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2020年5月中考数学模拟试卷(含解析) (5)

2020年中考数学模拟试卷(5月份)一、选择题1.﹣5的相反数是()A.B.5C.﹣5D.﹣2.下列运算中正确的是()A.2a2•a=3a3B.(ab2)2=ab4C.2ab2÷b2=2a D.(a+b)2=a2+b23.新冠病毒平均直径为0.0001毫米,但它以飞沫传播为主,而飞沫的直径是大于5微米的,所以N95或医用口罩能起到防护作用,用科学记数法表示0.0001毫米是()A.0.1×10﹣5毫米B.10﹣4毫米C.10﹣3毫米D.0.1×10﹣3毫米4.一个不等式的解集为﹣1<x≤2,那么在数轴上表示正确的是()A.B.C.D.5.某露天舞台如图所示,它的俯视图是()A.B.C.D.6.在一个不透明的口袋中,装有若干个红球和6个黄球,它们只有颜色不同,摇匀后从中随机摸出一个球,记下颜色后再放回口袋中,通过大量重复摸球试验发现,摸到黄球的频率稳定在0.6,则估计口袋中大约有红球()A.24个B.10个C.9个D.4个7.某班40名同学一周参加体育锻炼时间统计如表所示:人数(人)317137时间(小时)78910那么该班40名同学一周参加体育锻炼时间的众数、中位数分别是()A.17,8.5B.17,9C.8,9D.8,8.58.如图,四边形ABCD中,点E,F分别在AB,BC上,将△BEF沿EF翻折得△GEF,若EG∥AD,FG∥DC,则以下结论一定成立的是()A.∠D=∠B B.∠D=180°﹣∠B C.∠D=∠C D.∠D=180°﹣∠C9.如图,5×3的网格图中,每个小正方形的边长均为1,设经过图中格点A,C,B三点的圆弧与AE交于H,则弧AH的弧长为()A.πB.πC.πD.π10.如图,四个菱形①②③④的较小内角均与已知平行四边形ABCD的∠A相等,边长各不相同.将这四个菱形如图所示放入平行四边形中,未被四个菱形覆盖的部分用阴影表示.若已知两个阴影部分的周长的差,则不需测量就能知道周长的菱形为()A.①B.②C.③D.④二、填空题(本题6小题,每小题5分,共30分)11.函数y=中,自变量x的取值范围是.12.分式方程=的解是.13.已知圆锥的底面半径为4cm,高为3cm,则这个圆锥的侧面积为cm2.(结果保留π)14.如图,平行四边形ABCD中,M,N分别为边BC,CD的中点,且∠MAN=∠ABC,则的值是.15.如图,已知平面直角坐标系中A点坐标为(0,4),以OA为一边在第一象限作平行四边形OABC,对角线AC、OB相交于点E,AB=2OA.若反比例函数y=的图象恰好经过点C和点E,则k的值为.16.如图,半径为2的⊙O分别与x轴,y轴交于A,D两点,⊙O上两个动点B,C,使∠BAC=60°恒成立,设△ABC的重心为G,则DG的最小值是.三、解答题(本题8小题,共80分.)17.(1)计算:2﹣1+2cos30°+(π﹣3.14)0﹣.(2)先化简,再求值:﹣,其中x=﹣2.18.延迟开学期间,学校为了全面分析学生的网课学习情况,进行了一次抽样调查(把学习情况分为三个层次,A:能主动完成老师布置的作业并合理安排课外时间自主学习;B:只完成老师布置的作业;C:不完成老师的作业),并将调查结果绘制成图1和图2的统计图(不完整).请根据图中提供的信息,解答下列问题:(1)此次抽样调查中,共调查了名学生;(2)将条形图补充完整;(3)求出图2中C所占的圆心角的度数;(4)如果学校开学后对A层次的学生奖励一次看电影,根据抽样调查结果,请你估计该校1500名学生中大约有多少名学生能获得奖励?19.如图,直线y=x+m与二次函数y=ax2+2x+c的图象交于点A(0,3),已知该二次函数图象的对称轴为直线x=1.(1)求m的值及二次函数解析式;(2)若直线y=x+m与二次函数y=ax2+2x+c的图象的另一个交点为B,求△OAB的面积;(3)根据函数图象回答:x为何值时该一次函数值大于二次函数值.20.如图,BC是坡角为30°,长为10米的一道斜坡,在坡顶灯杆CD的顶端D处有一探射灯,射出的边缘光线DA和DB与水平路面AB所成的夹角∠DAN和∠DBN分别是45°和60°.(1)求灯杆CD的高度;(2)求AB的长度(结果保留根号).21.如图,已知⊙O的直径AB=10,弦AC=6,∠BAC的平分线交⊙O于点D,过点D作DE⊥AC交AC的延长线于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)求DE的长.22.在“前线医护人员”和全国人民的共同努力下,疫情得到了有效控制,宁波各大企业复工复产有序进行.为了实现员工“一站式”返岗,宁波某企业打算租赁5辆客车前往宁波东站接员工返岗.已知现有A、B两种客车,A型客车的载客量为45人/辆,每辆租金为400元;B型客车的载客量为30人/辆,每辆租金为280元.设租用A型客车为x辆,所需费用为y元.(1)求y关于x的函数解析式;(2)若该企业需要接的员工有205人,请求出租车费用最小值,并写出对应的租车方案.23.如图1,Rt△ABC中,∠ABC=90°,P是斜边AC上一个动点,以BP为直径作⊙O 交BC于点D,与AC的另一个交点为E(点E在点P右侧),连结DE、BE,已知AB =3,BC=6.(1)求线段BE的长;(2)如图2,若BP平分∠ABC,求∠BDE的正切值;(3)是否存在点P,使得△BDE是等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的CP的长;若不存在,请说明理由.24.定义:按螺旋式分别延长n边形的n条边至一点,若顺次连接这些点所得的图形与原多边形相似,则称它为原图形的螺旋相似图形.例如:如图1,分别延长多边形A1A2…A n 的边得A1′,A2′,…,A n′,若多边形A1′A2′…A n′与多边形A1A2…An相似,则多边形A1′A2′…A n′就是A1A2…A n的螺旋相似图形.(1)如图2,已知△ABC是等边三角形,作出△ABC的一个螺旋相似图形,简述作法,并给以证明.(2)如图3,已知矩形ABCD,请探索矩形ABCD是否存在螺旋相似图形,若存在,求出此时AB与BC的比值;若不存在,说明理由.(3)如图4,△ABC是等腰直角三角形,AC=BC=2,分别延长CA,AB,BC至A′,B′,C′,使△A′B′C′是△ABC的螺旋相似三角形.若AA′=kAC,请直接写出BB′,CC′的长(用含k的代数式表示)参考答案一.选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)1.﹣5的相反数是()A.B.5C.﹣5D.﹣【分析】根据只有符号不同而绝对值相等两个数互为相反数,可得﹣5的相反数.解:﹣5的相反数是5,故选:B.2.下列运算中正确的是()A.2a2•a=3a3B.(ab2)2=ab4C.2ab2÷b2=2a D.(a+b)2=a2+b2【分析】根据整式的运算法则即可求出答案.解:(A)原式=2a3,故A错误.(B)原式=a2b4,故B错误.(D)原式=a2+2ab+b2,故D错误.故选:C.3.新冠病毒平均直径为0.0001毫米,但它以飞沫传播为主,而飞沫的直径是大于5微米的,所以N95或医用口罩能起到防护作用,用科学记数法表示0.0001毫米是()A.0.1×10﹣5毫米B.10﹣4毫米C.10﹣3毫米D.0.1×10﹣3毫米【分析】绝对值小于1的正数也可以利用科学记数法表示,一般形式为a×10﹣n,与较大数的科学记数法不同的是其所使用的是负指数幂,指数由原数左边起第一个不为零的数字前面的0的个数所决定.解:0.0001毫米=10﹣4毫米;故选:B.4.一个不等式的解集为﹣1<x≤2,那么在数轴上表示正确的是()A.B.C.D.【分析】根据数轴上的点表示的数,右边的总是大于左边的数.这个解集就是不等式x >﹣1和x≤2的解集的公共部分.解:数轴上﹣1<x≤2表示﹣1与2之间的部分,并且包含2,不包含﹣1,在数轴上可表示为:故选:A.5.某露天舞台如图所示,它的俯视图是()A.B.C.D.【分析】找到从上面看,所得到的图形即可.解:该几何体的俯视图为故选:D.6.在一个不透明的口袋中,装有若干个红球和6个黄球,它们只有颜色不同,摇匀后从中随机摸出一个球,记下颜色后再放回口袋中,通过大量重复摸球试验发现,摸到黄球的频率稳定在0.6,则估计口袋中大约有红球()A.24个B.10个C.9个D.4个【分析】设口袋中红球有x个,用黄球的个数除以球的总个数等于摸到黄球的频率,据此列出关于x的方程,解之可得答案.解:设口袋中红球有x个,根据题意,得:=0.6,解得x=4,经检验:x=4是分式方程的解,所以估计口袋中大约有红球4个,故选:D.7.某班40名同学一周参加体育锻炼时间统计如表所示:人数(人)317137时间(小时)78910那么该班40名同学一周参加体育锻炼时间的众数、中位数分别是()A.17,8.5B.17,9C.8,9D.8,8.5【分析】根据中位数、众数的概念分别求得这组数据的中位数、众数.解:众数是一组数据中出现次数最多的数,即8;由统计表可知,处于20,21两个数的平均数就是中位数,∴这组数据的中位数为=8.5;故选:D.8.如图,四边形ABCD中,点E,F分别在AB,BC上,将△BEF沿EF翻折得△GEF,若EG∥AD,FG∥DC,则以下结论一定成立的是()A.∠D=∠B B.∠D=180°﹣∠B C.∠D=∠C D.∠D=180°﹣∠C【分析】依据平行线的性质,即可得到∠BEG=∠A,∠BFG=∠C,再根据四边形内角和为360°,即可得到∠D的度数.解:∵GF∥CD,GE∥AD,∴∠BEG=∠A,∠BFG=∠C,由折叠可得:∠B=∠G,∴四边形BEGF中,∠B+∠G=2∠B=360°﹣∠BEG﹣∠BFG,∴四边形ABCD中,∠B+∠D=360°﹣∠A﹣∠C,∴2∠B=∠B+∠D,∴∠B=∠D,故选:A.9.如图,5×3的网格图中,每个小正方形的边长均为1,设经过图中格点A,C,B三点的圆弧与AE交于H,则弧AH的弧长为()A.πB.πC.πD.π【分析】连接EB,BH,AB,根据勾股定理得到BE=AB==,AE==,根据勾股定理的逆定理得到△ABE是等腰直角三角形,根据弧长公式即可得到结论.解:连接EB,BH,AB,∵BE=AB==,AE==,∴BE2+AB2=AE2,∴∠ABE=90°,∴△ABE是等腰直角三角形,∵∠ACB=90°,∴AB是圆的直径,∴∠AHB=90°,∴BH⊥AH,∴∠ABH=∠BAH=45°,∴弧AH所对的圆心角为90°,∴的长==.故选:B.10.如图,四个菱形①②③④的较小内角均与已知平行四边形ABCD的∠A相等,边长各不相同.将这四个菱形如图所示放入平行四边形中,未被四个菱形覆盖的部分用阴影表示.若已知两个阴影部分的周长的差,则不需测量就能知道周长的菱形为()A.①B.②C.③D.④【分析】设四个菱形①②③④的边长分别为a、b、c、d,设已知两个阴影部分的周长的差为l,分别用a,b,c,d表示出右上角和左下角阴影部分的周长,合并同类项,即可得出答案.解:设四个菱形①②③④的边长分别为a、b、c、d,设已知两个阴影部分的周长的差为l,由题意得:[(a+d﹣b﹣c)+b+b+(a+d﹣c)+c+(c﹣b)]﹣[(d﹣a)+(d﹣a)+a+a]=l,整理得:2a=l.∴若已知两个阴影部分的周长的差,则不需测量就能知道周长的菱形为①,故选:A.二、填空题(本题6小题,每小题5分,共30分)11.函数y=中,自变量x的取值范围是x≥2.【分析】根据二次根式的性质,被开方数大于等于0,就可以求解.解:依题意,得x﹣2≥0,解得:x≥2,故答案为:x≥2.12.分式方程=的解是x=﹣6.【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:去分母得:3x=2x﹣6,解得:x=﹣6,经检验x=﹣6是分式方程的解,故答案为:x=﹣6.13.已知圆锥的底面半径为4cm,高为3cm,则这个圆锥的侧面积为20πcm2.(结果保留π)【分析】利用勾股定理易求得圆锥的母线长,那么圆锥的侧面积=底面周长×母线长÷2,把相应数值代入即可求解.解:∵圆锥的底面半径为4cm,高为3cm,∴母线长为5cm,∴圆锥的侧面积为2π×4×5÷2=20πcm2.14.如图,平行四边形ABCD中,M,N分别为边BC,CD的中点,且∠MAN=∠ABC,则的值是.【分析】延长AM与DC的延长线交于点E,先证明△ABM≌△ECM,得AM与AE的关系,AB与EN和ED的关系,再证明△EAN∽△EDA,由相似三角形比例线段便可得结论.解:延长AM与DC的延长线交于点E,∵四边形ABCD为平行四边形,∴AB=CD,AB∥CD,∠B=∠D,∵∠B=∠MAN,∴∠ECM=∠B=∠MAN=∠D,∵M是BC的中点,N是CD的中点,∴BM=CM,CN=DN=,在△ABM和△ECM中,,∴△ABM≌△ECM(ASA),∴AB=CE,AM=EM,∴AE=2AM,EN=AB,ED=2AB,∵∠EAN=∠D,∠E=∠E,∴△EAN∽△EDA,∴,即EA2=ED•EN,∴,∴,∴.故答案为:.15.如图,已知平面直角坐标系中A点坐标为(0,4),以OA为一边在第一象限作平行四边形OABC,对角线AC、OB相交于点E,AB=2OA.若反比例函数y=的图象恰好经过点C和点E,则k的值为.【分析】过点C作CD⊥x轴于点D,由已知条件及平行四边形的性质可得BC=OA=4,OC=AB=8,设C(x,),则点E(,),点B(x,+4),分别按照点E在反比例函数图象上和作为线段BD的中点,用两种方式表示出点E的纵坐标,从而得到关于x和k的等式,解得x和k的关系,再在Rt△COD中,由勾股定理得关于k的方程,解得k的值,舍去负值,即可得出答案.解:如图,过点C作CD⊥x轴于点D,∵A点坐标为(0,4),AB=2OA.∴OA=4,AB=8,∵四边形OABC为平行四边形,∴BC=OA=4,OC=AB=8,点B、C、D共线,∵反比例函数y=的图象恰好经过点C和点E,∴设C(x,),则点E(,),点B(x,+4),∵E为平行四边形对角线的交点,∴E为OB中点,∴点E的坐标又可以表示为:(,+2),∴=+2,解得:=,∴x=,∴在Rt△COD中,由勾股定理得:+=64,解得k=.(负值舍去,因为反比例函数图象位于第一象限).故答案为:.16.如图,半径为2的⊙O分别与x轴,y轴交于A,D两点,⊙O上两个动点B,C,使∠BAC=60°恒成立,设△ABC的重心为G,则DG的最小值是﹣.【分析】连接AG并延长,交BC于点F,由△ABC的重心为G,可知F为BC的中点,再由垂径定理可知OF⊥BC,从而可求得OF的长;在AO上取点E,使AE=AO,连接GE,可判定△AGE∽△AFO,由相似三角形的性质列出比例式,求得GE的长,进而可得点E的坐标,利用勾股定理求出DE的长,根据G在以E为圆心,为半径的圆上运动,可知DG的最小值为DE的长减去,计算即可.解:连接AG并延长,交BC于点F,∵△ABC的重心为G,∴F为BC的中点,∴OF⊥BC,∵∠BAC=60°,∴∠BOF=60°,∴∠OBF=30°,∴OF=OB=1,∵△ABC的重心为G,∴AG=AF,在AO上取点E,使AE=AO,连接GE,∵==,∠FAO=∠GAE,∴△AGE∽△AFO,∴=,∴GE=.∴G在以E为圆心,为半径的圆上运动,∴E(,0),∴DE==,∴DG的最小值是﹣,故答案为:﹣.三、解答题(本题8小题,共80分.)17.(1)计算:2﹣1+2cos30°+(π﹣3.14)0﹣.(2)先化简,再求值:﹣,其中x=﹣2.【分析】(1)根据负整数指数幂的运算法则、特殊角的三角函数值、零指数幂的运算法则、二次根式的性质计算;(2)根据分式的加减混合运算法则把原式化简,代入计算得到答案.解:(1)2﹣1+2cos30°+(π﹣3.14)0﹣=+2×+1﹣2=++1﹣2=﹣;(2)﹣=﹣=x﹣=﹣=,当x=﹣2时,原式==﹣4.18.延迟开学期间,学校为了全面分析学生的网课学习情况,进行了一次抽样调查(把学习情况分为三个层次,A:能主动完成老师布置的作业并合理安排课外时间自主学习;B:只完成老师布置的作业;C:不完成老师的作业),并将调查结果绘制成图1和图2的统计图(不完整).请根据图中提供的信息,解答下列问题:(1)此次抽样调查中,共调查了200名学生;(2)将条形图补充完整;(3)求出图2中C所占的圆心角的度数;(4)如果学校开学后对A层次的学生奖励一次看电影,根据抽样调查结果,请你估计该校1500名学生中大约有多少名学生能获得奖励?【分析】(1)通过对比条形统计图和扇形统计图可知:学习态度层级为A的有50人,占调查学生的25%,即可求得总人数;(2)由(1)可知:C人数为:200﹣120﹣50=30人,将图①补充完整即可;(3)各个扇形的圆心角的度数=360°×该部分占总体的百分比,所以可以求出:360°×(1﹣25%﹣60%)=54°;(4)从扇形统计图可知,A层次的学生数占得百分比为25%,再估计该市近1500名初中生中能获得奖励学生数就很容易了.解:(1)50÷25%=200(人)答:共调查了200名学生,故答案为:200;(2)C人数:200﹣120﹣50=30(人).条形统计图如图所示:(3)C所占圆心角度数=360°×(1﹣25%﹣60%)=54°.(4)1500×25%=375(人).答:该校学生中大约有375名学生能获得奖励.19.如图,直线y=x+m与二次函数y=ax2+2x+c的图象交于点A(0,3),已知该二次函数图象的对称轴为直线x=1.(1)求m的值及二次函数解析式;(2)若直线y=x+m与二次函数y=ax2+2x+c的图象的另一个交点为B,求△OAB的面积;(3)根据函数图象回答:x为何值时该一次函数值大于二次函数值.【分析】(1)根据待定系数法即可求得m的值及二次函数解析式;(2)解析式联立组成方程组,解方程组求得B的坐标,然后根据三角形面积公式求得即可;(3)根据图象即可求得.解:(1)∵直线y=x+m经过点A(0,3),∴m=3,∴直线为y=x+3,∵二次函数y=ax2+2x+c的图象经过点A(0,3),且对称轴为直线x=1.∴,解得,∴二次函数解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)解得或,∴B(1,4),∴△OAB的面积==;(3)由图象可知:当x<0或x>1时,该一次函数值大于二次函数值.20.如图,BC是坡角为30°,长为10米的一道斜坡,在坡顶灯杆CD的顶端D处有一探射灯,射出的边缘光线DA和DB与水平路面AB所成的夹角∠DAN和∠DBN分别是45°和60°.(1)求灯杆CD的高度;(2)求AB的长度(结果保留根号).【分析】(1)延长DC交AN于H.只要证明BC=CD即可;(2)在Rt△BCH中,求出BH、CH,在Rt△ADH中求出AH即可解决问题.解:(1)延长DC交AN于H.∵∠DBH=60°,∠DHB=90°,∴∠BDH=30°,∵∠CBH=30°,∴∠CBD=∠BDC=30°,∴BC=CD=10(米).(2)在Rt△BCH中,CH=BC=5,BH=5,∴DH=15,在Rt△ADH中,AH==15,∴AB=AH﹣BH=15﹣10=5(米).答:AB的长度约为5米.21.如图,已知⊙O的直径AB=10,弦AC=6,∠BAC的平分线交⊙O于点D,过点D作DE⊥AC交AC的延长线于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)求DE的长.【分析】(1)连接OD,欲证明DE是⊙O的切线,只要证明OD⊥DE即可.(2)过点O作OF⊥AC于点F,只要证明四边形OFED是矩形即可得到DE=OF,在RT△AOF中利用勾股定理求出OF即可.【解答】证明:(1)连接OD,∵AD平分∠BAC,∴∠DAE=∠DAB,∵OA=OD,∴∠ODA=∠DAO,∴∠ODA=∠DAE,∴OD∥AE,∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∴DE是⊙O切线.(2)过点O作OF⊥AC于点F,∴AF=CF=3,∴OF==4.∵∠OFE=∠DEF=∠ODE=90°,∴四边形OFED是矩形,∴DE=OF=4.22.在“前线医护人员”和全国人民的共同努力下,疫情得到了有效控制,宁波各大企业复工复产有序进行.为了实现员工“一站式”返岗,宁波某企业打算租赁5辆客车前往宁波东站接员工返岗.已知现有A、B两种客车,A型客车的载客量为45人/辆,每辆租金为400元;B型客车的载客量为30人/辆,每辆租金为280元.设租用A型客车为x辆,所需费用为y元.(1)求y关于x的函数解析式;(2)若该企业需要接的员工有205人,请求出租车费用最小值,并写出对应的租车方案.【分析】(1)根据总费用=A型看成的费用+B型客车的费用,即可解决问题.(2)列出不等式求出x的范围,再根据x是整数,求出x的值,根据一次函数的性质即可解决问题.解:(1)设租用A型客车为x辆,则租用B型客车为(5﹣x)辆,由题意得:y=400x+280(5﹣x)=120x+1400.(2)由题意:45x+30(5﹣x)≥205,解得x≥,而费用y=120x+1400,∵x为整数,x取最小,费用y最低,∴x=4,∴方案为租用A型客车4辆,租用B型客车1辆.23.如图1,Rt△ABC中,∠ABC=90°,P是斜边AC上一个动点,以BP为直径作⊙O交BC于点D,与AC的另一个交点为E(点E在点P右侧),连结DE、BE,已知AB =3,BC=6.(1)求线段BE的长;(2)如图2,若BP平分∠ABC,求∠BDE的正切值;(3)是否存在点P,使得△BDE是等腰三角形,若存在,求出所有符合条件的CP的长;若不存在,请说明理由.【分析】(1)求出AC=3,由三角形ABC的面积可求出BE的长;(2)连接DP,证明△CPD∽△CAB,得出=2,设DP=BD=x,则CD=2x,由CB=3x=6,得出x=2,根据tan∠BDE=tan∠BPE可得出答案;(3)分三种情况,求出CP=CD,求出CD,可得出答案.解:(1)∵∠ABC=90°,AB=3,BC=6,∴AC===3,∵BP为⊙O的直径,∴∠BEP=90°,∴BE⊥AC,∵S△ABC=×AB×AC,∴BE=;(2)∵BP平分∠ABC,∴∠DBP=∠ABC=45°,连接DP,如图1,∵BP为⊙O的直径,∴∠DBP=∠DPB=45°,∴可设DP=BD=x,∵∠CDP=∠ABC=90°∴PD∥AB,∴△CPD∽△CAB,∴=2,∴CD=2x,∴CB=3x=6,∴x=2,∴DP=BD=2,CD=4,∴CP===2,∴CE===,∴tan∠BDE=tan∠BPE===3.(3)解:存在这样的点P.由△DCP∽△BCA,得,,∴CP=CD,若△BDE是等腰三角形,可分三种情况:①当BD=BE时,BD=BE=,∴CD=BC﹣BD=6﹣,∴CP==3﹣3.②当BD=DE时,此时点D是Rt△CBE斜边的中点,∴CD=BC=3,∴CP=;③当DE=BE时,作EH⊥BC于点H,则H是BD的中点,∵∠ABC=∠EHC=90°,∴EH∥AB,∴,又∵AE=AC﹣CE=3﹣=,∴BH=DH==,∴CD=6﹣=,∴CP=.综上所述,△BDE是等腰三角形,符合条件的CP的长为3﹣3或或.24.定义:按螺旋式分别延长n边形的n条边至一点,若顺次连接这些点所得的图形与原多边形相似,则称它为原图形的螺旋相似图形.例如:如图1,分别延长多边形A1A2…A n 的边得A1′,A2′,…,A n′,若多边形A1′A2′…A n′与多边形A1A2…An相似,则多边形A1′A2′…A n′就是A1A2…A n的螺旋相似图形.(1)如图2,已知△ABC是等边三角形,作出△ABC的一个螺旋相似图形,简述作法,并给以证明.(2)如图3,已知矩形ABCD,请探索矩形ABCD是否存在螺旋相似图形,若存在,求出此时AB与BC的比值;若不存在,说明理由.(3)如图4,△ABC是等腰直角三角形,AC=BC=2,分别延长CA,AB,BC至A′,B′,C′,使△A′B′C′是△ABC的螺旋相似三角形.若AA′=kAC,请直接写出BB′,CC′的长(用含k的代数式表示)【分析】(1)如图2中,延长AB到E,延长BC到F,延长CA到D,使得BE=CF=AD,连接EF,DF,DE.则△DEF是△ABC的一个螺旋相似图形,证明△DEF是等边三角形即可解决问题.(2)如图3中,假设存在.四边形EFGH是矩形ABCD的螺旋相似图形,设AB=CD =a,BC=AD=b,BE=DG=x,CF=AH=y.分两种情形,利用相似三角形的性质以及相似矩形的性质,构建关系式证明a=b即可解决问题.(3)如图4中,作B′T⊥CB交CB的延长线于T.设TB=TB′=m,证明△A′CC′≌△A′TB′(ASA),推出A′C=TC′,CC′=TB′=BT,构建关系式推出m=k即可解决问题.解:(1)如图2中,延长AB到E,延长BC到F,延长CA到D,使得BE=CF=AD,连接EF,DF,DE.则△DEF是△ABC的一个螺旋相似图形.理由:∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC=AC,∠CAB=∠ABC=∠ACB,∴∠DAE=∠FCD=∠EBF=120°,∵BE=CF=AD,∴CD=AE=BF,∴△FCD≌△DAE≌△EBF(SAS),∴DF=DE=EF,∴△DEF是等边三角形,∴△DEF∽△ABC,∴△DEF是△ABC的一个螺旋相似图形.(2)如图3中,假设存在.四边形EFGH是矩形ABCD的螺旋相似图形,设AB=CD =a,BC=AD=b,BE=DG=x,CF=AH=y.由题意:△BEF∽△AHE,∴==,∴=,当==时,==,∴x=•y,ax+x2=by+y2,∴by+•y2=by+y2,∴a2=b2,∴a=b,即AB:BC=1.当==时.==,∴x=•y,ax+x2=by+y2,∴•y+•y2=by+y2,∴•y(1+)=0,∵y≠0,1+≠0,∴a2=b2,∴a=b,即AB:BC=1,综上所述,AB:BC=1.(3)如图4中,作B′T⊥CB交CB的延长线于T.∵AC=BC=2,∠ACB=90°,∴∠ABC=∠CAB=45°,∴∠TBB′=∠ABC=45°,∴∠TB′B=∠TBB′=45°,∴TB=TB′,设TB=TB′=m,∵△A′B′C′是△ABC的螺旋相似三角形,∴A′C′=B′C′,∠A′C′B′=90°,∵∠A′C′C+∠B′C′=90°,∠A′CC+∠C′A′C=90°,∴∠C′A′C=∠B′C′T,∵∠A′CC′=∠T=90°,∴△A′CC′≌△A′TB′(ASA),∴A′C=TC′,CC′=TB′=BT,∴2+2k=2+2m,∴m=k,∴BB′=k,CC′=k.。

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