三．解答题（本题有7个小题，共66分）解答应写出文字说明，证明过程或推演步骤．如果觉得有的题目有点困难，那么把自己能写出的解答写出一部分也可以．

17．（2013杭州）如图，四边形ABCD是矩形，用直尺和圆规作出∠A的平分线与BC边的垂直平分线的交点Q（不写作法，保留作图痕迹）．连结QD，在新图形中，你发现了什么？请写出一条．

考点：作图—复杂作图．

分析：根据角平分线的作法以及线段垂直平分线的作法得出Q点位置，进而利用垂直平分线的作法得出答案即可．

解答：解：如图所示：发现：DQ=AQ或者∠QAD=∠QDA等等．

点评：此题主要考查了复杂作图以及线段垂直平分线的作法和性质等知识，熟练应用其性质得出系等量关系是解题关键．　

18．（2013杭州）当x满足条件时，求出方程x2﹣2x﹣4=0的根．

考点：解一元二次方程-公式法；解一元一次不等式组．

分析：通过解一元一次方程组求得2＜x＜4．然后利用求根公式x=求得方程程x2﹣2x﹣4=0的根，由x的取值范围来取舍该方程的根．

解答：解：由求得

，

则2＜x＜4．

解方程x2﹣2x﹣4=0可得x1=1+，x2=1﹣，

∵2＜＜3，

∴3＜1+＜4，符合题意

∴x=1+．

点评：本题考查了解一元二次方程﹣﹣公式法，解一元一次不等式组．要会熟练运用公式法求得一元二次方程的解．　

19．（2013杭州）如图，在等腰梯形ABCD中，AB∥DC，线段AG，BG分别交CD于点E，F，DE=CF．

求证：△GAB是等腰三角形．

考点：等腰梯形的性质；全等三角形的判定与性质；等腰三角形的判定．

专题：证明题．

分析：由在等腰梯形ABCD中，AB∥DC，DE=CF，利用SAS，易证得△ADE≌△BCF，即可得∠DAE=∠CBF，则可得∠GAB=∠GBA，然后由等角对等边，证得：△GAB是等腰三角形．

解答：证明：∵在等腰梯形中ABCD中，AD=BC，

∴∠D=∠C，∠DAB=∠CBA，

在△ADE和△BCF中，

，

∴△ADE≌△BCF（SAS），

∴∠DAE=∠CBF，

∴∠GAB=∠GBA，

∴GA=GB，

即△GAB为等腰三角形．

点评：此题考查了等腰梯形的性质、全等三角形的判定与性质以及等腰三角形的判定．此题难度不大，注意掌握数形结合思想的应用．　

20．（2013杭州）已知抛物线y1=ax2+bx+c（a≠0）与x轴相交于点A，B（点A，B在原点O两侧），与y轴相交于点C，且点A，C在一次函数y2=x+n的图象上，线段AB长为16，线段OC长为8，当y1随着x的增大而减小时，求自变量x的取值范围．

考点：二次函数的性质；抛物线与x轴的交点．

专题：分类讨论．

分析：根据OC的长度确定出n的值为8或﹣8，然后分①n=8时求出点A的坐标，然后确定抛物线开口方向向下并求出点B的坐标，再求出抛物线的对称轴解析式，然后根据二次函数的增减性求出x的取值范围；②n=﹣8时求出点A的坐标，然后确定抛物线开口方向向上并求出点B的坐标，再求出抛物线的对称轴解析式，然后根据二次函数的增减性求出x的取值范围．

解答：解：根据OC长为8可得一次函数中的n的值为8或﹣8．

分类讨论：①n=8时，易得A（﹣6，0）如图1，

∵抛物线经过点A、C，且与x轴交点A、B在原点的两侧，

∴抛物线开口向下，则a＜0，

∵AB=16，且A（﹣6，0），

∴B（10，0），而A、B关于对称轴对称，

∴对称轴直线x==2，

要使y1随着x的增大而减小，则a＜0，

∴x＞2；

（2）n=﹣8时，易得A（6，0），如图2，

∵抛物线过A、C两点，且与x轴交点A，B在原点两侧，

∴抛物线开口向上，则a＞0，

∵AB=16，且A（6，0），

∴B（﹣10，0），而A、B关于对称轴对称，

∴对称轴直线x==﹣2，

要使y1随着x的增大而减小，且a＞0，

∴x＜﹣2．

点评：本题考查了二次函数的性质，主要利用了一次函数图象上的点的坐标特征，二次函数的增减性，难点在于要分情况讨论．　

21．（2013杭州）某班有50位学生，每位学生都有一个序号，将50张编有学生序号（从1号到50号）的卡片（除序号不同外其它均相同打乱顺序重新排列，从中任意抽取1张卡片

（1）在序号中，是20的倍数的有：20，40，能整除20的有：1，2，4，5，10（为了不重复计数，20只计一次），求取到的卡片上序号是20的倍数或能整除20的概率；

（2）若规定：取到的卡片上序号是k（k是满足1≤k≤50的整数），则序号是k的倍数或能整除k（不重复计数）的学生能参加某项活动，这一规定是否公平？请说明理由；

（3）请你设计一个规定，能公平地选出10位学生参加某项活动，并说明你的规定是符合要求的．

考点：游戏公平性．

分析：（1）由在序号中，是20的倍数的有：20，40，能整除20的有：1，2，4，5，10（为了不重复计数，20只计一次），直接利用概率公式求解即可求得答案；

（2）由无论k取何值，都能被1整除，则序号为1的学生被抽中的概率为1，即100%，而很明显抽到其他序号学生概率不为100%．可知此游戏不公平；

（3）可设计为：先抽出一张，记下数字，然后放回．若下一次抽到的数字与之前抽到过的重复，则不记数，放回，重新抽取．不断重复，直至抽满10个不同的数字为止．

解答：解：（1）∵在序号中，是20的倍数的有：20，40，能整除20的有：1，2，4，5，10（为了不重复计数，20只计一次），

∴是20倍数或者能整除20的数有7个，

则取到的卡片上序号是20的倍数或能整除20的概率为：；

（2）不公平，

∵无论k取何值，都能被1整除，则序号为1的学生被抽中的概率为1，即100%，

而很明显抽到其他序号学生概率不为100%．

∴不公平；

（3）先抽出一张，记下数字，然后放回．若下一次抽到的数字与之前抽到过的重复，则不记数，放回，重新抽取．不断重复，直至抽满10个不同的数字为止．

（为保证每个数字每次被抽到的概率都是）

点评：本题考查的是游戏公平性的判断．判断游戏公平性就要计算每个事件的概率，概率相等就公平，否则就不公平．　

22．（2013杭州）（1）先求解下列两题：①如图①，点B，D在射线AM上，点C，E在射线AN上，且AB=BC=CD=DE，已知∠EDM=84°，求∠A的度数；

②如图②，在直角坐标系中，点A在y轴正半轴上，AC∥x轴，点B，C的横坐标都是3，且BC=2，点D在AC上，且横坐标为1，若反比例函数的图象经过点B，D，求k的值．

（2）解题后，你发现以上两小题有什么共同点？请简单地写出．

考点：等腰三角形的性质；反比例函数图象上点的坐标特征．

分析：（1）①根据等边对等角可得∠A=∠BCA，∠CBD=∠BDC，∠ECD=∠CED，再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可得∠A+∠BCA=∠CBD，∠A+∠CDB=∠ECD，∠A+∠CED=∠EDM，然后用∠A表示出∠EDM，计算即可求解；

②先根据反比例函数图象上的点的坐标特征表示出点B的坐标，再表示出点C的坐标，然后根据AC∥x轴可得点C、D的纵坐标相同，从而表示出点D的坐标，再代入反比例函数解析式进行计算即可得解．

（2）从数学思想上考虑解答．

解答：解：（1）①∵AB=BC=CD=DE，

∴∠A=∠BCA，∠CBD=∠BDC，∠ECD=∠CED，

根据三角形的外角性质，∠A+∠BCA=∠CBD，∠A+∠CDB=∠ECD，∠A+∠CED=∠EDM，

又∵∠EDM=84°，

∴∠A+3∠A=84°，

解得，∠A=21°；

②∵点B在反比例函数y=图象上，点B，C的横坐标都是3，

∴点B（3，），

∵BC=3，

∴点C（3，+2），

∵AC∥x轴，点D在AC上，且横坐标为1，

∴A（1，+2），

∵点A也在反比例函数图象上，

∴+2=k，

解得，k=3；

（2）用已知的量通过关系去表达未知的量，使用转换的思维和方法．（开放题）

点评：本题考查了等腰三角形两底角相等的性质，三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质，以及反比例函数图象上点的坐标特征，是基础题．　

23．（2013杭州）如图，已知正方形ABCD的边长为4，对称中心为点P，点F为BC边上一个动点，点E在AB边上，且满足条件∠EPF=45°，图中两块阴影部分图形关于直线AC成轴对称，设它们的面积和为S1．

（1）求证：∠APE=∠CFP；

（2）设四边形CMPF的面积为S2，CF=x，．

①求y关于x的函数解析式和自变量x的取值范围，并求出y的最大值；

②当图中两块阴影部分图形关于点P成中心对称时，求y的值．

考点：四边形综合题．

分析：（1）利用正方形与三角形的相关角之间的关系可以证明结论；

（2）本问关键是求出y与x之间的函数解析式．

①首先分别用x表示出S1与S2，然后计算出y与x的函数解析式．这是一个二次函数，求出其最大值；

②注意中心对称、轴对称的几何性质．

解答：（1）证明：∵∠EPF=45°，

∴∠APE+∠FPC=180°﹣45°=135°；

而在△PFC中，由于PF为正方形ABCD的对角线，则∠PCF=45°，

则∠CFP+∠FPC=180°﹣45°=135°，

∴∠APE=∠CFP．

（2）解：①∵∠APE=∠CFP，且∠FCP=∠PAE=45°，

∴△APE∽△CPF，则．

而在正方形ABCD中，AC为对角线，则AC=AB=，

又∵P为对称中心，则AP=CP=，

∴AE===．

如图，过点P作PH⊥AB于点H，PG⊥BC于点G，

P为AC中点，则PH∥BC，且PH=BC=2，同理PG=2．

S△APE==×2×=，

∵阴影部分关于直线AC轴对称，

∴△APE与△APN也关于直线AC对称，

则S四边形AEPN=2S△APE=；

而S2=2S△PFC=2×=2x，

∴S1=S正方形ABCD﹣S四边形AEPN﹣S2=16﹣﹣2x，

∴y===+﹣1．

∵E在AB上运动，F在BC上运动，且∠EPF=45°，

∴2≤x≤4．

令=a，则y=﹣8a2+8a﹣1，当a==，即x=2时，y取得最大值．

而x=2在x的取值范围内，代入x=2，则y最大=4﹣2﹣1=1．

∴y关于x的函数解析式为：y=+﹣1（2≤x≤4），y的最大值为1．

②图中两块阴影部分图形关于点P成中心对称，

而此两块图形也关于直线AC成轴对称，则阴影部分图形自身关于直线BD对称，

则EB=BF，即AE=FC，

∴=x，解得x=，

代入x=，得y=﹣2．

点评：本题是代数几何综合题，考查了正方形的性质、相似三角形、二次函数的解析式与最值、几何变换（轴对称与中心对称）、图形面积的计算等知识点，涉及的考点较多，有一定的难度．本题重点与难点在于求出y与x的函数解析式，在计算几何图形面积时涉及大量的计算，需要细心计算避免出错．　

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