( 本 题 14 分 ) 综 合 与 探 究 : 在 平 面 直 角 坐 标 系 xOy 中 , 已 知 抛 物 线与 x 轴交于 A,B 两点(点 B 在点 A 的右侧),与 y 轴交于点C,它的对称轴与 x 轴交于点D,直线l经过C,D两点,连接AC.
(1)求A,B两点的坐标及直线l的函数表达式;
(2)探索直线l上是否存在点E,使△ACE为直角三角形,若存在,求出点E的坐标;若不存在,说明理由;
(3)若点P是直线l上的一个动点,试探究在抛物线上是否存在点Q:
①使以点A,C,P,Q 为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由;
②使以点 A,C,P,Q 为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点 Q 的坐标;若不存在,说明理由
解:(1)当 y=0 时,
∴ 点A的坐标为(-2,0),点B的坐标为(6,0).……………2分
∴ 抛物线的对称轴为直线 x=2.
∴ 点D的坐标为(2,0).……………3分
当 x=0 时,y= .
∴点C的坐标为(0, ).……………………………………………4分
设直线 l 的表达式为 y=kx+b,
∴ 直线 l 的表达式为………………………………5分
(2)直线 l 上存在点E,使△ACE 为直角三角形…………………………………6分
∵点A的坐标为(-2,0),点D的坐标为(2,0),
∴AD=4.
又∵点C的坐标为(0,),CO⊥AD,
∴AC=CD=AD.
∴△ACE 为等边三角形.
(3)∴∠ADC=∠CAD=60°.…………………………………………………………………7分
分两种情况:
①当∠AC=90°时
∵AC=AD,
⊥x 轴于点 M.
在Rt△ 中,∠=60°.
∴DM=1,
∴点 的坐标为(1,)……………………………………………………………8分
②作 N⊥x 轴于点 N.
当∠CA=90°时,
∵∠ADC=∠CAD=60°,
∴∠DA=30°,∠AD=120°.
∴∠DA=30°=∠DA.
∴D=AD=4.…………………………………………………………………………………9分
在Rt△DN 中,∠DN=∠DM=60°.
∴DN=2,N= D·sin60°=
又∵ON=OD+DN=4,
∴点 的坐标为(4,).
综上所述,直线 l 上存在点 E,使△ACE 为直角三角形,点 E 的坐标为(1, )或(4, )…………………………………………………………………………………10分
(3)①抛物线上存在点Q,使以点A,C,P,Q为顶点的四边形为菱形,此时点Q 的坐标为(4,).…………………………………………………………………………12分
②抛物线上存在点Q,使以点A,C,P,Q 为顶点的四边形为矩形,此时点Q的坐标为(6,0).…………………………………………………………………………………………14分
正方形内“奇妙点”及性质探究
定义:如图 1,在正方形ABCD中,以BC为直径作半圆O,以D为圆心,DA 为半径作,与半圆O交于点P.我们称点P为正方形ABCD的一个“奇妙点”.过奇妙点的多条线段与正方形 ABCD无论是位置关系还是数量关系,都具有不少优美的性质值得探究.
性质探究:如图 2,连接DP并延长交AB于点E,则DE为半圆O的切线.
证明:连接OP,OD.
由作图可知,DP=DC,OP=OC,
又∵OD=OD.
∴△OPD≌△OCD.(SSS)
∴∠OPD=∠OCD=90°.
∴DE 是半圆O的切线.
问题解决:
(1)如图3,在图2的基础上,连接OE.请判断∠BOE 和∠CDO的数量关系,并说明理由;
(2)在(1)的条件下,请直接写出线段DE,BE,CD 之间的数量关系;
(3)如图 4,已知点P为正方形ABCD的一个“奇妙点”,点O为BC的中点,连接DP并延长交AB于点E,连接CP并延长交AB于点F,请写出BE和AB的数量关系,并说明理由;
(4)如图5,已知点E,F,G,H 为正方形ABCD的四个“奇妙点”.连接AG,BH, CE,DF,恰好得到一个特殊的“赵爽弦图”.请根据图形,探究并直接写出一个不全等的几何图形面积之间的数量关系
解:(1)∠BOE=∠CDO……………………………………………………………1分
理由如下:
∵△OPD≌△OCD.
∴∠OPD=∠OCD=90°,∠POD=∠COD,∠CDO=∠PDO= ∠PDC.
∴∠POC+∠PDC=360°-∠OPD-∠OCD =180°.………………………………………2分
∵∠POC+∠BOP=180°,
∴∠BOP=∠PDC.……………………………………………………………………………3分
在 Rt△POE 和 Rt△BOE 中
∵OE=OE,OP=OB(由作图得出).
∴△POE≌△BOE.
∴∠POE=∠BOE= ∠BOP…………………………………………4分
∵∠CDO=∠PDO=∠PDC.
∴∠BOE=∠CDO.…………………………………………………………………………5分
(2)线段DE,BE,CD 之间的数量关系是DE=BE+CD………………………………7分
(3)如答图,连接OE,OD,
由(1)可知,∠BOE=∠CDO.
又∵∠B=∠OCD=90°,点O为BC的中点,
∴tan∠BOE=tan∠CDO
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC.
(4)答案不唯一,例如,△ABH的面积等于正方形EFGH的面积;正方形EFGH的面积等于正方形ABCD面积的等等.…………………………………12分
“十三五”以来,山西省共解决372个村、35.8万农村人口的饮水型氟 超标问题,让农村群众真正喝上干净水、放心水、安全水.某公司抓住商机,根据市场需 求代理A,B两种型号的净水器,已知每台A型净水器比每台B型净水器进价多200元,用5 万元购进A型净水器与用4.5万元购进B型净水器的数量相等.
(1)求每台A型,B型净水器的进价各是多少元?
(2)该公司计划购进A,B 两种型号的净水器共55台进行试销,其中A 型净水器为m台,购买两种净水器的总资金不超过10.8 万元.则最多可购进A型号净水器多少台?
解:(1)设每台B型净水器的进价是x元.…………………………………1分
根据题意,
解得 x=1800……………………………………………………………………………3分
经检验,x=1800 是原分式方程的解,且符合题意…………………………………4分
∴x+200=2000.
答:每台A型净水器的进价是2000元,每台B型净水器的进价是1800元;…5分
(2)购进A型净水器m台,则购进B型净水器(55-m)台…………………6分
依题意,得2000m+1800(55-m)≤108000.………………………………………7分
解得 m≤45.……………………………………………………………………………8分
答:最多可购进A型净水器45台.…………………………………………………9分
(本题8分)如图 1,一辆汽车从 A 地出发去往 C 地,A,C 两地相距 273 km.由于A, C 之间某路段正在修路.驾驶员临时改变路线,先由 A 地开往 B 地,再由 B 地开往 C 地, 如图 2 是从该场景中抽象出来的示意图,已知∠A=30°,∠C=45°,则这样的行驶路程比原来路程273 km 远了多少?(结果精确到 1 km,参考数据: ≈1.41, ≈1.73)
解:如答图,过点B作BD垂直于AC于点D,
(本题 9 分)某社区组织了以 “奔向幸福,‘毽’步如飞”为主题的踢毽子比赛活动,初赛结束后有甲、乙两个代表队进入决赛,已知每队有5名队员,按团体总数排列名次,在规定时间内每人踢 100 个以上(含 100)为优秀.下表是两队各队员的比赛成绩.
1号 | 2号 | 3号 | 4号 | 5号 | 总数 | |
甲队 | 103 | 102 | 98 | 100 | 97 | 500 |
乙队 | 97 | 99 | 100 | 96 | 108 | 500 |
经统计发现两队 5 名队员踢毽子的总个数相等,按照比赛规则,两队获得并列第一. 学习统计知识后,我们可以通过考查数据中的其它信息作为参考,进行综合评定:
(1)甲、乙两队的优秀率分别为 ;
(2)甲队比赛数据的中位数为 个;
乙队比赛数据的中位数为 个;
(3)分别计算甲、乙两队比赛数据的方差;
(4)根据以上信息,你认为综合评定哪一个队的成绩好?简述理由.
(4)综合评定甲队的成绩好,………………………………………………………………………8分
理由如下:
因为甲队的优秀率比乙队高;甲队的中位数比乙队大;甲班的方差比乙班低,比较稳定, 综合评定甲队比较好.…………………………………………………………………………………9分
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