2023年12月2日发(作者:江苏高三下数学试卷)
2022年河北省初中毕业生升学文化课考试
数学试卷
一、选择题(本大题共16个小题.1~10小题每题3分,11~16小题每题2分,共42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.
计算a3a得a?,则“?”是(
)
A. 0
【答案】C
【解析】
【分析】运用同底数幂相除,底数不变,指数相减,计算即可.
【详解】a3aa31a2,则“?”是2,
故选:C.
【点睛】本题考查同底数幂的除法;注意amanamn.
2.
如图,将△ABC折叠,使AC边落在AB边上,展开后得到折痕l,则l是△ABC的(
)
B. 1 C. 2 D. 3
A. 中线
线
【答案】D
【解析】
B. 中位线 C. 高线 D. 角平分【分析】根据折叠的性质可得CADBAD,作出选择即可.
【详解】解:如图,
∵由折叠的性质可知CADBAD, ∴AD是BAC的角平分线,
故选:D.
【点睛】本题考查折叠的性质和角平分线的定义,理解角平分线的定义是解答本题的关键.
3.
与3A.
31相等的是(
)
21
2B.
31
2C.
31
2D.
31
2【答案】A
【解析】
【分析】根据317,分别求出各选项的值,作出选择即可.
2217,故此选项符合题意;
22【详解】A、3B、315,故此选项不符合题意;
22C、3D、315,故此选项不符合题意;
2217,故此选项不符合题意;
22故选:A.
【点睛】本题考查有理数的加减混合运算,熟练掌握有理数的加减混合运算法则是解答本题的关键.
4.
下列正确的是(
)
A.
4923 B.
4923 C.
9432 D.
4.90.7
【答案】B
【解析】
【分析】根据二次根式的性质判断即可.
【详解】解:A.491323,故错误;
B.4923,故正确;
C482,故错误;
933.D.4.90.7,故错误;
故选:B. 【点睛】本题主要考查二次根式的性质,掌握二次根式的性质是解题的关键.
5.
如图,将三角形纸片剪掉一角得四边形,设△ABC与四边形BCDE的外角和的度数分别为,,则正确的是(
)
A.
0
C.
0
【答案】A
【解析】
B.
0
D. 无法比较与的大小
【分析】多边形的外角和为360,△ABC与四边形BCDE的外角和均为360,作出选择即可.
【详解】解:∵多边形的外角和为360,
∴△ABC与四边形BCDE的外角和与均为360,
∴0,
故选:A.
【点睛】本题考查多边形的外角和定理,注意多边形的外角和为360是解答本题的关键.
6.
某正方形广场的边长为4102m,其面积用科学记数法表示为(
)
A.
4104m2 B.
16104m2 C.
1.6105m2 D.
1.6104m2
【答案】C
【解析】
【分析】先算出面积,然后利用科学记数法表示出来即可.
52【详解】解:面积为:41024102=16104=1.610(,
m)故选:C.
【点睛】本题主要考查了科学记数法,熟练掌握科学记数法的表示形式是解题的关键.
7.
①~④是由相同的小正方体粘在一起的几何体,若组合其中的两个,恰是由6个小正方体构成的长方体,则应选择(
)
A. ①③
【答案】D
【解析】
B. ②③ C. ③④ D. ①④
【分析】观察图形可知,①~④的小正方体的个数分别为4,3,3,2,其中②③组合不能
构成长方体,①④组合符合题意
【详解】解:观察图形可知,①~④的小正方体的个数分别为4,3,3,2,其中②③组合不能构成长方体,①④组合符合题意
故选D
【点睛】本题考查了立体图形,应用空间想象能力是解题的关键.
8.
依据所标数据,下列一定为平行四边形的是(
)
A. B. C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据平行四边形的判定及性质定理判断即可;
【详解】解:平行四边形对角相等,故A错误;
一组对边平行不能判断四边形是平行四边形,故B错误;
三边相等不能判断四边形是平行四边形,故C错误;
一组对边平行且相等的四边形是平行四边形,故D正确;
故选:D.
【点睛】本题主要考查平行四边形的判定及性质,掌握平行四边形的判定及性质是解题的关键.
11x2y9.
若x和y互为倒数,则的值是(
)
yxA.
1
【答案】B
B.
2 C.
3 D.
4 【解析】
【分析】先将x112y化简,再利用互为倒数,相乘为1,算出结果,即可
yx11x2yyx1112xyx2yxyxy
【详解】12xy12xy12xy1xy∵x和y互为倒数
∴xy1
11xy
21122xy故选:B
【点睛】本题考查代数式的化简,注意互为倒数即相乘为1
所在圆相切于点A,10.
某款“不倒翁”(图1)的主视图是图2,PA,PB分别与AMB的长是(
)
B.若该圆半径是9cm,∠P=40°,则AMB
A.
11cm
【答案】A
【解析】
【分析】如图,根据切线的性质可得PAOPBO90,根据四边形内角和可得B.
11cm
2C.
7cm D.
7cm
2所对的圆心角,根据弧长公式进行计算即可求解.
AOB的角度,进而可得AMB【详解】解:如图,
PA,PB分别与AMB所在圆相切于点A,B.
PAOPBO90,
∠P=40°,
AOB360909040140,
该圆半径是9cm,
AMB360140911cm,
180故选:A.
【点睛】本题考查了切线的性质,求弧长,牢记弧长公式是解题的关键.
11.
要得知作业纸上两相交直线AB,CD所夹锐角的大小,发现其交点不在作业纸内,无法直接测量.两同学提供了如下间接测量方案(如图1和图2):对于方案Ⅰ、Ⅱ,说法正确的是(
) A.
Ⅰ可行、Ⅱ不可行
不可行
【答案】C
【解析】
B.
Ⅰ不可行、Ⅱ可行 C.
Ⅰ、Ⅱ都可行 D.
Ⅰ、Ⅱ都【分析】用夹角可以划出来的两条线,证明方案Ⅰ和Ⅱ的结果是否等于夹角,即可判断正误
【详解】方案Ⅰ:如下图,BPD即为所要测量的角
∵HENCFG
∴MN∥PD
∴AEMBPD
故方案Ⅰ可行
方案Ⅱ:如下图,BPD即为所要测量的角 在EPF中:BPDPEFPFE180
则:BPD180AEHCFG
故方案Ⅱ可行
故选:C
【点睛】本题考查平行线的性质和判定,三角形的内角和;本题的突破点是用可画出夹角的情况进行证明
12.
某项工作,已知每人每天完成的工作量相同,且一个人完成需12天.若m个人共同完成需n天,选取6组数对m,n,在坐标系中进行描点,则正确的是(
)
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意建立函数模型可得mn12,即n函数的图象进行判断即可求解.
12,符合反比例函数,根据反比例m【详解】解:依题意,1·m·n1
12mn12,
n12,m,n0且为整数.
m故选C.
【点睛】本题考查了反比例数的应用,根据题意建立函数模型是解题的关键.
13.
平面内,将长分别为1,5,1,1,d的线段,顺次首尾相接组成凸五边形(如图),则d可能是(
)
A.
1
【答案】C
【解析】
【分析】如图(见解析),设这个凸五边形为ABCDE,连接AC,CE,并设B.
2 C.
7 D.
8
ACa,CEb,先在ABC和△CDE中,根据三角形的三边关系定理可得4a6,0b2,从而可得4ab8,2ab6,再在ACE中,根据三角形的三边关系定理可得abdab,从而可得2d8,由此即可得出答案.
【详解】解:如图,设这个凸五边形为ABCDE,连接AC,CE,并设ACa,CEb,
在ABC中,51a15,即4a6,
在△CDE中,11b11,即0b2,
所以4ab8,2ab6,
在ACE中,abdab,
所以2d8,
观察四个选项可知,只有选项C符合, 故选:C.
【点睛】本题考查了三角形的三边关系定理,通过作辅助线,构造三个三角形是解题关键.
14.
五名同学捐款数分别是5,3,6,5,10(单位:元),捐10元的同学后来又追加了10元.追加后的5个数据与之前的5个数据相比,集中趋势相同的是(
)
A. 只有平均数
和众数
【答案】D
【解析】
【分析】分别计算前后数据的平均数、中位数、众数,比较即可得出答案.
【详解】解:追加前的平均数为:B. 只有中位数 C. 只有众数 D. 中位数1(5+3+6+5+10)=5.8;
5从小到大排列为3,5,5,6,10,则中位数为5;
5出现次数最多,众数为5;
追加后的平均数为:1(5+3+6+5+20)=7.8;
5从小到大排列为3,5,5,6,20,则中位数为5;
5出现次数最多,众数为5;
综上,中位数和众数都没有改变,
故选:D.
【点睛】本题为统计题,考查了平均数、众数与中位数.中位数是将一组数据从小到大(或从大到小)重新排列后,最中间的那个数(最中间两个数的平均数),叫做这组数据的中位数.众数是一组数据中出现次数最多的数据,注意众数可以不只一个.
15.
“曹冲称象”是流传很广的故事,如图.按照他的方法:先将象牵到大船上,并在船侧面标记水位,再将象牵出.然后往船上抬入20块等重的条形石,并在船上留3个搬运工,这时水位恰好到达标记位置.如果再抬入1块同样的条形石,船上只留1个搬运工,水位也恰好到达标记位置.已知搬运工体重均为120斤,设每块条形石的重量是x斤,则正确的是(
) A. 依题意3120x120 B. 依题意20x3120201x120
C. 该象的重量是5040斤
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意列出方程即可解答.
【详解】解:根据题意可得方程;20x3120201x120
故选:B.
【点睛】本题主要考查一元一次方程的应用,根据题意真确列出方程是解题的关键.
16.
题目:“如图,∠B=45°,BC=2,在射线BM上取一点A,设AC=d,若对于d的一个数值,只能作出唯一一个△ABC,求d的取值范围.”对于其答案,甲答:d2,乙答:d=1.6,丙答:dD. 每块条形石的重量是260斤
2,则正确的是(
)
A. 只有甲答的对
C. 甲、乙答案合在一起才完整
【答案】B
B. 甲、丙答案合在一起才完整
D. 三人答案合在一起才完整 【解析】
【分析】过点C作CABM于A,在AM上取AABA,发现若有两个三角形,两三角形的AC边关于AC对称,分情况分析即可
【详解】过点C作CABM于A,在AM上取AABA
∵∠B=45°,BC=2,CABM
∴VBAC是等腰直角三角形
∴ACBA∵AABA
∴ACBC2
2AA2CA22
若对于d的一个数值,只能作出唯一一个△ABC
通过观察得知:
点A在A点时,只能作出唯一一个△ABC(点A在对称轴上),此时d案;
点A在AM射线上时,只能作出唯一一个△ABC(关于AC对称的AC不存在),此时2,即丙的答d2,即甲的答案,
点A在BA线段(不包括A点和A点)上时,有两个△ABC(二者的AC边关于AC对称);
故选:B
【点睛】本题考查三角形的存在性质,勾股定理,解题关键是发现若有两个三角形,两三角形的AC边关于AC对称
二、填空题(本大题共3个小题,每小题3分,共9分.其中18小题第一空2分,第二空1分;19小题每空1分)
17.
如图,某校运会百米预赛用抽签方式确定赛道.若琪琪第一个抽签,她从1~8号中随机抽取一签,则抽到6号赛道的概率是______. 【答案】1
8【解析】
【分析】直接根据概率公式计算,即可求解.
【详解】解:根据题意得:抽到6号赛道的概率是1.
8故答案为:1
8【点睛】本题考查了概率公式:熟练掌握随机事件A的概率P(A)=事件A可能出现的结果数除以所有可能出现的结果数;P(必然事件)=1;P(不可能事件)=0是解题的关键.
18.
如图是钉板示意图,每相邻4个钉点是边长为1个单位长的小正方形顶点,钉点A,B的连线与钉点C,D的连线交于点E,则
(1)AB与CD是否垂直?______(填“是”或“否”);
(2)AE=______.
【答案】
【解析】
①.
是
②.
4545 ##55【分析】(1)证明△ACG≌△CFD,推出∠CAG=∠FCD,证明∠CEA=90°,即可得到结论;
(2)利用勾股定理求得AB的长,证明△AEC∽△BED,利用相似三角形的性质列式计算即可求解.
【详解】解:(1)如图:AC=CF=2,CG=DF=1,∠ACG=∠CFD=90°,
∴△ACG≌△CFD,
∴∠CAG=∠FCD, ∵∠ACE+∠FCD=90°,
∴∠ACE+∠CAG=90°,
∴∠CEA=90°,
∴AB与CD是垂直的,
故答案为:是;
(2)AB=224225,
∵AC∥BD,
∴△AEC∽△BED,
∴ACAE2AE,即,
BDBE3BEAE2,
BE5245BE=.
55∴∴AE=故答案为:45.
5
【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
19.
如图,棋盘旁有甲、乙两个围棋盒.
(1)甲盒中都是黑子,共10个,乙盒中都是白子,共8个,嘉嘉从甲盒拿出a个黑子放入乙盒,使乙盒棋子总数是甲盒所剩棋子数的2倍,则a=______;
(2)设甲盒中都是黑子,共mm>2个,乙盒中都是白子,共2m个,嘉嘉从甲盒拿出a1am个黑子放入乙盒中,此时乙盒棋子总数比甲盒所剩棋子数多______个;接下来,嘉嘉又从乙盒拿回a个棋子放到甲盒,其中含有x0xa个白子,此时乙盒中有y个黑子,则y的值为______.
x 【答案】
【解析】
①. 4
②.
m2a
③. 1
【分析】①用列表的方式,分别写出甲乙变化前后的数量,最后按两倍关系列方程,求解,即可
②用列表的方式,分别写出甲乙每次变化后的数量,按要求计算写出代数式,化简,即可
③用列表的方式,分别写出甲乙每次变化后的数量,算出移动的a个棋子中有x个白子,(ax)个黑子,再根据要求算出y,即可
【详解】答题空1:
原甲:10
现甲:10-a
原乙:8
现乙:8+a
依题意:8a2(10a)
解得:a4
故答案为:4
答题空2:
原甲:m
现甲1:m-a
原乙:2m
现乙1:2m+a
第一次变化后,乙比甲多:2ma(ma)2mamam2a
故答案为:m2a
答题空3:
原甲:m黑
现甲1:m黑-a黑
原乙:2m白
现乙1:2m白+a黑 现甲2:m黑-a黑+a混合 现乙2:2m白+a黑-a混合
第二次变化,变化的a个棋子中有x个白子,(ax)个黑子
则:ya(ax)aaxx
yx1
xx故答案为:1
【点睛】本题考查代数式的应用;注意用表格梳理每次变化情况是简单有效的方法
三、解答题(本大题共7个小题,共69分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
20.
整式31m的值为P.
3
(1)当m=2时,求P的值;
(2)若P的取值范围如图所示,求m的负整数值.
【答案】(1)5
(2)2,1
【解析】
【分析】(1)将m=2代入代数式求解即可,
(2)根据题意P7,根据不等式,然后求不等式的负整数解.
【小问1详解】
解:∵P3
1m
312
3当m2时,P353
35;
【小问2详解】
1P3m,由数轴可知P7,
3即31m7,
317m,
33解得m2,
m的负整数值为2,1.
【点睛】本题考查了代数式求值,解不等式,求不等式的整数解,正确的计算是解题的关键.
21.
某公司要在甲、乙两人中招聘一名职员,对两人的学历、能力、经验这三项进行了测试,各项满分均为10分,成绩高者被录用.图1是甲、乙测试成绩的条形统计图.
(1)分别求出甲、乙三项成绩之和,并指出会录用谁;
(2)若将甲、乙的三项测试成绩,按照扇形统计图(图2)各项所占之比,分别计算两人各自的综合成绩,并判断是否会改变(1)的录用结果.
【答案】(1)甲
【解析】
【分析】(1)根据条形统计图数据求解即可;
(2)根据“能力”、“学历”、“经验”所占比进行加权再求总分即可.
【小问1详解】
解:甲三项成绩之和为:9+5+9=23;
乙三项成绩之和为:8+9+5=22;
录取规则是分高者录取,所以会录用甲.
【小问2详解】
“能力”所占比例为:(2)乙
1801;
3602“学历”所占比例为:1201;
3603“经验”所占比例为:601;
360639251923;
6338291547;
66∴“能力”、“学历”、“经验”的比为3:2:1;
甲三项成绩加权平均为:乙三项成绩加权平均为:所以会录用乙.
【点睛】本题主要考查条形统计图和扇形统计图,根据图表信息进行求解是解题的关键.
22.
发现两个已知正整数之和与这两个正整数之差的平方和一定是偶数,且该偶数的一半也可以表示为两个正整数的平方和.验证:如,212110为偶数,请把10的一半表示为两个正整数的平方和.探究:设“发现”中的两个已知正整数为m,n,请论证“发现”中的结论正确.
【答案】验证:22125;论证见解析
【解析】
【分析】通过观察分析验证10的一半为5,22125;将m和n代入发现中验证即可证明.
【详解】证明:验证:10的一半为5,22125;
设“发现”中的两个已知正整数为m,n,
∴mnmn2mn222222,其中2m2n2为偶数,
且其一半m2n2正好是两个正整数m和n的平方和,
∴“发现”中的结论正确.
【点睛】本题考查列代数式,根据题目要求列出代数式是解答本题的关键.
23.
如图,点Pa,3在抛物线C:y46x上,且在C的对称轴右侧.
2
(1)写出C的对称轴和y的最大值,并求a的值;
(2)坐标平面上放置一透明胶片,并在胶片上描画出点P及C的一段,分别记为P,C.平移该胶片,使C所在抛物线对应的函数恰为yx26x9.求点P移动的最短路程.
【答案】(1)对称轴为直线x6,y的最大值为4,a7
(2)5
【解析】
【分析】(1)由ya(xh)2k的性质得开口方向,对称轴和最值,把Pa,3代入
y46x中即可得出a的值;
(2)由yx6x9(x3),得出抛物线yx26x9是由抛物线C:222yx64向左平移3个单位,再向下平移4个单位得到,即可求出点P移动的最短路程.
【小问1详解】
2y46x(x6)24,
∴对称轴为直线x6,
∵10,
∴抛物线开口向下,有最大值,即y的最大值为4,
把Pa,3代入y46x中得:
224(6a)23,
解得:a5或a7,
∵点Pa,3在C的对称轴右侧,
∴a7;
【小问2详解】
∵yx26x9(x3)2,
∴y(x3)2是由yx64向左平移3个单位,再向下平移4个单位得到,
平移距离为32425,
∴P移动的最短路程为5.
【点睛】本题考查二次函数ya(xh)2k的图像与性质,掌握二次函数2ya(xh)2k的性质以及平移的方法是解题的关键. 24.
如图,某水渠的横断面是以AB为直径的半圆O,其中水面截线MN∥AB.嘉琪在A处测得垂直站立于B处的爸爸头顶C的仰角为14°,点M的俯角为7°.已知爸爸的身高为1.7m.
(1)求∠C的大小及AB的长;
(2)请在图中画出线段DH,用其长度表示最大水深(不说理由),并求最大水深约为多少米(结果保留小数点后一位).(参考数据:tan76取4,17取4.1)
【答案】(1)C=76,AB6.8(m)
(2)见详解,约6.0米
【解析】
【分析】(1)由水面截线MN∥AB可得BCAB,从而可求得C76,利用锐角三角形的正切值即可求解.
(2)过点O作OH
MN,交MN于D点,交半圆于H点,连接OM,过点M作MG⊥OB于G,水面截线MN∥AB,即可得DH即为所求,由圆周角定理可得BOM14,进而可得ABCOGM,利用相似三角形的性质可得OG4GM,利用勾股定理即可求得GM的值,从而可求解.
【小问1详解】
解:∵水面截线MN∥AB
BCAB,
ABC90,
C90CAB=76,
在RtABC中,ABC90,BC1.7,
tan76ABAB,
BC1.7解得AB6.8(m).
【小问2详解】
过点O作OHG,如图所示:
MN,交MN于D点,交半圆于H点,连接OM,过点M作MG⊥OB于 水面截线MN∥AB,OHAB,
DHMN,GMOD,
DH为最大水深,
BAM7,
BOM2BAM14,
ABCOGM90,且BAC14,
ABCOGM,
OGMGOGMG,即,即OG4GM,
ABCB6.81.7AB3.4,
2在Rt△OGM中,OGM90,OM2(4GM)GM2(3.4)2,
OG2GM2OM2,即解得GM0.8,
DH=OHOD6.80.86,
最大水深约为6.0米.
【点睛】本题考查了解直角三角形,主要考查了锐角三角函数的正切值、圆周角定理、相似三角形的判定及性质、平行线的性质和勾股定理,熟练掌握解直角三角形的相关知识是解题的关键.
25.
如图,平面直角坐标系中,线段AB的端点为A8,19,B6,5. (1)求AB所在直线的解析式;
(2)某同学设计了一个动画:在函数ymxnm0,y0中,分别输入m和n的值,使得到射线CD,其中Cc,0.当c=2时,会从C处弹出一个光点P,并沿CD飞行;当c2时,只发出射线而无光点弹出.
①若有光点P弹出,试推算m,n应满足的数量关系;
②当有光点P弹出,并击中线段AB上的整点(横、纵坐标都是整数)时,线段AB就会发光,求此时整数m的个数.
【答案】(1)yx11
(2)①n2m,理由见解析②5
【解析】
【分析】(1)设直线AB的解析式为ykxbk0,把点A8,19,B6,5代入,即可求解;
(2)①根据题意得,点C(2,0),把点C(2,0)代入ymxn,即可求解;
②由①得:n2m,可得yx2m,再根据题意找到线段AB上的整点,再逐一代入,即可求解.
【小问1详解】
解:设直线AB的解析式为ykxbk0,
把点A8,19,B6,5代入得: 8kb19k1,解得:,
6kb5b11∴AB所在直线的解析式为yx11;
【小问2详解】
解:
n2m,理由如下:
若有光点P弹出,则c=2,
∴点C(2,0),
把点C(2,0)代入ymxnm0,y0得:
2mn0;
∴若有光点P弹出,m,n满足的数量关系为n2m;
②由①得:n2m,
∴ymxnmx2mx2m,
∵点A8,19,B6,5,AB所在直线的解析式为yx11,
∴线段AB上的其它整点为7,18,6,17,5,16,4,15,3,14,2,13,1,12,0,11,1,10,2,9,3,8,4,7,5,6,
∵
有光点P弹出,并击中线段AB上的整点,
∴直线CD过整数点,
∴当击中线段AB上的整点(-8,19)时,1982m,即m去),
当击中线段AB上的整点(-7,18)时,1872m,即m2,
当击中线段AB上的整点(-6,17)时,17=(-6-2)m,即m当击中线段AB上的整点(-5,16)时,16=(-5-2)m,即m当击中线段AB上的整点(-4,15)时,15=(-4-2)m,即m当击中线段AB上的整点(-3,14)时,14=(-3-2)m,即m当击中线段AB上的整点(-2,13)时,13=(-2-2)m,即m19(不合题意,舍1017(不合题意,舍去),
816(不合题意,舍去),
75(不合题意,舍去),
214(不合题意,舍去),
513(不合题意,舍去),
4当击中线段AB上的整点(-1,12)时,12=(-1-2)m,即m=-4, 当击中线段AB上的整点(0,11)时,11=(0-2)m,即m11(不合题意,舍去),
2当击中线段AB上的整点(1,10)时,10=(1-2)m,即m=-10,
当击中线段AB上的整点(2,9)时,9=(2-2)m,不存在,
当击中线段AB上的整点(3,8)时,8=(3-2)m,即m=8,
当击中线段AB上的整点(4,7)时,7=(4-2)m,即m7(不合题意,舍去),
25(不合题意,舍去),
4当击中线段AB上的整点(5,6)时,6=(5-2)m,即m=2,
当击中线段AB上的整点(6,5)时,5=(6-2)m,即m综上所述,此时整数m的个数为5个.
【点睛】本题主要考查了一次函数的图象和性质,熟练掌握一次函数的图象和性质,理解有光点P弹出,并击中线段AB上的整点,即直线CD过整数点是解题的关键.
26.
如图,四边形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,∠C=30°,AD=3,AB23,DH⊥BC于点H.将△PQM与该四边形按如图方式放在同一平面内,使点P与A重合,点B在PM上,其中∠Q=90°,∠QPM=30°,PM43.
(1)求证:△PQM≌△CHD;
(2)△PQM从图1的位置出发,先沿着BC方向向右平移(图2),当点P到达点D后立刻绕点D逆时针旋转(图3),当边PM旋转50°时停止.
①边PQ从平移开始,到绕点D旋转结束,求边PQ扫过的面积;
②如图2,点K在BH上,且BK943.若△PQM右移的速度为每秒1个单位长,绕点D旋转的速度为每秒5°,求点K在△PQM区域(含边界)内的时长;
③如图3.在△PQM旋转过程中,设PQ,PM分别交BC于点E,F,若BE=d,直接写出CF的长(用含d的式子表示).
【答案】(1)见详解
②(433)s;
③CF(2)①935;
6012d
9d【解析】
【分析】(1)先证明四边形ABHD是矩形,再根据Rt△DHC算出CD长度,即可证明;
(2)①平移扫过部分是平行四边形,旋转扫过部分是扇形,分别算出两块面积相加即可;
②运动分两个阶段:平移阶段:tKH;旋转阶段:取刚开始旋转状态,以PM为直径v作圆,H为圆心,延长DK与圆相交于点G,连接GH,GM,过点G作GTDM于T;设KDH,利用Rt△DKH算出tan,sin,cos,利用Rt△DGM算出DG,利用Rt△DGT算出GT,最后利用Rt△HGT算出sinGHT,发现sinGHT从而得到2,度数,求出旋转角,最后用旋转角角度计算所用时间即可;
③利用tan1,2tantantantan,tan,在Rt△EDH和1tantan1tantanRtFDH中,算出EH,FH的关系,即可得CF与d的关系.
【小问1详解】
∵AD∥BC,DHBC
∴DHAD
则在四边形ABHD中
ABHBHDHDA90
故四边形ABHD为矩形
DHAB23,BHAD3
在Rt△DHC中,C30
∴CD2DH43,CH3DH6
DHCQ90∵CQPM30
CDPM43∴△CHD≌△PQM(AAS);
【小问2详解】
①过点Q作QSAM于S
由(1)得:AQCH6
在Rt△AQS中,QAS30
∴AS3AQ33
2平移扫过面积:S1ADAS33393
旋转扫过面积:S25050PQ2625
360360故边PQ扫过的面积:SS1S2935
②运动分两个阶段:平移和旋转
平移阶段:
KHBHBK3(943)436
t1KH(436)s
v旋转阶段:
由线段长度得:PM2DM
取刚开始旋转状态,以PM为直径作圆,则H为圆心,延长DK与圆相交于点G,连接GH,GM,过点G作GTDM于T
设KDH,则GHM2
在Rt△DKH中:
KHBHBK3(943)43623(23)
DKDH2KH2(23)2(436)24323
设t223,则KH23t,DK43t,DH23
tanKHKHtDH1t2,sin,cos
DHDK2DK2t∵DM为直径
∴DGM90
在Rt△DGM中
:DGDMcos43123
2tt在Rt△DGT中:GTDGsin23t3
t2在Rt△HGT中:sin2∴230,15
GT31
GH232PQ转过的角度:301515
t2153s
5总时间:tt1t24363(433)s
③旋转030:
设EDH,在Rt△EDH和RtFDH中,
由:DHDH
EHFH得:
tantan30由:tan30tan30tan
1tan30tanDHtanEH
即:23tanEH
解得:FH126EH
6EH6012d
9d又∵EH3d,FH6CF
解得:CF旋转3050: 设EDH,在Rt△EDH和RtFDH中,
由:DHDH
EHFH得:
tantan30由:tan30tantan30
1tantan30DHtanEH
即:23tanEH
解得:FH126EH
6EH6012d,
9d6012d.
9d又∵EHd3,FH6CF
解得:CF综上所述:CF【点睛】本题考查动点问题,涉及到平移,旋转,矩形,解三角形,圆;注意第(2)问第②小题以PM为直径作圆算出sin2是难点,第(2)问第③小题用到三角函数公式。
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