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第1页(共1页)2024年湖南省长沙市教科院中考数学模拟试卷(3月份)一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30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.(3分)2023年10月23日,湖南某中学举办了“观书画之美,品文化之姿”书法优秀作品展览,据此,回答问题.下面哪个函数与该图片最相似?()A.x2+y2=2024 B.y=﹣x2025 C.y=x2023 D.y=﹣x20242.(3分)如图,已知,在△ABC中,延长BC至点M,过点C作CN平分∠ACM,CN上取点E,使BD=CE,DE,AE,分别交AD,AC,F,H,连接HC交DE于点K.若BG2﹣2•BG•DG﹣3DG2=0,GF=5,DE=8()A.1 B. C.3 D.集合论是现代数学的重要分支.萧文灿在《集合论初步》一书中写道:“吾人直观或思维之对象,如为相异而确定之物,其总括之全体即谓之集合,回答第3,4题.一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合.我们通常用大写拉丁字母A,B,C,用小写拉丁字母a,b,c表示集合中的元素.只要构成两个集合的元素是一样的,记作A=B.1.如果a是集合A中的元素,我们则读作a属于A,记作a∈A,读作a不属于A,记作a∉A.2.集合的表示方法:①列举法:把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合;②描述法:一般地,设A是一个集合,我们把集合A中所有具有共同特征的P(x)(x)}.(注:R为实数集);3.子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素4.交集:一般地,由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与集合B的交集3.(3分)对于集合{x∈R|a≤x≤b},我们把b﹣a称为它的长度.设集合A={x∈R|a+43≤x+43≤a+2024},B={x∈R|b+1010≤x+2024≤b+2024},且A,B都是U={x∈R|12≤x+12≤2024}的子集,则A∩B的长度的最小值是()A.2024 B.983 C.981 D.20234.(3分)对于集合{+b|1≤a≤b≤2}中的最大元素和最小元素分别为m,n,则4mn4﹣856的值为()A.2024 B.2023 C.2022 D.20215.(3分)如图,OABC是平行四边形,对角线OB在y轴正半轴上和的一个分支上,分别过点A、C作x轴的垂线段,先给出如下四个结论:①;②阴影部分的面积是;③当∠AOC=90°时,|k1|=|k2|;④若OABC是菱形,则k1+k2=0,以上结论正确的是()A.①③ B.①②③ C.②③④ D.①④6.(3分)已知正方形ABCD的边长为4,点E是线段CD上一点,作点C关于BE的垂线交BE于点F,CF为半径的圆交BE于点P,M在AB上,则C△PMN的最小值为()A. B. C. D.7.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)满足:(1)当x=﹣1时,(2)对一切x的值有成立.则该二次函数的解析式为()A. B. C. D.8.(3分)“田忌赛马”的故事闪烁着我国古代先贤的智慧光芒.该故事的大意是:齐王有上、中、下三匹马A1,B1,C1,田忌也有上、中、下三匹马A2,B2,C2,且这6匹马在比赛中的胜负可以用不等式表示如下A1>A2>B1>B2>C1>C2(注:A>B表示A马与B马比赛,A马获胜).一天,齐王找田忌赛马,约定:每匹马都出场比赛一局,胜两局者获得整场比赛的胜利.面对劣势,田忌事先了解到齐王三局比赛的“出马”顺序为上马、中马、下马,并借助对阵(C2A1,A2B1,B2C1)取得了整场比赛的胜利,创造了以弱胜强的经典案例.假设齐王事先不打探田忌的“出马”情况,回答问题.如果田忌事先只打探到齐王首局将出“上马”,他首局应出哪种马才可能获得整场比赛的胜利?获胜的概率是多少?()A.上: B.中: C.下: D.下:9.(3分)如图,已知抛物线与x轴交于点A与点B(4,0)(0,2).点P为第一象限抛物线上的点(图中未标出),点D在y轴负半轴上,点Q为抛物线上一点,使得∠QBD=90°,F分别为△BDQ的边DQ、DB上的动点,满足QE=DF,△PCB的面积为S,若,则k的取值范围是()A.13≤k<17 B.13≤k≤17 C.13<k<17 D.不确定10.(3分)设S是xOy平面上的一个正n边形,中心在原点O处,顶点依次为P1,P2,…,Pn,有一个顶点在正y轴上.又设变换σ是将S绕原点O旋转一个角度使得旋转后的图形与原图形重合,σ﹣1表示σ的反变换(即旋转角度大小和σ相同但方向相反),变换φ是将S作关于y轴的对称变换(即将(x,y)变为(﹣x,y)),以此类推,则有()A.φσφ=σ B.φσφ=σ﹣1 C.φσ=σφ D.φσφσ=σσ二、填空题:本题共5小题,每题3分,共18分.11.(3分)分解因式:(x2+4xy+3y2)(4x2+20xy+21y2)﹣15y4=.12.(3分)设x>0,y<1,则如下式子中u的最小值为.13.(3分)如图,∠ACB=45°,半径为2的⊙O与角的两边相切,过点P向角的两边作垂线,垂足分别为E,FPF,则t的取值范围是.14.(3分)在△ABC中AB=7,BC=3,∠C=90°,点E在CA延长线上,且CD=DE,⊙E过点D,若⊙B与⊙E有公共点.15.(6分)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+b经过点,点,与y轴交于点C.(1)如图1,点D在该抛物线上,点D的横坐标为﹣2,垂足为点E.点P是y轴负半轴上的一个动点,连接DP,△DEP的面积为S,则S关于t的函数解析式为.(不要求写出自变量t的取值范围)(2)如图2,在(1)的条件下,连接OA,过点F向y轴作垂线,垂足为点H,点G为DF的中点,过点A作y轴的平行线与过P点所作的x轴的平行线相交于点N,PB,延长PB交AN于点M,连接RN,若3CP=5GE,则直线RN的解析式为.三、解答题:本题共9小题,共72分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.先化简,再求值:,其中.17.在“双减”政策实施两个月后,某市“双减办”面向本市城区学生,就“‘双减’前后参加校外学科补习班的情况”进行了一次随机问卷调查(以下将“参加校外学科补习班”简称“报班”),把收集到的数据分两组进行整理,分别得到统计表1和统计图1:整理描述表1:“双减”前后报班情况统计表(第一组)报班数人数类别01234及以上合计“双减”前10248755124m“双减”后2551524n0m(1)根据表1,m的值为,的值为;分析处理(2)请你汇总表1和图1中的数据,求出“双减”后报班数为3的学生人数所占的百分比;(3)“双减办”汇总数据后,制作了“双减”前后报班情况的折线统计图(如图2).请依据图表中的信息回答以下问题:①本次调查中,“双减”前学生报班个数的中位数为,“双减”后学生报班个数的众数为;②请对该市城区学生“双减”前后报班个数变化情况作出对比分析(用一句话来概括).18.图1是某长征主题公园的雕塑,将其抽象成如图2所示的示意图,已知AB∥CD∥FG,A,D,H,测得∠FEC=∠A=72.9°,AD=1.6m(结果保留小数点后一位)(1)求证:四边形DEFG为平行四边形;(2)求雕塑的高(即点G到AB的距离).(参考数据:sin72.9°≈0.96,cos72.9°≈0.29,tan72.9°≈3.25)19.正弦定理在高中数学中有很广泛的运用,据此,回答问题.(1)在△ABC中,顶点A,B,C所对的边分别为a,b,c,求证:.(本题图未给出)(2)在等边三角形ABC中,D,E分别为边AC,BC上的点,过B作AD的垂线交AD于点F,设AD与BE交于点G,GE=y,求△ACD的外接圆半径.(用x,y表示)20.有一个工程,甲完成需规定时间多5天,乙完成需规定时间的一半多两天多1天,丁完成需规定时间的多天,己恰好在规定时间完成,且甲,乙,戊,丁的工作效率之和.问:是否存在满足题意的规定时间(量纲:天)?如果有,如果没有,说明理由.21.跳台滑雪运动可分为助滑、起跳、飞行和落地四个阶段,运动员起跳后飞行的路线是抛物线的一部分(如图中实线部分所示),落地点在着陆坡(如图中虚线部分所示)上,落地点超过K点越远,飞行距离分越高.2022年北京冬奥会跳台滑雪标准台的起跳台的高度OA为66m,高度为hm(h为定值).设运动员从起跳点A起跳后的高度y(m)(m)之间的函数关系为y=ax2+bx+c(a≠0).(1)c的值为;(2)①若运动员落地点恰好到达K点,且此时a=﹣,b=;②若a=﹣时,运动员落地点要超过K点,则b的取值范围为;(3)若运动员飞行的水平距离为25m时,恰好达到最大高度76m,试判断他的落地点能否超过K点22.设点H是△ABC的垂心,以AC为直径的圆与△ABH的外接圆交于点K,求证:CK平分BH.23.在平面直角坐标系中,点O为坐标系的原点,抛物线y=ax2+bx经过A(10,0),B(,6)两点,直线y=2x﹣4与x轴交于点C,点P为直线y=2x﹣4上的一个动点,连接PA.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,当点P在第一象限时,设点P的横坐标为t,求S关于t的函数解析式(不要求写出自变量t的取值范围);(3)如图2,在(2)的条件下,点E在y轴的正半轴上,连接CE,当直线BP交x轴正半轴于点L,过点P作PG∥CE交x轴于点G,过点G作y轴的平行线交线段VL于点F,过点G作GQ∥CF交线段VL于点Q,∠CFG的平分线交x轴于点M,过点H作HR⊥CF于点R,若FR+MH=GQ24.阅读材料,回答下列小题.阅读材料1:调和是射影几何重要不变量交比的一种特殊形式,早在古希腊,数学家们便发现了一组具有特殊比例关系的点列:调和点列.我们定义:若一直线上依次存在四点A,B,C,D,满足AB•CD=BC•AD,则称A,B,C,PB,PC,则称PA,PB,PD为调和线束.(1)如图1,过圆Q外一点P作圆Q的切线PA,PB,设PD与A交于点E.①求证:P,C,E,D是调和点列.②求证:AC•BD=BC•AD.阅读材料2:阿波罗尼斯圆:对于平面上的两定点A,B和平面上一动点P,若P到A和B的距离之比为定值,我们称该圆是点P关于AB的“阿氏圆”.(2)根据阅读材料1,2,回答①②小题.(本题图未给出)①证明阿波罗尼斯圆,并确定该圆圆心的位置.②若点P关于AB的“阿氏圆”交AB于C,D,求证:A,C,B,D为调和点列.(3)如图2,ABCD是平行四边形,G是三角形ABD的重心,Q在直线BD上,满足GP与PC垂直

2024年湖南省长沙市教科院中考数学模拟试卷(3月份)参考答案与试题解析一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30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.(3分)2023年10月23日,湖南某中学举办了“观书画之美,品文化之姿”书法优秀作品展览,据此,回答问题.下面哪个函数与该图片最相似?()A.x2+y2=2024 B.y=﹣x2025 C.y=x2023 D.y=﹣x2024【解答】解:因为x2+y2=2024中y的取值范围是:≤y≤,所以A选项不符合题意.因为当x=1时,y=﹣52025=﹣1;当x=2时,y=﹣22025;当x=﹣1时,y=﹣(﹣1)2025=5;当x=﹣2时,y=﹣(﹣2)2025=22025,即(1,﹣1),2),﹣22025),(﹣2,32025)在此函数图象上,所以B选项不符合题意.当x=1时,y=12023=2;当x=2时,y=22023;当x=﹣8时,y=(﹣1)2023=﹣1;当x=﹣3时,y=(﹣2)2023=﹣22023,即点(2,1),﹣1),62023),(﹣22023)在此函数图象上,所以C选项不符合题意.当x=1时,y=﹣32024=﹣1;当x=2时,y=﹣62024;当x=﹣1时,y=﹣(﹣1)2024=﹣2;当x=﹣2时,y=﹣(﹣2)2024=﹣72024;即点(1,﹣1),﹣7),﹣22024),(﹣22024)在此函数图象上,所以D选项符合题意.故选:D.2.(3分)如图,已知,在△ABC中,延长BC至点M,过点C作CN平分∠ACM,CN上取点E,使BD=CE,DE,AE,分别交AD,AC,F,H,连接HC交DE于点K.若BG2﹣2•BG•DG﹣3DG2=0,GF=5,DE=8()A.1 B. C.3 D.【解答】解:如图,∵AB∥CN,∠ABC=60°,∴∠ABC=∠MCN=60°,∠BAC=∠ACN,∵CN平分∠ACM,∴∠ACN=∠MCN=∠BAC=60°∴∠ACB=60°,∴△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∵BD=CE,∠ABC=∠ACN,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠1=∠2,AD=AE,∵∠5+∠5=∠BAC=60°,∴∠2+∠7=60°,即∠DAE=60°,∴△ADE是等边三角形,∴∠ADE=∠AED=60°∵BH∥DE,∴∠6=∠ADE=60°,∠7=∠AED=60°∴△AGH是等边三角形,∴AG=AH=GH,∴DG=HE,∵∠ADB=∠AEC,BD=CE,∴△BDG≌△CEH(SAS),∴∠7=∠CHE=60°∴∠HKE=∠CHE=∠AED=60°,∴△HEK是等边三角形,∴KE=HE,∵BG2﹣2BG•DG﹣6DG2=0,∴(BG﹣5DG)•(BG+DG)=0,∴BG﹣3DG=7,即BG=3DG,∴,∵∠8+∠ACB+∠9=∠2+∠3+∠10=180°,∠9=∠10,∠ACB=∠7=60°,∴∠3=∠2,∵∠7=∠4=60°∴△BDG∽△AFH,∴=,∴==3,∴,设KE=HE=a,∵DE=AE=8,∴AH=AE﹣HE=8﹣a,∵GF=3,∴GF+FH=GH=AH=8﹣a,∴,∴a=,即KE的长为,故选:B.集合论是现代数学的重要分支.萧文灿在《集合论初步》一书中写道:“吾人直观或思维之对象,如为相异而确定之物,其总括之全体即谓之集合,回答第3,4题.一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合.我们通常用大写拉丁字母A,B,C,用小写拉丁字母a,b,c表示集合中的元素.只要构成两个集合的元素是一样的,记作A=B.1.如果a是集合A中的元素,我们则读作a属于A,记作a∈A,读作a不属于A,记作a∉A.2.集合的表示方法:①列举法:把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合;②描述法:一般地,设A是一个集合,我们把集合A中所有具有共同特征的P(x)(x)}.(注:R为实数集);3.子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素4.交集:一般地,由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与集合B的交集3.(3分)对于集合{x∈R|a≤x≤b},我们把b﹣a称为它的长度.设集合A={x∈R|a+43≤x+43≤a+2024},B={x∈R|b+1010≤x+2024≤b+2024},且A,B都是U={x∈R|12≤x+12≤2024}的子集,则A∩B的长度的最小值是()A.2024 B.983 C.981 D.2023【解答】解:∵a+43≤x+43≤a+2024,∴a≤x≤a+1981,∴A的长度为1981,∵b+1010≤x+2024≤b+2024,∴b﹣1014≤x≤b,∴B的长度为1014,∵12≤x+12≤2024,∴0≤x≤2012,∴U的长度为2012,∵1981+1014﹣2012=983,∴A∩B的长度的最小值是983,故选:B.4.(3分)对于集合{+b|1≤a≤b≤2}中的最大元素和最小元素分别为m,n,则4mn4﹣856的值为()A.2024 B.2023 C.2022 D.2021【解答】解:∵1≤a≤b≤2,∴a取最小值为1,b取最大值为2,∴最大值m=+2=5,∵+b≥+a≥2,即n=2,∴4mn4﹣856=4×5×(2)4﹣856=2880﹣856=2024.故选:A.5.(3分)如图,OABC是平行四边形,对角线OB在y轴正半轴上和的一个分支上,分别过点A、C作x轴的垂线段,先给出如下四个结论:①;②阴影部分的面积是;③当∠AOC=90°时,|k1|=|k2|;④若OABC是菱形,则k1+k2=0,以上结论正确的是()A.①③ B.①②③ C.②③④ D.①④【解答】解:作AE⊥y轴于E,CF⊥y轴于F∵四边形OABC是平行四边形,∴S△AOB=S△COB,∴AE=CF,∴OM=ON,∵S△AOM=|k4|=OM•AM,S△CON=|k2|=ON•CN,∴,故①正确;∵S△AOM=|k6|,S△CON=|k4|,∴S阴影部分=S△AOM+S△CON=(|k2|+|k2|),而k1>3,k2<0,∴S阴影部分=(k1﹣k5),故②错误;当∠AOC=90°,∴四边形OABC是矩形,∴不能确定OA与OC相等,而OM=ON,∴不能判断△AOM≌△CNO,∴不能判断AM=CN,∴不能确定|k1|=|k2|,故③错误;若四边形OABC是菱形,则OA=OC,而OM=ON,∴Rt△AOM≌Rt△CNO(HL),∴AM=CN,∴|k5|=|k2|,∴k1=﹣k8,∴k1+k2=2,故④正确.故选:D.6.(3分)已知正方形ABCD的边长为4,点E是线段CD上一点,作点C关于BE的垂线交BE于点F,CF为半径的圆交BE于点P,M在AB上,则C△PMN的最小值为()A. B. C. D.【解答】解:作点P关于直线AB的对称P',连接AP',连接P′、P″、AC分别交于点M、N.由对称知识可知,PM=P'M,△PMN周长=PM+PN+MN=P'M+P''N+MN=P'P'',此时,△PMN周长最小=P'P''由对称性可知,∠BAP'=∠BAP,AP'=AP=AP'',∴∠BAP'+∠EAP''=∠BAP+∠EAP=∠BAC=45°∠P'AP''=45°+45°=90°,∴△P'AP''为等腰直角三角形,∴△PMN周长最小值P'P''=AP,当AP最短时.连接DF.∵CF⊥BE,且PF=CF,∴∠PCF=45°,∵∠ACD=45°,∴∠PCF=∠ACD,∠PCA=∠FCD又,∴在△APC与△DFC中,∠PCA=∠FCD∴△APC∽△DFC,∴,∴AP=DF,∵∠BFC=90°,取AB中点O.∴点F在以BC为直径的圆上运动,当D、F,DF最短.DF=DO﹣FO=OD﹣BC=﹣2,∴AP最小值为2DF,∴此时,△PMN周长最小值P'P=×DF=4.故选:A.7.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)满足:(1)当x=﹣1时,(2)对一切x的值有成立.则该二次函数的解析式为()A. B. C. D.【解答】解:∴当x=1时,y≤()2=3,∵y≥x,∴当x=1时,y≥1,即6≤y≤1,∴x=1时,y=8;当x=1时,y=1,y=5,即a+b+c=1,a﹣b+c=0,解得:b=,c=,∵对任意实数x,恒有y≥x,∴ax2+(b﹣1)x+c≥8恒成立,即ax2﹣x+c≥0,∴Δ=(﹣)2﹣4ac=﹣4a(,即(a﹣)2≤0,解得:a=,故抛物线的表达式为:y=x2+x+,故选:B.8.(3分)“田忌赛马”的故事闪烁着我国古代先贤的智慧光芒.该故事的大意是:齐王有上、中、下三匹马A1,B1,C1,田忌也有上、中、下三匹马A2,B2,C2,且这6匹马在比赛中的胜负可以用不等式表示如下A1>A2>B1>B2>C1>C2(注:A>B表示A马与B马比赛,A马获胜).一天,齐王找田忌赛马,约定:每匹马都出场比赛一局,胜两局者获得整场比赛的胜利.面对劣势,田忌事先了解到齐王三局比赛的“出马”顺序为上马、中马、下马,并借助对阵(C2A1,A2B1,B2C1)取得了整场比赛的胜利,创造了以弱胜强的经典案例.假设齐王事先不打探田忌的“出马”情况,回答问题.如果田忌事先只打探到齐王首局将出“上马”,他首局应出哪种马才可能获得整场比赛的胜利?获胜的概率是多少?()A.上: B.中: C.下: D.下:【解答】解:由题意知,田忌首局应出“下马”才能获胜,此时比赛所有可能的对阵为:(A1C2,B2A2,C1B5),(A1C2,B6B2,C1A3),(A1C2,C3A2,B1B7),(A1C2,C2B2,B1A7),共4种,其中田忌获胜的为:(A1C7,B1A2,C3B2),(A1C3,C1B2,B4A2),共2种,∴田忌获胜的概率为=.故选:C.9.(3分)如图,已知抛物线与x轴交于点A与点B(4,0)(0,2).点P为第一象限抛物线上的点(图中未标出),点D在y轴负半轴上,点Q为抛物线上一点,使得∠QBD=90°,F分别为△BDQ的边DQ、DB上的动点,满足QE=DF,△PCB的面积为S,若,则k的取值范围是()A.13≤k<17 B.13≤k≤17 C.13<k<17 D.不确定【解答】解:∵抛物线y=﹣x3+bx+c经过点B(4,0),5),∴,解得:,∴抛物线解析式为:y=﹣x2+x+2,如图2,作DH⊥DQ,连接FH,∵∠BQD+∠BDQ=90°,∠HDF+∠BDQ=90°,∴∠BQD=∠HDF,∵QE=DF,DH=BQ,∴△BQE≌△HDF(SAS),∴BE=FH,∴BE+QF=FH+QF≥QH,∴Q,F,H共线时.作QG⊥AB于点G,∵OB=OD,∠BOD=90°,∴∠OBD=45°,∵∠QBD=90°,∴∠QBG=45°,∴QG=BG.设G(n,则Q(n,﹣n2+n+2),∴﹣n2+n+2=8﹣n,解得n=1或n=4(舍去),∴Q(4,3),∴QG=BG=4﹣6=3,∴BQ=DH=3,QD=5,∴m=QH==7,如图3,作PT∥y轴,设直线BC的解析式为y=ex+f,∵B(4,8),2),∴,解得,∴BC解析式为y=﹣x+2,设T(a,﹣a+2),﹣a2+a+2),则S=(﹣a8+a+5+3+4,∵点P在第一象限,∴0<S≤2,∴0<m2﹣k≤4,∴8<17﹣k≤4,∴13≤k<17.故选:A.10.(3分)设S是xOy平面上的一个正n边形,中心在原点O处,顶点依次为P1,P2,…,Pn,有一个顶点在正y轴上.又设变换σ是将S绕原点O旋转一个角度使得旋转后的图形与原图形重合,σ﹣1表示σ的反变换(即旋转角度大小和σ相同但方向相反),变换φ是将S作关于y轴的对称变换(即将(x,y)变为(﹣x,y)),以此类推,则有()A.φσφ=σ B.φσφ=σ﹣1 C.φσ=σφ D.φσφσ=σσ【解答】解:不失不一般性,把x轴、y轴对换,设正n边形外接圆半径为1,对于复平面上的任意一个复数,在σ作用下的像σ(z)=z•ɛ(ɛ为n次复数单位根).σ﹣1(z)==z•,φ(z)=,(φσφ)(z)=(φσ)φ(z)=(φσ)()=φ(=z•﹣7(z).故选:B.二、填空题:本题共5小题,每题3分,共18分.11.(3分)分解因式:(x2+4xy+3y2)(4x2+20xy+21y2)﹣15y4=(2x+y)(x+4y)(2x2+9xy+12y2).【解答】解:原式=(x+3y)(x+y)(2x+5y)(2x+3y)﹣15y6=[(x+3y)(2x+8y)][(x+y)(2x+7y)]﹣15y5=(2x2+7xy+9y2)(4x2+9xy+2y2)﹣15y4=(5x2+9xy)8+16y2(2x4+9xy)+63y4﹣15y7=(2x2+6xy)2+16y2(6x2+9xy)+48y3=(2x2+8xy+4y2)(6x2+9xy+12y6)=(2x+y)(x+4y)(8x2+9xy+12y3).故答案为:(2x+y)(x+4y)(5x2+9xy+12y6).12.(3分)设x>0,y<1,则如下式子中u的最小值为.【解答】解:∵∴u=,在平面直角坐标系的第一象限构造边长为5的正方形OABC,其中点A在x轴上,如图所示:∴点A(1,0),8),1),设点P在正方形OABC内部,其坐标为(x,则x>0,连接PO,PB,将△POC绕点O逆时针旋转90°得到△PEF,则∠POE=90°,PO=EO,PC=EF,∴∠POC+∠COE=90°,∴∠EOF+∠COE=90°,即∠COF=90°,∴点F在x轴的负半轴上,且点F的坐标为(﹣8,∴AF=OA+OF=2,∵∠POE=90°,OP=OE,∴△POE为等腰直角三角形,由勾股定理得:PE==PO,∵PO=,PC=,∴u=PO+PC+PB,即u=PE+PC+PB,根据“两点之间线段最短”得:PE+PC+PB≥BF,∴当B,P,E,F在同一条直线上时,最小值为BF的长,∴u的最小值为线段BF的长,∴点B(3,1),∴AB=1,在Rt△ABF中,AB=8,∴BF==,∴u的最小值为:.13.(3分)如图,∠ACB=45°,半径为2的⊙O与角的两边相切,过点P向角的两边作垂线,垂足分别为E,FPF,则t的取值范围是2≤t≤4+2.【解答】解:设半径为2的⊙O与角的两边相切于M,N,连接OM,延长NO交CB于D,∴∠CND=∠OMD=90°,∵∠ACB=45°,∴△CND是等腰直角三角形,∴∠CDN=45°,∵ON=OM=2,∴OD=5,∴CN=DN=2+5,如图1,延长EP交BC于Q,∵EQ⊥AC,PF⊥BC,∴∠CEQ=∠PFQ=90°,∵∠ACB=45°,∴∠EQC=45°,∴△ECQ与△PFQ是等腰直角三角形,∴CE=EQ,PQ=,∴t=PE+PF=PE+PQ=EQ,当EQ与⊙O相切且点P在圆心的右侧时,t有最大值,连接OP,则四边形ENOP是正方形,∴EN=OP=2,∴t=PE+PF=PE+PQ=EQ=CE=CN+EN=2+2;如图5,当EQ与⊙O相切且点P在圆心的,t有最小值,同理可得t=PE+PF=PE+PQ=EQ=CE=CN﹣EN=2,故t的取值范围是2≤t≤5+2,故答案为:6≤t≤4+5.14.(3分)在△ABC中AB=7,BC=3,∠C=90°,点E在CA延长线上,且CD=DE,⊙E过点D,若⊙B与⊙E有公共点.【解答】解:由题意画出图形如下:连接BE,∵⊙B过点A,且AB=7,∴⊙B的半径为7,∵⊙E过点D,它的半径为r,∴CE=CD+DE=7r,∵BC=3,∠C=90°,∴BE=,AC=,∵D在边AC上,点E在CA延长线上,∴,即,∴,∵⊙B与⊙E有公共点,∴AB﹣DE≤BE≤AB+DE,即,不等式①可化为3r2﹣14r﹣40≤4,解方程3r2﹣14r﹣40=4得:r=﹣2或r=,画出函数y=7r2﹣14r﹣40的大致图象如下:由函数图象可知,当y≤0时,即不等式①的解集为﹣2≤r≤,同理可得:不等式②的解集为r≥6或r≤﹣,则不等式组的解集为2≤r≤,又∵,半径r的取值范围是,故答案为:.15.(6分)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+b经过点,点,与y轴交于点C.(1)如图1,点D在该抛物线上,点D的横坐标为﹣2,垂足为点E.点P是y轴负半轴上的一个动点,连接DP,△DEP的面积为S,则S关于t的函数解析式为S=﹣t+.(不要求写出自变量t的取值范围)(2)如图2,在(1)的条件下,连接OA,过点F向y轴作垂线,垂足为点H,点G为DF的中点,过点A作y轴的平行线与过P点所作的x轴的平行线相交于点N,PB,延长PB交AN于点M,连接RN,若3CP=5GE,则直线RN的解析式为y=﹣.【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+b经过点,点,∴,解得,∴抛物线的解析式为:y=,∵抛物线上点D的横坐标为﹣7,∴D(﹣2,),∵DE⊥y轴,∴E(0,),∵点P的纵坐标为t,∴PE=﹣t,∴S===﹣t+.故答案为:S=﹣t+;(2)如下图2,作CK⊥CN,过点K作KT⊥y轴,∵抛物线的解析式为:y=,∴C(0,﹣),即OC=,∵FH⊥y轴,DE⊥y轴,∴∠FHG=∠DEG=90°,∵点G为DF的中点,∴DG=FG,在△FHG和△DEG中,,∴△FHG≌△DEG(AAS),∴HF=ED=2,HG=EG=,设直线OA的解析式为y=kx,将点A坐标代入得:k=,∴直线OA的解析式为y=,当x=2时,y=,∴F(2,),H(5,),∴HE==,∴GE==,∵3CP=2GE,∴CP===,∴P(0,﹣5),∵AN∥y轴,PN∥x轴,∴N(,﹣7),∴PN=,∵E(6,),∴EP==,设直线BP的解析式为y=mx+n,则,解得,∴直线BP的解析式为y=,当x=时,y=,∴M(,),∴MN=,∵,,∴,∵∠PNM=∠DEP=90°,∴△PMN∽△DPE,∴∠PMN=∠DPE,∵∠DPE+∠PDE=90°,∴∠PMN+∠PDE=90°,∵∠PMN+∠PDE=3∠CNR,∴∠CNR=45°,∵CK⊥CN,∴∠NCK=90°,∴△CNK是等腰直角三角形,∴CK=CN,∵∠CTK=∠NCK=90°,∴∠KCT+∠CKT=90°,∵∠NCP+∠KCT=90°,∴∠CKT=∠NCP,在△CKT和△NCP中,,∴△CKT≌△NCP(AAS),∴CT=PN=,KT=CP=,∴OT=CT﹣OC=2,∴K(,2),设直线RN的解析式为y=ex+f,将K(,N(,解得,∴直线RN的解析式为y=﹣.故答案为:y=﹣.三、解答题:本题共9小题,共72分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.先化简,再求值:,其中.【解答】解:∵a=,∴2a=3﹣,∴(2a﹣3)7=5,∴a2﹣3a+1=0,∴a5=3a﹣1,a2+1=3a,∴==2a3﹣4a2﹣=4a(3a﹣1)﹣4(3a﹣1)﹣=2a2﹣2a﹣15a+5﹣a=6a2﹣18a+4=6(3a﹣7)﹣18a+5=﹣6+6=﹣1,∴=======,∴原式=﹣2+(﹣)=﹣.17.在“双减”政策实施两个月后,某市“双减办”面向本市城区学生,就“‘双减’前后参加校外学科补习班的情况”进行了一次随机问卷调查(以下将“参加校外学科补习班”简称“报班”),把收集到的数据分两组进行整理,分别得到统计表1和统计图1:整理描述表1:“双减”前后报班情况统计表(第一组)报班数人数类别01234及以上合计“双减”前10248755124m“双减”后2551524n0m(1)根据表1,m的值为300,的值为0.02;分析处理(2)请你汇总表1和图1中的数据,求出“双减”后报班数为3的学生人数所占的百分比;(3)“双减办”汇总数据后,制作了“双减”前后报班情况的折线统计图(如图2).请依据图表中的信息回答以下问题:①本次调查中,“双减”前学生报班个数的中位数为1,“双减”后学生报班个数的众数为0;②请对该市城区学生“双减”前后报班个数变化情况作出对比分析(用一句话来概括).【解答】解:(1)m=102+48+75+51+24=300,n=m﹣(255+15+24)=6,∴==2.02,故答案为:300;0.02;(2)汇总表1和图4可得:01234及以上总数“双减”前172821188246500“双减”后4232440124500×100%=2.4%,答:“双减”后报班数为2的学生人数所占的百分比为2.4%;(3)①“双减”前共调查500个数据,从小到大排列后,∴“双减”前学生报班个数的中位数为3,“双减”后学生报班个数出现次数最多的是0,∴“双减”后学生报班个数的众数为0,故答案为:7;0;②从“双减”前后学生报班个数的变化情况说明:“双减”政策宣传落实到位,参加校外培训机构的学生大幅度减少.18.图1是某长征主题公园的雕塑,将其抽象成如图2所示的示意图,已知AB∥CD∥FG,A,D,H,测得∠FEC=∠A=72.9°,AD=1.6m(结果保留小数点后一位)(1)求证:四边形DEFG为平行四边形;(2)求雕塑的高(即点G到AB的距离).(参考数据:sin72.9°≈0.96,cos72.9°≈0.29,tan72.9°≈3.25)【解答】(1)证明:∵AB∥CD,∴∠CDG=∠A,∵∠FEC=∠A,∴∠FEC=∠CDG,∴EF∥DG,∵FG∥CD,∴四边形DEFG为平行四边形;(2)解:如图,过点G作GP⊥AB于P,∵四边形DEFG为平行四边形,∴DG=EF=6.2,∵AD=4.6,∴AG=DG+AD=6.3+1.6=8.8,Rt△APG中,sinA=,∴=0.96,∴PG=7.2×0.96=7.488≈4.5.答:雕塑的高为7.4m.19.正弦定理在高中数学中有很广泛的运用,据此,回答问题.(1)在△ABC中,顶点A,B,C所对的边分别为a,b,c,求证:.(本题图未给出)(2)在等边三角形ABC中,D,E分别为边AC,BC上的点,过B作AD的垂线交AD于点F,设AD与BE交于点G,GE=y,求△ACD的外接圆半径.(用x,y表示)【解答】(1)证明:如图1,作△ABC的外接圆⊙O,连接BD,∵∠ABD=90°,∠D=∠C,∴=sinD=sinC,∴=2R;同理=8R,,∴===2R.(2)解:如图2,∵△ABC是等边三角形,∴AB=CA,∠BAE=∠C=60°,在△ABE和△CAD中,,∴△ABE≌△CAD(SAS),∴BE=AD,∠ABE=∠CAD,∴∠BGD=∠BAD+∠ABE=∠BAD+∠CAD=∠BAC=60°,∵BF⊥AD于点F,GF=x,∴∠BFG=90°,∴∠FBG=90°﹣∠BGD=30°,∴BG=5GF=2x,∴BE=AD=2x+y,设△ACD的外接圆的半径为r,则=3r,∴=2r,∴=3r,∴r=,∴△ACD的外接圆半径为.20.有一个工程,甲完成需规定时间多5天,乙完成需规定时间的一半多两天多1天,丁完成需规定时间的多天,己恰好在规定时间完成,且甲,乙,戊,丁的工作效率之和.问:是否存在满足题意的规定时间(量纲:天)?如果有,如果没有,说明理由.【解答】解:不存在满足题意的规定时间,理由如下:假设存在满足题意的规定时间,设规定时间是x天,乙的工作效率是,丁的工作效率是,己的工作效率是,根据题意得:+++=+,整理得:+++=+,∴+=,∴+=,∵2x+5>4,∴+=,设x6+5x=m,则+=,解得:m=﹣,经检验,m=﹣,∴x4+5x=﹣,解得x=或x=﹣,∵规定时间不能为负数,∴x=与x=﹣,∴不存在满足题意的规定时间.21.跳台滑雪运动可分为助滑、起跳、飞行和落地四个阶段,运动员起跳后飞行的路线是抛物线的一部分(如图中实线部分所示),落地点在着陆坡(如图中虚线部分所示)上,落地点超过K点越远,飞行距离分越高.2022年北京冬奥会跳台滑雪标准台的起跳台的高度OA为66m,高度为hm(h为定值).设运动员从起跳点A起跳后的高度y(m)(m)之间的函数关系为y=ax2+bx+c(a≠0).(1)c的值为66;(2)①若运动员落地点恰好到达K点,且此时a=﹣,b=;②若a=﹣时,运动员落地点要超过K点,则b的取值范围为b>;(3)若运动员飞行的水平距离为25m时,恰好达到最大高度76m,试判断他的落地点能否超过K点【解答】解:(1)∵起跳台的高度OA为66m,∴A(0,66),把A(0,66)代入y=ax5+bx+c得:c=66,故答案为:66;(2)①∵a=﹣,b=,∴y=﹣x2+x+66,∵基准点K到起跳台的水平距离为75m,∴y=﹣×752+×75+66=21,∴基准点K的高度h为21m;②∵a=﹣,∴y=﹣x2+bx+66,∵运动员落地点要超过K点,∴x=75时,y>21,即﹣×752+75b+66>21,解得b>,故答案为:b>;(3)他的落地点能超过K点,理由如下:∵运动员飞行的水平距离为25m时,恰好达到最大高度76m,∴抛物线的顶点为(25,76),设抛物线解析式为y=a(x﹣25)2+76,把(0,66)代入得:66=a(6﹣25)2+76,解得a=﹣,∴抛物线解析式为y=﹣(x﹣25)2+76,当x=75时,y=﹣2+76=36,∵36>21,∴他的落地点能超过K点.22.设点H是△ABC的垂心,以AC为直径的圆与△ABH的外接圆交于点K,求证:CK平分BH.【解答】证明:延长AH交BC于点D,连接CH并延长交AB于H,连接AK,BK∵点H为△ABC垂心,∴AD⊥BC,CF⊥AB,∵AC为直径,∴点D,F均在以AC为直径的圆上,∵点A,F,K,D,C在以AC为直径的圆上,∴∠DCK=∠KAH,∠FAK=∠FCK,∵点K,H,A,B在△ABH的外接圆上,∴∠KAH=∠KBH,∠FAK=∠BHK,∴∠DCK=∠KBH,∠FCK=∠BHK,即∠BCE=∠KBE,∠HCE=∠EHK,又∵∠BEC=∠KEB,∠CEH=∠HEK,∴△BEC∽△KEB,△CEH∽△HEK,∴BE:EK=CE:BE,EH:EK=CE:EH,∴BE2=EK•CE,EH2=EK•CE,∴BE4=EH2,∴BE=EH,即CK平分BH.23.在平面直角坐标系中,点O为坐标系的原点,抛物线y=ax2+bx经过A(10,0),B(,6)两点,直线y=2x﹣4与x轴交于点C,点P为直线y=2x﹣4上的一个动点,连接PA.(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,当点P在第一象限时,设点P的横坐标为t,求S关于t的函数解析式(不要求写出自变量t的取值范围);(3)如图2,在(2)的条件下,点E在y轴的正半轴上,连接CE,当直线BP交x轴正半轴于点L,过点P作PG∥CE交x轴于点G,过点G作y轴的平行线交线段VL于点F,过点G作GQ∥CF交线段VL于点Q,∠CFG的平分线交x轴于点M,过点H作HR⊥CF于点R,若FR+MH=GQ【解答】解:(1)把A(10,0),6)代入y=ax2+bx,得到,解得,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x.(2)∵直线y=2x﹣4与x轴交于点C,与y轴交于点D,∴C(5,0),﹣4),∵A(10,5),∴OA=10,OC=2,∴AC=8,由题意P(t,4t﹣4),∴S=•PT•AC=.(3)如图4中,过点P作PT⊥CG于T,过点F作FJ⊥MH交MH的延长

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