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1、2021年河北邢台中考数学试题及答案一、选择题(本大题有16个小题,共42分。110小题各3分,1116小题各2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如图,已知四条线段a,b,c,d中的一条与挡板另一侧的线段m在同一直线上,请借助直尺判断该线段是()AaBbCcDd2不一定相等的一组是()Aa+b与b+aB3a与a+a+aCa3与aaaD3(a+b)与3a+b3已知ab,则一定有4a4b,“”中应填的符号是()ABCD4与结果相同的是()A32+1B3+21C3+2+1D3215能与()相加得0的是()AB+C+D+6一个骰子相对两面的点数之和为7,它的展开图如图,下列判断
2、正确的是()AA代BB代CC代DB代7如图1,ABCD中,ADAB,ABC为锐角要在对角线BD上找点N,M,使四边形ANCM为平行四边形,现有图2中的甲、乙、丙三种方案,则正确的方案()A甲、乙、丙都是B只有甲、乙才是C只有甲、丙才是D只有乙、丙才是8图1是装了液体的高脚杯示意图(数据如图),用去一部分液体后如图2所示,此时液面AB()A1cmB2cmC3cmD4cm9若取1.442,计算398的结果是()A100B144.2C144.2D0.0144210如图,点O为正六边形ABCDEF对角线FD上一点,SAFO8,SCDO2,则S正六边边ABCDEF的值是()A20B30C40D随点O位置
3、而变化11(2分)如图,将数轴上6与6两点间的线段六等分,这五个等分点所对应数依次为a1,a2,a3,a4,a5,则下列正确的是()Aa30B|a1|a4|Ca1+a2+a3+a4+a50Da2+a5012(2分)如图,直线l,m相交于点OP为这两直线外一点,且OP2.8若点P关于直线l,m的对称点分别是点P1,P2,则P1,P2之间的距离可能是()A0B5C6D713(2分)定理:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和已知:如图,ACD是ABC的外角求证:ACDA+B证法1:如图,A+B+ACB180(三角形内角和定理),又ACD+ACB180(平角定义),ACD+ACBA+B+ACB
4、(等量代换)ACDA+B(等式性质)证法2:如图,A76,B59,且ACD135(量角器测量所得)又13576+59(计算所得)ACDA+B(等量代换)下列说法正确的是()A证法1还需证明其他形状的三角形,该定理的证明才完整B证法1用严谨的推理证明了该定理C证法2用特殊到一般法证明了该定理D证法2只要测量够一百个三角形进行验证,就能证明该定理14(2分)小明调查了本班每位同学最喜欢的颜色,并绘制了不完整的扇形图1及条形图2(柱的高度从高到低排列)条形图不小心被撕了一块,图2中“()”应填的颜色是()A蓝B粉C黄D红15(2分)由()值的正负可以比较A与的大小,下列正确的是()A当c2时,AB当
5、c0时,AC当c2时,AD当c0时,A16(2分)如图,等腰AOB中,顶角AOB40,用尺规按到的步骤操作:以O为圆心,OA为半径画圆;在O上任取一点P(不与点A,B重合),连接AP;作AB的垂直平分线与O交于M,N;作AP的垂直平分线与O交于E,F结论:顺次连接M,E,N,F四点必能得到矩形;结论:O上只有唯一的点P,使得S扇形FOMS扇形AOB对于结论和,下列判断正确的是()A和都对B和都不对C不对对D对不对二、填空题(本大题有3个小题,每小题有2个空,每空2分,共12分)17(4分)现有甲、乙、丙三种不同的矩形纸片(边长如图)(1)取甲、乙纸片各1块,其面积和为 ;(2)嘉嘉要用这三种纸
6、片紧密拼接成一个大正方形,先取甲纸片1块,再取乙纸片4块,还需取丙纸片 块18(4分)如图是可调躺椅示意图(数据如图),AE与BD的交点为C,且A,B,E保持不变为了舒适,需调整D的大小,使EFD110,则图中D应 (填“增加”或“减少”) 度19(4分)用绘图软件绘制双曲线m:y与动直线l:ya,且交于一点,图1为a8时的视窗情形(1)当a15时,l与m的交点坐标为 ;(2)视窗的大小不变,但其可视范围可以变化,且变化前后原点O始终在视窗中心例如,为在视窗中看到(1)中的交点,可将图1中坐标系的单位长度变为原来的,其可视范围就由15x15及10y10变成了30x30及20y20(如图2)当a
7、1.2和a1.5时,l与m的交点分别是点A和B,为能看到m在A和B之间的一整段图象,需要将图1中坐标系的单位长度至少变为原来的,则整数k 三、解答题(本大题有7个小题,共66分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)20(8分)某书店新进了一批图书,甲、乙两种书的进价分别为4元/本、10元/本现购进m本甲种书和n本乙种书,共付款Q元(1)用含m,n的代数式表示Q;(2)若共购进5104本甲种书及3103本乙种书,用科学记数法表示Q的值21(9分)已知训练场球筐中有A、B两种品牌的乒乓球共101个,设A品牌乒乓球有x个(1)淇淇说:“筐里B品牌球是A品牌球的两倍”嘉嘉根据她的说法列出了方程:1
8、01x2x请用嘉嘉所列方程分析淇淇的说法是否正确;(2)据工作人员透露:B品牌球比A品牌球至少多28个,试通过列不等式的方法说明A品牌球最多有几个22(9分)某博物馆展厅的俯视示意图如图1所示嘉淇进入展厅后开始自由参观,每走到一个十字道口,她自己可能直行,也可能向左转或向右转,且这三种可能性均相同(1)求嘉淇走到十字道口A向北走的概率;(2)补全图2的树状图,并分析嘉淇经过两个十字道口后向哪个方向参观的概率较大23(9分)如图是某机场监控屏显示两飞机的飞行图象,1号指挥机(看成点P)始终以3km/min的速度在离地面5km高的上空匀速向右飞行,2号试飞机(看成点Q)一直保持在1号机P的正下方2
9、号机从原点O处沿45仰角爬升,到4km高的A处便立刻转为水平飞行,再过1min到达B处开始沿直线BC降落,要求1min后到达C(10,3)处(1)求OA的h关于s的函数解析式,并直接写出2号机的爬升速度;(2)求BC的h关于s的函数解析式,并预计2号机着陆点的坐标;(3)通过计算说明两机距离PQ不超过3km的时长是多少注:(1)及(2)中不必写s的取值范围24(9分)如图,O的半径为6,将该圆周12等分后得到表盘模型,其中整钟点为An(n为112的整数),过点A7作O的切线交A1A11延长线于点P(1)通过计算比较直径和劣弧长度哪个更长;(2)连接A7A11,则A7A11和PA1有什么特殊位置
10、关系?请简要说明理由;(3)求切线长PA7的值25(10分)如图是某同学正在设计的一动画示意图,x轴上依次有A,O,N三个点,且AO2,在ON上方有五个台阶T1T5(各拐角均为90),每个台阶的高、宽分别是1和1.5,台阶T1到x轴距离OK10从点A处向右上方沿抛物线L:yx2+4x+12发出一个带光的点P(1)求点A的横坐标,且在图中补画出y轴,并直接指出点P会落在哪个台阶上;(2)当点P落到台阶上后立即弹起,又形成了另一条与L形状相同的抛物线C,且最大高度为11,求C的解析式,并说明其对称轴是否与台阶T5有交点;(3)在x轴上从左到右有两点D,E,且DE1,从点E向上作EBx轴,且BE2在
11、BDE沿x轴左右平移时,必须保证(2)中沿抛物线C下落的点P能落在边BD(包括端点)上,则点B横坐标的最大值比最小值大多少?注:(2)中不必写x的取值范围26(12分)在一平面内,线段AB20,线段BCCDDA10,将这四条线段顺次首尾相接把AB固定,让AD绕点A从AB开始逆时针旋转角(0)到某一位置时,BC,CD将会跟随出现到相应的位置论证:如图1,当ADBC时,设AB与CD交于点O,求证:AO10;发现:当旋转角60时,ADC的度数可能是多少?尝试:取线段CD的中点M,当点M与点B距离最大时,求点M到AB的距离;拓展:如图2,设点D与B的距离为d,若BCD的平分线所在直线交AB于点P,直接
12、写出BP的长(用含d的式子表示);当点C在AB下方,且AD与CD垂直时,直接写出a的余弦值参考答案一、选择题(本大题有16个小题,共42分。110小题各3分,1116小题各2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如图,已知四条线段a,b,c,d中的一条与挡板另一侧的线段m在同一直线上,请借助直尺判断该线段是()AaBbCcDd【参考答案】解:利用直尺画出图形如下:可以看出线段a与m在一条直线上故答案为:a故选:A2不一定相等的一组是()Aa+b与b+aB3a与a+a+aCa3与aaaD3(a+b)与3a+b【参考答案】解:A:因为a+bb+a,所以A选项一定相等;B:因为a
13、+a+a3a,所以B选项一定相等;C:因为aaaa3,所以C选项一定相等;D:因为3(a+b)3a+3b,所以3(a+b)与3a+b不一定相等故选:D3已知ab,则一定有4a4b,“”中应填的符号是()ABCD【参考答案】解:根据不等式的性质,不等式两边同时乘以负数,不等号的方向改变ab,4a4b故选:B4与结果相同的是()A32+1B3+21C3+2+1D321【参考答案】解:2,32+12,故A符合题意;3+214,故B不符合题意;3+2+16,故C不符合题意;3210,故D不符合题意故选:A5能与()相加得0的是()AB+C+D+【参考答案】解:()+,与其相加得0的是+的相反数+的相反
14、数为+,故选:C6一个骰子相对两面的点数之和为7,它的展开图如图,下列判断正确的是()AA代BB代CC代DB代【参考答案】解:根据正方体的表面展开图,相对的面之间一定相隔一个正方形,A与点数是1的对面,B与点数是2的对面,C与点数是4的对面,骰子相对两面的点数之和为7,A代表的点数是6,B代表的点数是5,C代表的点数是4故选:A7如图1,ABCD中,ADAB,ABC为锐角要在对角线BD上找点N,M,使四边形ANCM为平行四边形,现有图2中的甲、乙、丙三种方案,则正确的方案()A甲、乙、丙都是B只有甲、乙才是C只有甲、丙才是D只有乙、丙才是【参考答案】解:方案甲中,连接AC,如图所示:四边形AB
15、CD是平行四边形,O为BD的中点,OBOD,OAOC,BNNO,OMMD,NOOM,四边形ANCM为平行四边形,方案甲正确;方案乙中:四边形ABCD是平行四边形,ABCD,ABCD,ABNCDM,ANB,CMBD,ANCM,ANBCMD,在ABN和CDM中,ABNCDM(AAS),ANCM,又ANCM,四边形ANCM为平行四边形,方案乙正确;方案丙中:四边形ABCD是平行四边形,BADBCD,ABCD,ABCD,ABNCDM,AN平分BAD,CM平分BCD,BANDCM,在ABN和CDM中,ABNCDM(ASA),ANCM,ANBCMD,ANMCMN,ANCM,四边形ANCM为平行四边形,方案
16、丙正确;故选:A8图1是装了液体的高脚杯示意图(数据如图),用去一部分液体后如图2所示,此时液面AB()A1cmB2cmC3cmD4cm【参考答案】解:如图:过O作OMCD,垂足为M,过O作ONAB,垂足为N,CDAB,CDOABO,即相似比为,OM1578,ON1174,AB3,故选:C9若取1.442,计算398的结果是()A100B144.2C144.2D0.01442【参考答案】解:取1.442,原式(1398)1.442(100)144.2故选:B10如图,点O为正六边形ABCDEF对角线FD上一点,SAFO8,SCDO2,则S正六边边ABCDEF的值是()A20B30C40D随点O
17、位置而变化【参考答案】解:设正六边形ABCDEF的边长为x,过E作FD的垂线,垂足为M,连接AC,FED120,FEED,EFDFDE,EDF(180FED)30,正六边形ABCDEF的每个角为120CDF120EDF90同理AFDFACACD90,四边形AFDC为矩形,SAFOFOAF,SCDOODCD,在正六边形ABCDEF中,AFCD,SAFO+SCDOFOAF+ODCD(FO+OD)AFFDAF10,FDAF20,DMcos30DEx,DF2DMx,EMsin30DE,S正六边形ABCDEFS矩形AFDC+SEFD+SABCAFFD+2SEFDxx+2xxx2+x220+1030,故选
18、:B11(2分)如图,将数轴上6与6两点间的线段六等分,这五个等分点所对应数依次为a1,a2,a3,a4,a5,则下列正确的是()Aa30B|a1|a4|Ca1+a2+a3+a4+a50Da2+a50【参考答案】解:6与6两点间的线段的长度6(6)12,六等分后每个等分的线段的长度1262,a1,a2,a3,a4,a5表示的数为:4,2,0,2,4,A选项,a36+230,故该选项错误;B选项,|4|2,故该选项错误;C选项,4+(2)+0+2+40,故该选项正确;D选项,2+420,故该选项错误;故选:C12(2分)如图,直线l,m相交于点OP为这两直线外一点,且OP2.8若点P关于直线l,
19、m的对称点分别是点P1,P2,则P1,P2之间的距离可能是()A0B5C6D7【参考答案】解:连接OP1,OP2,P1P2,点P关于直线l,m的对称点分别是点P1,P2,OP1OP2.8,OPOP22.8,OP1+OP2P1P2,P1P25.6,故选:B13(2分)定理:三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和已知:如图,ACD是ABC的外角求证:ACDA+B证法1:如图,A+B+ACB180(三角形内角和定理),又ACD+ACB180(平角定义),ACD+ACBA+B+ACB(等量代换)ACDA+B(等式性质)证法2:如图,A76,B59,且ACD135(量角器测量所得)又13576+5
20、9(计算所得)ACDA+B(等量代换)下列说法正确的是()A证法1还需证明其他形状的三角形,该定理的证明才完整B证法1用严谨的推理证明了该定理C证法2用特殊到一般法证明了该定理D证法2只要测量够一百个三角形进行验证,就能证明该定理【参考答案】解:证法1按照定理证明的一般步骤,从已知出发经过严谨的推理论证,得出结论的正确,具有一般性,无需再证明其他形状的三角形,A的说法不正确,不符合题意;证法1按照定理证明的一般步骤,从已知出发经过严谨的推理论证,得出结论的正确,B的说法正确,符合题意;定理的证明必须经过严谨的推理论证,不能用特殊情形来说明,C的说法不正确,不符合题意;定理的证明必须经过严谨的推
21、理论证,与测量次解答数的多少无关,D的说法不正确,不符合题意;综上,B的说法正确故选:B14(2分)小明调查了本班每位同学最喜欢的颜色,并绘制了不完整的扇形图1及条形图2(柱的高度从高到低排列)条形图不小心被撕了一块,图2中“()”应填的颜色是()A蓝B粉C黄D红【参考答案】解:根据题意得:510%50(人),1650%32%,则喜欢红色的人数是:5028%14(人),501651415(人),柱的高度从高到低排列,图2中“()”应填的颜色是红色故选:D15(2分)由()值的正负可以比较A与的大小,下列正确的是()A当c2时,AB当c0时,AC当c2时,AD当c0时,A【参考答案】解:A选项,
22、当c2时,A,故该选项不符合题意;B选项,当c0时,A,故该选项不符合题意;C选项,c2,2+c0,c0,2(2+c)0,0,A,故该选项符合题意;D选项,当c0时,2(2+c)的正负无法确定,A与的大小就无法确定,故该选项不符合题意;故选:C16(2分)如图,等腰AOB中,顶角AOB40,用尺规按到的步骤操作:以O为圆心,OA为半径画圆;在O上任取一点P(不与点A,B重合),连接AP;作AB的垂直平分线与O交于M,N;作AP的垂直平分线与O交于E,F结论:顺次连接M,E,N,F四点必能得到矩形;结论:O上只有唯一的点P,使得S扇形FOMS扇形AOB对于结论和,下列判断正确的是()A和都对B和
23、都不对C不对对D对不对【参考答案】解:如图,连接EM,EN,MFNFOMON,OEOF,四边形MENF是平行四边形,EFMN,四边形MENF是矩形,故()正确,观察图象可知MOFAOB,S扇形FOMS扇形AOB,故()错误,故选:D二、填空题(本大题有3个小题,每小题有2个空,每空2分,共12分)17(4分)现有甲、乙、丙三种不同的矩形纸片(边长如图)(1)取甲、乙纸片各1块,其面积和为 a2+b2;(2)嘉嘉要用这三种纸片紧密拼接成一个大正方形,先取甲纸片1块,再取乙纸片4块,还需取丙纸片 4块【参考答案】解:(1)由图可知:一块甲种纸片面积为a2,一块乙种纸片的面积为b2,一块丙种纸片面积
24、为ab,取甲、乙纸片各1块,其面积和为a2+b2,故答案为:a2+b2;(2)设取丙种纸片x块才能用它们拼成一个新的正方形,a2+4b2+xab是一个完全平方式,x为4,故答案为:418(4分)如图是可调躺椅示意图(数据如图),AE与BD的交点为C,且A,B,E保持不变为了舒适,需调整D的大小,使EFD110,则图中D应 减小(填“增加”或“减少”) 10度【参考答案】解:延长EF,交CD于点G,如图:ACB180506070,ECDACB70DGFDCE+E,DGF70+30100EFD110,EFDDGF+D,D10而图中D20,D应减小10故答案为:减小,1019(4分)用绘图软件绘制双
25、曲线m:y与动直线l:ya,且交于一点,图1为a8时的视窗情形(1)当a15时,l与m的交点坐标为 (4,15);(2)视窗的大小不变,但其可视范围可以变化,且变化前后原点O始终在视窗中心例如,为在视窗中看到(1)中的交点,可将图1中坐标系的单位长度变为原来的,其可视范围就由15x15及10y10变成了30x30及20y20(如图2)当a1.2和a1.5时,l与m的交点分别是点A和B,为能看到m在A和B之间的一整段图象,需要将图1中坐标系的单位长度至少变为原来的,则整数k4【参考答案】解:(1)a15时,y15,由得:,故答案为:(4,15);(2)由得,A(50,1.2),由得,B(40,1
26、.5),为能看到m在A(50,1.2)和B(40,1.5)之间的一整段图象,需要将图1中坐标系的单位长度至少变为原来的,整数k4故答案为:4三、解答题(本大题有7个小题,共66分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)20(8分)某书店新进了一批图书,甲、乙两种书的进价分别为4元/本、10元/本现购进m本甲种书和n本乙种书,共付款Q元(1)用含m,n的代数式表示Q;(2)若共购进5104本甲种书及3103本乙种书,用科学记数法表示Q的值【参考答案】(1)由题意可得:Q4m+10n;(2)将m5104,n3103代入(1)式得:Q45104+1031032.310521(9分)已知训练场球筐中
27、有A、B两种品牌的乒乓球共101个,设A品牌乒乓球有x个(1)淇淇说:“筐里B品牌球是A品牌球的两倍”嘉嘉根据她的说法列出了方程:101x2x请用嘉嘉所列方程分析淇淇的说法是否正确;(2)据工作人员透露:B品牌球比A品牌球至少多28个,试通过列不等式的方法说明A品牌球最多有几个【参考答案】解:(1)嘉嘉所列方程为101x2x,解得:x33,又x为整数,x33不合题意,淇淇的说法不正确(2)设A品牌乒乓球有x个,则B品牌乒乓球有(101x)个,依题意得:101xx28,解得:x36,又x为整数,x可取的最大值为36答:A品牌球最多有36个22(9分)某博物馆展厅的俯视示意图如图1所示嘉淇进入展厅
28、后开始自由参观,每走到一个十字道口,她自己可能直行,也可能向左转或向右转,且这三种可能性均相同(1)求嘉淇走到十字道口A向北走的概率;(2)补全图2的树状图,并分析嘉淇经过两个十字道口后向哪个方向参观的概率较大【参考答案】解:(1)嘉淇走到十字道口A向北走的概率为;(2)补全树状图如下:共有9种等可能的结果,嘉淇经过两个十字道口后向西参观的结果有3种,向南参观的结果有2种,向北参观的结果有2种,向东参观的结果有2种,向西参观的概率为,向南参观的概率向北参观的概率向东参观的概率,向西参观的概率大23(9分)如图是某机场监控屏显示两飞机的飞行图象,1号指挥机(看成点P)始终以3km/min的速度在
29、离地面5km高的上空匀速向右飞行,2号试飞机(看成点Q)一直保持在1号机P的正下方2号机从原点O处沿45仰角爬升,到4km高的A处便立刻转为水平飞行,再过1min到达B处开始沿直线BC降落,要求1min后到达C(10,3)处(1)求OA的h关于s的函数解析式,并直接写出2号机的爬升速度;(2)求BC的h关于s的函数解析式,并预计2号机着陆点的坐标;(3)通过计算说明两机距离PQ不超过3km的时长是多少注:(1)及(2)中不必写s的取值范围【参考答案】解:(1)2号飞机爬升角度为45,OA上的点的横纵坐标相同A(4,4)设OA的解析式为:hks,4k4k1OA的解析式为:hs2号试飞机一直保持在
30、1号机的正下方,它们的飞行的时间和飞行的水平距离相同2号机的爬升到A处时水平方向上移动了4km,爬升高度为4km,又1号机的飞行速度为3km/min,2号机的爬升速度为:43km/min(2)设BC的解析式为hms+n,由题意:B(7,4),解得:BC的解析式为h令h0,则s19预计2号机着陆点的坐标为(19,0)(3)PQ不超过3km,5h3,解得:2s13两机距离PQ不超过3km的时长为:(132)3min24(9分)如图,O的半径为6,将该圆周12等分后得到表盘模型,其中整钟点为An(n为112的整数),过点A7作O的切线交A1A11延长线于点P(1)通过计算比较直径和劣弧长度哪个更长;
31、(2)连接A7A11,则A7A11和PA1有什么特殊位置关系?请简要说明理由;(3)求切线长PA7的值【参考答案】解:(1)由题意,A7OA11120,的长412,比直径长(2)结论:PA1A7A11理由:连接A1A7A1A7是O的直径,A7A11A190,PA1A7A11(3)PA7是O的切线,PA7A1A7,PA7A190,PA1A760,A1A712,PA7A1A7tan601225(10分)如图是某同学正在设计的一动画示意图,x轴上依次有A,O,N三个点,且AO2,在ON上方有五个台阶T1T5(各拐角均为90),每个台阶的高、宽分别是1和1.5,台阶T1到x轴距离OK10从点A处向右上
32、方沿抛物线L:yx2+4x+12发出一个带光的点P(1)求点A的横坐标,且在图中补画出y轴,并直接指出点P会落在哪个台阶上;(2)当点P落到台阶上后立即弹起,又形成了另一条与L形状相同的抛物线C,且最大高度为11,求C的解析式,并说明其对称轴是否与台阶T5有交点;(3)在x轴上从左到右有两点D,E,且DE1,从点E向上作EBx轴,且BE2在BDE沿x轴左右平移时,必须保证(2)中沿抛物线C下落的点P能落在边BD(包括端点)上,则点B横坐标的最大值比最小值大多少?注:(2)中不必写x的取值范围【参考答案】解:(1)图形如图所示,由题意台级T4左边的端点坐标(4.5,7),右边的端点(6,7),对
33、于抛物线yx2+4x+12,令y0,x24x120,解得x2或6,A(2,0),点A的横坐标为2,当x4.5时,y9.757,当x6时,y07,当y7时,7x2+4x+12,解得x1或5,抛物线与台级T4有交点,设交点为R(5,7),点P会落在哪个台阶T4上(2)由题意抛物线C:yx2+bx+c,经过R(5,7),最高点的纵坐标为11,解得或(舍弃),抛物线C的解析式为yx2+14x38,对称轴x7,台阶T5的左边的端点(6,6),右边的端点为(7.5,6),抛物线C的对称轴与台阶T5有交点(3)对于抛物线C:yx2+14x38,令y0,得到x214x+380,解得x7,抛物线C交x轴的正半轴
34、于(7+,0),当y2时,2x2+14x38,解得x4或40,抛物线经过(10,2),RtBDE中,DEB90,DE1,BE2,当点D与(7+,0)重合时,点B的横坐标的值最大,最大值为8+,当点B与(10,2)重合时,点B的横坐标最小,最小值为10,点B横坐标的最大值比最小值大126(12分)在一平面内,线段AB20,线段BCCDDA10,将这四条线段顺次首尾相接把AB固定,让AD绕点A从AB开始逆时针旋转角(0)到某一位置时,BC,CD将会跟随出现到相应的位置论证:如图1,当ADBC时,设AB与CD交于点O,求证:AO10;发现:当旋转角60时,ADC的度数可能是多少?尝试:取线段CD的中
35、点M,当点M与点B距离最大时,求点M到AB的距离;拓展:如图2,设点D与B的距离为d,若BCD的平分线所在直线交AB于点P,直接写出BP的长(用含d的式子表示);当点C在AB下方,且AD与CD垂直时,直接写出a的余弦值【参考答案】论证:证明:ADBC,AB,CD,在AOD和BOC中,AODBOC(ASA),AOBO,AO+BOAB20,AO10;发现:设AB的中点为O,如图:当AD从初始位置AO绕A顺时针旋转60时,BC也从初始位置BC绕点B顺时针旋转60,而BOBC10,BCO是等边三角形,BC旋转到BO的位置,即C以O重合,AOADCD10,ADC是等边三角形,ADC60;尝试:取线段CD
36、的中点M,当点M与点B距离最大时,D、C、B共线,过D作DQAB于Q,过M作MNAB于N,如图:由已知可得AD10,BDBC+CD20,BMCM+BC15,设AQx,则BQ20x,AD2AQ2DQ2BD2BQ2,100x2400(20x)2,解得x,AQ,DQ,DQAB,MNAB,MNDQ,即,MN,点M到AB的距离为;拓展:设直线CP交DB于H,过G作DGAB于G,连接DP,如图:BCDC10,CP平分BCD,BHCDHC90,BHBDd,设BGm,则AG20m,AD2AG2BD2BG2,100(20m)2d2m2,m,BG,BHPBGD90,PBHDBG,BHPBGD,BP;过B作BGCD
37、于G,如图:设ANt,则BN20t,DN,DBGN90,ANDBNG,ADNBGN,即,NG,BG,RtBCG中,BC10,CG,CD10,DN+NG+CG10,即+10,t+(20t)+2010t,20+2010t,即2t2,两边平方,整理得:3t240t4t,t0,3t404,解得t(大于20,舍去)或t,AN,cos方法二:过C作CKAB于K,过F作FHAC于H,如图:ADCD10,ADDC,AC2200,AC2AK2BC2BK2,200AK2100(20AK)2,解得AK,CK,RtACK中,tanKAC,RtAFH中,tanKAC,设FHn,则CHFHn,AH5n,ACAH+CH10,5n+n10,解得n,AFn,RtADF中,cos