2015年山東省日照市中考數(shù)學(xué)試卷(解析版)

2015年山東省日照市中考數(shù)學(xué)試卷一、選擇題（1-8小題每小題3分，9-12小題每小題3分）1．（3分）下面四個(gè)圖形分別是節(jié)能、節(jié)水、低碳和綠色食品標(biāo)志，是軸對(duì)稱(chēng)圖形的是（）A． B． C． D．2．（3分）的算術(shù)平方根是（）A．2 B．±2 C． D．±3．（3分）計(jì)算（﹣a3）2的結(jié)果是（）A．a(chǎn)5 B．﹣a5 C．a(chǎn)6 D．﹣a64．（3分）某市測(cè)得一周PM2.5的日均值（單位：微克/立方米）如下：31，30，34，35，36，34，31，對(duì)這組數(shù)據(jù)下列說(shuō)法正確的是（）A．眾數(shù)是35 B．中位數(shù)是34 C．平均數(shù)是35 D．方差是65．（3分）小紅在觀察由一些相同小立方塊搭成的幾何體時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的主視圖、俯視圖、左視圖均為如圖，則構(gòu)成該幾何體的小立方塊的個(gè)數(shù)有（）A．3個(gè) B．4個(gè) C．5個(gè) D．6個(gè)6．（3分）小明在學(xué)習(xí)了正方形之后，給同桌小文出了道題，從下列四個(gè)條件：①AB=BC，②∠ABC=90°，③AC=BD，④AC⊥BD中選兩個(gè)作為補(bǔ)充條件，使?ABCD為正方形（如圖），現(xiàn)有下列四種選法，你認(rèn)為其中錯(cuò)誤的是（）A．①② B．②③ C．①③ D．②④7．（3分）不等式組的解集在數(shù)軸上表示正確的是（）A． B． C． D．8．（3分）如圖，等腰直角△ABC中，AB=AC=8，以AB為直徑的半圓O交斜邊BC于D，則陰影部分面積為（結(jié)果保留π）（）A．24﹣4π B．32﹣4π C．32﹣8π D．169．（4分）某縣大力推進(jìn)義務(wù)教育均衡發(fā)展，加強(qiáng)學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，計(jì)劃用三年時(shí)間對(duì)全縣學(xué)校的設(shè)施和設(shè)備進(jìn)行全面改造，2014年縣政府已投資5億元人民幣，若每年投資的增長(zhǎng)率相同，預(yù)計(jì)2016年投資7.2億元人民幣，那么每年投資的增長(zhǎng)率為（）A．20% B．40% C．﹣20% D．30%10．（4分）如圖，在直角△BAD中，延長(zhǎng)斜邊BD到點(diǎn)C，使DC=BD，連接AC，若tanB=，則tan∠CAD的值（）A． B． C． D．11．（4分）觀察下列各式及其展開(kāi)式：（a+b）2=a2+2ab+b2（a+b）3=a3+3a2b+3ab2+b3（a+b）4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4（a+b）5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5…請(qǐng)你猜想（a+b）10的展開(kāi)式第三項(xiàng)的系數(shù)是（）A．36 B．45 C．55 D．6612．（4分）如圖是拋物線(xiàn)y1=ax2+bx+c（a≠0）圖象的一部分，拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo)A（1，3），與x軸的一個(gè)交點(diǎn)B（4，0），直線(xiàn)y2=mx+n（m≠0）與拋物線(xiàn)交于A，B兩點(diǎn)，下列結(jié)論：①2a+b=0；②abc＞0；③方程ax2+bx+c=3有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根；④拋物線(xiàn)與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)是（﹣1，0）；⑤當(dāng)1＜x＜4時(shí)，有y2＜y1，其中正確的是（）A．①②③ B．①③④ C．①③⑤ D．②④⑤二、填空題（每小題4分，共16分）13．（4分）若=3﹣x，則x的取值范圍是．14．（4分）邊長(zhǎng)為1的一個(gè)正方形和一個(gè)等邊三角形如圖擺放，則△ABC的面積為．15．（4分）如果m，n是兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)，且滿(mǎn)足m2﹣m=3，n2﹣n=3，那么代數(shù)式2n2﹣mn+2m+2015=．16．（4分）如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，四邊形ODEF和四邊形ABCD都是正方形，點(diǎn)F在x軸的正半軸上，點(diǎn)C在邊DE上，反比例函數(shù)y=（k≠0，x＞0）的圖象過(guò)點(diǎn)B，E．若AB=2，則k的值為．三、解答題17．（9分）（1）先化簡(jiǎn)，再求值：（+1），其中a=；（2）已知關(guān)于x，y的二元一次方程組的解滿(mǎn)足x+y=0，求實(shí)數(shù)m的值．18．（9分）為進(jìn)一步推廣“陽(yáng)光體育”大課間活動(dòng)，某中學(xué)對(duì)已開(kāi)設(shè)的A實(shí)心球，B立定跳遠(yuǎn)，C跑步，D跳繩四種活動(dòng)項(xiàng)目的學(xué)生喜歡情況進(jìn)行調(diào)查，隨機(jī)抽取了部分學(xué)生，并將調(diào)查結(jié)果繪制成圖1，圖2的統(tǒng)計(jì)圖，請(qǐng)結(jié)合圖中的信息解答下列問(wèn)題：（1）請(qǐng)計(jì)算本次調(diào)查中喜歡“跑步”的學(xué)生人數(shù)和所占百分比，并將兩個(gè)統(tǒng)計(jì)圖補(bǔ)充完整；（2）隨機(jī)抽取了5名喜歡“跑步”的學(xué)生，其中有3名女生，2名男生，現(xiàn)從這5名學(xué)生中任意抽取2名學(xué)生，請(qǐng)用畫(huà)樹(shù)狀圖或列表的方法，求出剛好抽到同性別學(xué)生的概率．19．（10分）如圖1所示，某乘客乘高速列車(chē)從甲地經(jīng)過(guò)乙地到丙地，列車(chē)勻速行駛，圖2為列車(chē)離乙地路程y（千米）與行駛時(shí)間x（小時(shí)）時(shí)間的函數(shù)關(guān)系圖象．（1）填空：甲、丙兩地距離千米．（2）求高速列車(chē)離乙地的路程y與行駛時(shí)間x之間的函數(shù)關(guān)系式，并寫(xiě)出x的取值范圍．20．（10分）如圖，已知，在△ABC中，CA=CB，∠ACB=90°，E，F(xiàn)分別是CA，CB邊的三等分點(diǎn)，將△ECF繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)α角（0°＜α＜90°），得到△MCN，連接AM，BN．（1）求證：AM=BN；（2）當(dāng)MA∥CN時(shí)，試求旋轉(zhuǎn)角α的余弦值．21．（12分）閱讀資料：如圖1，在平面之間坐標(biāo)系xOy中，A，B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A（x1，y1），B（x2，y2），由勾股定理得AB2=|x2﹣x1|2+|y2﹣y1|2，所以A，B兩點(diǎn)間的距離為AB=．我們知道，圓可以看成到圓心距離等于半徑的點(diǎn)的集合，如圖2，在平面直角坐標(biāo)系xoy中，A（x，y）為圓上任意一點(diǎn)，則A到原點(diǎn)的距離的平方為OA2=|x﹣0|2+|y﹣0|2，當(dāng)⊙O的半徑為r時(shí)，⊙O的方程可寫(xiě)為：x2+y2=r2．問(wèn)題拓展：如果圓心坐標(biāo)為P（a，b），半徑為r，那么⊙P的方程可以寫(xiě)為．綜合應(yīng)用：如圖3，⊙P與x軸相切于原點(diǎn)O，P點(diǎn)坐標(biāo)為（0，6），A是⊙P上一點(diǎn)，連接OA，使tan∠POA=，作PD⊥OA，垂足為D，延長(zhǎng)PD交x軸于點(diǎn)B，連接AB．①證明AB是⊙P的切線(xiàn)；②是否存在到四點(diǎn)O，P，A，B距離都相等的點(diǎn)Q？若存在，求Q點(diǎn)坐標(biāo)，并寫(xiě)出以Q為圓心，以O(shè)Q為半徑的⊙Q的方程；若不存在，說(shuō)明理由．22．（14分）如圖，拋物線(xiàn)y=x2+mx+n與直線(xiàn)y=﹣x+3交于A，B兩點(diǎn)，交x軸于D，C兩點(diǎn)，連接AC，BC，已知A（0，3），C（3，0）．（Ⅰ）求拋物線(xiàn)的解析式和tan∠BAC的值；（Ⅱ）在（Ⅰ）條件下：（1）P為y軸右側(cè)拋物線(xiàn)上一動(dòng)點(diǎn)，連接PA，過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥PA交y軸于點(diǎn)Q，問(wèn)：是否存在點(diǎn)P使得以A，P，Q為頂點(diǎn)的三角形與△ACB相似？若存在，請(qǐng)求出所有符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．（2）設(shè)E為線(xiàn)段AC上一點(diǎn)（不含端點(diǎn)），連接DE，一動(dòng)點(diǎn)M從點(diǎn)D出發(fā)，沿線(xiàn)段DE以每秒一個(gè)單位速度運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)，再沿線(xiàn)段EA以每秒個(gè)單位的速度運(yùn)動(dòng)到A后停止，當(dāng)點(diǎn)E的坐標(biāo)是多少時(shí)，點(diǎn)M在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中用時(shí)最少？

2015年山東省日照市中考數(shù)學(xué)試卷參考答案與試題解析一、選擇題（1-8小題每小題3分，9-12小題每小題3分）1．（3分）下面四個(gè)圖形分別是節(jié)能、節(jié)水、低碳和綠色食品標(biāo)志，是軸對(duì)稱(chēng)圖形的是（）A． B． C． D．【分析】根據(jù)軸對(duì)稱(chēng)圖形的概念求解．【解答】解：A、不是軸對(duì)稱(chēng)圖形，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、不是軸對(duì)稱(chēng)圖形，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、不是軸對(duì)稱(chēng)圖形，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、是軸對(duì)稱(chēng)圖形，故本選項(xiàng)正確．故選：D．2．（3分）的算術(shù)平方根是（）A．2 B．±2 C． D．±【分析】先求得的值，再繼續(xù)求所求數(shù)的算術(shù)平方根即可．【解答】解：∵=2，而2的算術(shù)平方根是，∴的算術(shù)平方根是，故選：C．3．（3分）計(jì)算（﹣a3）2的結(jié)果是（）A．a(chǎn)5 B．﹣a5 C．a(chǎn)6 D．﹣a6【分析】根據(jù)冪的乘方和積的乘方的運(yùn)算法則求解．【解答】解：（﹣a3）2=a6．故選：C．4．（3分）某市測(cè)得一周PM2.5的日均值（單位：微克/立方米）如下：31，30，34，35，36，34，31，對(duì)這組數(shù)據(jù)下列說(shuō)法正確的是（）A．眾數(shù)是35 B．中位數(shù)是34 C．平均數(shù)是35 D．方差是6【分析】根據(jù)眾數(shù)、平均數(shù)、中位數(shù)和方差的計(jì)算公式分別進(jìn)行計(jì)算即可得出答案．【解答】解：A、31和34出現(xiàn)了2次，出現(xiàn)的次數(shù)最多，則眾數(shù)是31和34，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、把這組數(shù)據(jù)從小到大排列，最中間的數(shù)是34，則中位數(shù)是34，故本選項(xiàng)錯(cuò)正確；C、這組數(shù)據(jù)的平均數(shù)是：（31+30+34+35+36+34+31）÷7=33，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、這組數(shù)據(jù)的方差是：[2（31﹣33）2+（30﹣33）2+2（34﹣33）2+（35﹣33）2+（36﹣33）2]=，故本選項(xiàng)錯(cuò)誤；故選：B．5．（3分）小紅在觀察由一些相同小立方塊搭成的幾何體時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的主視圖、俯視圖、左視圖均為如圖，則構(gòu)成該幾何體的小立方塊的個(gè)數(shù)有（）A．3個(gè) B．4個(gè) C．5個(gè) D．6個(gè)【分析】根據(jù)主視圖、左視圖、俯視圖是分別從物體正面、左面和上面看，所得到的圖形．【解答】解：從俯視圖發(fā)現(xiàn)有3個(gè)立方體，從左視圖發(fā)現(xiàn)第二層最多有1個(gè)立方塊，則構(gòu)成該幾何體的小立方塊的個(gè)數(shù)有4個(gè)；故選：B．6．（3分）小明在學(xué)習(xí)了正方形之后，給同桌小文出了道題，從下列四個(gè)條件：①AB=BC，②∠ABC=90°，③AC=BD，④AC⊥BD中選兩個(gè)作為補(bǔ)充條件，使?ABCD為正方形（如圖），現(xiàn)有下列四種選法，你認(rèn)為其中錯(cuò)誤的是（）A．①② B．②③ C．①③ D．②④【分析】利用矩形、菱形、正方形之間的關(guān)系與區(qū)別，結(jié)合正方形的判定方法分別判斷得出即可．【解答】解：A、∵四邊形ABCD是平行四邊形，當(dāng)①AB=BC時(shí)，平行四邊形ABCD是菱形，當(dāng)②∠ABC=90°時(shí)，菱形ABCD是正方形，故此選項(xiàng)正確，不合題意；B、∵四邊形ABCD是平行四邊形，∴當(dāng)②∠ABC=90°時(shí)，平行四邊形ABCD是矩形，當(dāng)AC=BD時(shí)，這是矩形的性質(zhì)，無(wú)法得出四邊形ABCD是正方形，故此選項(xiàng)錯(cuò)誤，符合題意；C、∵四邊形ABCD是平行四邊形，當(dāng)①AB=BC時(shí)，平行四邊形ABCD是菱形，當(dāng)③AC=BD時(shí)，菱形ABCD是正方形，故此選項(xiàng)正確，不合題意；D、∵四邊形ABCD是平行四邊形，∴當(dāng)②∠ABC=90°時(shí)，平行四邊形ABCD是矩形，當(dāng)④AC⊥BD時(shí)，矩形ABCD是正方形，故此選項(xiàng)正確，不合題意．故選：B．7．（3分）不等式組的解集在數(shù)軸上表示正確的是（）A． B． C． D．【分析】分別求出各不等式的解集，并在數(shù)軸上表示出來(lái)即可．【解答】解：，由①得，x≤﹣1，由②得，x＞﹣5，故﹣5＜x≤﹣1．在數(shù)軸上表示為：．故選：A．8．（3分）如圖，等腰直角△ABC中，AB=AC=8，以AB為直徑的半圓O交斜邊BC于D，則陰影部分面積為（結(jié)果保留π）（）A．24﹣4π B．32﹣4π C．32﹣8π D．16【分析】連接AD，因?yàn)椤鰽BC是等腰直角三角形，故∠ABD=45°，再由AB是圓的直徑得出∠ADB=90°，故△ABD也是等腰直角三角形，所以=，S陰影=S△ABC﹣S△ABD﹣S弓形AD由此可得出結(jié)論．【解答】解：連接AD，OD，∵等腰直角△ABC中，∴∠ABD=45°．∵AB是圓的直徑，∴∠ADB=90°，∴△ABD也是等腰直角三角形，∴=．∵AB=8，∴AD=BD=4，∴S陰影=S△ABC﹣S△ABD﹣S弓形AD=S△ABC﹣S△ABD﹣（S扇形AOD﹣S△ABD）=×8×8﹣×4×4﹣+××4×4=16﹣4π+8=24﹣4π．故選：A．9．（4分）某縣大力推進(jìn)義務(wù)教育均衡發(fā)展，加強(qiáng)學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，計(jì)劃用三年時(shí)間對(duì)全縣學(xué)校的設(shè)施和設(shè)備進(jìn)行全面改造，2014年縣政府已投資5億元人民幣，若每年投資的增長(zhǎng)率相同，預(yù)計(jì)2016年投資7.2億元人民幣，那么每年投資的增長(zhǎng)率為（）A．20% B．40% C．﹣20% D．30%【分析】首先設(shè)每年投資的增長(zhǎng)率為x．根據(jù)2014年縣政府已投資5億元人民幣，若每年投資的增長(zhǎng)率相同，預(yù)計(jì)2016年投資7.2億元人民幣，列方程求解．【解答】解：設(shè)每年投資的增長(zhǎng)率為x，根據(jù)題意，得：5（1+x）2=7.2，解得：x1=0.2=20%，x2=﹣2.2（舍去），故每年投資的增長(zhǎng)率為為20%．故選：A．10．（4分）如圖，在直角△BAD中，延長(zhǎng)斜邊BD到點(diǎn)C，使DC=BD，連接AC，若tanB=，則tan∠CAD的值（）A． B． C． D．【分析】延長(zhǎng)AD，過(guò)點(diǎn)C作CE⊥AD，垂足為E，由tanB=，即=，設(shè)AD=5x，則AB=3x，然后可證明△CDE∽△BDA，然后相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例可得：，進(jìn)而可得CE=x，DE=，從而可求tan∠CAD==．【解答】解：如圖，延長(zhǎng)AD，過(guò)點(diǎn)C作CE⊥AD，垂足為E，∵tanB=，即=，∴設(shè)AD=5x，則AB=3x，∵∠CDE=∠BDA，∠CED=∠BAD，∴△CDE∽△BDA，∴，∴CE=x，DE=，∴AE=，∴tan∠CAD==．故選：D．11．（4分）觀察下列各式及其展開(kāi)式：（a+b）2=a2+2ab+b2（a+b）3=a3+3a2b+3ab2+b3（a+b）4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4（a+b）5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5…請(qǐng)你猜想（a+b）10的展開(kāi)式第三項(xiàng)的系數(shù)是（）A．36 B．45 C．55 D．66【分析】歸納總結(jié)得到展開(kāi)式中第三項(xiàng)系數(shù)即可．【解答】解：（a+b）2=a2+2ab+b2；（a+b）3=a3+3a2b+3ab2+b3；（a+b）4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4；（a+b）5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5；（a+b）6=a6+6a5b+15a4b2+20a3b3+15a2b4+6ab5+b6；（a+b）7=a7+7a6b+21a5b2+35a4b3+35a3b4+21a2b5+7ab6+b7；第7個(gè)式子系數(shù)分別為：1，8，28，56，70，56，28，8，1；第8個(gè)式子系數(shù)分別為：1，9，36，84，126，126，84，36，9，1；第9個(gè)式子系數(shù)分別為：1，10，45，120，210，252，210，120，45，10，1，則（a+b）10的展開(kāi)式第三項(xiàng)的系數(shù)為45．故選：B．12．（4分）如圖是拋物線(xiàn)y1=ax2+bx+c（a≠0）圖象的一部分，拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo)A（1，3），與x軸的一個(gè)交點(diǎn)B（4，0），直線(xiàn)y2=mx+n（m≠0）與拋物線(xiàn)交于A，B兩點(diǎn)，下列結(jié)論：①2a+b=0；②abc＞0；③方程ax2+bx+c=3有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根；④拋物線(xiàn)與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)是（﹣1，0）；⑤當(dāng)1＜x＜4時(shí)，有y2＜y1，其中正確的是（）A．①②③ B．①③④ C．①③⑤ D．②④⑤【分析】根據(jù)拋物線(xiàn)對(duì)稱(chēng)軸方程對(duì)①進(jìn)行判斷；由拋物線(xiàn)開(kāi)口方向得到a＜0，由對(duì)稱(chēng)軸位置可得b＞0，由拋物線(xiàn)與y軸的交點(diǎn)位置可得c＞0，于是可對(duì)②進(jìn)行判斷；根據(jù)頂點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)③進(jìn)行判斷；根據(jù)拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性對(duì)④進(jìn)行判斷；根據(jù)函數(shù)圖象得當(dāng)1＜x＜4時(shí)，一次函數(shù)圖象在拋物線(xiàn)下方，則可對(duì)⑤進(jìn)行判斷．【解答】解：∵拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo)A（1，3），∴拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=﹣=1，∴2a+b=0，所以①正確；∵拋物線(xiàn)開(kāi)口向下，∴a＜0，∴b=﹣2a＞0，∵拋物線(xiàn)與y軸的交點(diǎn)在x軸上方，∴c＞0，∴abc＜0，所以②錯(cuò)誤；∵拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)坐標(biāo)A（1，3），∴x=1時(shí)，二次函數(shù)有最大值，∴方程ax2+bx+c=3有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根，所以③正確；∵拋物線(xiàn)與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為（4，0）而拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn)x=1，∴拋物線(xiàn)與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為（﹣2，0），所以④錯(cuò)誤；∵拋物線(xiàn)y1=ax2+bx+c與直線(xiàn)y2=mx+n（m≠0）交于A（1，3），B點(diǎn)（4，0）∴當(dāng)1＜x＜4時(shí)，y2＜y1，所以⑤正確．故選：C．二、填空題（每小題4分，共16分）13．（4分）若=3﹣x，則x的取值范圍是x≤3．【分析】根據(jù)二次根式的性質(zhì)得出3﹣x≥0，求出即可．【解答】解：∵=3﹣x，∴3﹣x≥0，解得：x≤3，故答案為：x≤3．14．（4分）邊長(zhǎng)為1的一個(gè)正方形和一個(gè)等邊三角形如圖擺放，則△ABC的面積為．【分析】過(guò)點(diǎn)C作CD和CE垂直正方形的兩個(gè)邊長(zhǎng)，再利用正方形和等邊三角形的性質(zhì)得出CE的長(zhǎng)，進(jìn)而得出△ABC的面積即可．【解答】解：過(guò)點(diǎn)C作CD和CE垂直正方形的兩個(gè)邊長(zhǎng)，如圖∵一個(gè)正方形和一個(gè)等邊三角形的擺放，∴四邊形DBEC是矩形，∴CE=DB=，∴△ABC的面積=AB?CE=×1×=，故答案為：．15．（4分）如果m，n是兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)，且滿(mǎn)足m2﹣m=3，n2﹣n=3，那么代數(shù)式2n2﹣mn+2m+2015=2026．【分析】由于m，n是兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)，且滿(mǎn)足m2﹣m=3，n2﹣n=3，可知m，n是x2﹣x﹣3=0的兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根．則根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系可知：m+n=1，mn=﹣3，又n2=n+3，利用它們可以化簡(jiǎn)2n2﹣mn+2m+2015=2（n+3）﹣mn+2m+2015=2n+6﹣mn+2m+2015=2（m+n）﹣mn+2021，然后就可以求出所求的代數(shù)式的值．【解答】解：由題意可知：m，n是兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)，且滿(mǎn)足m2﹣m=3，n2﹣n=3，所以m，n是x2﹣x﹣3=0的兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根，則根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系可知：m+n=1，mn=﹣3，又n2=n+3，則2n2﹣mn+2m+2015=2（n+3）﹣mn+2m+2015=2n+6﹣mn+2m+2015=2（m+n）﹣mn+2021=2×1﹣（﹣3）+2021=2+3+2021=2026．故答案為：2026．16．（4分）如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，四邊形ODEF和四邊形ABCD都是正方形，點(diǎn)F在x軸的正半軸上，點(diǎn)C在邊DE上，反比例函數(shù)y=（k≠0，x＞0）的圖象過(guò)點(diǎn)B，E．若AB=2，則k的值為6+2．【分析】設(shè)E（x，x），則B（2，x+2），根據(jù)反比例函數(shù)系數(shù)的幾何意義得出x2=2（x+2），求得E的坐標(biāo)，從而求得k的值．【解答】解：設(shè)E（x，x），∴B（2，x+2），∵反比例函數(shù)y=（k≠0，x＞0）的圖象過(guò)點(diǎn)B、E．∴x2=2（x+2），解得x1=1+，x2=1﹣（舍去），∴k=x2=6+2，故答案為6+2．三、解答題17．（9分）（1）先化簡(jiǎn)，再求值：（+1），其中a=；（2）已知關(guān)于x，y的二元一次方程組的解滿(mǎn)足x+y=0，求實(shí)數(shù)m的值．【分析】（1）先根據(jù)分式混合運(yùn)算的法則把原式進(jìn)行化簡(jiǎn)，再把a(bǔ)的值代入進(jìn)行計(jì)算即可；（2）先把m當(dāng)作已知條件求出x、y的值，再根據(jù)足x+y=0求出m的值即可．【解答】解：（1）原式=?=?=a﹣1，當(dāng)a=時(shí)，原式=﹣1；（2）解關(guān)于x，y的二元一次方程組得，∵x+y=0，∴2m﹣11+7﹣m=0，解得m=4．18．（9分）為進(jìn)一步推廣“陽(yáng)光體育”大課間活動(dòng)，某中學(xué)對(duì)已開(kāi)設(shè)的A實(shí)心球，B立定跳遠(yuǎn)，C跑步，D跳繩四種活動(dòng)項(xiàng)目的學(xué)生喜歡情況進(jìn)行調(diào)查，隨機(jī)抽取了部分學(xué)生，并將調(diào)查結(jié)果繪制成圖1，圖2的統(tǒng)計(jì)圖，請(qǐng)結(jié)合圖中的信息解答下列問(wèn)題：（1）請(qǐng)計(jì)算本次調(diào)查中喜歡“跑步”的學(xué)生人數(shù)和所占百分比，并將兩個(gè)統(tǒng)計(jì)圖補(bǔ)充完整；（2）隨機(jī)抽取了5名喜歡“跑步”的學(xué)生，其中有3名女生，2名男生，現(xiàn)從這5名學(xué)生中任意抽取2名學(xué)生，請(qǐng)用畫(huà)樹(shù)狀圖或列表的方法，求出剛好抽到同性別學(xué)生的概率．【分析】（1）用A的人數(shù)除以所占的百分比，即可求出調(diào)查的學(xué)生數(shù)；用抽查的總?cè)藬?shù)減去A、B、D的人數(shù)，求出喜歡“跑步”的學(xué)生人數(shù)，再除以被調(diào)查的學(xué)生數(shù)，求出所占的百分比，再畫(huà)圖即可；（2）用A表示女生，B表示男生，畫(huà)出樹(shù)形圖，再根據(jù)概率公式進(jìn)行計(jì)算即可．【解答】解：（1）根據(jù)題意得：15÷10%=150（名）．本項(xiàng)調(diào)查中喜歡“跑步”的學(xué)生人數(shù)是；150﹣15﹣45﹣30=60（人），所占百分比是：×100%=40%，畫(huà)圖如下：（2）用A表示女生，B表示男生，畫(huà)圖如下：共有20種情況，同性別學(xué)生的情況是8種，則剛好抽到同性別學(xué)生的概率是=．19．（10分）如圖1所示，某乘客乘高速列車(chē)從甲地經(jīng)過(guò)乙地到丙地，列車(chē)勻速行駛，圖2為列車(chē)離乙地路程y（千米）與行駛時(shí)間x（小時(shí)）時(shí)間的函數(shù)關(guān)系圖象．（1）填空：甲、丙兩地距離1050千米．（2）求高速列車(chē)離乙地的路程y與行駛時(shí)間x之間的函數(shù)關(guān)系式，并寫(xiě)出x的取值范圍．【分析】（1）根據(jù)函數(shù)圖形可得，甲、丙兩地距離為：900+150=1050（千米）；（2）分兩種情況：當(dāng)0≤x≤3時(shí)，設(shè)高速列車(chē)離乙地的路程y與行駛時(shí)間x之間的函數(shù)關(guān)系式為：y=kx+b，把（0，900），（3，0）代入得到方程組，即可解答；根據(jù)確定高速列出的速度為300（千米/小時(shí)），從而確定點(diǎn)A的坐標(biāo)為（3.5，150），當(dāng)3＜x≤3.5時(shí)，設(shè)高速列車(chē)離乙地的路程y與行駛時(shí)間x之間的函數(shù)關(guān)系式為：y=k1x+b1，把（3，0），（3.5，150）代入得到方程組，即可解答．【解答】解：（1）根據(jù)函數(shù)圖形可得，甲、丙兩地距離為：900+150=1050（千米），故答案為：1050．（2）當(dāng)0≤x≤3時(shí)，設(shè)高速列車(chē)離乙地的路程y與行駛時(shí)間x之間的函數(shù)關(guān)系式為：y=kx+b，把（0，900），（3，0）代入得：，解得：，∴y=﹣300x+900，高速列出的速度為：900÷3=300（千米/小時(shí)），150÷300=0.5（小時(shí)），3+0.5=3.5（小時(shí)）如圖2，點(diǎn)A的坐標(biāo)為（3.5，150）當(dāng)3＜x≤3.5時(shí)，設(shè)高速列車(chē)離乙地的路程y與行駛時(shí)間x之間的函數(shù)關(guān)系式為：y=k1x+b1，把（3，0），（3.5，150）代入得：，解得：，∴y=300x﹣900，∴y=．20．（10分）如圖，已知，在△ABC中，CA=CB，∠ACB=90°，E，F(xiàn)分別是CA，CB邊的三等分點(diǎn)，將△ECF繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)α角（0°＜α＜90°），得到△MCN，連接AM，BN．（1）求證：AM=BN；（2）當(dāng)MA∥CN時(shí)，試求旋轉(zhuǎn)角α的余弦值．【分析】（1）由CA=CB，E，F(xiàn)分別是CA，CB邊的三等分點(diǎn)，得CE=CF，根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)，CM=CE=CN=CF，∠ACM=∠BCN=α，證明△AMC≌△BNC即可；（2）當(dāng)MA∥CN時(shí)，∠ACN=∠CAM，由∠ACN+∠ACM=90°，得到∠CAM+∠ACM=90°，所以cosα==．【解答】解：（1）∵CA=CB，∠ACB=90°，E，F(xiàn)分別是CA，CB邊的三等分點(diǎn)，∴CE=CF，根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)，CM=CE=CN=CF，∠ACM=∠BCN=α，在△AMC和△BNC中，，∴△AMC≌△BNC，∴AM=BN；（2）∵M(jìn)A∥CN，∴∠ACN=∠CAM，∵∠ACN+∠ACM=90°，∴∠CAM+∠ACM=90°，∴∠AMC=90°，∴cosα===．21．（12分）閱讀資料：如圖1，在平面之間坐標(biāo)系xOy中，A，B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A（x1，y1），B（x2，y2），由勾股定理得AB2=|x2﹣x1|2+|y2﹣y1|2，所以A，B兩點(diǎn)間的距離為AB=．我們知道，圓可以看成到圓心距離等于半徑的點(diǎn)的集合，如圖2，在平面直角坐標(biāo)系xoy中，A（x，y）為圓上任意一點(diǎn)，則A到原點(diǎn)的距離的平方為OA2=|x﹣0|2+|y﹣0|2，當(dāng)⊙O的半徑為r時(shí)，⊙O的方程可寫(xiě)為：x2+y2=r2．問(wèn)題拓展：如果圓心坐標(biāo)為P（a，b），半徑為r，那么⊙P的方程可以寫(xiě)為（x﹣a）2+（y﹣b）2=r2．綜合應(yīng)用：如圖3，⊙P與x軸相切于原點(diǎn)O，P點(diǎn)坐標(biāo)為（0，6），A是⊙P上一點(diǎn)，連接OA，使tan∠POA=，作PD⊥OA，垂足為D，延長(zhǎng)PD交x軸于點(diǎn)B，連接AB．①證明AB是⊙P的切線(xiàn)；②是否存在到四點(diǎn)O，P，A，B距離都相等的點(diǎn)Q？若存在，求Q點(diǎn)坐標(biāo)，并寫(xiě)出以Q為圓心，以O(shè)Q為半徑的⊙Q的方程；若不存在，說(shuō)明理由．【分析】問(wèn)題拓展：設(shè)A（x，y）為⊙P上任意一點(diǎn)，則有AP=r，根據(jù)閱讀材料中的兩點(diǎn)之間距離公式即可求出⊙P的方程；綜合應(yīng)用：①由PO=PA，PD⊥OA可得∠OPD=∠APD，從而可證到△POB≌△PAB，則有∠POB=∠PAB．由⊙P與x軸相切于原點(diǎn)O可得∠POB=90°，即可得到∠PAB=90°，由此可得AB是⊙P的切線(xiàn)；②當(dāng)點(diǎn)Q在線(xiàn)段BP中點(diǎn)時(shí)，根據(jù)直角三角形斜邊上的中線(xiàn)等于斜邊的一半可得QO=QP=BQ=AQ．易證∠OBP=∠POA，則有tan∠OBP==．由P點(diǎn)坐標(biāo)可求出OP、OB．過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥OB于H，易證△BHQ∽△BOP，根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可求出QH、BH，進(jìn)而求出OH，就可得到點(diǎn)Q的坐標(biāo)，然后運(yùn)用問(wèn)題拓展中的結(jié)論就可解決問(wèn)題．【解答】解：?jiǎn)栴}拓展：設(shè)A（x，y）為⊙P上任意一點(diǎn)，∵P（a，b），半徑為r，∴AP2=（x﹣a）2+（y﹣b）2=r2．故答案為（x﹣a）2+（y﹣b）2=r2；綜合應(yīng)用：①∵PO=PA，PD⊥OA，∴∠OPD=∠APD．在△POB和△PAB中，，∴△POB≌△PAB，∴∠POB=∠PAB．∵⊙P與x軸相切于原點(diǎn)O，∴∠POB=90°，∴∠PAB=90°，∴AB是⊙P的切線(xiàn)；②存在到四點(diǎn)O，P，A，B距離都相等的點(diǎn)Q．當(dāng)點(diǎn)Q在線(xiàn)段BP中點(diǎn)時(shí)，∵∠POB=∠PAB=90°，∴QO=QP=BQ=AQ．此時(shí)點(diǎn)Q到四點(diǎn)O，P，A，B距離都相等．∵∠POB=90°，OA⊥PB，∴∠OBP=90°﹣∠DOB=∠POA，∴tan∠OBP==tan∠POA=．∵P點(diǎn)坐標(biāo)為（0，6），∴OP=6，OB=OP=8．過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥OB于H，如圖3，則有∠QHB=∠POB=90°，∴QH∥PO，∴△BHQ∽△BOP，∴===，∴QH=OP=3，BH=OB=4，∴OH=8﹣4=4，∴點(diǎn)Q的坐標(biāo)為（4，3），∴OQ==5，∴以Q為圓心，以O(shè)Q為半徑的⊙Q的方程為（x﹣4）2+（y﹣3）2=25．22．（14分）如圖，拋物線(xiàn)y=x2+mx+n與直線(xiàn)y=﹣x+3交于A，B兩點(diǎn)，交x軸于D，C兩點(diǎn)，連接AC，BC，已知A（0，3），C（3，0）．（Ⅰ）求拋物線(xiàn)的解析式和tan∠BAC的值；（Ⅱ）在（Ⅰ）條件下：（1）P為y軸右側(cè)拋物線(xiàn)上一動(dòng)點(diǎn)，連接PA，過(guò)點(diǎn)P作PQ⊥PA交y軸于點(diǎn)Q，問(wèn)：是否存在點(diǎn)P使得以A，P，Q為頂點(diǎn)的三角形與△ACB相似？若存在，請(qǐng)求出所有符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．（2）設(shè)E為線(xiàn)段AC上一點(diǎn)（不含端點(diǎn)），連接DE，一動(dòng)點(diǎn)M從點(diǎn)D出發(fā)，沿線(xiàn)段DE以每秒一個(gè)單位速度運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)，再沿線(xiàn)段EA以每秒個(gè)單位的速度運(yùn)動(dòng)到A后停止，當(dāng)點(diǎn)E的坐標(biāo)是多少時(shí)，點(diǎn)M在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中用時(shí)最少？【分析】（Ⅰ）只需把A、C兩點(diǎn)的坐標(biāo)代入y=x2+mx+n，就可得到拋物線(xiàn)的解析式，然后求出直線(xiàn)AB與拋物線(xiàn)的交點(diǎn)B的坐標(biāo)，利用勾股定理逆定理判斷出三角形ABC是直角三角形，從而得到∠ACB=90°，然后根據(jù)三角函數(shù)的定義就可求出tan∠BAC的值；（Ⅱ）（1）過(guò)點(diǎn)P作PG⊥y軸于G，則∠PGA=90°．設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為x，由P在y軸右側(cè)可得x＞0，則PG=x，易得∠APQ=∠ACB=90°．若點(diǎn)G在點(diǎn)A的下方，①當(dāng)∠PAQ=∠CAB時(shí)，△PAQ∽△CAB．此時(shí)可證得△PGA∽△BCA，根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可得AG=3PG=3x．則有P（x，3﹣3x），然后把P（x，3﹣3x）代入拋物線(xiàn)的解析式，就可求出點(diǎn)P的坐標(biāo)②當(dāng)∠PAQ=∠CBA時(shí)，△PAQ∽△CBA，同理，可求出點(diǎn)P的坐標(biāo)；若點(diǎn)G在點(diǎn)A的上方，同理，可求出點(diǎn)P的坐標(biāo)；（2）過(guò)點(diǎn)E作EN⊥y軸于N，如圖3．易得AE=EN，則點(diǎn)M在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中所用的時(shí)間可表示為+=DE+EN．作點(diǎn)D關(guān)于AC的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)D′，連接D′E，則有D′E=DE，D′C=DC，∠D′CA=∠DCA=45°，從而可得∠D′CD=90°，DE+EN=D′E+EN．根據(jù)兩點(diǎn)之間線(xiàn)段最短可得：當(dāng)D′、E、N三點(diǎn)共線(xiàn)時(shí)，DE+EN=D′E+EN最小．此時(shí)可證到四邊形OCD′N(xiāo)是矩形，從而有ND′=OC=3，ON=D′C=DC．然后求出點(diǎn)D的坐標(biāo)，從而得到OD、ON、NE的值，即可得到點(diǎn)E的坐標(biāo)．【解答】解：（Ⅰ）把A（0，3），C（3，0）代入y=x2+mx+n，得，解得：．∴拋物線(xiàn)的解析式為y=x2﹣x+3聯(lián)立，解得：或，∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為（4，1）．如圖1．∵C（3，0），B（4，1），A（0，3），∴AB2=20，BC2=2，AC2=18，∴BC2+AC2=AB2，∴△ABC是直角三角形，∴∠ACB=90°，∴tan∠BAC===；（Ⅱ）方法一：（1）存在點(diǎn)P，使得以A，P，Q為頂點(diǎn)的三角形與△ACB相似．過(guò)點(diǎn)P作PG⊥y軸于G，則∠PGA=90°．設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為x，由P在y軸右側(cè)可得x＞0，則PG=x．∵PQ⊥PA，∠ACB=90°，∴∠APQ=∠ACB=90°．若點(diǎn)G在點(diǎn)A的下方，①如圖2①，當(dāng)∠PAQ=∠CAB時(shí)，則△PAQ∽△CAB．∵∠PGA=∠ACB=90°，∠PAQ=∠CAB，∴△PGA∽△BCA，∴==．∴AG=3PG=3x．則P（x，3﹣3