25.(8分)(2013•徐州)如图,为了测量某风景区内一座塔AB的高度,小明分别在塔的对面一楼房CD的楼底C,楼顶D处,测得塔顶A的仰角为45°和30°,已知楼高CD为10m,求塔的高度(结果精确到0.1m).(参考数据:≈1.41,≈1.73)
考点: 解直角三角形的应用-仰角俯角问题.
专题: 应用题.
分析: 过点D作DE⊥AB于点E,设塔高AB=x,则AE=(x﹣10)m,在Rt△ADE中表示出DE,在Rt△ABC中表示出BC,再由DE=BC可建立方程,解出即可得出答案.
解答: 解:过点D作DE⊥AB于点E,得矩形DEBC,
设塔高AB=xm,则AE=(x﹣10)m,
在Rt△ADE中,∠ADE=30°,
则DE=(x﹣10)米,
在Rt△ABC中,∠ACB=45°,
则BC=AB=x,
由题意得,(x﹣10)=x,
解得:x=15+5≈23.7.即AB≈23.7米.
答:塔的高度为23.7米.
点评: 本题考查了解直角三角形的应用,解答本题的关键是构造直角三角形,利用三角函数的知识表示出相关线段,注意方程思想的运用.
26.(8分)(2013•徐州)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,翻折∠C,使点C落在斜边AB上某一点D处,折痕为EF(点E、F分别在边AC、BC上)
(1)若△CEF与△ABC相似.
①当AC=BC=2时,AD的长为 ;
②当AC=3,BC=4时,AD的长为 1.8或2.5 ;
(2)当点D是AB的中点时,△CEF与△ABC相似吗?请说明理由.
考点: 相似三角形的判定与性质;翻折变换(折叠问题).
分析: (1)若△CEF与△ABC相似.
①当AC=BC=2时,△ABC为等腰直角三角形;
②当AC=3,BC=4时,分两种情况:
(I)若CE:CF=3:4,如答图2所示,此时EF∥AB,CD为AB边上的高;
(II)若CF:CE=3:4,如答图3所示.由相似三角形角之间的关系,可以推出∠A=∠ECD与∠B=∠FCD,从而得到CD=AD=BD,即D点为AB的中点;
(2)当点D是AB的中点时,△CEF与△ABC相似.可以推出∠CFE=∠A,∠C=∠C,从而可以证明两个三角形相似.
解答: 解:(1)若△CEF与△ABC相似.
①当AC=BC=2时,△ABC为等腰直角三角形,如答图1所示.
此时D为AB边中点,AD=AC=.
②当AC=3,BC=4时,有两种情况:
(I)若CE:CF=3:4,如答图2所示.
∵CE:CF=AC:BC,∴EF∥BC.
由折叠性质可知,CD⊥EF,∴CD⊥AB,即此时CD为AB边上的高.
在Rt△ABC中,AC=3,BC=4,∴BC=5,∴cosA=.
AD=AC•cosA=3×=1.8;
(II)若CF:CE=3:4,如答图3所示.
∵△CEF∽△CAB,∴∠CEF=∠B.
由折叠性质可知,∠CEF+∠ECD=90°,
又∵∠A+∠B=90°,
∴∠A=∠ECD,∴AD=CD.
同理可得:∠B=∠FCD,CD=BD,
∴此时AD=AB=×5=2.5.
综上所述,当AC=3,BC=4时,AD的长为1.8或2.5.
(2)当点D是AB的中点时,△CEF与△ABC相似.理由如下:
如答图3所示,连接CD,与EF交于点Q.
∵CD是Rt△ABC的中线,∴CD=DB=AB,∴∠DCB=∠B.
由折叠性质可知,∠CQF=∠DQF=90°,∴∠DCB+∠CFE=90°,
∵∠B+∠A=90°,∴∠CFE=∠A,
又∵∠C=∠C,∴△CEF∽△CBA.
点评: 本题是几何综合题,考查了几何图形折叠问题和相似三角形的判定与性质.第(1)②问需要分两种情况分别计算,此处容易漏解,需要引起注意.
27.(10分)(2013•徐州)为增强公民的节约意识,合理利用天然气资源,某市自1月1日起对市区民用管道天然气价格进行调整,实行阶梯式气价,调整后的收费价格如表所示:
每月用气量 | 单价(元/m3) |
不超出75m3的部分 | 2.5 |
超出75m3不超出125m3的部分 | a |
超出125m3的部分 | a+0.25 |
(1)若甲用户3月份的用气量为60m3,则应缴费 150 元;
(2)若调价后每月支出的燃气费为y(元),每月的用气量为x(m3),y与x之间的关系如图所示,求a的值及y与x之间的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,若乙用户2、3月份共用1气175m3(3月份用气量低于2月份用气量),共缴费455元,乙用户2、3月份的用气量各是多少?
考点: 一次函数的应用.
分析: (1)根据单价×数量=总价就可以求出3月份应该缴纳的费用;
(2)结合统计表的数据)根据单价×数量=总价的关系建立方程就可以求出a值,再从0≤x≤75,75<x≤125和x>125运用待定系数法分别表示出y与x的函数关系式即可;
(3)设乙用户2月份用气xm3,则3月份用气(175﹣x)m3,分3种情况:x>125,175﹣x≤75时,75<x≤125,175﹣x≤75时,当75<x≤125,75<175﹣x≤125时分别建立方程求出其解就可以.
解答: 解:(1)由题意,得
60×2.5=150(元);
(2)由题意,得
a=(325﹣75×2.5)÷(125﹣75),
a=2.75,
∴a+0.25=3,
设OA的解析式为y1=k1x,则有
2.5×75=75k1,
∴k1=2.5,
∴线段OA的解析式为y1=2.5x(0≤x≤75);
设线段AB的解析式为y2=k2x+b,由图象,得
,
解得:,
∴线段AB的解析式为:y2=2.75x﹣18.75(75<x≤125);
(385﹣325)÷3=20,故C(145,385),设射线BC的解析式为y3=k3x+b1,由图象,得
,
解得:,
∴射线BC的解析式为y3=3x﹣50(x>125)
(3)设乙用户2月份用气xm3,则3月份用气(175﹣x)m3,
当x>125,175﹣x≤75时,
3x﹣50+2.5(175﹣x)=455,
解得:x=135,175﹣135=40,符合题意;
当75<x≤125,175﹣x≤75时,
2.75x﹣18.75+2.5(175﹣x)=455,
解得:x=145,不符合题意,舍去;
当75<x≤125,75<175﹣x≤125时,
2.75x﹣18.75+2.75(175﹣x)=455,此方程无解.
∴乙用户2、3月份的用气量各是135m3,40m3.
点评: 本题是一道一次函数的综合试题,考查了单价×数量=总价的运用,待定系数法求一次函数的解析式的运用,分段函数的运用,分类讨论思想在解实际问题的运用,解答时求出函数的解析式是关键.
28.(10分)(2013•徐州)如图,二次函数y=x2+bx﹣的图象与x轴交于点A(﹣3,0)和点B,以AB为边在x轴上方作正方形ABCD,点P是x轴上一动点,连接DP,过点P作DP的垂线与y轴交于点E.
(1)请直接写出点D的坐标: (﹣3,4) ;
(2)当点P在线段AO(点P不与A、O重合)上运动至何处时,线段OE的长有最大值,求出这个最大值;
(3)是否存在这样的点P,使△PED是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标及此时△PED与正方形ABCD重叠部分的面积;若不存在,请说明理由.
考点: 二次函数综合题.
分析: (1)将点A的坐标代入二次函数的解析式求得其解析式,然后求得点B的坐标即可求得正方形ABCD的边长,从而求得点D的纵坐标;
(2)PA=t,OE=l,利用△DAP∽△POE得到比例式,从而得到有关两个变量的二次函数,求最值即可;
(3)分点P位于y轴左侧和右侧两种情况讨论即可得到重叠部分的面积.
解答: 解:(1)(﹣3,4);
(2)设PA=t,OE=l
由∠DAP=∠POE=∠DPE=90°得△DAP∽△POE
∴
∴l=﹣+=﹣(t﹣)2+
∴当t=时,l有最大值
即P为AO中点时,OE的最大值为;
(3)存在.
①点P点在y轴左侧时,P点的坐标为(﹣4,0)
由△PAD∽△OEG得OE=PA=1
∴OP=OA+PA=4
∵△ADG∽△OEG
∴AG:GO=AD:OE=4:1
∴AG==
∴重叠部分的面积==
②当P点在y轴右侧时,P点的坐标为(4,0),
此时重叠部分的面积为
点评: 本题考查了二次函数的综合知识,与二次函数的最值结合起来,题目的难度较大.