四川省眉山市2022年中考数学试卷解析版
展开四川省眉山市2022年中考数学试卷
一、单选题
1.实数-2,0,3,2中,为负数的是( )
A.-2 B.0 C.3 D.2
【答案】A
【知识点】正数和负数的认识及应用
【解析】【解答】解:∵−2<0
∴负数是-2
故答案为:A.
【分析】根据负数是小于0的数进行判断.
2.截至2021年12月31日,全国共有共青团组织约367.7万个.将367.7万用科学记数法表示为( )
A.3.677×102 B.3.677×105 C.3.677×106 D.0.3677×107
【答案】C
【知识点】科学记数法—表示绝对值较大的数
【解析】【解答】解:367.7万=3677000=3.677×106;
故答案为:C.
【分析】用科学记数法表示绝对值较大的数,一般表示成a×10n的形式,其中1≤∣a∣<10,n等于原数的整数位数减去1,据此即可得出答案.
3.下列英文字母为轴对称图形的是( )
A.W B.L C.S D.Q
【答案】A
【知识点】轴对称图形
【解析】【解答】解:A、W是轴对称图形,符合题意;
B、L不是轴对称图形,不合题意;
C、S不是轴对称图形,不合题意;
D、Q不是轴对称图形,不合题意.
故答案为:A.
【分析】轴对称图形:平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形,据此一一判断得出答案.
4.下列运算中,正确的是( )
A.x3⋅x5=x15 B.2x+3y=5xy
C.(x−2)2=x2−4 D.2x2⋅(3x2−5y)=6x4−10x2y
【答案】D
【知识点】同底数幂的乘法;单项式乘多项式;完全平方公式及运用;同类项
【解析】【解答】解:A、根据同底数幂的乘法法则可知:x3⋅x5=x8,故此选项计算错误,不符合题意;
B、2x和3y不是同类项,不能合并,故此选项计算错误,不符合题意;
C、根据完全平方公式可得:(x−2)2=x2+4x−4,故此选项计算错误,不符合题意;
D、 2x2⋅(3x2−5y)=6x4−10x2y,根据单项式乘多项式的法则可知选项计算正确,符合题意.
故答案为:D.
【分析】同底数幂相乘,底数不变,指数相加,据此判断A;整式加法的实质就是合并同类项,所谓同类项就是所含字母相同,而且相同字母的指数也分别相同的项,同类项与字母的顺序没有关系,与系数也没有关系,合并同类项的时候,只需要将系数相加减,字母和字母的指数不变,但不是同类项的一定就不能合并,据此可判断B;根据完全平方公式的展开式是一个三项式,可判断C;根据单项式乘以多项式,就是用单项式去乘以多项式的每一项,再把所得的积相加,可判断D.
5.下列立体图形中,俯视图是三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】简单几何体的三视图
【解析】【解答】解:A、圆锥体的俯视图是圆,故此选项不合题意;
B、三棱柱的俯视图是三角形,故此选项符合题意;
C、球的俯视图是圆,故此选项不合题意;
D、圆柱体的俯视图是圆,故此选项不合题意;
故答案为:B.
【分析】俯视图是从物体上面看所得到的图形,据此判断得出物体的俯视图.
6.中考体育测试,某组10名男生引体向上个数分别为:6,8,8,7,7,8,9,7,8,9.则这组数据的中位数和众数分别是( )
A.7.5,7 B.7.5,8 C.8,7 D.8,8
【答案】D
【知识点】中位数;众数
【解析】【解答】解:根据题意,
这组数据按从小到大排列为:6,7,7,7,8,8,8,8,9,9;
∴中位数为:8;众数为8;
故答案为:D.
【分析】将这组数据按从小到大的顺序进行排列,求出中间两个数据的平均数即为中位数;找出出现次数最多的数据即为众数.
7.在△ABC中,AB=4,BC=6,AC=8,点D,E,F分别为边AB,AC,BC的中点,则△DEF的周长为( )
A.9 B.12 C.14 D.16
【答案】A
【知识点】三角形的中位线定理
【解析】【解答】解:如图:
∵D,E,F分别为各边的中点,
∴DE、EF、DF是△ABC的中位线,
∴DE=12BC=3,EF=12AB=2,DF=12AC=4,
∴△DEF的周长=3+2+4=9.
故答案为:A.
【分析】由题意可得DE、EF、DF是△ABC的中位线,则DE=12BC=3,EF=12AB=2,DF=12AC=4,据此不难求出△DEF的周长.
8.化简4a+2+a−2的结果是( )
A.1 B.a2a+2 C.a2a2−4 D.aa+2
【答案】B
【知识点】分式的加减法
【解析】【解答】解:4a+2+a−2
=4a+2+a2−4a+2
=a2a+2.
故答案为:B.
【分析】对原式进行通分,然后根据同分母分式加法法则进行计算.
9.我国古代数学名著《九章算术》记载:“今有牛五、羊二,直金十九两;牛二、羊三,直金十二两.问牛、羊各直金几何?”题目大意是:5头牛、2只羊共19两银子;2头牛、3只羊共12两银子,每头牛、每只羊各多少两银子?设1头牛x两银子,1只羊y两银子,则可列方程组为( )
A.5x+2y=192x+3y=12 B.5x+2y=122x+3y=19
C.2x+5y=193x+2y=12 D.2x+5y=123x+2y=19
【答案】A
【知识点】二元一次方程组的应用-古代数学问题
【解析】【解答】解:设1头牛x两银子,1只羊y两银子,
由题意可得:5x+2y=192x+3y=12,
故答案为:A.
【分析】设1头牛x两银子,1只羊y两银子,根据5头牛、2只羊共19两银子可得5x+2y=19;根据2头牛、3只羊共12两银子可得2x+3y=12,联立可得方程组.
10.如图是不倒翁的主视图,不倒翁的圆形脸恰好与帽子边沿PA,PB分别相切于点A,B,不倒翁的鼻尖正好是圆心O,若∠OAB=28°,则∠APB的度数为( )
A.28° B.50° C.56° D.62°
【答案】C
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;多边形内角与外角;切线的性质
【解析】【解答】解:连接OB,
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA=28°,
∴∠AOB=124°,
∵PA、PB切⊙O于A、B,
∴OA⊥PA,OP⊥AB,
∴∠OAP+∠OBP=180°,
∴∠APB+∠AOB=180°;
∴∠APB=56°.
故答案为:C.
【分析】连接OB,根据等腰三角形的性质可得∠OAB=∠OBA=28°,结合三角形的内角和定理可得∠AOB=124°,根据切线的性质可得OA⊥PA,OP⊥AB,则∠OAP+∠OBP=180°,结合四边形内角和为360°可得∠APB+∠AOB=180°,据此计算.
11.一次函数y=(2m−1)x+2的值随x的增大而增大,则点P(−m,m)所在象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【知识点】一次函数的性质;点的坐标与象限的关系
【解析】【解答】解:∵一次函数y=(2m−1)x+2的值随x增大而增大,
∴2m−1>0
解得:m>12
∴P(−m,m)在第二象限
故答案为:B.
【分析】一次函数y=kx+b(k、b为常数,且k≠0)中,当k>0时,y随x的增大而增大,据此可得2m-1>0,求出m的范围;进而根据若A(m,n),当m>0,n>0时,点A在第一象限;当m<0,n>0时,点A在第二象限;当m<0,n<0时,点A在第三象限;当m>0,n<0时,点A在第四象限,据此解答.
12.如图,四边形ABCD为正方形,将△EDC绕点C逆时针旋转90°至△HBC,点D,B,H在同一直线上,HE与AB交于点G,延长HE与CD的延长线交于点F,HB=2,HG=3.以下结论:
①∠EDC=135°;②EC2=CD⋅CF;③HG=EF;④sin∠CED=23.其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【知识点】正方形的性质;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义;旋转的性质;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:∵△EDC旋转得到△HBC,
∴∠EDC=∠HBC,
∵ABCD为正方形,D,B,H在同一直线上,
∴∠HBC=180°−45°=135°,
∴∠EDC=135°,故①正确;
∵△EDC旋转得到△HBC,
∴EC=HC,∠ECH=90°,
∴∠HEC=45°,
∴∠FEC=180°−45°=135°,
∵∠ECD=∠ECF,
∴△EFC∽△DEC,
∴ECDC=FCEC,
∴EC2=CD⋅CF,故②正确;
设正方形边长为a,
∵∠GHB+∠BHC=45°,∠GHB+∠HGB=45°,
∴∠BHC=∠HGB=∠DEC,
∵∠GBH=∠EDC=135°,
∴△GBH∽△EDC,
∴DCHB=ECHG,即EC=CD⋅HGHB=3a2,
∵△HEC是等腰直角三角形,
∴HE=32a2,
∵∠GHB=∠FHD,∠GBH=∠HDF=135°,
∴△HBG∽△HDF,
∴HBHD=HGHF,即22+2a=332a2+EF,解得:EF=3,
∵HG=3,
∴HG=EF,故③正确;
过点E作EM⊥FD交FD于点M,
∴∠EDM=45°,
∵ED=HB=2,
∴MD=ME=2,
∵EF=3,
∴sin∠EFC=MEEF=23,
∵∠DEC+∠DCE=45°,∠EFC+∠DCE=45°,
∴∠DEC=∠EFC,
∴sin∠DEC=sin∠EFC=MEEF=23,故④正确
综上所述:正确结论有4个.
故答案为:D.
【分析】根据旋转性质得∠EDC=∠HBC,根据正方形的性质以及邻补角的性质得∠HBC=135°,据此判断①;根据旋转性质得EC=HC,∠ECH=90°,则∠HEC=45°,∠FEC=45°,证明△EFC∽△DEC,根据相似三角形的性质可判断②;设正方形边长为a,根据角的和差关系可得∠BHC=∠HGB=∠DEC,证明△GBH∽△EDC,根据相似三角形的性质可得EC,根据等腰直角三角形的性质可得HE,证明△HBG∽△HDF,根据相似三角形的性质可得EF,据此判断③;过点E作EM⊥FD交FD于点M,易得MD=ME,利用三角函数的概念可得sin∠EFC的值,易得∠DEC=∠EFC,据此判断④.
二、填空题
13.分解因式:2x2−8x= .
【答案】2x(x-4)
【知识点】提公因式法因式分解
【解析】【解答】解:2x2−8x=2x(x−4)
故答案为:2x(x-4).
【分析】直接提取公因式2x即可.
14.如图,已知a∥b,∠1=110°,则∠2的度数为 .
【答案】110º
【知识点】平行线的性质;对顶角及其性质
【解析】【解答】解:如下图,
∵a∥b,∠1=110°,
∴∠3=∠1=110°,
∵∠3与∠2为对顶角,
∴∠2=∠3=110°.
故答案为:110º.
【分析】对图形进行角标注,根据二直线平行,同位角相等,可得∠3=∠1=110°,根据对顶角的性质可得∠2=∠3,据此解答.
15.一个多边形外角和是内角和的29,则这个多边形的边数为 .
【答案】11
【知识点】多边形内角与外角
【解析】【解答】解:根据题意可得:29×(n−2)×180°=360°,
解得:n=11 .
故答案为:11.
【分析】n边形内角和为(n-2)×180°,外角和为360°,结合题意可得关于n的方程,求解即可.
16.设x1,x2是方程x2+2x−3=0的两个实数根,则x12+x22的值为 .
【答案】10
【知识点】完全平方公式及运用;一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【解答】解:∵x1,x2是方程x2+2x−3=0的两个实数根,
∴x1+x2=−2,x1·x2=−3,
∴x12+x22=(x1+x2)2−2x1x2=(−2)2−2×(−3)=10;
故答案为:10.
【分析】根据根与系数的关系可得x1+x2=-2,x1x2=-3,待求式可边形为(x1+x2)2-2x1x2,据此计算.
17.将一组数2,2,6,22,…,42,按下列方式进行排列:
2,2,6,22;
10,23,14,4;
…
若2的位置记为(1,2),14的位置记为(2,3),则27的位置记为 .
【答案】(4,2)
【知识点】探索数与式的规律
【解析】【解答】解:数字可以化成:
2,4,6,8;
10,12,14,16;
∴规律为:被开数为从2开始的偶数,每一行4个数,
∵27=28,28是第14个偶数,而14÷4=3⋯2
∴27的位置记为(4,2).
故答案为:(4,2).
【分析】观察可发现:被开数为从2开始的偶数,每一行有4个数,27=28,28是第14个偶数,据此解答.
18.如图,点P为矩形ABCD的对角线AC上一动点,点E为BC的中点,连接PE,PB,若AB=4,BC=43,则PE+PB的最小值为 .
【答案】6
【知识点】等边三角形的判定与性质;矩形的性质;轴对称的应用-最短距离问题;锐角三角函数的定义;直角三角形斜边上的中线
【解析】【解答】解:如图,作点B关于AC的对称点B',交AC于点F,连接B'E交AC于点P,则PE+PB的最小值为B'E的长度;
∵AC是矩形的对角线,
∴AB=CD=4,∠ABC=90°,
在直角△ABC中,AB=4,BC=43,
∴tan∠ACB=ABBC=443=33,
∴∠ACB=30°,
由对称的性质,得B′B=2BF,B′B⊥AC,
∴BF=12BC=23,
∴B′B=2BF=43
∵BE=EF=23,∠CBF=60°,
∴△BEF是等边三角形,
∴BE=BF=B′F,
∴ΔBEB′是直角三角形,
∴B′E=BB′2−BE2=(43)2−(23)2=6,
∴PE+PB的最小值为6;
故答案为:6.
【分析】作点B关于AC的对称点B′,交AC于点F,连接B′E交AC于点P,则PE+PB的最小值为B′E的长度,根据矩形的性质可得AB=CD=4,∠ABC=90°,求出tan∠ACB的值,得到∠ACB的度数,由轴对称的性质可得B′B=2BF,B′B⊥AC,则BF=12BC=23,然后求出B′B,易得△BEF是等边三角形,则BE=BF=B′F,推出△BEB′是直角三角形,然后利用勾股定理进行计算.
三、解答题
19.计算:(3−π)0−|−14|+36+2−2.
【答案】解:原式=1−14+6+14
=7
【知识点】实数的运算
【解析】【分析】根据0次幂以及负整数指数幂的运算性质、绝对值的性质、算术平方根的概念分别化简,然后根据有理数的加减法法则进行计算.
20.解方程:1x−1=32x+1.
【答案】解:方程两边同乘以(x−1)(2x+1),去分母,得
2x+1=3(x−1)
解这个整式方程,得
x=4
检验:把x=4代入(x−1)(2x+1),得
(4−1)(8+1)≠0
∴x=4是原方程的解.
【知识点】解分式方程
【解析】【分析】给方程两边同时乘以(x-1)(2x+1)将分式方程转化为整式方程,解整式方程求出x的值,然后进行检验即可.
21.北京冬奥组委会对志愿者开展培训活动,为了解某批次培训活动效果,随机抽取了20名志愿者的测试成绩.成绩如下:
84 93 91 87 94 86 97 100 88 94
92 91 82 89 87 92 98 92 93 88
整理上面的数据,得到频数分布表和扇形统计图:
等级
成绩/分
频数
A
95≤x≤100
3
B
90≤x<95
9
C
85≤x<90
▲
D
80≤x<85
2
请根据以上信息,解答下列问题:
(1)C等级的频数为 ,B所对应的扇形圆心角度数为 ;
(2)该批志愿者有1500名,若成绩不低于90分为优秀,请估计这批志愿者中成绩达到优秀等级的人数;
(3)已知A等级中有2名男志愿者,现从A等级中随机抽取2名志愿者,试用列表或画树状图的方法求出恰好抽到一男一女的概率.
【答案】(1)6;162º
(2)解:随机抽取的20名志愿者的测试成绩中大于等于90分的人数共有12人,其占样本人数的百分比为:12÷20×100%=60%,
∴1500名志愿者中成绩达到优秀等级的人数有:1500×60%=900人.
(3)解:列出树状图如下所示:
由图知,机会均等的结果共6种,其中符合条件的有4种,
∴P(一男一女)=46=23 .
【知识点】用样本估计总体;频数(率)分布表;扇形统计图;列表法与树状图法
【解析】【解答】解:(1)等级C的频数=20-3-9-2=6,
B等级所占的百分比为:9÷20×100%=45%,
∴B所对应的扇形圆心角度数为:360×45%=162°.
故答案为:6,162°;
【分析】(1)根据各组人数之和等于总人数可得等级C的频数,利用等级B的频数除以总人数,然后乘以360°可得所占圆心角的度数;
(2)利用样本中测试成绩大于等于90分的人数共有12人,除以总人数,然后乘以1500即可;
(3)此题是抽取不放回类型,画出树状图,找出总情况数以及从A等级中随机抽取2名志愿者的情况数,然后根据概率公式进行计算.
22.数学实践活动小组去测量眉山市某标志性建筑物的高CD.如图,在楼前平地A处测得楼顶C处的仰角为30°,沿AD方向前进60m到达B处,测得楼顶C处的仰角为45°,求此建筑物的高.(结果保留整数.参考数据:2≈1.41,3≈1.73)
【答案】解:设CD为x,
∵∠CBD=45°,∠CDB=90°,
∴BD=CD=x,
∴AD=AB+BD=(60+x),
在Rt△ACD中,∠ADC=90°,∠DAC=30°,tan∠DAC=CDAD,
即x60+x=33,
∴x=303+30
∴x=81.9m≈82m.
答:此建筑物的高度约为82m.
【知识点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题
【解析】【分析】设CD=x,则BD=CD=x,AD=AB+BD=(60+x),根据∠DAC的正切三角函数的概念可得x,据此解答.
23.已知直线y=x与反比例函数y=kx的图象在第一象限交于点M(2,a).
(1)求反比例函数的解析式;
(2)如图,将直线y=x向上平移b个单位后与y=kx的图象交于点A(1,m)和点B(n,−1),求b的值;
(3)在(2)的条件下,设直线AB与x轴、y轴分别交于点C,D,求证:△AOD≌△BOC.
【答案】(1)解:∵直线y=x过点M(2,a),
∴a=2
∴将M(2,2)代入y=kx中,得k=4,
∴反比例函数的表达式为y=4x
(2)解:∵点A(1,m)在y=4x的图象上,
∴m=4,
∴A(1,4)
设平移后直线AB的解析式为y=x+b,
将A(1,4)代入y=x+b中,得4=1+b,
解得b=3.
(3)证明:如图,过点A作AE⊥y轴于点E,过B点作BF⊥x轴于点F.
∵B(n,−1)在反比例函数y=4x的图象上,
∴n=-4,
∴B(-4,-1)
又∵A(1,4),
∴AE=BF,OE=OF,
∴∠AEO=∠BFO
∴△AOE≌△BOF(SAS),
∴∠AOE=∠BOF,OA=OB
又∵直线y=x+3与x轴、y轴分别交于点C,D,
∴C(−3,0),D(0,3),
∴OC=OD
在△AOD和△BOC中,
OA=OB∠AOE=∠BOFOD=OC
∴△AOD≌△BOC(SAS).
【知识点】一次函数图象与几何变换;反比例函数与一次函数的交点问题;三角形全等的判定(SAS)
【解析】【分析】(1)将M(2,a)代入y=x中可得a=2,则M(2,2),代入y=kx中求出k的值,据此可得反比例函数的解析式;
(2)将A(1,m)代入反比例函数解析式中可得m=4,则A(1,4),设平移后直线AB的解析式为y=x+b,将A(1,4)代入就可求出b的值;
(3)过点A作AE⊥y轴于点E,过B点作BF⊥x轴于点F,将y=-1代入反比例函数解析式中得n的值,则B(-4,-1),结合点A的坐标得AE=BF,OE=OF,由垂直得∠AEO=∠BFO,证明△AOE≌△BOF,得到∠AOE=∠BOF,OA=OB,易得C(-3,0)、D(0,3),则OC=OD,然后利用全等三角形的判定定理进行证明.
24.建设美丽城市,改造老旧小区.某市2019年投入资金1000万元,2021年投入资金1440万元,现假定每年投入资金的增长率相同.
(1)求该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率;
(2)2021年老旧小区改造的平均费用为每个80万元.2022年为提高老旧小区品质,每个小区改造费用增加15%.如果投入资金年增长率保持不变,求该市在2022年最多可以改造多少个老旧小区?
【答案】(1)解:设该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率为x,
根据题意得:1000(1+x)2=1440,
解这个方程得,x1=0.2,x2=−2.2,
经检验,x=0.2=20%符合本题要求.
答:该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率为20%.
(2)解:设该市在2022年可以改造y个老旧小区,
由题意得:80×(1+15%)y≤1440×(1+20%),
解得y≤181823.
∵y为正整数,∴最多可以改造18个小区.
答:该市在2022年最多可以改造18个老旧小区.
【知识点】一元一次不等式的应用;一元二次方程的实际应用-百分率问题
【解析】【分析】(1)设该市改造老旧小区投入资金的年平均增长率为x,则2021年投入资金1000(1+x)2万元,然后根据2021年投入资金1440万元列出方程,求解即可;
(2)设该市在2022年可以改造y个老旧小区,则2022年平均每个的费用为80×(1+15%),2022年投入资金1440×(1+20%),然后根据每个的费用×个数≤投入资金可得关于y的不等式,求出y的范围,结合y为整数解答即可.
25.如图,AB为⊙O的直径,点C是⊙O上一点,CD与⊙O相切于点C,过点B作BD⊥DC,连接AC,BC.
(1)求证:BC是∠ABD的角平分线;
(2)若BD=3,AB=4,求BC的长;
(3)在(2)的条件下,求阴影部分的面积.
【答案】(1)证明:连接OC,如图
∵CD与⊙O相切于点C,
∴OC⊥CD
∵BD⊥CD,
∴OC∥BD
∴∠OCB=∠DBC.
又∵OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC,
∴∠DBC=∠OBC,
∴BC平分∠ABD.
(2)解:根据题意,
∵线段AB是直径,
∴∠ACB=90°=∠D,
∵BC平分∠ABD,
∴∠ABC=∠CBD,
∴△ABC∽△CBD,
∴ABCB=BCBD,
∵BD=3,AB=4,
∴BC2=3×4=12,
∴BC=23;
(3)解:作CE⊥AO于E,如图:
在直角△ABC中,AC=42−(23)2=2,
∴AO=AC=CO=2,
∴△AOC是等边三角形,
∴∠AOC=60°,OE=1,
∴CE=3,
∴阴影部分的面积为:
S=60×π×22360−12×2×3=2π3−3.
【知识点】等边三角形的判定与性质;圆周角定理;切线的性质;扇形面积的计算;相似三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)连接OC,根据切线的性质可得OC⊥CD,结合BD⊥CD可得OC∥BD,根据平行线的性质可得∠OCB=∠DBC,根据等腰三角形的性质可得∠OCB=∠OBC,则∠DBC=∠OBC,据此证明;
(2)根据圆周角定理可得∠ACB=90°,根据角平分线的概念可得∠ABC=∠CBD,利用有两组角对应相等的两个三角形相似,证明△ABC∽△CBD,然后根据相似三角形的性质进行计算;
(3)作CE⊥AO于E,利用勾股定理可得AC,推出△AOC是等边三角形,得到∠AOC=60°,OE=1,求出CE的值,然后根据S阴影=S扇形AOC-S△AOC进行计算.
26.在平面直角坐标系中,抛物线y=−x2−4x+c与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且点A的坐标为(−5,0).
(1)求点C的坐标;
(2)如图1,若点P是第二象限内抛物线上一动点,求点P到直线AC距离的最大值;
(3)如图2,若点M是抛物线上一点,点N是抛物线对称轴上一点,是否存在点M使以A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:∵点A(−5,0)在抛物线y=−x2−4x+c的图象上,
∴0=−52−4×5+c
∴c=5,
∴点C的坐标为(0,5);
(2)解:过P作PE⊥AC于点E,过点P作PF⊥x轴交AC于点H,如图:
∵A(−5,0),C(0,5)
∴OA=OC,
∴△AOC是等腰直角三角形,
∴∠CAO=45°,
∵PF⊥x轴,
∴∠AHF=45°=∠PHE,
∴△PHE是等腰直角三角形,
∴PE=PH2,
∴当PH最大时,PE最大,
设直线AC解析式为y=kx+5,
将A(−5,0)代入得0=5k+5,
∴k=1,
∴直线AC解析式为y=x+5,
设P(m,−m2−4m+5),(−5
∵a=−1<0,
∴当m=−52时,PH最大为254,
∴此时PE最大为2528,即点P到直线AC的距离值最大;
(3)解:存在.点M的坐标为:(−3,8)或(3,-16)或r=1.
【知识点】二次函数的最值;平行四边形的性质;等腰直角三角形;二次函数与一次函数的综合应用
【解析】【解答】解:(3)存在.
∵y=−x2−4x+5=−(x+2)2+9
∴抛物线的对称轴为直线x=-2,
设点N的坐标为(-2,m),点M的坐标为(x,−x2−4x+5)
分三种情况:①当AC为平行四边形ANMC的边时,如图,
∵A(-5,0),C(0,5),
∴xC−xA=xM−xN,即x−(−2)=0−(−5)
解得,x=3.
∴−x2−4x+5=−32−4×3+5=−16,
∴点M的坐标为(3,-16)
②当AC为平行四边形AMNC的边长时,如图,
方法同①可得,x=−7,
∴−x2−4x+5=−(−7)2−4×(−7)+5=−16,
∴点M的坐标为(-7,-16);
③当AC为对角线时,如图,
∵A(-5,0),C(0,5),
∴线段AC的中点H的坐标为(−5+02,0+52),即H(−52,52)
∴x+(−2)2=−52,解得,x=−3。
∴−x2−4x+5=−(−3)2−4×(−3)+5=8,
∴点M的坐标为(-3,8)
综上,点M的坐标为:(−3,8)或(3,-16)或r=1.
【分析】(1)将A(-5,0)代入y=-x2-4x+c中可求出c的值,据此可得点C的坐标;
(2)过P作PE⊥AC于点E,过点P作PF⊥x轴交AC于点H,根据点A、C的坐标可得OA=OC,推出△AOC是等腰直角三角形,得到∠CAO=45°,易得△PHE是等腰直角三角形,则PE=PH2,求出直线AC的解析式,设P(m,-m2-4m+5),则H(m,m+5),表示出PH,结合二次函数的性质可得PH的最大值,进而可得PE的最大值;
(3)根据抛物线的解析式可得对称轴为直线x=-2,设N(-2,m),M(x,-x2-4x+5),然后分①AC为平行四边形ANMC的边,②AC为平行四边形AMNC的边,③AC为对角线,结合中点坐标公式求出x的值,据此可得点M的坐标.
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