2024年苏州中考数学考前押题卷(七)(含答案解析)

2024年苏州中考数学考前押题卷(七)
(考试时间:120分钟 试卷满分:130分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.的相反数是( )
A.2024 B. C.﹣2024 D.1
2.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.B. C. D.
3.刚刚发布的年全国主要城市第一季度排行榜中,苏州市以亿元排名全国第七位,其中亿用科学记数法可表示为( )
A. B. C. D.
4.如图是某种榫卯构件的示意图,其中榫的主视图为( )
A. B. C. D.
5.下列运算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
6.抛一枚质地均匀的硬币;连续抛4次,硬币落地时都是正面朝上,如果第5次抛掷这枚硬币,那么正面朝上的概率为( )
A. B. C. D.
7.如图,已知矩形的一边长为12,点P为边上一动点,连接,且满足,则的值可能是(  
A.6 B.6.8 C. D.
第7题 第8题
8.如图,是的一条弦,点C是上一动点,且,点E,F分别是的中点,直线与交于G,H两点,若的半径是r,则的最大值是(  )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,请把答案填写在答题卡相应位置上)
9.若有意义,则的取值范围是___________.
10.因式分解:__________
11.在平面直角坐标系中,若函数的图象经过点,则代数式的值为___________.
12.如图,在中,,以点B为圆心,长为半径画弧,与交于点D,再分别以A、D为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点M、N,作直线,分别交、于点E、F,则的长度为____________.
第12题 第13题
13.如图,O、B两点是线段的三等分点,以为直径作,点E为上一点,连接,交于点D,连接,若点D恰为线段中点,则为__________.
14.如图,在平面直角坐标系中,菱形的边经过原点,,且顶点、、都在反比例函数的图像上,则顶点的坐标为___________.
第14题 第15题 第16题
15.如图,正方形的边长为,点为的中点,以为圆心,为半径作圆,分别交、于、两点,与切于点.则图中阴影部分的面积是________.
16.如图,在中,,点D是边上一动点,连接,以为斜边作,使,连接.则面积的最大值__________.
三、解答题(本大题共11小题,第17、18题每题5分,第19、20、21题每题6分,第22、23、24题每题8分,第25、26、27题每题10分,共82分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.计算:.
18.解不等式组:
19.先化简,再求值:,其中.
20.如图,中,、分别为边、中点,连接DE并延长至点,使得,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求四边形的周长.
21.将数,,分别写在三张相同的不透明卡片上的正面,将卡片洗匀后背面朝上置于桌面,甲乙两个同学从中随机各抽取一张卡片(注:第一个同学抽取到的卡片不放回).
(1)甲同学抽到的卡片上数字是的概率是;
(2)求甲乙两个同学抽到的卡片数字都是无理数的概率.(用画树状图或列表的方法求解)
22.3月5日,某学校师生积极参加“学雷锋志愿者服务”活动,其服务项目有“清洁卫生”“敬老服务”“文明宣传”“交通劝导”,每名参加志愿者服务的师生只参加其中一项.为了解各项目参与情况,该校随机调查了参加志愿者服务的部分师生,将调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图.
根据统计图信息,解答下列问题:
(1)本次调查的师生共有_______人,请补全条形统计图;
(2)在扇形统计图中,求“文明宣传”对应的圆心角度数;
(3)该校共有1500名师生,若有的师生参加志愿者服务,请你估计参加“敬老服务”项目的师生人数.
23.如图1是常熟市聚沙塔,始建于南宋绍兴年间,塔基是正八边形.塔是聚众人之财,汇众人之力而建成,所以取“聚沙成塔,集腋成裘"意而名.某数学学习活动小组开展了测量“聚沙塔塔的高度”的实践活动,具体过程如下:
方案设计:
①如图2,测量塔基正八边型的边长;②在地面选取测量点和塔基正八边形的顶、,调整的度数,使得测量点、八边形的顶点以及正八边形的中心在同一条直线上(三点在同一条直线上);③测量之间的距离;④如图3,测量塔的顶点与地面测量点所在直线与地面形成的夹角.
数据收集:通过实地测量,正八边形的边长,地面上两点的距离为,.
问题解决:
(1)如图2,要使得三点在同一条直线上,应调整的角度,使得的度变为;
(2)求塔的高度.(结果保留一位小数.参考数据:,)
24.如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数的图象相交于两点.
(1)求m的值和反比例函数的解析式;
(2)若点C为坐标轴上一点,且满足,求点C的坐标.
25.如图,是的直径,切于,弦.
(1)求证:是的切线;
(2)设四边形的面积为,的面积为,若,求的值.
26.如图1,已知正方形中,,点P从B点出发,以的速度沿的路径匀速运动,运动到D点后立即停止运动;点Q从点C出发,以的速度沿的路径匀速运动,然后以的速度沿路径匀速运动,运动到点B后立即停止运动,若P、Q两点同时出发,设点Q的运动时间为,的面积为,y与x的函数关系如图2所示.
(1)______,______,______,______;
(2)求的函数表达式;
(3)时,求出以为直径的圆与任一边相切时相应的x的值.
27.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴的交点分别为,,其中(),且,与轴的交点为,直线轴,在轴上有一动点,过点E作直线轴,与抛物线、直线的交点分别为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求面积的最大值;
(3)当时,是否存在点,使以为顶点的三角形与相似?若存在,求出此时的值;若不存在,请说明理由.
答案与解析
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题所给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母代号填涂在答题卡相应位置上)
1.的相反数是( )
A.2024 B. C.﹣2024 D.1
【答案】B
【分析】本题主要考查了求一个数的相反数,只有符号不同的两个数互为相反数.根据相反数的概念解题.
【详解】解;的相反数是,
故选:B.
2.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了轴对称图形和中心对称图形.熟练掌握轴对称图形定义和中心对称图形的定义,是解决问题的关键.轴对称图形的定义:如果一个平面图形沿某条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形;中心对称图形定义:把一个图形绕着某一个点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形.
根据轴对称图形定义和中线对称图形的定义,逐一判断即得.
【详解】A.是轴对称图形不是中心对称图形,不合题意;
B.不是轴对称图形是中心对称图形,不合题意;
C.是轴对称图形也是中心对称图形,符合题意;
D.不是轴对称图形也不是中心对称图形,不合题意.
故选:C.
3.刚刚发布的年全国主要城市第一季度排行榜中,苏州市以亿元排名全国第七位,其中亿用科学记数法可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了科学记数法的表示方法,科学记数法的表示形式为,n为整数,正确确定a与n的值是解题的关键.
【详解】
解:亿.
故选:C.
4.如图是某种榫卯构件的示意图,其中榫的主视图为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查简单几何体的主视图,是基础考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.主视图即从正面看几何体,据此解题即可.
【详解】解:从正面看榫的主视图为:
故选:B.
5.下列运算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查合并同类项法则、单项式乘法法则、积的乘方法则、幂的乘方法则、完全平方公式,熟练掌握相关法则是解题的关键.依据合并同类项法则、单项式乘法法则、积的乘方法则、完全平方公式进行计算即可.
【详解】解:A、原式错误,不符合题意;
B、 不是同类项,不能合并,该选项不符合题意;
C、该选项正确,符合题意;
D、原式错误,不符合题意;
故选:C.
6.抛一枚质地均匀的硬币;连续抛4次,硬币落地时都是正面朝上,如果第5次抛掷这枚硬币,那么正面朝上的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】直接利用概率的意义分析得出答案.
【详解】解:∵概率是频率(多个)的波动稳定值,在大量重复实验中,如果事件A发生的频率会稳定在某个常数p附近,那么这个常数p就叫做事件A的概率,
∴抛掷硬币4次的结果不是事件的概率,
∵抛掷一枚质地均匀的硬币只有两种情况:正面朝上或反面朝上,
∴硬币正面朝上的概率都是.
故选:D.
【点睛】此题考查了概率的意义以及概率公式,明确概率的意义以及概率的计算方法是解答的关键.
7.如图,已知矩形的一边长为12,点P为边上一动点,连接,且满足,则的值可能是(  )
A.6 B.6.8 C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理,含角的直角三角形的性质,矩形的性质,三角形的面积等知识,考虑的两个临界点,①如图1,当点P与点A重合时,最小,此时的值最大;②如图2,当点P是的中点时,最大,此时最小;分别计算的值,确定的最大值和最小值,可得结论.
【详解】解:①如图1,当点P与点A重合时,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,

此时是满足题意的最大值;
②如图2,当点P是的中点时,此时最小,
此时,
过点B作于E,
设,则
∵,
∴,,
∴,
解得:(舍)或,
∴,
综上,,即.
故选:B.
8.如图,是的一条弦,点C是上一动点,且,点E,F分别是的中点,直线与交于G,H两点,若的半径是r,则的最大值是(  )

A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
本题考查圆周角定理,三角形中位线定理,解直角三角形,作直径,连接,由锐角的正弦得到,由三角形中位线定理得到,因此当是圆直径时,有最大值,于是即可得到答案.
【详解】
解:作直径,连接,





∵E,F分别是的中点,
是的中位线,


∴当长最大时,有最大值,
∴当是圆直径时,最大.
∴最大值是.
故选:A.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分,请把答案填写在答题卡相应位置上)
9.若有意义,则的取值范围是.
【答案】
【分析】本题考查二次根式有意义条件,以及解一元一次不等式,根据二次根式有意义,即被开方数非负,建立不等式求解,即可解题.
【详解】解:有意义,

解得,
故答案为:.
10.因式分解:
【答案】
【分析】此题考查了因式分解的方法,解题的关键是熟练掌握因式分解的方法:提公因式法,平方差公式法,完全平方公式法,十字相乘法等.先提公因式,然后利用平方差公式因式分解即可;
【详解】

故答案为:.
11.在平面直角坐标系中,若函数的图象经过点,则代数式的值为.
【答案】1
【分析】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,把代入函数得,代入代数式解答即可.
【详解】解:把代入函数得,

把代入得,

故答案为:1.
12.如图,在中,,以点B为圆心,长为半径画弧,与交于点D,再分别以A、D为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点M、N,作直线,分别交、于点E、F,则的长度为.
【答案】
【分析】由题意得,,直线为线段的垂直平分线,由勾股定理得,进而可得,证明,可得,即,求出,即可得出答案.
【详解】解:由题意得,,直线为线段的垂直平分线,
,,,



,,


即,
解得,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查作图基本作图、勾股定理、线段垂直平分线、相似三角形的判定与性质,熟练掌握相关知识点是解答本题的关键.
13.如图,O、B两点是线段的三等分点,以为直径作,点E为上一点,连接,交于点D,连接,若点D恰为线段中点,则为.
【答案】
【分析】本题考查了圆周角定理、中位线定理、正切函数的定义等,解题的关键是正确做出辅助线.
连接、,证为的中位线,则为半径的一半,根据圆周角定理得,利用勾股定理求出表示的代数式,然后根据正切的定义求解即可.
【详解】解:连接、,如图,设的半径为r
O、B两点是线段的三等分点,

点D恰为线段中点,
为的中位线,

为直径,

在中,,

故答案为:.
14.如图,在平面直角坐标系中,菱形的边经过原点,,且顶点、、都在反比例函数的图像上,则顶点的坐标为.
【答案】
【分析】过点A作轴于N,过点C作轴于M,连接,设,则由对称性可知,先证明是等边三角形,得到,再证明,得到,则,再求出点D的坐标为,由点D在反比例函数图象上,得到,解方程即可得到答案.
【详解】解:如图所示,过点A作轴于N,过点C作轴于M,连接,
设,则由对称性可知,
∴,
∵四边形是菱形,
∴,
又∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵轴,轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是菱形,
∴点B平移到点A和点C平移到到点D的平移方式相同,
∴点D的坐标为,
又∵点D在反比例函数图象上,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得(负值舍去),
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了反比例函数与几何综合,菱形的性质,等边三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定等等,正确作出辅助线构造相似三角形是解题的关键.
15.如图,正方形的边长为,点为的中点,以为圆心,为半径作圆,分别交、于、两点,与切于点.则图中阴影部分的面积是.
【答案】
【分析】根据直角三角形的性质求出和,根据勾股定理求出,根据扇形面积公式计算,得到答案.
【详解】解:由题意得,,

,,

同理,,

阴影部分的面积,
故答案为:.
【点睛】本题考查的是切线的性质、正方形的性质、扇形面积计算,熟记扇形面积公式是解题的关键.
16.如图,在中,,点D是边上一动点,连接,以为斜边作,使,连接.则面积的最大值.

【答案】
【分析】过点作,交的延长线于根据题意得到,,进而得到即可解答.
【详解】解:过点作,交的延长线于,

∵,,
∴,
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴面积的最大值是.
故答案为.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理,掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
三、解答题(本大题共11小题,第17、18题每题5分,第19、20、21题每题6分,第22、23、24题每题8分,第25、26、27题每题10分,共82分,请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.计算:.
【答案】
【分析】
本题主要考查了特殊角的三角函数值、负整数次幂、绝对值等知识点,熟练掌握相关运算法则是解题的关键.
根据特殊角的三角函数值、负整数次幂、绝对值进行化简,然后再计算即可.
【详解】
解:

18.解不等式组:
【答案】
【分析】本题考查解一元一次不等式组.解题的关键是分别求出每个不等式的解集,再根据一元一次不等式组的解集确定的原则:同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到即可确定一元一次不等式组的解集.
【详解】解:
解不等式①,得:,
解不等式②,得:,
∴不等式组的解集为.
19.先化简,再求值:,其中.
【答案】,.
【分析】原式括号中两项利用同分母分式的加法法则计算,同时利用除法法则变形,约分得到最简结果,把的值代入计算即可求出值.
【详解】解:

当时,原式.
【点睛】此题考查了分式的化简求值,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
20.如图,中,、分别为边、中点,连接DE并延长至点,使得,连接.

(1)求证:;
(2)若,,求四边形的周长.
【答案】(1)见详解 (2)
【分析】(1)可得,由即可求证;
(2)可得,,,可证四边形是平行四边形,即可求解.
【详解】(1)证明:是的中点,

在和中

().
(2)解:、分别为边、中点,
,,,



四边形是平行四边形,

【点睛】本题主要考查了全等三角形的判定,三角形中位线定理,平行四边形的判定及性质,掌握判定方法及性质是解题的关键.
21.将数,,分别写在三张相同的不透明卡片上的正面,将卡片洗匀后背面朝上置于桌面,甲乙两个同学从中随机各抽取一张卡片(注:第一个同学抽取到的卡片不放回).
(1)甲同学抽到的卡片上数字是的概率是;
(2)求甲乙两个同学抽到的卡片数字都是无理数的概率.(用画树状图或列表的方法求解)
【答案】(1) (2)
【分析】本题考查列表法和树状图法求等可能事件概率,掌握列表法和树状图法求等可能事件概率的方法是解题的关键.
(1)根据概率的意义求出即可;
(2)用列表法或树状图法列举出所有等可能的结果数,从中找出甲乙两个同学抽到的卡片数字都是无理数的结果数,再用等可能事件概率公式求出即可.
【详解】(1)解:有3张卡片,其中只有一张卡片上的数字是,
(甲同学抽到的卡片上数字是),
故答案为:;
(2)解:,
画树状图如下:
一共有6种等可能的结果,其中甲乙两个同学抽到的卡片数字都是无理数有2种可能,
(甲乙两个同学抽到的卡片数字都是无理数).
22.3月5日,某学校师生积极参加“学雷锋志愿者服务”活动,其服务项目有“清洁卫生”“敬老服务”“文明宣传”“交通劝导”,每名参加志愿者服务的师生只参加其中一项.为了解各项目参与情况,该校随机调查了参加志愿者服务的部分师生,将调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图.
根据统计图信息,解答下列问题:
(1)本次调查的师生共有_______人,请补全条形统计图;
(2)在扇形统计图中,求“文明宣传”对应的圆心角度数;
(3)该校共有1500名师生,若有的师生参加志愿者服务,请你估计参加“敬老服务”项目的师生人数.
【答案】(1)300,补全条形统计图见解答(2)(3)480名
【分析】(1)根据“清洁卫生”的人数和所占的百分比求出样本容量,再用样本容量减去其他三个项目的人数,可得“文明宣传”的人数,进而补全条形统计图;
(2)用乘“文明宣传”所占的百分比即可得出“文明宣传”对应的圆心角度数;
(3)用参加志愿者服务的人数乘样本中参加“敬老服务”的人数所占的百分比即可.
【详解】(1)解:本次调查的师生共有:(人),
“文明宣传”的人数为:(人),
补全条形统计图如下:
故答案为:300;
(2)解:由(1)知“文明宣传”的人数为人,
在扇形统计图中,“文明宣传”对应的圆心角度数为;
(3)解:由条形统计图中数据可知样本中“敬老服务”的人数为人,
(人).
【点睛】本题考查的是条形统计图和扇形统计图的综合运用.读懂统计图,从不同的统计图中得到必要的信息是解决问题的关键.条形统计图能清楚地表示出每个项目的数据;扇形统计图直接反映部分占总体的百分比大小.
23.如图1是常熟市聚沙塔,始建于南宋绍兴年间,塔基是正八边形.塔是聚众人之财,汇众人之力而建成,所以取“聚沙成塔,集腋成裘"意而名.某数学学习活动小组开展了测量“聚沙塔塔的高度”的实践活动,具体过程如下:
方案设计:
①如图2,测量塔基正八边型的边长;②在地面选取测量点和塔基正八边形的顶、,调整的度数,使得测量点、八边形的顶点以及正八边形的中心在同一条直线上(三点在同一条直线上);③测量之间的距离;④如图3,测量塔的顶点与地面测量点所在直线与地面形成的夹角.
数据收集:通过实地测量,正八边形的边长,地面上两点的距离为,.
问题解决:
(1)如图2,要使得三点在同一条直线上,应调整的角度,使得的度变为;
(2)求塔的高度.(结果保留一位小数.参考数据:,)
【答案】(1);
(2)塔高约为.
【分析】()利用等腰三角形的性质和领补角的定义即可求解;
()过点作,求出,再利用三角函数即可求解;
本题考查了解直角三角形,等腰三角形的性质和领补角的定义,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】(1)解:∵塔基是正八边形,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)如图过点作,
∵ ,
∴(米),
在中,,
∴,
∴(米)
如图,在中,,
∴(米),
答:塔高约为.
24.如图,在平面直角坐标系中,一次函数与反比例函数的图象相交于两点.
(1)求m的值和反比例函数的解析式;
(2)若点C为坐标轴上一点,且满足,求点C的坐标.
【答案】(1)4, (2)
【分析】本题考查一次函数和反比例函数的交点问题,勾股定理,熟知反比例函数和一次函数的对称性是解题的关键.
(1)先求出点坐标,再代入反比例函数解析式即可.
(2)根据反比例函数的对称性可求出的长,再由并利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可求得的长,进而解决问题.
【详解】(1)解: 点在一次函数 的图象上,

点的坐标为.
反比例函数 的图象经过点,

反比例函数的解析式为.
(2)过点作轴的垂线,垂足为点,

则,.
由勾股定理,得.
由图象的对称性,可知.
又,

点的坐标为.
25.如图,是的直径,切于,弦.
(1)求证:是的切线;
(2)设四边形的面积为,的面积为,若,求的值.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】()接,利用平行线的性质得出,,证明即可;
()过点作,利用三角函数和面积公式即可求解;
本题考查圆的切线判定,全等三角形的性质与判定,解直角三角形,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】(1)证明:连接,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴,
在与 中
∴,
∴,
∵是半径,
∴是的切线;
(2)如图所示,过点作,
∵,
∴设,,,,
,,,
∴.
26.如图1,已知正方形中,,点P从B点出发,以的速度沿的路径匀速运动,运动到D点后立即停止运动;点Q从点C出发,以的速度沿的路径匀速运动,然后以的速度沿路径匀速运动,运动到点B后立即停止运动,若P、Q两点同时出发,设点Q的运动时间为,的面积为,y与x的函数关系如图2所示.
(1)______,______,______,______;
(2)求的函数表达式;
(3)时,求出以为直径的圆与任一边相切时相应的x的值.
【答案】(1),2,4,5;
(2);
(3)x的值为0,,1,.
【分析】(1)先根据正方形的性质和勾股定理可得,根据题意可得当点P与点C重合时面积为0,可得直角三角形的性质可得;此时点Q恰好与点A重合,进而求得,然后根据线变化趋势可得面积y时间x增大而增大,利用边界点进行解答即可求得m、n;
(2)先求得F、G的坐标,然后运用待定系数法求解即可;
(3)分与、、相切三种情况,分别画出图形,利用正方形的性质、圆的性质、直角三角形的性质解答即可.
【详解】(1)解:∵四边形是正方形,是对角线,,
∴,,
由图像可得点F示的实际意义是面积为0,即点P点C合,由直线变化趋势可得面积y时间x增大而增大,即此时点P与点C重合时,点Q恰好与点A重合,
当点P与点C重合时所需时间为,即,
∵点Q恰好与点A重合,
∴,解得:,
∵线变化趋势可得面积y时间x增大而增大,
∴在此期间点P在上运动,
∴当P和重合时,点G的横坐标为:,的面积为,
∴点G的坐标为,
之后点P在D点停止,点Q在的后半段运动长度为:,所用时间为:,
∴n表示的数为,
故答案为,2,4,5;
(2)解:由(1)可得,即点;点G的坐标为,
设的函数表达式为,
则,解得:,
∴.
(3)解:①如图:当与AB相切时,即P与B重合,Q与C重合,即;
②如图:当与相切时,即,
∵正方形



∴,解得:
③如图:②当与相切时,即,
∵正方形




∴,解得:
④如图:当与相切时,即,

由正方形的性质和直角三角形的性质可得:,
过Q作,则


∴,
∴,解得:.
综上,以为直径的圆与任一边相切时相应的x的值为0,,1,.
【点睛】本题主要考查了四边形的动点问题、求函数解析式、正方形的性质,切线的性质的应用等知识点,掌握数形结合思想成为解答本题的关键
27.如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴的交点分别为,,其中(),且,与轴的交点为,直线轴,在轴上有一动点,过点E作直线轴,与抛物线、直线的交点分别为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求面积的最大值;
(3)当时,是否存在点,使以为顶点的三角形与相似?若存在,求出此时的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当时,面积有最大值,为
(3)、或
【分析】(1)根据抛物线对称性得到,再由得到,联立方程组求解得到,,利用待定系数法确定函数解析式即可得到答案;
(2)由(1)中所求解析式,得到,,求出直线:,根据在轴上有一动点,过点E作直线轴,与抛物线的交点为,分二种情况:①当在轴之间时;②当在轴右边时;利用平面直角坐标系中三角形面积的表示方法,最后结合抛物线图象与性质求解即可得到答案;
(3)分两种情况:点在上方;点在下方;当点在上方时,如图所示,,当以为顶点的三角形与相似时,分两种情况:①;②;利用相似比代值求解即可得到答案;同理,当点在下方时,如图所示,,当以为顶点的三角形与相似时,分两种情况:①;②;利用相似比代值求解即可得到答案.
【详解】(1)解:抛物线,
对称轴为,
抛物线与轴的交点分别为,,其中(),且,
,,则,解得,
,,
将代入得,解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:由得:,
设直线:,将,代入得,解得,
直线:,
在轴上有一动点,过点E作直线轴,与抛物线、直线的交点分别为,根据,,则分二种情况:①当在轴之间时;②当在轴右边时;
当在轴之间时,如图所示:
,,

,,
抛物线开口向下,当时,有最大值,为;
当在轴右边时,过作轴,如图所示:
,,

,对称轴为,,
抛物线开口向上,则当时,随着的增大而增大,即当时,有最大值,为;

当时,面积有最大值,为;
(3)解:由(1)知,当时,,解得或,

当在上方,即时,如图所示:

当以为顶点的三角形与相似时,分两种情况:①;②;
由(1)(2)可知,,,且,,
当时,,

,即,解得(舍去)或;
当时,,

,即,解得(舍去)或(舍去);
当在下方,即时,如图所示:

当以为顶点的三角形与相似时,分两种情况:①;②;
由(1)(2)可知,,,且,,
当时,,

,即,解得(舍去)或;
当时,,

,即,解得(舍去)或;
综上所述,存在点,使以为顶点的三角形与相似,此时,、或.
【点睛】本题考查二次函数综合,涉及待定系数法确定函数关系式、二次函数图象与性质、抛物线与三角形面积问题、抛物线与三角形相似、解一元二次方程等知识,熟记二次函数图象与性质,掌握二次函数综合题型的解法,分类讨论是解决问题的关键.
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