2021年山东省青岛市中考数学试卷

2021年山东省青岛市中考数学试卷一、选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分）1．（3分）剪纸是我国古老的民间艺术．下列四个剪纸图案为轴对称图形的是（　　）A．B．C．D．2．（3分）下列各数为负分数的是（　　）A．﹣1B．﹣C．0D．3．（3分）如图所示的几何体，其左视图是（　　）A．B．C．D．4．（3分）2021年3月5日，李克强总理在政府工作报告中指出，我国脱贫攻坚成果举世瞩目，5575万农村贫困人口实现脱贫．5575万＝55750000，用科学记数法将55750000表示为（　　）A．5575×104B．55.75×105C．5.575×107D．0.5575×1085．（3分）如图，将线段AB先绕原点O按逆时针方向旋转90°，再向下平移4个单位，得到线段A'B'，则点A的对应点A'的坐标是（　　）第26页（共26页）,A．（1，﹣6）B．（﹣1，6）C．（1，﹣2）D．（﹣1，﹣2）6．（3分）如图，AB是⊙O的直径，点E，C在⊙O上，点A是的中点，过点A画⊙O的切线，交BC的延长线于点D，连接EC．若∠ADB＝58.5°，则∠ACE的度数为（　　）A．29.5°B．31.5°C．58.5°D．63°7．（3分）如图，在四边形纸片ABCD中，AD∥BC，AB＝10，∠B＝60°，将纸片折叠，使点B落在AD边上的点G处，折痕为EF，若∠BFE＝45°，则BF的长为（　　）A．5B．3C．5D．8．（3分）已知反比例函数y＝的图象如图所示，则一次函数y＝cx+a和二次函数y＝ax2+bx+c在同一平面直角坐标系中的图象可能是（　　）A．B．C．D．二、填空题（本大题共6小题，每小题3分，共18分）9．（3分）计算：（+）×＝　　．10．（3分）在一个不透明的袋中装有若干个红球和4个黑球，每个球除颜色外完全相同，摇匀后从中摸出一个球，记下颜色后再放回袋中，不断重复这一过程，共摸球100次，其中有40次摸到黑球，估计袋中红球的个数是　　．11．（3分）车从甲地驶往乙地，行完全程所需的时间t（h）与行驶的平均速度v（km/h）之间的反比例函数关系如图所示．若列车要在2.5h内到达，则速度至少需要提高到　　第26页（共26页）,km/h．12．（3分）已知甲、乙两队员射击的成绩如图，设甲、乙两队员射击成绩的方差分别为S甲2、S乙2，则S甲2　　S乙2（填“＞”、“＝”、“＜”）．13．（3分）如图，正方形ABCD内接于⊙O，PA，PD分别与⊙O相切于点A和点D，PD的延长线与BC的延长线交于点E．已知AB＝2，则图中阴影部分的面积为　　．14．（3分）已知正方形ABCD的边长为3，E为CD上一点，连接AE并延长，交BC的延长线于点F，过点D作DG⊥AF，交AF于点H，交BF于点G，N为EF的中点，M为BD上一动点，分别连接MC，MN．若，则MN+MC的最小值为　　．三、作图题（本大题满分4分）15．（4分）请用直尺、圆规作图，不写作法，但要保留作图痕迹．已知：∠O及其一边上的两点A，B．求作：Rt△ABC，使∠C＝90°，且点C在∠O内部，∠BAC＝∠O．第26页（共26页）,四、解答题（本大题共9小题，共74分）16．（8分）（1）计算：（x+）÷；（2）解不等式组：并写出它的整数解．17．（6分）为践行青岛市中小学生“十个一”行动，某校举行文艺表演，小静和小丽想合唱一首歌．小静想唱《红旗飘飘》，而小丽想唱《大海啊，故乡》．她们想通过做游戏的方式来决定合唱哪一首歌，于是一起设计了一个游戏：下面是两个可以自由转动的转盘，每个转盘被分成面积相等的几个扇形，同时转动两个转盘，若两个指针指向的数字之积小于4，则合唱《大海啊，故乡》，否则合唱《红旗飘飘》；若指针刚好落在分割线上，则需要重新转动转盘，请用列表或画树状图的方法说明这个游戏是否公平．18．（6分）某校数学社团开展“探索生活中的数学”研学活动，准备测量一栋大楼BC的高度．如图所示，其中观景平台斜坡DE的长是20米，坡角为37°，斜坡DE底部D与大楼底端C的距离CD为74米，与地面CD垂直的路灯AE的高度是3米，从楼顶B测得路灯AE顶端A处的俯角是42.6°．试求大楼BC的高度．（参考数据：sin37°≈，cos37°≈，tan37°≈，sin42.6°≈，cos42.6°≈，tan42.6°≈）19．（6分）在中国共产党成立一百周年之际，某校举行了以“童心向党”为主题的知识竞赛活动．发现该校全体学生的竞赛成绩（百分制）均不低于60分，现从中随机抽取n名学生的竞赛成绩进行整理和分析（成绩得分用x第26页（共26页）,表示，共分成四组），并绘制成如下的竞赛成绩分组统计表和扇形统计图，其中“90≤x≤100”这组的数据如下：90，92，93，95，95，96，96，96，97，100．竞赛成绩分组统计表组别竞赛成绩分组频数平均分160≤x＜70865270≤x＜80a75380≤x＜90b88490≤x≤1001095请根据以上信息，解答下列问题：（1）a＝　　；（2）“90≤x≤100”这组数据的众数是　　分；（3）随机抽取的这n名学生竞赛成绩的平均分是　　分；（4）若学生竞赛成绩达到96分以上（含96分）获奖，请你估计全校1200名学生中获奖的人数．20．（8分）某超市经销甲、乙两种品牌的洗衣液，进货时发现，甲品牌洗衣液每瓶的进价比乙品牌高6元，用1800元购进甲品牌洗衣液的数量是用1800元购进乙品牌洗衣液数量的．销售时，甲品牌洗衣液的售价为36元/瓶，乙品牌洗衣液的售价为28元/瓶．（1）求两种品牌洗衣液的进价；（2）若超市需要购进甲、乙两种品牌的洗衣液共120瓶，且购进两种洗衣液的总成本不超过3120元，超市应购进甲、乙两种品牌洗衣液各多少瓶，才能在两种洗衣液完全售出后所获利润最大？最大利润是多少元？21．（8分）如图，在▱ABCD中，E为CD边的中点，连接BE并延长，交AD的延长线于点F，延长ED至点G，使DG＝DE，分别连接AE，AG，FG．（1）求证：△BCE≌△FDE；（2）当BF平分∠ABC时，四边形AEFG是什么特殊四边形？请说明理由．22．（10分）科研人员为了研究弹射器的某项性能，利用无人机测量小钢球竖直向上运动的相关数据．无人机上升到离地面30米处开始保持匀速竖直上升，此时，在地面用弹射器（高度不计）竖直向上弹射一个小钢球（忽略空气阻力），在1秒时，它们距离地面都是35米，在6秒时，它们距离地面的高度也相同．其中无人机离地面高度y1（米）与小钢球运动时间x（秒）之间的函数关系如图所示；小钢球离地面高度y2（米）与它的运动时间x（秒）之间的函数关系如图中抛物线所示．（1）直接写出y1与x之间的函数关系式；第26页（共26页）,（2）求出y2与x之间的函数关系式；（3）小钢球弹射1秒后直至落地时，小钢球和无人机的高度差最大是多少米？23．（10分）问题提出：最长边长为128的整数边三角形有多少个？（整数边三角形是指三边长度都是整数的三角形．）问题探究：为了探究规律，我们先从最简单的情形入手，从中找到解决问题的方法，最后得出一般性的结论．（1）如表①，最长边长为1的整数边三角形，显然，最短边长是1，第三边长也是1．按照（最长边长，最短边长，第三边长）的形式记为（1，1，1），有1个，所以总共有1×1＝1个整数边三角形．表①最长边长最短边长（最长边长，最短边长，第三边长）整数边三角形个数计算方法算式11（1，1，1）11个11×1（2）如表②，最长边长为2的整数边三角形，最短边长是1或2．根据三角形任意两边之和大于第三边，当最短边长为1时，第三边长只能是2，记为（2，1，2），有1个；当最短边长为2时，显然第三边长也是2，记为（2，2，2），有1个，所以总共有1+1＝1×2＝2个整数边三角形．表②最长边长最短边长（最长边长，最短边长，第三边长）整数边三角形个数计算方法算式21（2，1，2）12个11×22（2，2，2）1（3）下面在表③中总结最长边长为3的整数边三角形个数情况：表③最长边长最短边长（最长边长，最短边长，第三边长整数边三角形个数计算方法算式31（3，1，3）12个22×222第26页（共26页）,（3，2，2），（3，2，3）3（3，3，3）1（4）下面在表④中总结最长边长为4的整数边三角形个数情况：表④最长边长最短边长（最长边长，最短边长，第三边长）整数边三角形个数计算方法算式41（4，1，4）13个22×32（4，2，3），（4，2，4）23（4，3，3），（4，3，4）24（4，4，4）1（5）请在表⑤中总结最长边长为5的整数边三角形个数情况并填空：表⑤最长边长最短边长（最长边长，最短边长，三边长整数边三角形个数计算方法算式51（5，1，5）1　　　　2（5，2，4）（5，2，5）23　　　　4（5，4，4）（5，4，5）25（5，5，5）1问题解决：（1）最长边长为6的整数边三角形有　　个．（2）在整数边三角形中，设最长边长为n，总结上述探究过程，当n为奇数或n为偶数时，整数边三角形个数的规律一样吗？请写出最长边长为n的整数边三角形的个数．（3）最长边长为128的整数边三角形有　　个．拓展延伸：在直三棱柱中，若所有棱长均为整数，则最长棱长为9的直三棱柱有　　个．24．（12分）已知：如图，在矩形ABCD和等腰Rt△ADE中，AB＝8cm，AD＝AE＝6cm，∠DAE＝90°．点P从点B出发，沿BA方向匀速运动，速度为1cm/s；同时，点Q从点D出发，沿DB方向匀速运动，速度为1cms．过点Q作QM∥BE，交AD于点H，交DE于点M，过点Q作QN∥BC，交CD于点N．分别连接PQ，PM，设运动时间为t（s）（0＜t＜8）．解答下列问题：（1）当PQ⊥BD时，求t的值；（2）设五边形PMDNQ的面积为S（cm2），求S与t之间的函数关系式；（3）当PQ＝PM时，求t的值；（4）若PM与AD相交于点W，分别连接QW和EW．在运动过程中，是否存在某一时刻t，使∠AWE＝∠QWD？若存在，求出t的值；若不存在，请说明理由．第26页（共26页）,第26页（共26页）,2021年山东省青岛市中考数学试卷参考答案与试题解析一、选择题（本大题共8小题，每小题3分，共24分）1．（3分）剪纸是我国古老的民间艺术．下列四个剪纸图案为轴对称图形的是（　　）A．B．C．D．【解答】解：A、不是轴对称图形，本选项不符合题意；B、不是轴对称图形，本选项不符合题意；C、是轴对称图形，本选项符合题意；D、不是轴对称图形，本选项不符合题意．故选：C．2．（3分）下列各数为负分数的是（　　）A．﹣1B．﹣C．0D．【解答】解：∵在正分数前面加负号的数叫做负分数，且分数属于有理数，∴只有B选项符合题意，故选：B．3．（3分）如图所示的几何体，其左视图是（　　）A．B．C．D．【解答】解：这个几何体的左视图为：．故选：A．第26页（共26页）,4．（3分）2021年3月5日，李克强总理在政府工作报告中指出，我国脱贫攻坚成果举世瞩目，5575万农村贫困人口实现脱贫．5575万＝55750000，用科学记数法将55750000表示为（　　）A．5575×104B．55.75×105C．5.575×107D．0.5575×108【解答】解：55750000＝5.575×107，故选：C．5．（3分）如图，将线段AB先绕原点O按逆时针方向旋转90°，再向下平移4个单位，得到线段A'B'，则点A的对应点A'的坐标是（　　）A．（1，﹣6）B．（﹣1，6）C．（1，﹣2）D．（﹣1，﹣2）【解答】解：A点绕O点逆时针旋转90°，得到点A''（﹣1，2），A''向下平移4个单位，得到A'（﹣1，﹣2），故选：D．6．（3分）如图，AB是⊙O的直径，点E，C在⊙O上，点A是的中点，过点A画⊙O的切线，交BC的延长线于点D，连接EC．若∠ADB＝58.5°，则∠ACE的度数为（　　）A．29.5°B．31.5°C．58.5°D．63°【解答】解：∵AD是⊙O的切线，∴BA⊥AD，∵∠ADB＝58.5°，∴∠B＝90°﹣∠ADB＝31.5°，∵AB是⊙O的直径，∴∠ACB＝90°，∴∠BAC＝90°﹣∠B＝58.5°，第26页（共26页）,∵点A是的中点，∴BA⊥EC，∴∠ACE＝90°﹣∠BAC＝31.5°，故选：B．7．（3分）如图，在四边形纸片ABCD中，AD∥BC，AB＝10，∠B＝60°，将纸片折叠，使点B落在AD边上的点G处，折痕为EF，若∠BFE＝45°，则BF的长为（　　）A．5B．3C．5D．【解答】解：由折叠知：BF＝GF，∠BFE＝∠GFE，∵∠BFE＝45°，∴∠BFG＝90°，过点A作AH⊥BC于H，在Rt△ABH中，AH＝sin60°×AB＝＝5，∵AD∥BC，∴∠GAH＝∠AHB＝90°，∴∠GAH＝∠AHB＝∠BFG＝90°，∴四边形AHFG是矩形，∴FG＝AH＝5，∴BF＝GF＝5．故选：C．8．（3分）已知反比例函数y＝的图象如图所示，则一次函数y＝cx+a和二次函数y＝ax2+bx+c在同一平面直角坐标系中的图象可能是（　　）A．B．第26页（共26页）,C．D．【解答】解：∵反比例函数的图象在二、四象限，∴b＜0，A、∵二次函数图象开口向上，对称轴在y轴右侧，交y轴的负半轴，∴a＞0，b＜0，c＜0，∴一次函数图象应该过第一、二、四象限，A错误；B、∵二次函数图象开口向下，对称轴在y轴右侧，∴a＜0，b＞0，∴与b＜0矛盾，B错误；C、∵二次函数图象开口向下，对称轴在y轴右侧，∴a＜0，b＞0，∴与b＜0矛盾，C错误；D、∵二次函数图象开口向上，对称轴在y轴右侧，交y轴的负半轴，∴a＜0，b＜0，c＜0，∴一次函数图象应该过第一、二、四象限，D正确．故选：D．二、填空题（本大题共6小题，每小题3分，共18分）9．（3分）计算：（+）×＝　5　．【解答】解：原式＝+＝4+1＝5．故答案为5．10．（3分）在一个不透明的袋中装有若干个红球和4个黑球，每个球除颜色外完全相同，摇匀后从中摸出一个球，记下颜色后再放回袋中，不断重复这一过程，共摸球100次，其中有40次摸到黑球，估计袋中红球的个数是　6　．【解答】解：设袋中红球的个数是x个，根据题意得：＝，解得：x＝6，经检验：x＝6是分式方程的解，即估计袋中红球的个数是6个，故答案为6．11．（3分）车从甲地驶往乙地，行完全程所需的时间t（h）与行驶的平均速度v（km/h）之间的反比例函数关系如图所示．若列车要在2.5h内到达，则速度至少需要提高到　240　km/h．第26页（共26页）,【解答】解：∵从甲地驶往乙地的路程为200×3＝600（km），∴汽车行驶完全程所需的时间t（h）与行驶的平均速度v（km/h）之间的关系式为t＝，当t＝2.5h时，即2.5＝，∴v＝240，答：列车要在2.5h内到达，则速度至少需要提高到240km/h．故答案为：240．12．（3分）已知甲、乙两队员射击的成绩如图，设甲、乙两队员射击成绩的方差分别为S甲2、S乙2，则S甲2　＞　S乙2（填“＞”、“＝”、“＜”）．【解答】解：甲射击的成绩为：6，7，7，7，8，8，9，9，9，10，乙射击的成绩为：6，7，7，8，8，8，8，9，9，10，则甲＝×（6+7×3+8×2+9×3+10）＝8，乙＝×（6+7×2+8×4+9×2+10）＝8，∴S甲2＝×[（6﹣8）2+3×（7﹣8）2+2×（8﹣8）2+3×（9﹣8）2+（10﹣8）2]＝×[4+3+3+4]＝1.4；S乙2＝×[（6﹣8）2+2×（7﹣8）2+4×（8﹣8）2+2×（9﹣8）2+（10﹣8）2]＝×[4+2+2+4]＝1.2；∵1.4＞1.2，∴S甲2＞S乙2，故答案为：＞．13．（3分）如图，正方形ABCD内接于⊙O，PA，PD分别与⊙O相切于点A和点D，PD的延长线与BC的延长线交于点E．已知AB＝2，则图中阴影部分的面积为　5﹣π　．第26页（共26页）,【解答】解：连接AC，OD，∵四边形BCD是正方形，∴∠B＝90°，∴AC是⊙O的直径，∠AOD＝90°，∵PA，PD分别与⊙O相切于点A和点D，∴∠PAO＝∠PDO＝90°，∴四边形AODP是矩形，∵OA＝OD，∴矩形AODP是正方形，∴∠P＝90°，AP＝AO，AC∥PE，∴∠E＝∠ACB＝45°，∴△CDE是等腰直角三角形，∵AB＝2，∴AC＝2AO＝2，DE＝CD＝2，∴AP＝PD＝AO＝，∴PE＝3，∴图中阴影部分的面积＝（AC+PE）•AP﹣AO2•π＝（2+3）×﹣（）2•π＝5﹣π，故答案为：5﹣π．14．（3分）已知正方形ABCD的边长为3，E为CD上一点，连接AE并延长，交BC的延长线于点F，过点D作DG⊥AF，交AF于点H，交BF于点G，N为EF的中点，M为BD上一动点，分别连接MC，MN．若，则MN+MC的最小值为　2　．第26页（共26页）,【解答】解：∵四边形ABCD是正方形，∴A点与C点关于BD对称，∴CM＝AM，∴MN+CM＝MN+AM≥AN，∴当A、M、N三点共线时，MN+CM的值最小，∵AD∥CF，∴∠DAE＝∠F，∵∠DAE+∠DEH＝90°，∵DG⊥AF，∴∠CDG+∠DEH＝90°，∴∠DAE＝∠CDG，∴∠CDG＝∠F，∴△DCG∽△FCE，∵，∴＝，∵正方形边长为3，∴CF＝6，∵AD∥CF，∴＝＝，∴DE＝1，CE＝2，在Rt△CEF中，EF2＝CE2+CF2，∴EF＝＝2，∵N是EF的中点，∴EN＝，在Rt△ADE中，EA2＝AD2+DE2，∴AE＝＝，∴AN＝2，∴MN+MC的最小值为2，故答案为：2．三、作图题（本大题满分4分）15．（4分）请用直尺、圆规作图，不写作法，但要保留作图痕迹．已知：∠O及其一边上的两点A，B．求作：Rt△ABC，使∠C＝90°，且点C在∠O内部，∠BAC＝∠O．第26页（共26页）,【解答】解：如图，Rt△ABC为所作．四、解答题（本大题共9小题，共74分）16．（8分）（1）计算：（x+）÷；（2）解不等式组：并写出它的整数解．【解答】解：（1）（x+）÷＝＝＝；（2）解不等式①得：x≥﹣1，解不等式②得：x＜2，∴不等式组的解集为：﹣1≤x＜2，∴不等式组的整数解为：﹣1，0，1．17．（6分）为践行青岛市中小学生“十个一”行动，某校举行文艺表演，小静和小丽想合唱一首歌．小静想唱《红旗飘飘》，而小丽想唱《大海啊，故乡》．她们想通过做游戏的方式来决定合唱哪一首歌，于是一起设计了一个游戏：下面是两个可以自由转动的转盘，每个转盘被分成面积相等的几个扇形，同时转动两个转盘，若两个指针指向的数字之积小于4，则合唱《大海啊，故乡》，否则合唱《红旗飘飘》；若指针刚好落在分割线上，则需要重新转动转盘，请用列表或画树状图的方法说明这个游戏是否公平．第26页（共26页）,【解答】解：根据题意画树状图如下：∵共有12种等可能的结果，其中数字之积小于4的有5种结果，∴合唱《大海啊，故乡》的概率是，∴合唱《红旗飘飘》的概率是，∵＜，∴游戏不公平．18．（6分）某校数学社团开展“探索生活中的数学”研学活动，准备测量一栋大楼BC的高度．如图所示，其中观景平台斜坡DE的长是20米，坡角为37°，斜坡DE底部D与大楼底端C的距离CD为74米，与地面CD垂直的路灯AE的高度是3米，从楼顶B测得路灯AE顶端A处的俯角是42.6°．试求大楼BC的高度．（参考数据：sin37°≈，cos37°≈，tan37°≈，sin42.6°≈，cos42.6°≈，tan42.6°≈）【解答】解：延长AE交CD延长线于M，过A作AN⊥BC于N，如图所示：则四边形AMCN是矩形，∴NC＝AM，AN＝MC，在Rt△EMD中，∠EDM＝37°，∵sin∠EDM＝，cos∠EDM＝，∴EM＝ED×sin37°≈20×＝12（米），DM＝ED×cos37°≈20×＝16（米），∴AN＝MC＝CD+DM＝74+16＝90（米），在Rt△ANB中，∠BAN＝42.6°，第26页（共26页）,∵tan∠BAN＝，∴BN＝AN×tan42.6°≈90×＝81（米），∴BC＝BN+AE+EN＝81+3+12＝96（米），答：大楼BC的高度约为96米．19．（6分）在中国共产党成立一百周年之际，某校举行了以“童心向党”为主题的知识竞赛活动．发现该校全体学生的竞赛成绩（百分制）均不低于60分，现从中随机抽取n名学生的竞赛成绩进行整理和分析（成绩得分用x表示，共分成四组），并绘制成如下的竞赛成绩分组统计表和扇形统计图，其中“90≤x≤100”这组的数据如下：90，92，93，95，95，96，96，96，97，100．竞赛成绩分组统计表组别竞赛成绩分组频数平均分160≤x＜70865270≤x＜80a75380≤x＜90b88490≤x≤1001095请根据以上信息，解答下列问题：（1）a＝　12　；（2）“90≤x≤100”这组数据的众数是　96　分；（3）随机抽取的这n名学生竞赛成绩的平均分是　82.6　分；（4）若学生竞赛成绩达到96分以上（含96分）获奖，请你估计全校1200名学生中获奖的人数．【解答】解：（1）8÷16%＝50（名），50×24%＝12（名），因此a＝12，故答案为：12；（2）“90≤x≤100”这组的数据中出现最多的是96，∴“90≤x≤100”这组数据的众数是96分，故答案为：96；第26页（共26页）,（3）第3组的频数b＝50﹣8﹣12﹣10＝20，随机抽取的这n名学生竞赛成绩的平均分是：×（65×8+75×12+88×20+95×10）＝82.6（分），故答案为：82.6；（4）1200×＝120（人），答：估计全校1200名学生中获奖的人数有120人．20．（8分）某超市经销甲、乙两种品牌的洗衣液，进货时发现，甲品牌洗衣液每瓶的进价比乙品牌高6元，用1800元购进甲品牌洗衣液的数量是用1800元购进乙品牌洗衣液数量的．销售时，甲品牌洗衣液的售价为36元/瓶，乙品牌洗衣液的售价为28元/瓶．（1）求两种品牌洗衣液的进价；（2）若超市需要购进甲、乙两种品牌的洗衣液共120瓶，且购进两种洗衣液的总成本不超过3120元，超市应购进甲、乙两种品牌洗衣液各多少瓶，才能在两种洗衣液完全售出后所获利润最大？最大利润是多少元？【解答】解：（1）设甲品牌洗衣液每瓶的进价是x元，则乙品牌洗衣液每瓶的进价是（x﹣6）元，依题意得：，解得：x＝30，经检验，x＝30是原方程的解，且符合题意，∴x﹣6＝24（元）．答：甲品牌洗衣液每瓶的进价是30元，乙品牌洗衣液每瓶的进价是24元；（2）设可以购买甲品牌洗衣液m瓶，则可以购买（120﹣m）瓶乙品牌洗衣液，依题意得：30m+24（120﹣m）≤3120，解得：m≤40．依题意得：y＝（36﹣30）m+（28﹣24）（120﹣m）＝2m+480，∵k＝2＞0，∴y随m的增大而增大，∴m＝40时，y取最大值，y最大值＝2×40+480＝560．120﹣40＝80（瓶），答：超市应购进甲品牌洗衣液40瓶，乙品牌洗衣液80瓶，才能在两种洗衣液完全售出后所获利润最大，最大利润是560元．21．（8分）如图，在▱ABCD中，E为CD边的中点，连接BE并延长，交AD的延长线于点F，延长ED至点G，使DG＝DE，分别连接AE，AG，FG．（1）求证：△BCE≌△FDE；（2）当BF平分∠ABC时，四边形AEFG是什么特殊四边形？请说明理由．【解答】（1）证明：∵四边形ABCD是平行四边形，∴AD∥BC，第26页（共26页）,∴∠DFE＝∠CBE，∵E为CD边的中点，∴DE＝CE，在△BCE和△FDE中，，∴△BCE≌△FDE（AAS）；（2）解：四边形AEFG是矩形，理由如下：∵四边形ABCD是平行四边形，∴AD＝BC，AD∥BC，∴∠AFB＝∠FBC，由（1）得：△BCE≌△FDE，∴BC＝FD，BE＝FE，∴FD＝AD，∵GD＝DE，∴四边形AEFG是平行四边形，∵BF平分∠ABC，∴∠FBC＝∠ABF，∴∠AFB＝∠ABF，∴AF＝AB，∵BE＝FE，∴AE⊥FE，∴∠AEF＝90°，∴平行四边形AEFG是矩形．22．（10分）科研人员为了研究弹射器的某项性能，利用无人机测量小钢球竖直向上运动的相关数据．无人机上升到离地面30米处开始保持匀速竖直上升，此时，在地面用弹射器（高度不计）竖直向上弹射一个小钢球（忽略空气阻力），在1秒时，它们距离地面都是35米，在6秒时，它们距离地面的高度也相同．其中无人机离地面高度y1（米）与小钢球运动时间x（秒）之间的函数关系如图所示；小钢球离地面高度y2（米）与它的运动时间x（秒）之间的函数关系如图中抛物线所示．（1）直接写出y1与x之间的函数关系式；（2）求出y2与x之间的函数关系式；（3）小钢球弹射1秒后直至落地时，小钢球和无人机的高度差最大是多少米？【解答】解：（1）设y1与x之间的函数关系式为y1＝kx+b，∵函数图象过点（0，30）和（1，35），则，第26页（共26页）,解得：，∴y1与x之间的函数关系式为y1＝5x+30；（2）∵x＝6时，y1＝5×6+30＝60，∵y2的图象是过原点的抛物线，设y2＝ax2+bx，∴点（1.35），（6.60）在抛物线y2＝ax2+bx上，∴，解得：，∴y2＝﹣5x2+40x，答：y2与x的函数关系式为y2＝﹣5x2+40x；（3）设小钢球和无人机的高度差为y米，由﹣5x2+40x＝0得，x＝0或x＝8，①1＜x≤6时，y＝y2﹣y1＝﹣5x2+40x﹣5x﹣30＝﹣5x2+35x﹣30＝﹣5（x﹣）2+∵a＝﹣5＜0，∴抛物线开口向下，又∵1＜x≤6，∴当x＝时，y的最大值为；②6＜x≤8时，y＝y1﹣y2＝5x+30+5x2﹣40x＝5x2﹣35x+30＝5（x﹣）2﹣，∵a＝5＞0，∴抛物线开口向上，又∵对称轴是直线x＝，∴当x＞时，y随x的增大而增大，∵6＜x≤8，∴当x＝8时，y的最大值为70，∵＜70，∴高度差的最大值为70米．23．（10分）问题提出：最长边长为128的整数边三角形有多少个？（整数边三角形是指三边长度都是整数的三角形．）问题探究：为了探究规律，我们先从最简单的情形入手，从中找到解决问题的方法，最后得出一般性的结论．（1）如表①，最长边长为1的整数边三角形，显然，最短边长是1，第三边长也是1．按照（最长边长，最短边长，第三边长）的形式记为（1，1，1），有1个，所以总共有1×1＝1个整数边三角形．表①最长边长最短边长（最长边长，最短边长，第三边长）整数边三角形个数计算方法算式第26页（共26页）,11（1，1，1）11个11×1（2）如表②，最长边长为2的整数边三角形，最短边长是1或2．根据三角形任意两边之和大于第三边，当最短边长为1时，第三边长只能是2，记为（2，1，2），有1个；当最短边长为2时，显然第三边长也是2，记为（2，2，2），有1个，所以总共有1+1＝1×2＝2个整数边三角形．表②最长边长最短边长（最长边长，最短边长，第三边长）整数边三角形个数计算方法算式21（2，1，2）12个11×22（2，2，2）1（3）下面在表③中总结最长边长为3的整数边三角形个数情况：表③最长边长最短边长（最长边长，最短边长，第三边长整数边三角形个数计算方法算式31（3，1，3）12个22×22（3，2，2），（3，2，3）23（3，3，3）1（4）下面在表④中总结最长边长为4的整数边三角形个数情况：表④最长边长最短边长（最长边长，最短边长，第三边长）整数边三角形个数计算方法算式41（4，1，4）13个22×32（4，2，3），（4，2，4）23（4，3，3），（4，3，4）24（4，4，4）1（5）请在表⑤中总结最长边长为5的整数边三角形个数情况并填空：表⑤最长边长最短边长（最长边长，最短边长，三边长整数边三角形个数计算方法算式51（5，1，5）1　3个3　　3×3　2（5，2，4）（5，2，5）23　（5，3，3）（5，3，4）（5，3，5）　　3　第26页（共26页）,4（5，4，4）（5，4，5）25（5，5，5）1问题解决：（1）最长边长为6的整数边三角形有　12　个．（2）在整数边三角形中，设最长边长为n，总结上述探究过程，当n为奇数或n为偶数时，整数边三角形个数的规律一样吗？请写出最长边长为n的整数边三角形的个数．（3）最长边长为128的整数边三角形有　4160　个．拓展延伸：在直三棱柱中，若所有棱长均为整数，则最长棱长为9的直三棱柱有　285　个．【解答】解：（1）最长边三角形个数11×121×232×242×353×363×4.....．故答案是：12；（2）最长边是奇数时算式11×132×253×374×4.....．n，最长边是偶数时算式21×242×363×4.....．n；（3）当n＝128时，＝＝4160；故答案是4160；拓展延伸：当侧棱是9时，底边三角形的最长边可以是1，2，3，4，5，6，7，8，∴直三棱柱个数共：1+2+4+6+9+12+16+20＝70，当9是底的棱长时，×9＝225，70+225＝295，故答案是295．24．（12分）已知：如图，在矩形ABCD和等腰Rt△ADE中，AB＝8cm，AD＝AE＝6cm，∠DAE＝90°．点P从点B出发，沿BA方向匀速运动，速度为1cm/s；同时，点Q从点D出发，沿DB方向匀速运动，速度为1cms．过点Q作QM∥BE，交AD于点H，交DE于点M，过点Q作QN∥BC，交CD于点N．分别连接PQ，PM，设运动时间为t（s第26页（共26页）,）（0＜t＜8）．解答下列问题：（1）当PQ⊥BD时，求t的值；（2）设五边形PMDNQ的面积为S（cm2），求S与t之间的函数关系式；（3）当PQ＝PM时，求t的值；（4）若PM与AD相交于点W，分别连接QW和EW．在运动过程中，是否存在某一时刻t，使∠AWE＝∠QWD？若存在，求出t的值；若不存在，请说明理由．【解答】解：（1）如图1中，由题意，BP＝DQ＝t（cm），在矩形ABCD中，AB＝8cm，BC＝AD＝6cm，∠BAD＝90°，∴BD＝＝10（cm），∵PQ⊥BD，∴∠PQB＝90°，∴cos∠PBQ＝＝，∴＝，∴t＝，答：当PQ⊥BD时，t的值为．（2）如图2中，过点P作PO⊥QM于点O．在等腰Rt△ADE中，AD＝AE＝6，∠EAD＝90°，第26页（共26页）,∴BE＝AB+AE＝8+6＝14（cm），∵QM∥BE，∴∠POH＝∠PAH＝∠OHA＝90°，∴四边形OPAH是矩形，∴PO＝AH，∵QM∥EB，∴∠DQM＝∠QDM，∵∠QDM＝∠QDM，∴△DQM∽△DBE，∴＝，∴＝，∴QM＝t（cm），∵QN∥BC，∴∠DNQ＝∠C＝90°，∵∠CDB＝∠CDB，∴△NDQ∽△CDB，∴＝，∴＝＝，∴DN＝t（cm），QN＝t（cm）．∴S＝S四边形DQPM+S△DNQ＝（PQ+DH）•QM+QN•ND＝（HA+DH）•QM+QN•ND＝•AD•QM+QN•ND＝×6×t+×t×t＝t2+t．∴S与t之间的函数关系式为：S＝t2+t（0＜t＜8）．（3）如图3中，延长NQ交BE于点G．由（1）（2）可知DC∥AB，∠DNQ＝90°，PO⊥QM，∵∠DNQ＝∠NGA＝∠BAD＝90°，第26页（共26页）,∴四边形NGAD是矩形，∴BG＝CN＝（8﹣t）（cm），同理可证，四边形PGQO是矩形，∴QO＝PG＝BP﹣CN＝t﹣（8﹣t）＝（t﹣8）（cm），∴×t＝t﹣8，∴t＝，答：当PQ＝PM时，t的值为．（4）存在．理由：如图4中，由（2）得DN＝t，QM＝t，∵QN∥BC，QM∥BE，∴∠DNQ＝∠NQH＝∠NDH＝90°，∴四边形NQHD是矩形，∴QH＝DN＝t，且∠QHD＝90°，∴∠QHA＝∠DAE＝90°，∵∠AWE＝∠QWD，∴△HQW∽△AEW，同理可证△MHW∽△PAW，∴＝，＝，∴＝，∴＝，∴t＝，经检验，t＝是分式方程的解，答：在运动过程中，t的值为时，∠AWE＝∠QWD．声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2021/10/222:17:46；用户：柯瑞；邮箱：ainixiaoke00@163.com；学号：500557第26页（共26页）