C(关注较少)(不关注)四类,现将调查结果绘制成如图所示的统计图.
请根据图中信息,解答下列问题:
(1)求C类职工所对应扇形的圆心角度数,并补全条形统计图;
(2)若D类职工中有3名女士和2名男士,现从中任意抽取2人进行随访,请用树状图或列表法求出恰好抽到一名女士和一名男士的概率.
19.(10分)我市某中学计划举行以“奋斗百年路,启航新征程”为主题的知识竞赛,并对获奖的同学给予奖励.现要购买甲、乙两种奖品,2件甲种奖品和3件乙种奖品共需70元.
(1)求甲、乙两种奖品的单价;
(2)根据颁奖计划,该中学需甲、乙两种奖品共60件,且甲种奖品的数量不少于乙种奖品数量的
20.(10分)如图,已知直线y=kx+b(k≠0)与双曲线y=(m,3)、B(3,n)两点.
(1)求直线AB的解析式;
(2)连结AO并延长交双曲线于点C,连结BC交x轴于点D,连结AD
21.(11分)如图,在△ABC中,AB=AC,DE⊥AC交BA的延长线于点E,交AC于点F.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若AC=6,tanE=,求AF的长.
22.(11分)资阳市为实现5G网络全覆盖,2020﹣2025年拟建设5G基站七千个.如图,在坡度为i=1:2.4的斜坡CB上有一建成的基站塔AB,然后她沿坡面CB行走13米到达D处,在D处测得塔顶A的仰角为53°.(点A、B、C、D均在同一平面内)(参考数据:sin53°≈,cos53°≈,tan53°≈)
(1)求D处的竖直高度;
(2)求基站塔AB的高.
23.(12分)已知,在△ABC中,∠BAC=90°
(1)如图1,已知点D在BC边上,∠DAE=90°,连结CE.试探究BD与CE的关系;
(2)如图2,已知点D在BC下方,∠DAE=90°,连结CE.若BD⊥AD,AB=2,AD交BC于点F,求AF的长;
(3)如图3,已知点D在BC下方,连结AD、BD、CD.若∠CBD=30°,AB2=6,AD2=4+,求sin∠BCD的值.
24.(13分)抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且B(﹣1,0),C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P是抛物线上位于直线AC上方的一点,BP与AC相交于点E,求点P的坐标;
(3)如图2,点D是抛物线的顶点,将抛物线沿CD方向平移,且DD'=2CD,点M是平移后所得抛物线上位于D'左侧的一点,连结CN.当D'N+CN的值最小时
2021年四川省资阳市中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:(本大题共10个小题,每小题4分,共40分)在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意.
1.2的相反数是( )
A.﹣2 B.2 C. D.
【分析】根据相反数的表示方法:一个数的相反数就是在这个数前面添上“﹣”号.
【解答】解:2的相反数是﹣2.
故选:A.
2.下列计算正确的是( )
A.a2+a2=2a4 B.a2⋅a=a3 C.(3a)2=6a2 D.a6+a2=a3
【分析】根据合并同类项法则,同底数幂乘法,幂的乘方与积的乘方逐项进行计算即可.
【解答】解:A.a2+a2=3a2,因此选项A不正确;
B.a2•a=a7+1=a3,因此选项B正确;
C.(4a)2=9a4,因此选项C不正确;
D.a6与a2不是同类项,不能合并计算;
故选:B.
3.如图是由6个相同的小立方体堆成的几何体的俯视图,小正方形中的数字表示该位置小立方体的个数,则这个几何体的主视图是( )
A. B. C. D.
【分析】由俯视图中相应位置上摆放的小立方体的个数,可得出主视图形状,进而得出答案.
【解答】解:主视图看到的是两列,其中左边的一列为3个正方形,
因此选项C中的图形符合题意,
故选:C.
4.如图,已知直线m∥n,∠1=40°,则∠3的度数为( )
A.80° B.70° C.60° D.50°
【分析】由两直线平行,同位角相等得到∠4=40°,在根据三角形的外角性质即可得解.
【解答】解:如图,
∵直线m∥n,∠1=40°,
∴∠4=∠7=40°,
∵∠3=∠2+∠2,∠2=30°,
∴∠3=30°+40°=70°,
故选:B.
5.15名学生演讲赛的成绩各不相同,若某选手想知道自己能否进入前8名,则他不仅要知道自己的成绩( )
A.平均数 B.众数 C.方差 D.中位数
【分析】15人成绩的中位数是第8名的成绩.参赛选手要想知道自己是否能进入前8名,只需要了解自己的成绩以及全部成绩的中位数,比较即可.
【解答】解:由于总共有15个人,且他们的成绩互不相同,要判断是否进入前8名.
故选:D.
6.若a=,b=,c=2,b,c的大小关系为( )
A.b<c<a B.b<a<c C.a<c<b D.a<b<c
【分析】根据算术平方根、立方根的意义估算出a、b的近似值,再进行比较即可.
【解答】解:∵<<,
∴1<<2,
即1<a<3,
又∵2<<6,
∴2<b<3,
∴a<c<b,
故选:C.
7.下列命题正确的是( )
A.每个内角都相等的多边形是正多边形
B.对角线互相平分的四边形是平行四边形
C.过线段中点的直线是线段的垂直平分线
D.三角形的中位线将三角形的面积分成1:2两部分
【分析】利用正多边形的定义、平行四边形的判定、垂直平分线的定义和三角形中位线定理进行判断即可选出正确答案.
【解答】解:A、每条边,故错误;
B、对角线互相平分的四边形是平行四边形,是真命题;
C、过线段中点,故错误;
D、三角形的中位线将三角形的面积分成1:3两部分,是假命题.
(∵DE是△ABC的中位线,
∴DE∥BC,DE=,
∴△ADE∽△ABC,相似比为1:7,
∴S△ADE:S△ABC=1:4,
∴S△ADE:S四边形DECB=4:3.)
故选:B.
8.如图是中国古代数学家赵爽用来证明勾股定理的弦图的示意图,它是由四个全等的直角三角形和一个小正方形EFGH组成,恰好拼成一个大正方形ABCD.连结EG并延长交BC于点M.若AB=,则GM的长为( )
A. B. C. D.
【分析】由大正方形ABCD是由四个全等的直角三角形和一个小正方形EFGH组成,在直角三角形AEB中使用勾股定理可求出BF=AE=GC=DH=2,过点M作MN⊥FC于点N,由三角形EFG为等腰直角三角形可证得三角形GNM也为等腰直角三角形,设GN=NM=a,则NC=GC﹣GN=2﹣a,由tan∠FCB====,可解得a=.进而可得GM==.
【解答】解:由图可知∠AEB=90°,EF=1,
∵大正方形ABCD是由四个全等的直角三角形和一个小正方形EFGH组成,
故AE=BF=GC=DH,设AE=x,
则在Rt△AEB中,有AB2=AE4+BE2,
即13=x2+(2+x)2,解得:x=2.
过点M作MN⊥FC于点N,如图所示.
∵四边形EFGH为正方形,EG为对角线,
∴△EFG为等腰直角三角形,
∴∠EGF=∠NGM=45°,
故△GNM为等腰直角三角形.
设GN=NM=a,则NC=GC﹣GN=5﹣a,
∵tan∠FCB====,
解得:a=.
∴GM===.
故选:D.
9.一对变量满足如图的函数关系.设计以下问题情境:
①小明从家骑车以600米/分的速度匀速骑了2.5分钟,在原地停留了2分钟,然后以1000米/分的速度匀速骑回家.设所用时间为x分钟;
②有一个容积为1.5升的开口空瓶,小张以0.6升/秒的速度匀速向这个空瓶注水,注满后停止,再以1升/秒的速度匀速倒空瓶中的水.设所用时间为x秒,瓶内水的体积为y升;
③在矩形ABCD中,AB=2,BC=1.5,△ABP的面积为y.
其中,符合图中函数关系的情境个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【分析】根据下面的情境,分别计算判断即可.
【解答】解:①小明从家骑车以600米/分的速度匀速骑了2.5分钟,离家的距离=600×5.5=1500(米)=1.4(千米),
原地停留=4.5﹣3.5=2(分),
返回需要的时间=1500÷1000=7.5(分),4.3+1.5=3(分),
故①符合题意;
②1.5÷7.6=2.4(秒),2.5+6=4.5(秒),5.5+1.6=6(秒),
故②符合题意;
③根据勾股定理得:AC===7.5,
当点P在AC上运动时,y随x增大而增大,y=,
当点P在CD上运动时,y不变,
当点P在AD上运动时,y随x增大而减小,
故③符合题意;
故选:A.
10.已知A、B两点的坐标分别为(3,﹣4)、(0,﹣2),线段AB上有一动点M(m,n),过点M作x轴的平行线交抛物线y=a(x﹣1)2+2于P(x1,y1)、Q(x2,y2)两点.若x1<m≤x2,则a的取值范围为( )
A.﹣4≤a<﹣ B.﹣4≤a≤﹣ C.﹣≤a<0 D.﹣<a<0
【分析】如图,由题意,抛物线的开口向下,a<0.求出抛物线经过点A时a的值即可.
【解答】解:如图,由题意,a<0.
当抛物线y=a(x﹣1)5+2经过点A(3,﹣5)时,
∴a=﹣,
观察图象可知,当抛物线与线段AB没有交点或经过点A时,
∴﹣≤a<0.
故选:C.
二、填空题:(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)
11.中国共产党自1921年诞生以来,仅用了100年时间,党员人数从建党之初的50余名发展到如今约92000000名 9.2×107 .
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,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≥10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:92000000=9.2×108.
故答案为:9.2×107.
12.将2本艺术类、4本文学类、6本科技类的书籍混在一起.若小陈从中随机抽取一本,则抽中文学类的概率为 .
【分析】用文学类书籍的数量除以书籍的总数量即可.
【解答】解:∵一共有2+4+8=12本书籍,其中文学类有4本,
∴小陈从中随机抽取一本,抽中文学类的概率为=,
故答案为:.
13.若x2+x﹣1=0,则3x﹣= ﹣3 .
【分析】根据公因式法可以先将所求式子化简,然后根据x2+x﹣1=0,可以得到x﹣的值,然后代入化简后的式子即可解答本题.
【解答】解:3x﹣=2(x﹣),
∵x2+x﹣5=0,
x+1﹣=0,
∴x﹣=﹣7,
当x﹣=﹣1时,
故答案为:﹣6.
14.如图,在矩形ABCD中,AB=2cmcm以点B为圆心,AB长为半径画弧,则图中阴影部分的面积为 (2﹣﹣π) cm2.
【分析】连接BE.首先证明∠EBC=30°,根据S阴=S矩形ABCD﹣S△EBC﹣S扇形AEB计算即可.
【解答】解:如图,连接BE.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=cm,CD∥AB,
在Rt△BCE中,
∵AE=BE=2cm,BC=,
∴EC==6cm,
∴∠EBC=30°,
∴∠ABE=∠BEC=60°,
∴S阴=S矩形ABCD﹣S△BEC﹣S扇形AEB,
=2﹣×1×﹣8,
=(2﹣﹣π)cm².
故答案为:(6﹣﹣π).
15.将一张圆形纸片(圆心为点O)沿直径MN对折后,按图1分成六等份折叠得到图2,再将△AOB展开得到如图3的一个六角星.若∠CDE=75°,则∠OBA的度数为 135° .
【分析】根据翻折可以知道∠OAB=∠DCE,且∠CDE=75°,CD=CE,求出∠AOB和∠OAB的度数即可求∠OBA的度数.
【解答】解:由题知,∠AOB=,
有翻折知∠OAB=∠DCE,
∵∠CDE=75°,
∴∠DCE=180°﹣75°﹣75°=30°,
∴∠OAB=∠DCE=,
∴∠OBA=180°﹣∠AOB﹣∠OAB=180°﹣30°﹣15°=135°,
故答案为:135°.
16.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,交CD于点G.FH⊥CD于点H,连结CF.有下列结论:①AF=CF2=EF•FG;③FG:EG=4:5;④cos∠GFH= ①②③④ .
【分析】由菱形ABCD的对称性可判断①正确,利用△CFG∽△EFC,可得CF2=EF•GF,从而判断②正确,设AD=CD=BC=m,Rt△CDE中,CE=CD•cos60°=CD=m,BE=m,可得===,设AF=2n,则CF=AF=2n,EF=3n,可得FG=n,EG=EF﹣FG=n,从而FG:EG=(n):(n)=4:5,可判断③正确,设CE=t,Rt△CDE中,CD=2t=AD,DE=t,Rt△BDE中,BD=2DE=2t,可求出DF=BD=t,Rt△DFH中,FH=DF=t,Rt△ADE中,AE===t,即可得EF=AE=t,FG=EF=t,Rt△FHG中,cos∠GFH===,即可判断④正确,
【解答】解:∵菱形ABCD,
∴对角线BD所在直线是菱形ABCD的对称轴,沿直线BD对折,
∴AF=CF,故①正确,
∠FAD=∠FCD,
∵AD∥BC,
∴∠FAD=∠FEC,
∴∠FCD=∠FEC,
又∠CFG=∠EFC,
∴△CFG∽△EFC,
∴=,
∴CF2=EF•GF,
∴AF2=EF•GF,故②正确,
∵菱形ABCD中,∠BAD=120°,
∴∠BCD=120°,∠DCE=60°,AD=CD=BC,
设AD=CD=BC=m,
∵DE⊥BC,
∴∠DEC=90°,
Rt△CDE中,CE=CD•cos60°=m,
∴BE=m,
∵AD∥BE,
∴===,
设AF=2n,则CF=AF=2n,
又CF7=FG•EF,
∴(2n)2=FG•8n,
∴FG=n,
∴EG=EF﹣FG=n,
∴FG:EG=(n):(,故③正确,
设CE=t,
Rt△CDE中,CD=3t=ADt,
Rt△BDE中,BD=2DE=3t,
∵AD∥BE,
∴===,
∴DF=BD=t,
Rt△DFH中,FH=t,
Rt△ADE中,AE===t,
∴EF=AE=t,
∵FG:EG=4:8,
∴FG=EF=t,
Rt△FHG中,cos∠GFH===,
故答案为:①②③④.
三、解答题:(本大题共8个小题,共86分)解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(9分)先化简,再求值:(﹣)÷,其中x﹣3=0.
【分析】首先将分式的分子与分母进行分解因式进而化简,再将x的值代入求出答案.
【解答】解:原式=(﹣)•
=•
=•
=,
∵x﹣3=0,
∴x=7,
此时,原式=.
18.(10分)目前,全国各地正在有序推进新冠疫苗接种工作.某单位为了解职工对疫苗接种的关注度,随机抽取了部分职工进行问卷调查(实时关注)、B(关注较多)、C(关注较少)(不关注)四类,现将调查结果绘制成如图所示的统计图.
请根据图中信息,解答下列问题:
(1)求C类职工所对应扇形的圆心角度数,并补全条形统计图;
(2)若D类职工中有3名女士和2名男士,现从中任意抽取2人进行随访,请用树状图或列表法求出恰好抽到一名女士和一名男士的概率.
【分析】(1)由B类的人数和所占百分比求出调查的总人数,即可解决问题;
(2)画树状图,共有20种等可能的结果,恰好抽到一名女士和一名男士的结果有12种,再由概率公式求解即可.
【解答】解:(1)调查的职工人数为:150÷75%=200(人),
∴C类职工所对应扇形的圆心角度数为:360°×=27°,
A类的人数为200﹣150﹣15﹣5=30(人),
补全条形统计图如下:
(2)画树状图如图:
共有20种等可能的结果,恰好抽到一名女士和一名男士的结果有12种,
∴恰好抽到一名女士和一名男士的概率为=.
19.(10分)我市某中学计划举行以“奋斗百年路,启航新征程”为主题的知识竞赛,并对获奖的同学给予奖励.现要购买甲、乙两种奖品,2件甲种奖品和3件乙种奖品共需70元.
(1)求甲、乙两种奖品的单价;
(2)根据颁奖计划,该中学需甲、乙两种奖品共60件,且甲种奖品的数量不少于乙种奖品数量的
【分析】(1)设甲种奖品的单价为x元/件,乙种奖品的单价为y元/件,根据“购买1件甲种奖品和2件乙种奖品共需40元,购买2件甲种奖品和3件乙种奖品共需70元”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论;
(2)设购买甲种奖品m件,则购买乙种奖品(60﹣m)件,设购买两种奖品的总费用为w,由甲种奖品的数量不少于乙种奖品数量的,可得出关于m的一元一次不等式,解之可得出m的取值范围,再由总价=单价×数量,可得出w关于m的函数关系式,利用一次函数的性质即可解决最值问题.
【解答】解:(1)设甲种奖品的单价为x元/件,乙种奖品的单价为y元/件,
依题意,得:,
解得,
答:甲种奖品的单价为20元/件,乙种奖品的单价为10元/件.
(2)设购买甲种奖品m件,则购买乙种奖品(60﹣m)件,
∵购买乙种奖品的件数不超过甲种奖品件数的2倍,
∴m(60﹣m),
∴m≥20.
依题意,得:w=20m+10(60﹣m)=10m+600,
∵10>0,
∴w随m值的增大而增大,
∴当学习购买20件甲种奖品、40件乙种奖品时,最小费用是800元.
20.(10分)如图,已知直线y=kx+b(k≠0)与双曲线y=(m,3)、B(3,n)两点.
(1)求直线AB的解析式;
(2)连结AO并延长交双曲线于点C,连结BC交x轴于点D,连结AD
【分析】(1)由反比例函数解析式求得A、B点的坐标,然后根据待定系数法即可求得直线AB的解析式;
(2)根据反比例函数的对称性求得C的坐标,即可根据待定系数法求得直线BC的解析式,从而求得D的坐标,利用三角形面积公式求得S△ACD=S△AOD+S△COD=3,根据勾股定理求得CD、BD的长,即可根据同高三角形面积的比等于底边的比求得△ABD的面积.
【解答】解:(1)∵直线y=kx+b(k≠0)与双曲线y=相交于A(m、B(6.
∴3m=3n=7,
∴m=n=2,
∴A(2,5),2),
把A(2,7),2)代入y=kx+b得,
解得,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+5;
(2)∵AC经过原点O,
∴A、C关于原点对称,
∵A(6,3),
∴C(﹣2,﹣4),
设直线CB的解析式为y=mx+n,
∴,解得,
∴直线BC为y=x﹣1,
令y=0,则x=4,
∴D(1,0),
∴S△ACD=S△AOD+S△COD=8××2×3=3,
∵BC==5=2,
∴CD=BC﹣BD=8,
∴=,
∴S△ABD=S△ACD=3.
21.(11分)如图,在△ABC中,AB=AC,DE⊥AC交BA的延长线于点E,交AC于点F.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若AC=6,tanE=,求AF的长.
【分析】(1)由等腰三角形的性质可得∠ABC=∠ACB=∠OBD=∠ODB,可证OD∥AC,可得OD⊥DE,可得结论;
(2)由锐角三角函数可求DE=4,在直角三角形ODE中,由勾股定理可求OE=5,通过证明△AEF∽△OED,可得,即可求解.
【解答】证明:(1)如图,连接OD,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB,
∴∠ODB=∠ACB,
∴AC∥OD,
∴∠DFC=∠ODF,
∵DE⊥AC,
∴∠DFC=∠ODF=90°,
∴OD⊥DE,
∴DE是⊙O的切线;
(2)∵AC=6=AB,
∴AO=OB=3=OD,
∵OD⊥DE,tanE=,
∴=,
∴DE=4,
∴OE===5,
∴AE=OE﹣OA=2,
∵AC∥OD,
∴△AEF∽△OED,
∴,
∴,
∴AF=.
22.(11分)资阳市为实现5G网络全覆盖,2020﹣2025年拟建设5G基站七千个.如图,在坡度为i=1:2.4的斜坡CB上有一建成的基站塔AB,然后她沿坡面CB行走13米到达D处,在D处测得塔顶A的仰角为53°.(点A、B、C、D均在同一平面内)(参考数据:sin53°≈,cos53°≈,tan53°≈)
(1)求D处的竖直高度;
(2)求基站塔AB的高.
【分析】(1)通过作垂线,利用斜坡CB的坡度为i=1:2.4,CD=13,由勾股定理可求出答案;
(2)设出DE的长,根据坡度表示BE,进而表示出CF,由于△ACF是等腰直角三角形,可表示BE,在△ADE中由锐角三角函数可列方程求出DE,进而求出AB.
【解答】解:(1)如图,过点C,交AB的延长线于点E、F,垂足为M,
∵斜坡CB的坡度为i=1:2.5,
∴=,
即=,
设DM=5k,则CM=12k,
在Rt△CDM中,CD=13,
CM4+DM2=CD2,
即(3k)2+(12k)2=137,
解得k=1,
∴DM=5,CM=12,
答:D处的竖直高度为8米;
(2)斜坡CB的坡度为i=1:2.7,
设DE=12a米,则BE=5a米,
又∵∠ACF=45°,
∴AF=CF=(12+12a)米,
∴AE=AF﹣EF=12+12a﹣5=(6+12a)米,
在Rt△ADE中,DE=12a,
∵tan∠ADE=tan53°≈,
∴=,
解得m=,
∴DE=12a=21(米),AE=7+12a=28(米),
BE=5a=(米),
∴AB=AE﹣BE=28﹣=(米),
答:基站塔AB的高为米.
23.(12分)已知,在△ABC中,∠BAC=90°
(1)如图1,已知点D在BC边上,∠DAE=90°,连结CE.试探究BD与CE的关系;
(2)如图2,已知点D在BC下方,∠DAE=90°,连结CE.若BD⊥AD,AB=2,AD交BC于点F,求AF的长;
(3)如图3,已知点D在BC下方,连结AD、BD、CD.若∠CBD=30°,AB2=6,AD2=4+,求sin∠BCD的值.
【分析】(1)证明△BAD≌△CAE(SAS),进而求解;
(2)证明四边形ADHE为正方形,则BH=BD+DH=2+6=8,CH=HE﹣CE=6﹣2=4,在Rt△BCH中,tan∠CBH=,在Rt△BDF中,DF=BDtan∠CBH=2×=1,进而求解;
(3)由DE2=2AD2=DH2+EH2,得到(3﹣x)2+(+x)2=2×(4+),求出BD=x=1,在Rt△BCD中,∠CBD=30°,BC=2,BD=1,用解直角三角形的方法,即可求解.
【解答】解:(1)∵∠EAC+∠CAD=∠EAD=90°,∠BAD+∠DAC=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
∵AB=AC,AD=AE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ACE=∠ABD=45°,BD=CE,
∴∠BCE=∠ACB+∠ACE=45°+45°=90°,
∴BD=CE且BD⊥CE;
(2)延长BD和CE交于点H,
由(1)知BD⊥CE,即∠H=90°,
而∠ADH=90°,∠DAE=90°,
故四边形ADHE为矩形,
而AD=AE,
故四边形ADHE为正方形,
在Rt△ACE中,AE===,
则BH=BD+DH=8+6=8,CH=HE﹣CE=7﹣2=4,
在Rt△BCH中,tan∠CBH=,
在Rt△BDF中,DF=BDtan∠CBH=2×,
故AF=AD﹣DF=6﹣1=7;
(3)作∠DAE=90°,使AD=AE,延长EC和BD交于点H,
由(1)BD=CE且BD⊥CE,即∠H=90°,
由作图知,△ADE为等腰直角三角形,
设CE=BD=x,
在Rt△BHC中,∠HBC=30°AB=,
则CH=BC,
则DH=BH﹣x=3﹣x,EH=CH+CE=x+,
则DE7=2AD2=DH7+EH2,
即(3﹣x)7+(+x)2=7×(4+),
解得x=5﹣(舍去)或1,
即BD=x=4,
过点D作DN⊥BC于点N,
在Rt△BCD中,∠CBD=30°,BD=1,
则ND=BD=1,
则CN=CB﹣BN=2﹣=,
则tan∠BCD=,
则sin∠BCD=.
24.(13分)抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且B(﹣1,0),C(0,3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P是抛物线上位于直线AC上方的一点,BP与AC相交于点E,求点P的坐标;
(3)如图2,点D是抛物线的顶点,将抛物线沿CD方向平移,且DD'=2CD,点M是平移后所得抛物线上位于D'左侧的一点,连结CN.当D'N+CN的值最小时
【分析】(1)利用待定系数法,把问题转化为方程组解决.
(2)如图1中,过点B作BT∥y轴交AC于T,过点P作PQ∥OC交AC于Q.设P(m,﹣m2+2m+3),求出BT,PQ,利用平行线分线段成比例定理构建方程求解即可.
(3)如图2中,连接AD,过点N作NJ⊥AD于J,过点C作CT⊥AD于T.证明AD′⊥x轴,由OD′==3,推出sin∠OD′A==,推出NJ=ND′•sin∠OD′A=D′N,可得D'N+CN=CN+NJ,根据CN+NJ≥CT,可得结论.
【解答】解:(1)∵y=﹣x2+bx+c经过B(﹣1,6),3),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+7.
(2)如图1中,过点B作BT∥y轴交AC于T.
设P(m,﹣m2+2m+3),
对于抛物线y=﹣x2+5x+3,令y=0,
∴A(2,0),
∵C(0,8),
∴直线AC的解析式为y=﹣x+3,
∵B(﹣1,2),
∴T(﹣1,4),
∴BT=3,
∵PQ∥OC,
∴Q(m,﹣m+3),
∴PQ=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m3+3m,
∵PQ∥BT,
∴==,
∴﹣m2+3m=4,
解得m=1或2,
∴P(4,4)或(2.
(3)如图8中,连接AD,过点C作CT⊥AD于T.
∵抛物线y=﹣x2+2x+6=﹣(x﹣1)2+3,
∴顶点D(1,4),
∵C(8,3),
∴直线CD的解析式为y=x+3,CD=,
∵DD′=2CD,
∵DD′=2,CD′=3,
∴D′(4,6),
∵A(3,2),
∴AD′⊥x轴,
∴OD′===3,
∴sin∠OD′A==,
∵CT⊥AD′,
∴CT=3,
∵NJ⊥AD′,
∴NJ=ND′•sin∠OD′A=D′N,
∴D'N+CN=CN+NJ,
∵CN+NJ≥CT,
∴D'N+CN≥7,
∴D'N+CN的最小值为8.