2018年天津市河北区中考数学一模试卷
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2018年天津市河北区中考数学一模试卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36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)计算(﹣6)+2 的结果等于()
A.﹣8B.﹣4C.4D.8
2.(3分)sin60°的值等于()
A.B.C.D.1
3.(3分)如图图形中,是轴对称图形的是()
A.B.
C.D.
4.(3分)据统计,至2017年末,天津市常住人口总量为15568700人,将15568700用科学记数法表示为()
A.0.155687×108B.1.55687×107C.15.5687×106D.15568.7×103
5.(3分)用5个完全相同的小正方体组合成如图所示的立体图形,它的俯视图为()
A.B.C.D.
6.(3分)估计的值在()
A.2和3之间B.3和4之间C.4和5之间D.5和6之间
7.(3分)计算+()
A.B.C.1D.﹣1
8.(3分)方程组的解是()
A.B.C.D.
9.(3分)如果两个变量x、y之间的函数关系如图所示,则函数值y的取值范围是()
A.﹣3≤y≤3B.0≤y≤2C.1≤y≤3D.0≤y≤3 10.(3分)已知反比例函数y=,当﹣3≤x≤﹣1时,y的最小值是()A.﹣9B.﹣3C.﹣1D.1
11.(3分)如图,两个三角形的面积分别是7和3,对应阴影部分的面积分别是m、n,则m﹣n等于()
A.4B.3C.2D.不能确定12.(3分)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)图象的顶点为D,其图象与x轴的交点A、B的横坐标分别为﹣1和3,则下列结论正确的是()
A.2a﹣b=0
B.a+b+c>0
C.3a﹣c=0
D.当a=时,△ABD是等腰直角三角形
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分,请将答案答在试卷后面
的答题纸的相应位置)
13.(3分)计算2a(a+3b)的结果等于.
14.(3分)分解因式:x2﹣9=.
15.(3分)在不透明口袋内有形状、大小、质地完全一样的5个小球,其中黑色球3个,白色球2个,随机抽取一个小球是白色球的概率是.16.(3分)一个多边形的内角和是外角和的2倍,则这个多边形的边数为.17.(3分)关于x的一元二次方程x2+(a2﹣2a)x+a﹣1=0的两个实数根互为相反数,则a的值为.
18.(3分)如图,在由小正方形组成的网格中,点A、B 均在格点上.
(1)在图 1 中画出一个直角△ABC,使得点 C 在格点上且tan∠BAC=;(Ⅱ)在图 2 中画出一个△ABD,使得点 D 在格点上且tan∠BAD=,请在图
2 所示的网格中,用无刻度的直尺,画出△ABD,并简要说明理由.
三、解答题(本大题共7小题,共66分,解答应写出文字说明,演算步骤或证
明过程,请将答案答在试卷后面的答题纸的相应位置)
19.(8分)解不等式组
请结合题意填空,完成本题的解答:
(I)解不等式(1),得;
(Ⅱ)解不等式(2),得;
(Ⅲ)把不等式(1)和(2)解集在数轴上表示出来;
(Ⅳ)原不等式组的解集为.
20.(8分)某同学进行社会调查,随机抽查了某个地区的20个家庭的收入情况,并绘制了统计图,请你根据统计图给出的信息回答:
(I)在这20个家庭中,收入为1.1万元的有个;
(Ⅱ)求样本中的平均数、众数和中位数.
21.(10分)已知AB是⊙O的直径,点P是AB延长线上的一点.
(I)如图1,过P作⊙O的切线PC,切点为C.作AD⊥PC于点D,求证:∠PAC=∠DAC;
(II)如图2,过P作⊙O的割线,交点为M、N,作AD⊥PN于点D,求证:∠PAM=∠DAN.
22.(10分)如图,某数学兴趣小组测量位于某山顶的一座雕像AB高度,已知山坡面与水平面的夹角为30°,山高BC为285米,组员从山脚D处沿山坡向着雕像方向前进540米后到达E点,在点E处测得雕像顶端A的仰角为60°,求雕像AB的高度.
23.(10分)某公司计划组装A、B两种型号的健身器材共40套,用于公司职工的锻炼.组装一套A型健身器材甲种部件7个和乙种部件4个,组装一套B 型健身器材甲种部件3个和乙种部件6个.公司现有甲种部件228个,乙种部件194个,设组装A型器材的套数为x(x为正整数).
(Ⅰ)根据题意,填写下表
组装A型器材的套数为x组装B型器材的套数为(40﹣x)需用甲种部件7x
需用乙种部件
(Ⅱ)公司在组装A、B两种型号的健身器材时,共有多少种组装方案?
(Ⅲ)组装一套A型健身器材需费用50元,组装一套B型健身器材需费用68元,求总组装费用最少的组装方案,最少总组装费用是多少?
24.(10分)在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),点B(0,2),点O(0,0).△AOB绕着O顺时针旋转,得△A′OB′,点A、B旋转后的对应点为A′、B′,记旋转角为α.
(I)如图1,若α=30°,求点B′的坐标;
(Ⅱ)如图2,若0°<α<90°,设直线AA′和直线BB′交于点P,求证:AA′⊥BB′;(Ⅲ)若0°<α<360°,求(Ⅱ)中的点P纵坐标的最小值(直接写出结果即可).
25.(10分)如图,抛物线y=ax2﹣2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B左边),与y轴交于C点,B(1,0).第二象限内有一点P在抛物线上运动,OP 交线段AC于点E.
(Ⅰ)求抛物线的解析式及点A、C的坐标;
(Ⅱ)设△PAC的面积为S.当S最大时,求点P的坐标及S的最大值;
(Ⅲ)是否存在点P,使点E是OP的中点.若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
2018年天津市河北区中考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36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)计算(﹣6)+2 的结果等于()
A.﹣8B.﹣4C.4D.8
【分析】绝对值不等的异号加法,取绝对值较大的加数符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值.互为相反数的两个数相加得0.依此即可求解.
【解答】解:(﹣6)+2=﹣4.
故选:B.
【点评】考查了有理数的加法,在进行有理数加法运算时,首先判断两个加数的符号:是同号还是异号,是否有0.从而确定用那一条法则.在应用过程中,要牢记“先符号,后绝对值”.
2.(3分)sin60°的值等于()
A.B.C.D.1
【分析】根据特殊角的三角函数值直接解答即可.
【解答】解:根据特殊角的三角函数值可知:sin60°=.
故选:C.
【点评】此题比较简单,只要熟记特殊角的三角函数值即可解答.
3.(3分)如图图形中,是轴对称图形的是()
A.B.
C.D.
【分析】根据轴对称图形的概念:如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行解答即可.
【解答】解:A、不是轴对称图形,故此选项错误;
B、是轴对称图形,故此选项正确;
C、不是轴对称图形,故此选项错误;
D、不是轴对称图形,故此选项错误;
故选:B.
【点评】此题主要考查了轴对称图形,关键是掌握轴对称图形的概念.
4.(3分)据统计,至2017年末,天津市常住人口总量为15568700人,将15568700用科学记数法表示为()
A.0.155687×108B.1.55687×107C.15.5687×106D.15568.7×103
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值>10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:将15568700用科学记数法表示为:1.55687×107.
故选:B.
【点评】此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n的
形式,其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
5.(3分)用5个完全相同的小正方体组合成如图所示的立体图形,它的俯视图为()
A.B.C.D.
【分析】找到从上面看所得到的图形即可,注意所有的看到的棱都应表现在俯视图中.
【解答】解:该几何体的主视图为:
俯视图为:
左视图为:
故选:C.
【点评】本题考查了三视图的知识,俯视图是从物体的上面看得到的视图.
6.(3分)估计的值在()
A.2和3之间B.3和4之间C.4和5之间D.5和6之间
【分析】估算确定出范围即可.
【解答】解:∵9<13<16,
∴3<<4,
则的值在3和4之间,
故选:B.
【点评】此题考查了估算无理数的大小,以及算术平方根,熟练掌握各自的性质是解本题的关键.
7.(3分)计算+()
A.B.C.1D.﹣1
【分析】先根据同分母分式的加法计算,再约分即可得.
【解答】解:原式===﹣1,
故选:D.
【点评】本题主要考查分式的加减法,解题的关键是掌握同分母分式加减法法则:同分母的分式相加减,分母不变,把分子相加减.
8.(3分)方程组的解是()
A.B.C.D.
【分析】方程组利用加减消元法求出解即可.
【解答】解:,
①+②,得:4x=8,
解得:x=2,
将x=2代入①,得:2+y=6,
解得:y=4,
所以方程组的解为,
故选:A.
【点评】此题考查了解二元一次方程组,利用了消元的思想,消元的方法有:代
入消元法与加减消元法.
9.(3分)如果两个变量x、y之间的函数关系如图所示,则函数值y的取值范围是()
A.﹣3≤y≤3B.0≤y≤2C.1≤y≤3D.0≤y≤3
【分析】根据图象,找到y的最高点是(﹣2,3)及最低点是(1,0),确定函数值y的取值范围.
【解答】解:∵图象的最高点是(﹣2,3),
∴y的最大值是3,
∵图象最低点是(1,0),
∴y的最小值是0,
∴函数值y的取值范围是0≤y≤3.
故选:D.
【点评】本题考查了函数的图象,解答本题的关键是会观察图象,找到y的最高点及最低点.
10.(3分)已知反比例函数y=,当﹣3≤x≤﹣1时,y的最小值是()A.﹣9B.﹣3C.﹣1D.1
【分析】利用反比例函数的性质,由x的取值范围并结合反比例函数的图象,即可得到y的取值范围.
【解答】解:∵k=3>0,
∴在每个象限内y随x的增大而减小,
又∵当x=﹣3时,y=﹣1,
当x=﹣1时,y=﹣3,
∴当﹣3≤x≤﹣1时,﹣3≤y≤﹣1,
∴y的最小值是﹣3.
故选:B.
【点评】本题主要考查反比例函数的性质:当k>0时,在每一个象限内,y随x 的增大而减小;当k<0时,在每一个象限,y随x的增大而增大.
11.(3分)如图,两个三角形的面积分别是7和3,对应阴影部分的面积分别是m、n,则m﹣n等于()
A.4B.3C.2D.不能确定
【分析】设重叠部分的面积为x.由题意,m=7﹣x,n=3﹣x,由此即可解决问题;【解答】解:设重叠部分的面积为x.
由题意,m=7﹣x,n=3﹣x,
∴m﹣n=(7﹣x)﹣(3﹣x)=4,
故选:A.
【点评】本题考查整式的加减,解题的关键是理解题意,学会利用参数解决问题,属于中考常考题型.
12.(3分)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)图象的顶点为D,其图象与x轴的交点A、B的横坐标分别为﹣1和3,则下列结论正确的是()
A.2a﹣b=0
B.a+b+c>0
C.3a﹣c=0
D.当a=时,△ABD是等腰直角三角形
【分析】由于抛物线与x轴的交点A、B的横坐标分别为﹣1,3,得到对称轴为直线x=1,则﹣=1,即2a+b=0,得出,选项A错误;
当x=1时,y<0,得出a+b+c<0,得出选项B错误;
根据a>0,c<0,可得到3a与c的关系,得出选项C错误;
由a=,则b=﹣1,c=﹣,对称轴x=1与x轴的交点为E,先求出顶点D的坐标,由三角形边的关系得出△ADE和△BDE都为等腰直角三角形,得出选项D 正确;即可得出结论.
【解答】解:∵抛物线与x轴的交点A、B的横坐标分别为﹣1,3,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,则﹣=1,
∴2a+b=0,
∴选项A错误;
∴当自变量取1时,对应的函数图象在x轴下方,
∴x=1时,y<0,则a+b+c<0,
∴选项B错误;
∵a>0,c<0,
∴3a>0,﹣c>0.
∴3a﹣c>0,
∴选项C错误;
当a=,则b=﹣1,c=﹣,对称轴x=1与x轴的交点为E,如图,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣,
把x=1代入得y=﹣1﹣=﹣2,
∴D点坐标为(1,﹣2),
∴AE=2,BE=2,DE=2,
∴△ADE和△BDE都为等腰直角三角形,
∴△ADB为等腰直角三角形,
∴选项D正确.
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数y=ax2+bx+c的图象与系数的关系:当a>0,抛物线开口向上;抛物线的对称轴为直线x=﹣;抛物线与y轴的交点坐标为(0,c).
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分,请将答案答在试卷后面
的答题纸的相应位置)
13.(3分)计算2a(a+3b)的结果等于2a2+6ab.
【分析】根据单项式乘多项式的运算法则计算可得.
【解答】解:2a(a+3b)=2a2+6ab,
故答案为:2a2+6ab.
【点评】本题主要考查单项式乘多项式,解题的关键是掌握单项式乘多项式的运算法则.
14.(3分)分解因式:x2﹣9=(x+3)(x﹣3).
【分析】本题中两个平方项的符号相反,直接运用平方差公式分解因式.
【解答】解:x2﹣9=(x+3)(x﹣3).
故答案为:(x+3)(x﹣3).
【点评】主要考查平方差公式分解因式,熟记能用平方差公式分解因式的多项式的特征,即“两项、异号、平方形式”是避免错用平方差公式的有效方法.
15.(3分)在不透明口袋内有形状、大小、质地完全一样的5个小球,其中黑色球3个,白色球2个,随机抽取一个小球是白色球的概率是.
【分析】根据概率的求法,找准两点:①全部情况的总数;②符合条件的情况数目;二者的比值就是其发生的概率.
【解答】解:由于袋子中共有5个小球,其中白色小球有2个,
所以随机抽取一个小球是白色球的概率是,
故答案为:.
【点评】本题考查概率的求法:如果一个事件有n种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A出现m种结果,那么事件A的概率P(A)=.
16.(3分)一个多边形的内角和是外角和的2倍,则这个多边形的边数为6.
【分析】利用多边形的外角和以及多边形的内角和定理即可解决问题.
【解答】解:∵多边形的外角和是360度,多边形的内角和是外角和的2倍,则内角和是720度,
720÷180+2=6,
∴这个多边形是六边形.
故答案为:6.
【点评】本题主要考查了多边形的内角和定理与外角和定理,熟练掌握定理是解题的关键.
17.(3分)关于x的一元二次方程x2+(a2﹣2a)x+a﹣1=0的两个实数根互为相反数,则a的值为0.
【分析】由两根互为相反数可知两根之和为0,再由根与系数的关系可得到关于a的方程,即可求得a的值.
【解答】解:
∵方程x2+(a2﹣2a)x+a﹣1=0的两个实数根互为相反数,
∴a2﹣2a=0,解得a=0或a=2,
当a=2时,方程为x2+1=0,该方程无实数根,舍去,
∴a=0,
故答案为:0.
【点评】本题主要考查根与系数的关系,由条件得出两根和为0是解题的关键.
18.(3分)如图,在由小正方形组成的网格中,点A、B 均在格点上.
(1)在图 1 中画出一个直角△ABC,使得点 C 在格点上且tan∠BAC=;(Ⅱ)在图 2 中画出一个△ABD,使得点 D 在格点上且tan∠BAD=,请在图
2 所示的网格中,用无刻度的直尺,画出△ABD,并简要说明理由.
【分析】(Ⅰ)依据点 C 在格点上且tan∠BAC=,即可得到直角△ABC;(Ⅱ)依据点 D 在格点上且tan∠B=,即可得到△ABD,利用平行线分线段成
比例定理,即可得到结论.
【解答】解:(Ⅰ)如图,选取点C,连接AC、BC,则点C即为所求.(答案不唯一)
(Ⅱ)如图,选取点D,连接AD,BD,点D即为所求.
理由:如图,∵DE∥AB且ED=AB,
∴,
∴BF=BE,
由图可得,AB=EB,BE⊥AB,
∴tan∠BAD=.
【点评】本题主要考查了应用与设计作图以及解直角三角形,首先要理解题意,弄清问题中对所作图形的要求,结合对应几何图形的性质和基本作图的方法作图.
三、解答题(本大题共7小题,共66分,解答应写出文字说明,演算步骤或证
明过程,请将答案答在试卷后面的答题纸的相应位置)
19.(8分)解不等式组
请结合题意填空,完成本题的解答:
(I)解不等式(1),得x≤1;
(Ⅱ)解不等式(2),得x≥﹣2;
(Ⅲ)把不等式(1)和(2)解集在数轴上表示出来;
(Ⅳ)原不等式组的解集为﹣2≤x≤1.
【分析】分别求出不等式组中两不等式的解集,表示在数轴上找出解集的公共部分确定出不等式组的解集即可.
【解答】解:(I)解不等式(1),得x≤1;
(Ⅱ)解不等式(2),得x≥﹣2;
(Ⅲ)把不等式(1)和(2)解集在数轴上表示出来,如下图所示:
(Ⅳ)原不等式组的解集为﹣2≤x≤1.
故答案为:(I)x≤1;(Ⅱ)x≥﹣2;(Ⅳ)﹣2≤x≤1.
【点评】此题考查了解一元一次不等式组,以及在数轴上表示不等式的解集,准确求出每个不等式的解集是解本题的关键.
20.(8分)某同学进行社会调查,随机抽查了某个地区的20个家庭的收入情况,并绘制了统计图,请你根据统计图给出的信息回答:
(I)在这20个家庭中,收入为1.1万元的有3个;
(Ⅱ)求样本中的平均数、众数和中位数.
【分析】(Ⅰ)利用条形图提供的数据完成所给表,并计算平均数;
(Ⅱ)根据平均数、中位数和众数的定义求解即可;
【解答】解:(Ⅰ)根据条形图填表如下:
年收入(万元)0.60.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.49.7户数11234531
在这20个家庭中,收入为1.1万元的有3个;
(Ⅱ)平均收入为(20×0.05×0.6+20×0.05×0.9+20×0.1×1.0+20×0.15×
1.1+20×0.2×1.2+20×0.25×1.3+20×0.15×1.4+20×0.05×9.7)÷20=32÷
20=1.6(万元),
数据中的第10和11个数据的平均数为1.2(万元),所以中位数是1.2(万元);众数是最高的条形图的数据1.3(万元);
故答案为:3;
【点评】本题考查的是平均数、众数和中位数的概念和其意义.要注意:当所给数据有单位时,所求得的平均数、众数和中位数与原数据的单位相同,不要漏单位.
21.(10分)已知AB是⊙O的直径,点P是AB延长线上的一点.
(I)如图1,过P作⊙O的切线PC,切点为C.作AD⊥PC于点D,求证:∠PAC=∠DAC;
(II)如图2,过P作⊙O的割线,交点为M、N,作AD⊥PN于点D,求证:∠PAM=∠DAN.
【分析】(Ⅰ)根据切线的性质和平行线的性质证明即可;
(Ⅱ)连接BM.利用直径和内接四边形的性质解答即可.
【解答】证明:(Ⅰ)如图1,连接OC,
∵OA=OC,
∴∠1=∠2,
∵PC是⊙O的切线,
∴OC⊥PC,
∵AD⊥PC,
∴AD∥OC,
∴∠2=∠3,
∴∠1=∠3,
即∠PAM=∠DAN;
(Ⅱ)如图2,连接BM,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠1+∠2=90°,
∵AD⊥PN,
∴∠AND+∠3=90°,
∵ABMN时⊙O的内接四边形,
∴∠AND=∠2,
∴∠1=∠3,
即∠PAM=∠DAN.
【点评】此题考查切线的性质,关键是根据切线的性质和平行线的性质证明.
22.(10分)如图,某数学兴趣小组测量位于某山顶的一座雕像AB高度,已知山坡面与水平面的夹角为30°,山高BC为285米,组员从山脚D处沿山坡向着雕像方向前进540米后到达E点,在点E处测得雕像顶端A的仰角为60°,求雕像AB的高度.
【分析】作EF⊥AC于F,EG⊥DC于G,根据直角三角形的性质求出EG,根据题意求出BF,根据正切的定义求出AF,计算即可.
【解答】解:作EF⊥AC于F,EG⊥DC于G,
在Rt△DEG中,EG=DE=270,
∴BF=BC﹣CF=285﹣270=15,
EF==15,
∵∠AEF=60°,
∴∠A=30°,
∴AF==45,
∴AB=AF﹣BF=30(米),
答:雕像AB的高度为30米.
【点评】此题是解直角三角形﹣仰角俯角问题,主要考查了锐角三角函数的意义,解本题的关键是构造直角三角形.
23.(10分)某公司计划组装A、B两种型号的健身器材共40套,用于公司职工的锻炼.组装一套A型健身器材甲种部件7个和乙种部件4个,组装一套B 型健身器材甲种部件3个和乙种部件6个.公司现有甲种部件228个,乙种部件194个,设组装A型器材的套数为x(x为正整数).
(Ⅰ)根据题意,填写下表
组装A型器材的套数为x组装B型器材的套数为(40﹣x)需用甲种部件7x3(40﹣x)
需用乙种部件4x6(40﹣x)
(Ⅱ)公司在组装A、B两种型号的健身器材时,共有多少种组装方案?
(Ⅲ)组装一套A型健身器材需费用50元,组装一套B型健身器材需费用68元,求总组装费用最少的组装方案,最少总组装费用是多少?
【分析】(Ⅰ)依据组装一套A型健身器材甲种部件7个和乙种部件4个,组装一套B型健身器材甲种部件3个和乙种部件6个,可得代数式;
(Ⅱ)根据题中已知条件列出不等式组,解不等式租得出整数即可解得组装方案;(Ⅲ)根据组装方案的费用y关于x 的一次函数,解得当x=27时,组装费用y 最小为2234.
【解答】解:(Ⅰ)依题意得,组装B型器材需用甲种部件3(40﹣x)个,需用乙种部件6(40﹣x)个;组装A型器材需用乙种部件4x个;
故答案为:3(40﹣x),6(40﹣x),4x;
(Ⅱ)依题意得,,
解得23≤x≤27,
∵x为正整数,
∴x的取值为23,24,25,26,27,
∴组装A、B两种型号的健身器材时,共有5种组装方案;
(Ⅲ)总组装费用y=50x+68(40﹣x)=﹣18x+2720,
∵k=﹣18<0,
∴y随着x的增大而减小,
∴当x=27时,y有最小值2234,
此时的组装方案为:组装A型健身器材27套,组装B型健身器材13套.最小组装费用为2234元.
【点评】本题主要考查了一次函数和一元一次不等式组的实际应用,解决问题的关键是掌握一次函数的性质.
24.(10分)在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),点B(0,2),点O(0,0).△AOB绕着O顺时针旋转,得△A′OB′,点A、B旋转后的对应点为A′、B′,记旋转角为α.
(I)如图1,若α=30°,求点B′的坐标;
(Ⅱ)如图2,若0°<α<90°,设直线AA′和直线BB′交于点P,求证:AA′⊥BB′;(Ⅲ)若0°<α<360°,求(Ⅱ)中的点P纵坐标的最小值(直接写出结果即可).
【分析】(Ⅰ)设A'B'与x轴交于点H,依据旋转的性质得出BO∥A'B',即可得到OH=OB'=,B'H=3,进而得出点B'的坐标为(,3);
(Ⅱ)依据旋转的性质可得∠BOB'=∠AOA'=α,OB=OB',OA=OA',即可得出∠OBB'=∠OA'A=(180°﹣α),再根据∠BOA'=90°+α,四边形OBPA'的内角和为360°,即可得到∠BPA'=90°,即AA'⊥BB';
(Ⅲ)作AB的中点M(1,),连接MP,依据点P的轨迹为以点M为圆心,以MP=AB=2为半径的圆,即可得到当PM∥y轴时,点P纵坐标的最小值为﹣2.
【解答】解:(Ⅰ)如图1,设A'B'与x轴交于点H,
∵OA=2,OB=2,∠AOB=90°,
∴∠ABO=∠B'=30°,
∵∠BOB'=α=30°,
∴BO∥A'B',
∵OB'=OB=2,
∴OH=OB'=,B'H=3,
∴点B'的坐标为(,3);
(Ⅱ)证明:∵∠BOB'=∠AOA'=α,OB=OB',OA=OA',∴∠OBB'=∠OA'A=(180°﹣α),
∵∠BOA'=90°+α,四边形OBPA'的内角和为360°,
∴∠BPA'=360°﹣(180°﹣α)﹣(90°+α)=90°,
即AA'⊥BB';
(Ⅲ)点P纵坐标的最小值为.
如图,作AB的中点M(1,),连接MP,
∵∠APB=90°,
∴点P的轨迹为以点M为圆心,以MP=AB=2为半径的圆,除去点(2,).∴当PM⊥x轴时,点P纵坐标的最小值为﹣2.
【点评】本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,含30°角的直角三角形的性质,四边形内角和以及圆周角定理的综合运用,解决问题的关键是判断点P的轨迹为以点M为圆心,以MP为半径的圆.
25.(10分)如图,抛物线y=ax2﹣2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B左边),与y轴交于C点,B(1,0).第二象限内有一点P在抛物线上运动,OP 交线段AC于点E.
(Ⅰ)求抛物线的解析式及点A、C的坐标;
(Ⅱ)设△PAC的面积为S.当S最大时,求点P的坐标及S的最大值;
(Ⅲ)是否存在点P,使点E是OP的中点.若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
【分析】(Ⅰ)直接把B点坐标代入进而得出函数解析式,再利用y=0,以及x=0即可得出答案;
(Ⅱ)首先求出函数解析式,进而表示出△PAC的面积为S,进而得出答案;(Ⅲ)表示出E点坐标,再利用AF=EF,进而得出答案.
【解答】解:(Ⅰ)将点B(1,0)代入y=ax2﹣2x+3,
解得:a=﹣1,
故抛物线解析式为:y=﹣x2﹣2x+3,
当y=0,解得:x1=﹣3,x2=1,
故A(﹣3,0),当x=0时,y=3,
则C点坐标为:(0,3);
(Ⅱ)如图,过点P作PD∥OC,交AC于点D,
设点P则坐标为:(m,﹣m2﹣2m+3),
由A(﹣3,0),C(0,3)可得:
直线AC的解析式为:y=x+3,
∴点D的坐标为:(m,m+3),
∴PD=﹣m2﹣3m,
∵S=PD•AO
=﹣(m+)2+,
∴当m=﹣时,点P的坐标为:(﹣,),
S的最大值为:;
(Ⅲ)如图,过点E作EF⊥OA于点F,
若点E是OP的中点,
则点E的坐标为:(,),
此时,OF=﹣,AF=3+,EF=,
由OA=OC,得AF=EF,
∴3+=,
化简得:m2+3m+3=0,
△=b2﹣4ac=﹣3<0,
∴不存在点P,使点E是OP的中点.
【点评】此题主要考查了二次函数的综合应用,正确表示出△PAC的面积是解题关键.。