2017年贵州省黔东南州中考数学试卷 一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分) 1.|﹣2|的值是( ) 1212A.﹣2 B.2 C.﹣ D. 2.如图,∠ACD=120°,∠B=20°,则∠A的度数是( ) A.120° B.90° C.100° D.30° 3.下列运算结果正确的是( ) A.3a﹣a=2 B.(a﹣b)2=a2﹣b2 D.a(a+b)=a2+b C.6ab2÷(﹣2ab)=﹣3b 4.如图所示,所给的三视图表示的几何体是( ) A.圆锥 B.正三棱锥 C.正四棱锥 D.正三棱柱 5.如图,⊙O的直径AB垂直于弦CD,垂足为E,∠A=15°,半径为2,则弦CD的长为( )A.2 B.﹣1 C. D.4 2116.已知一元二次方程x2﹣2x﹣1=0的两根分别为x1,x2,则 的值为( ) x1 x2 1A.2 B.﹣1 C.- D.﹣2 2337.分式方程 1 的根为( ) x(x 1) x 1 A.﹣1或3 B.﹣1 C.3 D.1或﹣3 8.如图,正方形ABCD中,E为AB中点,FE⊥AB,AF=2AE,FC交BD于O,则∠DOC的度数为( )A.60° B.67.5° C.75° D.54° 9.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,给出下列结论: ①b2=4ac;②abc>0;③a>c;④4a﹣2b+c>0,其中正确的个数有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 10.我国古代数学的许多创新和发展都位居世界前列,如南宋数学家杨辉(约13世纪)所 著的《详解九章算术》一书中,用如图的三角形解释二项和(a+b)n的展开式的各项系数 ,此三角形称为“杨辉三角”. 根据“杨辉三角”请计算(a+b)20的展开式中第三项的系数为( ) A.2017 B.2016 C.191 D.190 二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分) 11.在平面直角坐标系中有一点A(﹣2,1),将点A先向右平移3个单位,再向下平移2个 单位,则平移后点A的坐标为 12.如图,点B、F、C、E在一条直线上,已知FB=CE,AC∥DF,请你添加一个适当的条件 使得△ABC≌△DEF.www-2-1-cnjy-com . 13.在实数范围内因式分解:x5﹣4x= .14.黔东南下司“蓝每谷”以盛产“优质蓝莓”而吸引来自四面八方的游客,某果农今年 的蓝莓得到了丰收,为了了解自家蓝莓的质量,随机从种植园中抽取适量蓝莓进行检测, 发现在多次重复的抽取检测中“优质蓝莓”出现的频率逐渐稳定在0.7,该果农今年的蓝莓 总产量约为800kg,由此估计该果农今年的“优质蓝莓”产量约是 kg.【】 2k15.如图,已知点A,B分别在反比例函数y1=﹣ 和y2= 的图象上,若点A是线段OB的中点 xx,则k的值为 .16.把多块大小不同的30°直角三角板如图所示,摆放在平面直角坐标系中,第一块三角 板AOB的一条直角边与y轴重合且点A的坐标为(0,1),∠ABO=30°;第二块三角板的斜边 BB1与第一块三角板的斜边AB垂直且交y轴于点B1;第三块三角板的斜边B1B2与第二块三角板 的斜边BB1垂直且交x轴于点B2;第四块三角板的斜边B2B3与第三块三角板的斜边B1B2C垂直且 交y轴于点B3;…按此规律继续下去,则点B2017的坐标为 .三、解答题(本大题共8小题,共86分) 17.计算:﹣1﹣2+| ﹣ |+(π﹣3.14)0﹣tan60°+ .18.先化简,再求值:(x﹣1﹣ )÷ ,其中x= +1. 19.解不等式组 ,并把解集在数轴上表示出来. 20.某体育老师测量了自己任教的甲、乙两班男生的身高,并制作了如下不完整的统计图 表. 身高分组 频数 频率 0.06 0.14 0.28 n152≤x<155 155≤x<158 158≤x<161 161≤x<164 164≤x<167 167≤x<170 170≤x<173 37m13 90.18 0.06 0.02 31根据以上统计图表完成下列问题: (1)统计表中m= ,n= (2)在这次测量中两班男生身高的中位数在: ,并将频数分布直方图补充完整; 范围内; (3)在身高≥167cm的4人中,甲、乙两班各有2人,现从4人中随机推选2人补充到学校国 旗护卫队中,请用列表或画树状图的方法求出这两人都来自相同班级的概率.21教育网 21.如图,已知直线PT与⊙O相切于点T,直线PO与⊙O相交于A,B两点. (1)求证:PT2=PA•PB; (2)若PT=TB= ,求图中阴影部分的面积. 22.如图,某校教学楼AB后方有一斜坡,已知斜坡CD的长为12米,坡角α为60°,根据有 关部门的规定,∠α≤39°时,才能避免滑坡危险,学校为了消除安全隐患,决定对斜坡C D进行改造,在保持坡脚C不动的情况下,学校至少要把坡顶D向后水平移动多少米才能保证 教学楼的安全?(结果取整数) (参考数据:sin39°≈0.63,cos39°≈0.78,tan39°≈0.81, ≈1.41, ≈1.73, ≈2.24)21cnjy.com 23.某校为了在九月份迎接高一年级的新生,决定将学生公寓楼重新装修,现学校招用了 甲、乙两个工程队.若两队合作,8天就可以完成该项工程;若由甲队先单独做3天后,剩 余部分由乙队单独做需要18天才能完成. (1)求甲、乙两队工作效率分别是多少? (2)甲队每天工资3000元,乙队每天工资1400元,学校要求在12天内将学生公寓楼装修完 成,若完成该工程甲队工作m天,乙队工作n天,求学校需支付的总工资w(元)与甲队工作 天数m(天)的函数关系式,并求出m的取值范围及w的最小值.【来源:21·世纪·教 24.如图,⊙M的圆心M(﹣1,2),⊙M经过坐标原点O,与y轴交于点A,经过点A的一条直 线l解析式为:y=﹣ x+4与x轴交于点B,以M为顶点的抛物线经过x轴上点D(2,0)和点C (﹣4,0). (1)求抛物线的解析式; (2)求证:直线l是⊙M的切线; (3)点P为抛物线上一动点,且PE与直线l垂直,垂足为E,PF∥y轴,交直线l于点F,是否 存在这样的点P,使△PEF的面积最小?若存在,请求出此时点P的坐标及△PEF面积的最小 值;若不存在,请说明理由. 2017年贵州省黔东南州中考数学试卷 参考答案与试题解析 一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分) 1.|﹣2|的值是( ) A.﹣2 B.2 C.﹣ D. 【考点】15:绝对值. 【分析】根据绝对值的性质作答. 【解答】解:∵﹣2<0, ∴|﹣2|=2. 故选B. 2.如图,∠ACD=120°,∠B=20°,则∠A的度数是( ) A.120° B.90° C.100° D.30° 【考点】K8:三角形的外角性质. 【分析】根据三角形的外角的性质计算即可. 【解答】解:∠A=∠ACD﹣∠B =120°﹣20° =100°, 故选:C. 3.下列运算结果正确的是( ) A.3a﹣a=2 B.(a﹣b)2=a2﹣b2 C.6ab2÷(﹣2ab)=﹣3b D.a(a+b)=a2+b 【考点】4I:整式的混合运算. 【分析】各项计算得到结果,即可作出判断. 【解答】解:A、原式=2a,不符合题意; B、原式=a2﹣2ab+b2,不符合题意; C、原式=﹣3b,符合题意; D、原式=a2+ab,不符合题意, 故选C 4.如图所示,所给的三视图表示的几何体是( ) A.圆锥 B.正三棱锥 C.正四棱锥 D.正三棱柱 【考点】U3:由三视图判断几何体. 【分析】由左视图和俯视图可得此几何体为柱体,根据主视图是三角形可判断出此几何体 为正三棱柱. 【解答】解:∵左视图和俯视图都是长方形, ∴此几何体为柱体, ∵主视图是一个三角形, ∴此几何体为正三棱柱. 故选:D. 5.如图,⊙O的直径AB垂直于弦CD,垂足为E,∠A=15°,半径为2,则弦CD的长为( )A.2 B.﹣1 C. D.4 【考点】M5:圆周角定理;KQ:勾股定理;M2:垂径定理. 【分析】根据垂径定理得到CE=DE,∠CEO=90°,根据圆周角定理得到∠COE=30°,根据直 角三角形的性质得到CE= OC=1,最后由垂径定理得出结论. 【解答】解:∵⊙O的直径AB垂直于弦CD, ∴CE=DE,∠CEO=90°, ∵∠A=15°, ∴∠COE=30°, ∵OC=2, ∴CE= OC=1, ∴CD=2OE=2, 故选A. 6.已知一元二次方程x2﹣2x﹣1=0的两根分别为x1,x2,则 + A.2 B.﹣1 C. D.﹣2 【考点】AB:根与系数的关系. 的值为( ) 【分析】根据根与系数的关系得到x1+x2=2,x1x2=﹣1,利用通分得到 + = ,然 后利用整体代入的方法计算 【解答】解:根据题意得x1+x2=2,x1x2=﹣1, 所以 + = = =﹣2. 故选D. 7.分式方程 =1﹣ 的根为( ) A.﹣1或3 B.﹣1 C.3 【考点】B3:解分式方程. D.1或﹣3 【分析】分式方程去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到x的值,经检验即可得到 分式方程的解. 【解答】解:去分母得:3=x2+x﹣3x, 解得:x=﹣1或x=3, 经检验x=﹣1是增根,分式方程的根为x=3, 故选C 8.如图,正方形ABCD中,E为AB中点,FE⊥AB,AF=2AE,FC交BD于O,则∠DOC的度数为( )A.60° B.67.5° C.75° D.54° 【考点】LE:正方形的性质. 【分析】如图,连接DF、BF.如图,连接DF、BF.首先证明∠FDB= ∠FAB=30°,再证明 △FAD≌△FBC,推出∠ADF=∠FCB=15°,由此即可解决问题. 【解答】解:如图,连接DF、BF. ∵FE⊥AB,AE=EB, ∴FA=FB, ∵AF=2AE, ∴AF=AB=FB, ∴△AFB是等边三角形, ∵AF=AD=AB, ∴点A是△DBF的外接圆的圆心, ∴∠FDB= ∠FAB=30°, ∵四边形ABCD是正方形, ∴AD=BC,∠DAB=∠ABC=90°,∠ADB=∠DBC=45°, ∴∠FAD=∠FBC, ∴△FAD≌△FBC, ∴∠ADF=∠FCB=15°, ∴∠DOC=∠OBC+∠OCB=60°. 故选A. 9.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,给出下列结论: ①b2=4ac;②abc>0;③a>c;④4a﹣2b+c>0,其中正确的个数有( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【考点】H4:二次函数图象与系数的关系. 【分析】①利用抛物线与x轴有2个交点和判别式的意义对①进行判断; ②由抛物线开口方向得到a>0,由抛物线对称轴位置确定b>0,由抛物线与y轴交点位置得 到c>0,则可作判断; ③利用x=﹣1时a﹣b+c<0,然后把b=2a代入可判断; ④利用抛物线的对称性得到x=﹣2和x=0时的函数值相等,即x=﹣2时,y>0,则可进行判断 .【解答】解:①∵抛物线与x轴有2个交点, ∴△=b2﹣4ac>0, 所以①错误; ②∵抛物线开口向上, ∴a>0, ∵抛物线的对称轴在y轴的右侧, ∴a、b同号, ∴b>0, ∵抛物线与y轴交点在x轴上方, ∴c>0, ∴abc>0, 所以②正确; ③∵x=﹣1时,y<0, 即a﹣b+c<0, ∵对称轴为直线x=﹣1, ∴﹣ =﹣1, ∴b=2a, ∴a﹣2a+c<0,即a>c, 所以③正确; ④∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1, ∴x=﹣2和x=0时的函数值相等,即x=﹣2时,y>0, ∴4a﹣2b+c>0, 所以④正确. 所以本题正确的有:②③④,三个, 故选C. 10.我国古代数学的许多创新和发展都位居世界前列,如南宋数学家杨辉(约13世纪)所 著的《详解九章算术》一书中,用如图的三角形解释二项和(a+b)n的展开式的各项系数 ,此三角形称为“杨辉三角”. 根据“杨辉三角”请计算(a+b)20的展开式中第三项的系数为( ) A.2017 B.2016 C.191 D.190 【考点】4C:完全平方公式. 【分析】根据图形中的规律即可求出(a+b)20的展开式中第三项的系数; 【解答】解:找规律发现(a+b)3的第三项系数为3=1+2; (a+b)4的第三项系数为6=1+2+3; (a+b)5的第三项系数为10=1+2+3+4; 不难发现(a+b)n的第三项系数为1+2+3+…+(n﹣2)+(n﹣1), ∴(a+b)20第三项系数为1+2+3+…+20=190, 故选 D. 二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分) 11.在平面直角坐标系中有一点A(﹣2,1),将点A先向右平移3个单位,再向下平移2个 单位,则平移后点A的坐标为 (1,﹣1) . 【考点】Q3:坐标与图形变化﹣平移. 【分析】根据坐标平移规律即可求出答案. 【解答】解:由题意可知:A的横坐标+3,纵坐标﹣2,即可求出平移后的坐标, ∴平移后A的坐标为(1,﹣1) 故答案为:(1,﹣1) 12.如图,点B、F、C、E在一条直线上,已知FB=CE,AC∥DF,请你添加一个适当的条件 ∠A=∠D 使得△ABC≌△DEF.www-2-1-cnjy-com 【考点】KB:全等三角形的判定. 【分析】根据全等三角形的判定定理填空. 【解答】解:添加∠A=∠D.理由如下: ∵FB=CE, ∴BC=EF. 又∵AC∥DF, ∴∠ACB=∠DFE. ∴在△ABC与△DEF中, ,∴△ABC≌△DEF(AAS). 故答案是:∠A=∠D. 13.在实数范围内因式分解:x5﹣4x= x(x2+3)(x+ )(x﹣ ) . 【考点】58:实数范围内分解因式. 【分析】先提取公因式x,再把4写成22的形式,然后利用平方差公式继续分解因式. 【解答】解:原式=x(x4﹣22), =x(x2+2)(x2﹣2) =x(x2+2)(x+ )(x﹣ ), 故答案是:x(x2+3)(x+ )(x﹣ ). 14.黔东南下司“蓝每谷”以盛产“优质蓝莓”而吸引来自四面八方的游客,某果农今年 的蓝莓得到了丰收,为了了解自家蓝莓的质量,随机从种植园中抽取适量蓝莓进行检测, 发现在多次重复的抽取检测中“优质蓝莓”出现的频率逐渐稳定在0.7,该果农今年的蓝莓 总产量约为800kg,由此估计该果农今年的“优质蓝莓”产量约是 560 kg.【版权所有:21教育】 【考点】X8:利用频率估计概率. 【分析】根据题意可以估计该果农今年的“优质蓝莓”产量. 【解答】解:由题意可得, 该果农今年的“优质蓝莓”产量约是:800×0.7=560kg, 故答案为:560. 15.如图,已知点A,B分别在反比例函数y1=﹣ 和y2= 的图象上,若点A是线段OB的中点 ,则k的值为 ﹣8 . 【考点】G6:反比例函数图象上点的坐标特征. 【分析】设A(a,b),则B(2a,2b),将点A、B分别代入所在的双曲线方程进行解答. 【解答】解:设A(a,b),则B(2a,2b), ∵点A在反比例函数y1=﹣ 的图象上, ∴ab=﹣2; ∵B点在反比例函数y2= 的图象上, ∴k=2a•2b=4ab=﹣8. 故答案是:﹣8. 16.把多块大小不同的30°直角三角板如图所示,摆放在平面直角坐标系中,第一块三角 板AOB的一条直角边与y轴重合且点A的坐标为(0,1),∠ABO=30°;第二块三角板的斜边 BB1与第一块三角板的斜边AB垂直且交y轴于点B1;第三块三角板的斜边B1B2与第二块三角板 的斜边BB1垂直且交x轴于点B2;第四块三角板的斜边B2B3与第三块三角板的斜边B1B2C垂直且 交y轴于点B3;…按此规律继续下去,则点B2017的坐标为 (0,﹣ ) . 【考点】D2:规律型:点的坐标. 【分析】根据题意和图象可以发现题目中的变化规律,从而可以求得点B2017的坐标. 【解答】解:由题意可得, OB=OA•tan60°=1× = OB1=OB•tan60°= ,=( )2=3, OB2=OB1•tan60°=( )3, …∵2017÷4=506…1, ∴点B2017的坐标为(0,﹣ ), 故答案为:(0,﹣ ). 三、解答题(本大题共8小题,共86分) 17.计算:﹣1﹣2+| ﹣ |+(π﹣3.14)0﹣tan60°+ .【考点】2C:实数的运算;6E:零指数幂;6F:负整数指数幂;T5:特殊角的三角函数值 .【分析】原式利用零指数幂、负整数指数幂法则,特殊角的三角函数值,以及绝对值的代 数意义化简,计算即可得到结果.21世纪教育网版权所有 【解答】解:原式=1+( )+1﹣ =2 18.先化简,再求值:(x﹣1﹣ 【考点】6D:分式的化简求值. )÷ ,其中x= +1. 【分析】原式括号中两项通分并利用同分母分式的减法法则计算,同时利用除法法则变形 ,约分得到最简结果,把x的值代入计算即可求出值. 【解答】解:原式= •=•=x﹣1, 当x= +1时,原式= . 19.解不等式组 ,并把解集在数轴上表示出来. 【考点】CB:解一元一次不等式组;C4:在数轴上表示不等式的解集. 【分析】先解不等式组中的每一个不等式,再根据大大取较大,小小取较小,大小小大取 中间,大大小小无解,把它们的解集用一条不等式表示出来. 【解答】解:由①得:﹣2x≥﹣2,即x≤1, 由②得:4x﹣2<5x+5,即x>﹣7, 所以﹣7<x≤1. 在数轴上表示为: 20.某体育老师测量了自己任教的甲、乙两班男生的身高,并制作了如下不完整的统计图 表. 身高分组 频数 频率 0.06 0.14 0.28 n152≤x<155 155≤x<158 158≤x<161 161≤x<164 164≤x<167 167≤x<170 170≤x<173 37m13 90.18 0.06 0.02 31根据以上统计图表完成下列问题: (1)统计表中m= 14 ,n= 0.26 ,并将频数分布直方图补充完整; (2)在这次测量中两班男生身高的中位数在: 161≤x<164 范围内; (3)在身高≥167cm的4人中,甲、乙两班各有2人,现从4人中随机推选2人补充到学校国 旗护卫队中,请用列表或画树状图的方法求出这两人都来自相同班级的概率.21教育网 【考点】X6:列表法与树状图法;V7:频数(率)分布表;V8:频数(率)分布直方图;W 4:中位数. 【分析】(1)设总人数为x人,则有 =0.06,解得x=50,再根据频率公式求出m,n.画出 直方图即可;2·1·c·n·j·y (2)根据中位数的定义即可判断; (3)画出树状图即可解决问题; 【解答】解:(1)设总人数为x人,则有 =0.06,解得x=50, ∴m=50×0.28=14,n= =0.26. 故答案为14,0.26. 频数分布直方图: (2)观察表格可知中位数在 161≤x<164内, 故答案为 161≤x<164. (3)将甲、乙两班的学生分别记为甲1、甲2、乙1、乙2树状图如图所示: 所以P(两学生来自同一所班级)= =. 21.如图,已知直线PT与⊙O相切于点T,直线PO与⊙O相交于A,B两点. (1)求证:PT2=PA•PB; (2)若PT=TB= ,求图中阴影部分的面积. 【考点】S9:相似三角形的判定与性质;MC:切线的性质;MO:扇形面积的计算. 【分析】(1)连接OT,只要证明△PTA∽△PBT,可得 = ,由此即可解决问题; (2)首先证明△AOT是等边三角形,根据S阴=S扇形OAT﹣S△AOT计算即可; 【解答】(1)证明:连接OT. ∵PT是⊙O的切线, ∴PT⊥OT, ∴∠PTO=90°, ∴∠PTA+∠OTA=90°, ∵AB是直径, ∴∠ATB=90°, ∴∠TAB+∠B=90°, ∵OT=OA, ∴∠OAT=∠OTA, ∴∠PTA=∠B,∵∠P=∠P, ∴△PTA∽△PBT, ∴ = ,∴PT2=PA•PB. (2)∵TP=TB= ,∴∠P=∠B=∠PTA, ∵∠TAB=∠P+∠PTA, ∴∠TAB=2∠B, ∵∠TAB+∠B=90°, ∴∠TAB=60°,∠B=30°, ∴tanB= = ∴AT=1, ,∵OA=OT,∠TAO=60°, ∴△AOT是等边三角形, ∴S阴=S扇形OAT﹣S△AOT= ﹣ •12= ﹣. 22.如图,某校教学楼AB后方有一斜坡,已知斜坡CD的长为12米,坡角α为60°,根据有 关部门的规定,∠α≤39°时,才能避免滑坡危险,学校为了消除安全隐患,决定对斜坡C D进行改造,在保持坡脚C不动的情况下,学校至少要把坡顶D向后水平移动多少米才能保证 教学楼的安全?(结果取整数) (参考数据:sin39°≈0.63,cos39°≈0.78,tan39°≈0.81, ≈1.41, ≈1.73, ≈2.24)21cnjy.com 【考点】T9:解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题. 【分析】假设点D移到D′的位置时,恰好∠α=39°,过点D作DE⊥AC于点E,作D′E′⊥AC 于点E′,根据锐角三角函数的定义求出DE、CE、CE′的长,进而可得出结论.21*cnjy*co m【解答】解:假设点D移到D′的位置时,恰好∠α=39°,过点D作DE⊥AC于点E,作D′E′ ⊥AC于点E′,【来源:21cnj*y.co*m】 ∵CD=12米,∠DCE=60°, ∴DE=CD•sin60°=12× =6 米,CE=CD•cos60°=12× =6米. ∵DE⊥AC,D′E′⊥AC,DD′∥CE′, ∴四边形DEE′D′是矩形, ∴DE=D′E′=6 米. ∵∠D′CE′=39°, ∴CE′= ≈≈12.8, ∴EE′=CE′﹣CE=12.8﹣6=6.8(米). 答:学校至少要把坡顶D向后水平移动6.8米才能保证教学楼的安全. 23.某校为了在九月份迎接高一年级的新生,决定将学生公寓楼重新装修,现学校招用了 甲、乙两个工程队.若两队合作,8天就可以完成该项工程;若由甲队先单独做3天后,剩 余部分由乙队单独做需要18天才能完成. (1)求甲、乙两队工作效率分别是多少? (2)甲队每天工资3000元,乙队每天工资1400元,学校要求在12天内将学生公寓楼装修完 成,若完成该工程甲队工作m天,乙队工作n天,求学校需支付的总工资w(元)与甲队工作 天数m(天)的函数关系式,并求出m的取值范围及w的最小值.【来源:21·世纪·教育· 网】 【考点】FH:一次函数的应用;B7:分式方程的应用. 【分析】(1)设甲队单独完成需要x天,乙队单独完成需要y天.列出分式方程组即可解决 问题; (2)设乙先工作x天,再与甲合作正好如期完成.则 + =1,解得x=6.由此可得m 的范围,因为乙队每天的费用小于甲队每天的费用,所以让乙先工作6天,再与甲合作6天 正好如期完成,此时费用最小;21*cnjy*com 【解答】解:(1)设甲队单独完成需要x天,乙队单独完成需要y天. 由题意 经检验 ,解得 ,是分式方程组的解, ∴甲、乙两队工作效率分别是 和.(2)设乙先工作x天,再与甲合作正好如期完成. 则 + =1,解得x=6. ∴甲工作6天, ∵甲12天完成任务, ∴6≤m≤12. ∵乙队每天的费用小于甲队每天的费用, ∴让乙先工作6天,再与甲合作6天正好如期完成,此时费用最小, ∴w的最小值为12×1400+6×3000=34800元. 24.如图,⊙M的圆心M(﹣1,2),⊙M经过坐标原点O,与y轴交于点A,经过点A的一条直 线l解析式为:y=﹣ x+4与x轴交于点B,以M为顶点的抛物线经过x轴上点D(2,0)和点C (﹣4,0). (1)求抛物线的解析式; (2)求证:直线l是⊙M的切线; (3)点P为抛物线上一动点,且PE与直线l垂直,垂足为E,PF∥y轴,交直线l于点F,是否 存在这样的点P,使△PEF的面积最小?若存在,请求出此时点P的坐标及△PEF面积的最小 值;若不存在,请说明理由. 【考点】HF:二次函数综合题. 【分析】(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)(x+4),将点M的坐标代入可求得a的值, 从而得到抛物线的解析式; (2)连接AM,过点M作MG⊥AD,垂足为G.先求得点A和点B的坐标,可求得,可得到AG、ME 、OA、OB的长,然后利用锐角三角函数的定义可证明∠MAG=∠ABD,故此可证明AM⊥AB; (3))先证明∠FPE=∠FBD.则PF:PE:EF= :2:1.则△PEF的面积= PF2,设点P的 坐标为(x,﹣ x2﹣ x+ ),则F(x,﹣ x+4).然后可得到PF与x的函数关系式,最 后利用二次函数的性质求解即可. 【解答】解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)(x+4),将点M的坐标代入得:﹣9a= 2,解得:a=﹣ . ∴抛物线的解析式为y=﹣ x2﹣ x+ .(2)连接AM,过点M作MG⊥AD,垂足为G. 把x=0代入y=﹣ x+4得:y=4, ∴A(0,4). 将y=0代入得:0=﹣ x+4,解得x=8, ∴B(8,0). ∴OA=4,OB=8. ∵M(﹣1,2),A(0,4), ∴MG=1,AG=2. ∴tan∠MAG=tan∠ABO= . ∴∠MAG=∠ABO. ∵∠OAB+∠ABO=90°, ∴∠MAG+∠OAB=90°,即∠MAB=90°. ∴l是⊙M的切线. (3)∵∠PFE+∠FPE=90°,∠FBD+∠PFE=90°, ∴∠FPE=∠FBD. ∴tan∠FPE= . ∴PF:PE:EF= :2:1. ∴△PEF的面积= PE•EF= × PF• PF=PF2. ∴当PF最小时,△PEF的面积最小. 设点P的坐标为(x,﹣ x2﹣ x+ ),则F(x,﹣ x+4). ∴PF=(﹣ x+4)﹣(﹣ x2﹣ x+ )=﹣ x+4+ x2+ x﹣ = x2﹣ x+ =(x ﹣ )2+ .∴当x= 时,PF有最小值,PF的最小值为 ∴P( ,). .∴△PEF的面积的最小值为= ×( )2= .
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