23.(8分)(2013?张家界)阅读材料:求1+2+2+2+2+…+2的值.
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解:设S=1+2+2+2+2+…+2+2,将等式两边同时乘以2得:
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2S=2+2+2+2+2+…+2+2
2014
将下式减去上式得2S﹣S=2﹣1
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即S=2﹣1
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即1+2+2+2+2+…+2=2﹣1 请你仿照此法计算:
(1)1+2+2+2+2+…+2
234n
(2)1+3+3+3+3+…+3(其中n为正整数). 考点: 同底数幂的乘法. 专题: 计算题. 23410分析: (1)设S=1+2+2+2+2+…+2,两边乘以2后得到关系式,与已知等式相减,变形即可求出所求式子的值; (2)同理即可得到所求式子的值. 23410解答: 解:(1)设S=1+2+2+2+2+…+2, 将等式两边同时乘以2得2S=2+2+2+2+…+2+2, 1111将下式减去上式得:2S﹣S=2﹣1,即S=2﹣1, 2341011则1+2+2+2+2+…+2=2﹣1; (2)设S=1+3+3+3+3+…+3, 234nn+1两边乘以3得:3S=3+3+3+3+…+3+3, n+1n+1下式减去上式得:3S﹣S=3﹣1,即S=(3﹣1), 234nn+1则1+3+3+3+3+…+3=(3﹣1). 点评: 此题考查了同底数幂的乘法,弄清题中的技巧是解本题的关键. 24.(10分)(2013?张家界)如图,△ABC中,点O是边AC上一个动点,过O作直线MN∥BC.设MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F. (1)求证:OE=OF;
(2)若CE=12,CF=5,求OC的长;
(3)当点O在边AC上运动到什么位置时,四边形AECF是矩形?并说明理由.
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3
4
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考点: 矩形的判定;平行线的性质;等腰三角形的判定与性质;直角三角形斜边上的中线. 分析: (1)根据平行线的性质以及角平分线的性质得出∠1=∠2,∠3=∠4,进而得出答案; (2)根据已知得出∠2+∠4=∠5+∠6=90°,进而利用勾股定理求出EF的长,即可得出CO的长; (3)根据平行四边形的判定以及矩形的判定得出即可. 解答: (1)证明:∵MN交∠ACB的平分线于点E,交∠ACB的外角平分线于点F,
∴∠2=∠5,4=∠6, ∵MN∥BC, ∴∠1=∠5,3=∠6, ∴∠1=∠2,∠3=∠4, ∴EO=CO,FO=CO, ∴OE=OF; (2)解:∵∠2=∠5,∠4=∠6, ∴∠2+∠4=∠5+∠6=90°, ∵CE=12,CF=5, ∴EF==13, ∴OC=EF=6.5; (3)答:当点O在边AC上运动到AC中点时,四边形AECF是矩形. 证明:当O为AC的中点时,AO=CO, ∵EO=FO, ∴四边形AECF是平行四边形, ∵∠ECF=90°, ∴平行四边形AECF是矩形. 点评: 此题主要考查了矩形的判定、平行四边形的判定和直角三角形的判定等知识,根据已知得出∠ECF=90°是解题关键. 25.(12分)(2013?张家界)如图,抛物线y=ax+bx+c(a≠0)的图象过点C(0,1),顶点为Q(2,3),点D在x轴正半轴上,且OD=OC. (1)求直线CD的解析式; (2)求抛物线的解析式;
(3)将直线CD绕点C逆时针方向旋转45°所得直线与抛物线相交于另一点E,求证:△CEQ∽△CDO;
(4)在(3)的条件下,若点P是线段QE上的动点,点F是线段OD上的动点,问:在P点和F点移动过程中,△PCF的周长是否存在最小值?若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
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考点: 二次函数综合题. 分析: (1)利用待定系数法求出直线解析式; (2)利用待定系数法求出抛物线的解析式; (3)关键是证明△CEQ与△CDO均为等腰直角三角形; (4)如答图②所示,作点C关于直线QE的对称点C′,作点C关于x轴的对称点C″,连接C′C″,交OD于点F,交QE于点P,则△PCF即为符合题意的周长最小的三角形,由轴对称的性质可知,△PCF的周长等于线段C′C″的长度. 利用轴对称的性质、两点之间线段最短可以证明此时△PCF的周长最小. 如答图③所示,利用勾股定理求出线段C′C″的长度,即△PCF周长的最小值. 解答: 解:(1)∵C(0,1),OD=OC,∴D点坐标为(1,0). 设直线CD的解析式为y=kx+b(k≠0), 将C(0,1),D(1,0)代入得:解得:b=1,k=﹣1, ∴直线CD的解析式为:y=﹣x+1. (2)设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)+3, 将C(0,1)代入得:1=a×(﹣2)+3,解得a=∴y=(x﹣2)+3=222, . x+2x+1. 2 (3)证明:由题意可知,∠ECD=45°, ∵OC=OD,且OC⊥OD,∴△OCD为等腰直角三角形,∠ODC=45°, ∴∠ECD=∠ODC,∴CE∥x轴,则点C、E关于对称轴(直线x=2)对称, ∴点E的坐标为(4,1). 如答图①所示,设对称轴(直线x=2)与CE交于点F,则F(2,1), ∴ME=CM=QM=2,∴△QME与△QMC均为等腰直角三角形,∴∠QEC=∠QCE=45°. 又∵△OCD为等腰直角三角形,∴∠ODC=∠OCD=45°, ∴∠QEC=∠QCE=∠ODC=∠OCD=45°, ∴△CEQ∽△CDO. (4)存在. 如答图②所示,作点C关于直线QE的对称点C′,作点C关于x轴的对称点C″,
连接C′C″,交OD于点F,交QE于点P,则△PCF即为符合题意的周长最小的三角形,由轴对称的性质可知,△PCF的周长等于线段C′C″的长度. (证明如下:不妨在线段OD上取异于点F的任一点F′,在线段QE上取异于点P的任一点P′,连接F′C″,F′P′,P′C′. 由轴对称的性质可知,△P′CF′的周长=F′C″+F′P′+P′C′; 而F′C″+F′P′+P′C′是点C′,C″之间的折线段, 由两点之间线段最短可知:F′C″+F′P′+P′C′>C′C″, 即△P′CF′的周长大于△PCE的周长.) 如答图③所示,连接C′E, ∵C,C′关于直线QE对称,△QCE为等腰直角三角形, ∴△QC′E为等腰直角三角形, ∴△CEC′为等腰直角三角形, ∴点C′的坐标为(4,5); ∵C,C″关于x轴对称,∴点C″的坐标为(﹣1,0). 过点C′作C′N⊥y轴于点N,则NC′=4,NC″=4+1+1=6, 在Rt△C′NC″中,由勾股定理得:C′C″===. . 综上所述,在P点和F点移动过程中,△PCF的周长存在最小值,最小值为
点评: 本题是中考压轴题,综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、相似三角形、等腰直角三角形、勾股定理、轴对称的性质等重要知识点,涉及考点较多,有一点的难度.本题难点在于第(4)问,如何充分利用轴对称的性质确定△PCF周长最小时的几何图形,是解答本题的关键.