2020年湖北省恩施州中考数学试卷一、选择题(本大题共有12个小题,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,请将选择项前的字母代号填涂在答题卷相应位置上)1.(3分)(2020•恩施州)5的绝对值是( )A .5B .﹣5C .15D .−152.(3分)(2020•恩施州)茶中精品“恩施绿”“利川红”享誉世界.去年恩施州茶叶产量约为120000吨,将数120000用科学记数法表示为( )A .12×104B .1.2×105C .1.2×106D .0.12×1063.(3分)(2020•恩施州)下列交通标识,既是中心对称图形,又是轴对称图形的是( )A .B .C .D .4.(3分)(2020•恩施州)下列计算正确的是( )A .a 2•a 3=a 6B .a (a +1)=a 2+aC .(a ﹣b )2=a 2﹣b 2D .2a +3b =5ab 5.(3分)(2020•恩施州)函数y =√x+1x 的自变量的取值范围是( ) A .x ≥﹣1 B .x ≥﹣1且x ≠0C .x >0D .x >﹣1且x ≠0 6.(3分)(2020•恩施州)“彩缕碧筠粽,香粳白玉团”.端午佳节,小明妈妈准备了豆沙粽2个、红枣粽4个、腊肉粽3个、白米粽2个,其中豆沙粽和红枣粽是甜粽.小明任意选取一个,选到甜粽的概率是( )A .211B .411C .511D .6117.(3分)(2020•恩施州)在实数范围内定义运算“☆”:a ☆b =a +b ﹣1,例如:2☆3=2+3﹣1=4.如果2☆x =1,则x 的值是( )A .﹣1B .1C .0D .28.(3分)(2020•恩施州)我国古代数学著作《九章算术》“盈不足”一章中记载:“今有大器五小器一容三斛,大器一小器五容二斛,问大小器各容几何”.意思是:有大小两种盛酒的桶,已知5个大桶加上1个小桶可以盛酒3斛,1个大桶加上5个小桶可以盛酒2斛.问1个大桶、1个小桶分别可以盛酒多少斛?设1个大桶盛酒x 斛,1个小桶盛酒y 斛,下列方程组正确的是( )A .{5x +y =3x +5y =2B .{5x +y =2x +5y =3C .{5x +3y =1x +2y =5D .{3x +y =52x +5y =19.(3分)(2020•恩施州)如图是由四个相同的小正方体组成的立体图形,它的主视图为( )A .B .C .D .10.(3分)(2020•恩施州)甲乙两车从A 城出发前往B 城,在整个行程中,汽车离开A 城的距离y 与时刻t 的对应关系如图所示,则下列结论错误的是( )A .甲车的平均速度为60km /hB .乙车的平均速度为100km /hC .乙车比甲车先到B 城D .乙车比甲车先出发1h11.(3分)(2020•恩施州)如图,正方形ABCD 的边长为4,点E 在AB 上且BE =1,F 为对角线AC 上一动点,则△BFE 周长的最小值为( )A .5B .6C .7D .812.(3分)(2020•恩施州)如图,已知二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴相交于A (﹣2,0)、B(1,0)两点.则以下结论:①ac>0;②二次函数y=ax2+bx+c的图象的对称轴为x=﹣1;③2a+c=0;④a﹣b+c>0.其中正确的有()个.A.0B.1C.2D.3二、填空题(本大题共有4小题,每小题3分,共12分.不要求写出解答过程,请把答案直接填写在答题卷相应位置上)13.(3分)(2020•恩施州)9的算术平方根是.14.(3分)(2020•恩施州)如图,直线l1∥l2,点A在直线l1上,点B在直线l2上,AB=BC,∠C=30°,∠1=80°,则∠2=.15.(3分)(2020•恩施州)如图,已知半圆的直径AB=4,点C在半圆上,以点A为圆心,AC为半径画弧交AB于点D,连接BC.若∠ABC=60°,则图中阴影部分的面积为.(结果不取近似值16.(3分)(2020•恩施州)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为:A(﹣2,0),B(1,2),C(1,﹣2).已知N(﹣1,0),作点N关于点A的对称点N1,点N1关于点B的对称点N2,点N2关于点C的对称点N3,点N3关于点A的对称点N4,点N4关于点B的对称点N5,…,依此类推,则点N2020的坐标为.三、解答题(本大题共有8个小题,共72分.请在答题卷指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤).17.(8分)(2020•恩施州)先化简,再求值:(m2−9m2−6m+9−3m−3)÷m2m−3,其中m=√2.18.(8分)(2020•恩施州)如图,AE∥BF,BD平分∠ABC交AE于点D,点C在BF上且BC=AB,连接CD.求证:四边形ABCD是菱形.19.(8分)(2020•恩施州)某中学为了解九年级学生对新冠肺炎防控知识的掌握情况,从全校九年级学生中随机抽取部分学生进行调查.调查结果分为四类:A类﹣﹣非常了解;B类﹣﹣比较了解;C类﹣﹣般了解;D类﹣﹣不了解.现将调查结果绘制成如图不完整的统计图,请根据统计图中的信息解答下列问题:(1)本次共调查了名学生;(2)补全条形统计图;(3)D类所对应扇形的圆心角的大小为;(4)若该校九年级学生共有500名,根据以上抽样结果,估计该校九年级学生对新冠肺炎防控知识非常了解的约有名.20.(8分)(2020•恩施州)如图,一艘轮船以每小时30海里的速度自东向西航行,在A处测得小岛P位于其西北方向(北偏西45°方向),2小时后轮船到达B处,在B处测得小岛P位于其北偏东60°方向.求此时船与小岛P的距离(结果保留整数,参考数据:√2≈1.414,√3≈1.732).21.(8分)(2020•恩施州)如图,在平面直角坐标系中,直线y=ax﹣3a(a≠0)与x轴、y轴分别相交于A、B两点,与双曲线y=kx(x>0)的一个交点为C,且BC=12AC.(1)求点A的坐标;(2)当S△AOC=3时,求a和k的值.22.(10分)(2020•恩施州)某校足球队需购买A、B两种品牌的足球.已知A品牌足球的单价比B品牌足球的单价高20元,且用900元购买A品牌足球的数量用720元购买B 品牌足球的数量相等.(1)求A、B两种品牌足球的单价;(2)若足球队计划购买A、B两种品牌的足球共90个,且A品牌足球的数量不小于B 品牌足球数量的2倍,购买两种品牌足球的总费用不超过8500元.设购买A品牌足球m 个,总费用为W元,则该队共有几种购买方案?采用哪一种购买方案可使总费用最低?最低费用是多少元?23.(10分)(2020•恩施州)如图1,AB是⊙O的直径,直线AM与⊙O相切于点A,直线BN与⊙O相切于点B,点C(异于点A)在AM上,点D在⊙O上,且CD=CA,延长CD与BN相交于点E,连接AD并延长交BN于点F.(1)求证:CE是⊙O的切线;(2)求证:BE=EF;(3)如图2,连接EO并延长与⊙O分别相交于点G、H,连接BH.若AB=6,AC=4,求tan∠BHE.24.(12分)(2020•恩施州)如图1,抛物线y=−14x2+bx+c经过点C(6,0),顶点为B,对称轴x=2与x轴相交于点A,D为线段BC的中点.(1)求抛物线的解析式;(2)P为线段BC上任意一点,M为x轴上一动点,连接MP,以点M为中心,将△MPC 逆时针旋转90°,记点P的对应点为E,点C的对应点为F.当直线EF与抛物线y=−14x2+bx+c只有一个交点时,求点M的坐标.(3)△MPC在(2)的旋转变换下,若PC=√2(如图2).①求证:EA=ED.②当点E在(1)所求的抛物线上时,求线段CM的长.2020年湖北省恩施州中考数学试卷参考答案与试题解析一、选择题(本大题共有12个小题,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,请将选择项前的字母代号填涂在答题卷相应位置上)1.(3分)(2020•恩施州)5的绝对值是( )A .5B .﹣5C .15D .−15 【解答】解:在数轴上,数5所表示的点到原点0的距离是5;故选:A .2.(3分)(2020•恩施州)茶中精品“恩施绿”“利川红”享誉世界.去年恩施州茶叶产量约为120000吨,将数120000用科学记数法表示为( )A .12×104B .1.2×105C .1.2×106D .0.12×106【解答】解:120000=1.2×105,故选:B .3.(3分)(2020•恩施州)下列交通标识,既是中心对称图形,又是轴对称图形的是( )A .B .C .D .【解答】解:根据轴对称图形与中心对称图形的概念,知:A 、不是轴对称图形,也不是中心对称图形;B 、不是轴对称图形,也不是中心对称图形;C 、是轴对称图形,但不是中心对称图形;D 、既是中心对称图形,又是轴对称图形.故选:D .4.(3分)(2020•恩施州)下列计算正确的是( )A .a 2•a 3=a 6B .a (a +1)=a 2+aC .(a ﹣b )2=a 2﹣b 2D .2a +3b =5ab【解答】解:A 、a 2•a 3=a 5,原计算错误,故此选项不符合题意;B 、a (a +1)=a 2+a ,原计算正确,故此选项符合题意;C 、(a ﹣b )2=a 2﹣2ab +b 2,原计算错误,故此选项不符合题意;D 、2a 与3b 不是同类项,不能合并,原计算错误,故此选项不符合题意;故选:B .5.(3分)(2020•恩施州)函数y =√x+1x 的自变量的取值范围是( ) A .x ≥﹣1 B .x ≥﹣1且x ≠0C .x >0D .x >﹣1且x ≠0 【解答】解:根据题意得,x +1≥0且x ≠0,解得x ≥﹣1且x ≠0.故选:B .6.(3分)(2020•恩施州)“彩缕碧筠粽,香粳白玉团”.端午佳节,小明妈妈准备了豆沙粽2个、红枣粽4个、腊肉粽3个、白米粽2个,其中豆沙粽和红枣粽是甜粽.小明任意选取一个,选到甜粽的概率是( )A .211B .411C .511D .611【解答】解:由题意可得:粽子总数为11个,其中6个为甜粽,所以选到甜粽的概率为:611,故选:D .7.(3分)(2020•恩施州)在实数范围内定义运算“☆”:a ☆b =a +b ﹣1,例如:2☆3=2+3﹣1=4.如果2☆x =1,则x 的值是( )A .﹣1B .1C .0D .2 【解答】解:由题意知:2☆x =2+x ﹣1=1+x ,又2☆x =1,∴1+x =1,∴x =0.故选:C .8.(3分)(2020•恩施州)我国古代数学著作《九章算术》“盈不足”一章中记载:“今有大器五小器一容三斛,大器一小器五容二斛,问大小器各容几何”.意思是:有大小两种盛酒的桶,已知5个大桶加上1个小桶可以盛酒3斛,1个大桶加上5个小桶可以盛酒2斛.问1个大桶、1个小桶分别可以盛酒多少斛?设1个大桶盛酒x 斛,1个小桶盛酒y 斛,下列方程组正确的是( )A .{5x +y =3x +5y =2B .{5x +y =2x +5y =3C .{5x +3y =1x +2y =5D .{3x +y =52x +5y =1【解答】解:依题意,得:{5x +y =3x +5y =2. 故选:A . 9.(3分)(2020•恩施州)如图是由四个相同的小正方体组成的立体图形,它的主视图为( )A .B .C .D .【解答】解:从正面看易得第一列有2个正方形,第二列底层有1个正方形.故选:A .10.(3分)(2020•恩施州)甲乙两车从A 城出发前往B 城,在整个行程中,汽车离开A 城的距离y 与时刻t 的对应关系如图所示,则下列结论错误的是( )A .甲车的平均速度为60km /hB .乙车的平均速度为100km /hC .乙车比甲车先到B 城D .乙车比甲车先出发1h【解答】解:由图象知:A .甲车的平均速度为30010−5=60km /h ,故A 选项不合题意; B .乙车的平均速度为3009−6=100km /h ,故B 选项不合题意;C .甲10时到达B 城,乙9时到达B 城,所以乙比甲先到B 城,故C 选项不合题意;D.甲5时出发,乙6时出发,所以乙比甲晚出发1h,故此选项错误,故选:D.11.(3分)(2020•恩施州)如图,正方形ABCD的边长为4,点E在AB上且BE=1,F为对角线AC上一动点,则△BFE周长的最小值为()A.5B.6C.7D.8【解答】解:如图,连接ED交AC于一点F,连接BF,∵四边形ABCD是正方形,∴点B与点D关于AC对称,∴BF=DF,∴△BFE的周长=BF+EF+BE=DE+BE,此时△BEF的周长最小,∵正方形ABCD的边长为4,∴AD=AB=4,∠DAB=90°,∵点E在AB上且BE=1,∴AE=3,∴DE=√AD2+AE2=5,∴△BFE的周长=5+1=6,故选:B.12.(3分)(2020•恩施州)如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于A(﹣2,0)、B(1,0)两点.则以下结论:①ac>0;②二次函数y=ax2+bx+c的图象的对称轴为x=﹣1;③2a+c=0;④a﹣b+c>0.其中正确的有()个.A.0B.1C.2D.3【解答】解:对于①:二次函数开口向下,故a<0,与y轴的交点在y的正半轴,故c >0,故ac<0,因此①错误;对于②:二次函数的图象与x轴相交于A(﹣2,0)、B(1,0),由对称性可知,其对称轴为:x=−2+12=−12,因此②错误;对于③:设二次函数y=ax2+bx+c的交点式为y=a(x+2)(x﹣1)=ax2+ax﹣2a,比较一般式与交点式的系数可知:b=a,c=﹣2a,故2a+c=0,因此③正确;对于④:当x=﹣1时对应的y=a﹣b+c,观察图象可知x=﹣1时对应的函数图象的y 值在x轴上方,故a﹣b+c>0,因此④正确.∴只有③④是正确的.故选:C.二、填空题(本大题共有4小题,每小题3分,共12分.不要求写出解答过程,请把答案直接填写在答题卷相应位置上)13.(3分)(2020•恩施州)9的算术平方根是3.【解答】解:∵(±3)2=9,∴9的算术平方根是|±3|=3.故答案为:3.14.(3分)(2020•恩施州)如图,直线l1∥l2,点A在直线l1上,点B在直线l2上,AB=BC,∠C=30°,∠1=80°,则∠2=40°.【解答】解:如图,延长CB交l2于点D,∵AB=BC,∠C=30°,∴∠C=∠4=30°,∵l1∥l2,∠1=80°,∴∠1=∠3=80°,∵∠C+∠3+∠2+∠4=180°,即30°+80°+∠2+30°=180°,∴∠2=40°.故答案为:40°.15.(3分)(2020•恩施州)如图,已知半圆的直径AB=4,点C在半圆上,以点A为圆心,AC为半径画弧交AB于点D,连接BC.若∠ABC=60°,则图中阴影部分的面积为2√3−π.(结果不取近似值【解答】解:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∵∠ABC=60°,∴∠CAB=30°,∴BC=12AB=2,AC=2√3,∴S△ABC=12⋅AC⋅BC=12⋅2√3⋅2=2√3,∵∠CAB=30°,∴扇形ACD的面积=30360π⋅AC2=112π⋅(2√3)2=π,∴阴影部分的面积为2√3−π.故答案为:2√3−π.16.(3分)(2020•恩施州)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为:A(﹣2,0),B(1,2),C(1,﹣2).已知N(﹣1,0),作点N关于点A的对称点N1,点N1关于点B的对称点N2,点N2关于点C的对称点N3,点N3关于点A的对称点N4,点N4关于点B的对称点N5,…,依此类推,则点N2020的坐标为(﹣1,8).【解答】解:由题意得,作出如下图形:N点坐标为(﹣1,0),N点关于A点对称的N1点的坐标为(﹣3,0),N1点关于B点对称的N2点的坐标为(5,4),N2点关于C点对称的N3点的坐标为(﹣3,8),N3点关于A点对称的N4点的坐标为(﹣1,8),N4点关于B点对称的N5点的坐标为(3,﹣4),N5点关于C点对称的N6点的坐标为(﹣1,0),此时刚好回到最开始的点N处,∴其每6个点循环一次,∴2020÷6=336……4,即循环了336次后余下4,故N2020的坐标与N4点的坐标相同,其坐标为(﹣1,8).故答案为:(﹣1,8).三、解答题(本大题共有8个小题,共72分.请在答题卷指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤).17.(8分)(2020•恩施州)先化简,再求值:(m2−9m2−6m+9−3m−3)÷m2m−3,其中m=√2.【解答】解:(m2−9m2−6m+9−3m−3)÷m2m−3=[(m+3)(m−3)(m−3)2−3m−3]⋅m−3m2=(m+3m−3−3m−3)⋅m−3m2=m m−3⋅m−3 m2=1m;当m=√2时,原式=2=√22.18.(8分)(2020•恩施州)如图,AE∥BF,BD平分∠ABC交AE于点D,点C在BF上且BC=AB,连接CD.求证:四边形ABCD是菱形.【解答】证明:∵AE∥BF,∴∠ADB=∠DBC,∵BD平分∠ABC,∴∠DBC=∠ABD,∴∠ADB=∠ABD,∴AB=AD,又∵AB=BC,∴AD=BC,∵AE∥BF,即AD∥BC,∴四边形ABCD为平行四边形,又∵AB=AD,∴四边形ABCD为菱形.19.(8分)(2020•恩施州)某中学为了解九年级学生对新冠肺炎防控知识的掌握情况,从全校九年级学生中随机抽取部分学生进行调查.调查结果分为四类:A类﹣﹣非常了解;B类﹣﹣比较了解;C类﹣﹣般了解;D类﹣﹣不了解.现将调查结果绘制成如图不完整的统计图,请根据统计图中的信息解答下列问题:(1)本次共调查了50名学生;(2)补全条形统计图;(3)D类所对应扇形的圆心角的大小为36°;(4)若该校九年级学生共有500名,根据以上抽样结果,估计该校九年级学生对新冠肺炎防控知识非常了解的约有150名.【解答】解:(1)本次共调查的学生数为:20÷40%=50(名).故答案为:50;(2)C类学生人数为:50﹣15﹣20﹣5=10(名),条形图如下:(3)D类所对应扇形的圆心角为:360°×550=36°.故答案为:36°;(4)该校九年级学生对新冠肺炎防控知识非常了解的人数为:500×1550=150(名).故答案为:150.20.(8分)(2020•恩施州)如图,一艘轮船以每小时30海里的速度自东向西航行,在A处测得小岛P位于其西北方向(北偏西45°方向),2小时后轮船到达B处,在B处测得小岛P位于其北偏东60°方向.求此时船与小岛P的距离(结果保留整数,参考数据:√2≈1.414,√3≈1.732).【解答】解:如图,过P作PH⊥AB,设PH=x,由题意得:AB=30×2=60,∠PBH=90°﹣60°=30°,∠PAH=90°﹣45°=45°,则△PHA是等腰直角三角形,∴AH=PH,在Rt△PHA中,设AH=PH=x,在Rt△PBH中,PB=2PH=2x,BH=AB﹣AH=60﹣x,∴tan∠PBH=tan30°=PHBH=√33,∴√33=x 60−x, 解得:x =30(√3−1),∴PB =2x =60(√3−1)≈44(海里),答:此时船与小岛P 的距离约为44海里.21.(8分)(2020•恩施州)如图,在平面直角坐标系中,直线y =ax ﹣3a (a ≠0)与x 轴、y 轴分别相交于A 、B 两点,与双曲线y =k x (x >0)的一个交点为C ,且BC =12AC .(1)求点A 的坐标;(2)当S △AOC =3时,求a 和k 的值.【解答】解:(1)由题意得:令y =ax ﹣3a (a ≠0)中y =0,即ax ﹣3a =0,解得x =3,∴点A 的坐标为(3,0),故答案为(3,0).(2)过C 点作y 轴的垂线交y 轴于M 点,作x 轴的垂线交x 轴于N 点,如下图所示:显然,CM ∥OA ,∴∠BCM =∠BAO ,且∠ABO =∠CBO ,∴△BCM ∽△BAO ,∴BC BA =CM AO ,即:13=CM 3,∴CM =1,又S △AOC =12OA ⋅CN =3即:12×3×CN =3, ∴CN =2,∴C 点的坐标为(1,2),故反比例函数的k =1×2=2,再将点C (1,2)代入一次函数y =ax ﹣3a (a ≠0)中,即2=a ﹣3a ,解得a =﹣1,故答案为:a =﹣1,k =2.22.(10分)(2020•恩施州)某校足球队需购买A 、B 两种品牌的足球.已知A 品牌足球的单价比B 品牌足球的单价高20元,且用900元购买A 品牌足球的数量用720元购买B 品牌足球的数量相等.(1)求A 、B 两种品牌足球的单价;(2)若足球队计划购买A 、B 两种品牌的足球共90个,且A 品牌足球的数量不小于B 品牌足球数量的2倍,购买两种品牌足球的总费用不超过8500元.设购买A 品牌足球m 个,总费用为W 元,则该队共有几种购买方案?采用哪一种购买方案可使总费用最低?最低费用是多少元?【解答】解:(1)设购买A 品牌足球的单价为x 元,则购买B 品牌足球的单价为(x ﹣20)元,根据题意,得900x =720x−20,解得:x =100,经检验x =100是原方程的解,x ﹣20=80,答:购买A 品牌足球的单价为100元,则购买B 品牌足球的单价为80元;(2)设购买m 个A 品牌足球,则购买(90﹣m )个B 品牌足球,则W =100m +80(90﹣m )=20m +7200,∵A 品牌足球的数量不小于B 品牌足球数量的2倍,购买两种品牌足球的总费用不超过8500元,∴{100m +80(90−m)≤8500m ≥2(90−m), 解不等式组得:60≤m ≤65,所以,m 的值为:60,61,62,63,64,65,即该队共有6种购买方案,当m =60时,W 最小,m =60时,W =20×60+7200=8400(元),答:该队共有6种购买方案,购买60个A 品牌30个B 品牌的总费用最低,最低费用是8400元.23.(10分)(2020•恩施州)如图1,AB 是⊙O 的直径,直线AM 与⊙O 相切于点A ,直线BN 与⊙O 相切于点B ,点C (异于点A )在AM 上,点D 在⊙O 上,且CD =CA ,延长CD 与BN 相交于点E ,连接AD 并延长交BN 于点F .(1)求证:CE 是⊙O 的切线;(2)求证:BE =EF ;(3)如图2,连接EO 并延长与⊙O 分别相交于点G 、H ,连接BH .若AB =6,AC =4,求tan ∠BHE .【解答】解:(1)如图1中,连接OD ,∵CD =CA ,∴∠CAD =∠CDA ,∵OA =OD∴∠OAD =∠ODA ,∵直线AM与⊙O相切于点A,∴∠CAO=∠CAD+∠OAD=90°,∴∠ODC=∠CDA+∠ODA=90°,∴CE是⊙O的切线.(2)如图2中,连接BD,∵OD=OB,∴∠ODB=∠OBD,∵CE是⊙O的切线,BF是⊙O的切线,∴∠OBD=∠ODE=90°,∴∠EDB=∠EBD,∴ED=EB,∵AM⊥AB,BN⊥AB,∴AM∥BN,∴∠CAD=∠BFD,∵∠CAD=∠CDA=∠EDF,∴∠BFD=∠EDF,∴EF=ED,∴BE=EF.(3)如图2中,过E点作EL⊥AM于L,则四边形ABEL是矩形,设BE=x,则CL=4﹣x,CE=4+x,∴(4+x)2=(4﹣x)2+62,解得:x =94,∴tan ∠BOE =BE OB =943=34, ∵∠BOE =2∠BHE ,∴tan ∠BOE =2tan∠BHE 1−tan 2∠BHE =34, 解得:tan ∠BHE =13或﹣3(﹣3不合题意舍去),∴tan ∠BHE =13.补充方法:如图2中,作HJ ⊥EB 交EB 的延长线于J .∵tab ∠BOE =BE OB =34, ∴可以假设BE =3k ,OB =4k ,则OE =5k ,∵OB ∥HJ ,∴OB HJ =OE EH =EB EJ , ∴4k HJ =5k 9k =3k EJ ,∴HJ =365k ,EJ =275k , ∴BJ =EJ ﹣BE =275k ﹣3k =125k∴tan ∠BHJ =BJ HJ =13, ∵∠BHE =∠OBE =∠BHJ ,∴tan ∠BHE =13.24.(12分)(2020•恩施州)如图1,抛物线y =−14x 2+bx +c 经过点C (6,0),顶点为B ,对称轴x =2与x 轴相交于点A ,D 为线段BC 的中点.(1)求抛物线的解析式;(2)P为线段BC上任意一点,M为x轴上一动点,连接MP,以点M为中心,将△MPC 逆时针旋转90°,记点P的对应点为E,点C的对应点为F.当直线EF与抛物线y=−14x2+bx+c只有一个交点时,求点M的坐标.(3)△MPC在(2)的旋转变换下,若PC=√2(如图2).①求证:EA=ED.②当点E在(1)所求的抛物线上时,求线段CM的长.【解答】解:(1)∵点C(6,0)在抛物线上,∴0=−14×36+6b+c,得到6b+c=9,又∵对称轴x=2,∴x=−b2a=−b2×(−14)=2,解得b=1,∴c=3,∴二次函数的解析式为y=−14x2+x+3;(2)当点M在点C的左侧时,如图2﹣1中:∵抛物线的解析式为y =−14x 2+x +3,对称轴为x =2,C (6,0)∴点A (2,0),顶点B (2,4),∴AB =AC =4,∴△ABC 是等腰直角三角形,∴∠1=45°;∵将△MPC 逆时针旋转90°得到△MEF ,∴FM =CM ,∠2=∠1=45°,设点M 的坐标为(m ,0),∴点F (m ,6﹣m ),又∵∠2=45°,∴直线EF 与x 轴的夹角为45°,∴设直线EF 的解析式为y =x +b ,把点F (m ,6﹣m )代入得:6﹣m =m +b ,解得:b =6﹣2m ,直线EF 的解析式为y =x +6﹣2m ,∵直线EF 与抛物线y =−14x 2+x +3只有一个交点,∴{y =x +6−2my =−14x 2+x +3, 整理得:14x 2+3−2m =0,∴△=b 2﹣4ac =0,解得m =32,点M 的坐标为(32,0).当点M 在点C 的右侧时,如下图:由图可知,直线EF 与x 轴的夹角仍是45°,因此直线EF 与抛物线y =−14x 2+x +3不可能只有一个交点.综上,点M 的坐标为(32,0). (3)①当点M 在点C 的左侧时,如下图,过点P 作PG ⊥x 轴于点G ,过点E 作EH ⊥x 轴于点H ,∵PC =√2,由(2)知∠BCA =45°,∴PG =GC =1,∴点G (5,0),设点M 的坐标为(m ,0),∵将△MPC 逆时针旋转90°得到△MEF ,∴EM =PM ,∵∠HEM +∠EMH =∠GMP +∠EMH =90°,∴∠HEM =∠GMP ,在△EHM 和△MGP 中,{∠EHM =∠MGP∠HEM =∠GMP EM =MP,∴△EHM ≌△MGP (AAS ),∴EH =MG =5﹣m ,HM =PG =1,∴点H (m ﹣1,0),∴点E 的坐标为(m ﹣1,5﹣m );∴EA =√(m −1−2)2+(5−m −0)2=√2m 2−16m +34, 又∵D 为线段BC 的中点,B (2,4),C (6,0), ∴点D (4,2),∴ED =√(m 2+(5−m −2)2=√2m 2−16m +34, ∴EA =ED .当点M 在点C 的右侧时,如下图:同理,点E 的坐标仍为(m ﹣1,5﹣m ),因此EA =ED . ②当点E 在(1)所求的抛物线y =−14x 2+x +3上时, 把E (m ﹣1,5﹣m )代入,整理得:m 2﹣10m +13=0, 解得:m =5+2√3或m =5−2√3,∴CM =2√3−1或CM =1+2√3.。