资源描述
湖北省襄阳市市级名校2024-2025学年中考数学试题模拟卷(3)
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.已知⊙O的半径为10,圆心O到弦AB的距离为5,则弦AB所对的圆周角的度数是( )
A.30° B.60° C.30°或150° D.60°或120°
2.﹣23的相反数是( )
A.﹣8 B.8 C.﹣6 D.6
3.一艘轮船和一艘渔船同时沿各自的航向从港口O出发,如图所示,轮船从港口O沿北偏西20°的方向行60海里到达点M处,同一时刻渔船已航行到与港口O相距80海里的点N处,若M、N两点相距100海里,则∠NOF的度数为( )
A.50° B.60° C.70° D.80°
4.下表是某校合唱团成员的年龄分布.
年龄/岁
13
14
15
16
频数
5
15
x
对于不同的x,下列关于年龄的统计量不会发生改变的是( )
A.众数、中位数 B.平均数、中位数 C.平均数、方差 D.中位数、方差
5.下列关于事件发生可能性的表述,正确的是( )
A.事件:“在地面,向上抛石子后落在地上”,该事件是随机事件
B.体育彩票的中奖率为10%,则买100张彩票必有10张中奖
C.在同批次10000件产品中抽取100件发现有5件次品,则这批产品中大约有500件左右的次品
D.掷两枚硬币,朝上的一面是一正面一反面的概率为
6.下列由左边到右边的变形,属于因式分解的是( ).
A.(x+1)(x-1)=x2-1
B.x2-2x+1=x(x-2)+1
C.a2-b2=(a+b)(a-b)
D.mx+my+nx+ny=m(x+y)+n(x+y)
7.如图所示的图形为四位同学画的数轴,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
8.已知,则的值是
A.60 B.64 C.66 D.72
9.某机构调查显示,深圳市20万初中生中,沉迷于手机上网的初中生约有16000人,则这部分沉迷于手机上网的初中生数量,用科学记数法可表示为( )
A.1.6×104人 B.1.6×105人 C.0.16×105人 D.16×103人
10.化简÷的结果是( )
A. B. C. D.2(x+1)
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)
11.一个圆锥的高为3,侧面展开图是半圆,则圆锥的侧面积是_________
12.如图,已知,,则________.
13.如图,在等腰△ABC中,AB=AC,BC边上的高AD=6cm,腰AB上的高CE=8cm,则BC=_____cm
14.一机器人以0.2m/s的速度在平地上按下图中的步骤行走,那么该机器人从开始到停止所需时间为__s.
15.计算:的结果为_____.
16.每年农历五月初五为端午节,中国民间历来有端午节吃粽子、赛龙舟的习俗.某班同学为了更好地了解某社区居民对鲜肉粽(A)豆沙粽(B)小枣粽(C)蛋黄粽(D)的喜爱情况,对该社区居民进行了随机抽样调查,并将调查情况绘制成如下两幅统计图(尚不完整).
分析图中信息,本次抽样调查中喜爱小枣粽的人数为________;若该社区有10000人,估计爱吃鲜肉粽的人数约为________.
三、解答题(共8题,共72分)
17.(8分)已知:如图,一次函数与反比例函数的图象有两个交点和,过点作轴,垂足为点;过点作轴,垂足为点,且,连接.
求,,的值;求四边形的面积.
18.(8分)如图,四边形ABCD的四个顶点分别在反比例函数y=与y=(x>0,0<m<n)的图象上,对角线BD∥y轴,且BD⊥AC于点P.已知点B的横坐标为1.
(1)当m=1,n=20时.
①若点P的纵坐标为2,求直线AB的函数表达式.
②若点P是BD的中点,试判断四边形ABCD的形状,并说明理由.
(2)四边形ABCD能否成为正方形?若能,求此时m,n之间的数量关系;若不能,试说明理由.
19.(8分)如图1,反比例函数(x>0)的图象经过点A(,1),射线AB与反比例函数图象交于另一点B(1,a),射线AC与y轴交于点C,∠BAC=75°,AD⊥y轴,垂足为D.
(1)求k的值;
(2)求tan∠DAC的值及直线AC的解析式;
(3)如图2,M是线段AC上方反比例函数图象上一动点,过M作直线l⊥x轴,与AC相交于点N,连接CM,求△CMN面积的最大值.
20.(8分)综合与实践﹣﹣﹣折叠中的数学
在学习完特殊的平行四边形之后,某学习小组针对矩形中的折叠问题进行了研究.
问题背景:
在矩形ABCD中,点E、F分别是BC、AD 上的动点,且BE=DF,连接EF,将矩形ABCD沿EF折叠,点C落在点C′处,点D落在点D′处,射线EC′与射线DA相交于点M.
猜想与证明:
(1)如图1,当EC′与线段AD交于点M时,判断△MEF的形状并证明你的结论;
操作与画图:
(2)当点M与点A重合时,请在图2中作出此时的折痕EF和折叠后的图形(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹,标注相应的字母);
操作与探究:
(3)如图3,当点M在线段DA延长线上时,线段C′D'分别与AD,AB交于P,N两点时,C′E与AB交于点Q,连接MN 并延长MN交EF于点O.
求证:MO⊥EF 且MO平分EF;
(4)若AB=4,AD=4,在点E由点B运动到点C的过程中,点D'所经过的路径的长为 .
21.(8分)在平面直角坐标系中,函数()的图象经过点(4,1),直线与图象交于点,与轴交于点.求的值;横、纵坐标都是整数的点叫做整点.记图象在点,之间的部分与线段,,围成的区域(不含边界)为.
①当时,直接写出区域内的整点个数;
②若区域内恰有4个整点,结合函数图象,求的取值范围.
22.(10分)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D为AB边上一点,连接CD,过点A作AE⊥CD于点E,且交BC于点F,AG平分∠BAC交CD于点G.
求证:BF=AG.
23.(12分)为了解某市市民“绿色出行”方式的情况,某校数学兴趣小组以问卷调查的形式,随机调查了某市部分出行市民的主要出行方式(参与问卷调查的市民都只从以下五个种类中选择一类),并将调查结果绘制成如下不完整的统计图.
种类
A
B
C
D
E
出行方式
共享单车
步行
公交车
的士
私家车
根据以上信息,回答下列问题:
(1)参与本次问卷调查的市民共有 人,其中选择B类的人数有 人;
(2)在扇形统计图中,求A类对应扇形圆心角α的度数,并补全条形统计图;
(3)该市约有12万人出行,若将A,B,C这三类出行方式均视为“绿色出行”方式,请估计该市“绿色出行”方式的人数.
24.如图①,AB是⊙O的直径,CD为弦,且AB⊥CD于E,点M为上一动点(不包括A,B两点),射线AM与射线EC交于点F.
(1)如图②,当F在EC的延长线上时,求证:∠AMD=∠FMC.
(2)已知,BE=2,CD=1.
①求⊙O的半径;
②若△CMF为等腰三角形,求AM的长(结果保留根号).
参考答案
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1、D
【解析】
【分析】由图可知,OA=10,OD=1.根据特殊角的三角函数值求出∠AOB的度数,再根据圆周定理求出∠C的度数,再根据圆内接四边形的性质求出∠E的度数即可.
【详解】由图可知,OA=10,OD=1,
在Rt△OAD中,
∵OA=10,OD=1,AD==,
∴tan∠1=,∴∠1=60°,
同理可得∠2=60°,
∴∠AOB=∠1+∠2=60°+60°=120°,
∴∠C=60°,
∴∠E=180°-60°=120°,
即弦AB所对的圆周角的度数是60°或120°,
故选D.
【点睛】本题考查了圆周角定理、圆内接四边形的对角互补、解直角三角形的应用等,正确画出图形,熟练应用相关知识是解题的关键.
2、B
【解析】
∵=﹣8,﹣8的相反数是8,∴的相反数是8,
故选B.
3、C
【解析】
解:∵OM=60海里,ON=80海里,MN=100海里,
∴OM2+ON2=MN2,
∴∠MON=90°,
∵∠EOM=20°,
∴∠NOF=180°﹣20°﹣90°=70°.
故选C.
本题考查直角三角形的判定,掌握方位角的定义及勾股定理逆定理是本题的解题关键.
4、A
【解析】
由频数分布表可知后两组的频数和为10,即可得知总人数,结合前两组的频数知出现次数最多的数据及第15、16个数据的平均数,可得答案.
【详解】
由题中表格可知,年龄为15岁与年龄为16岁的频数和为,则总人数为,故该组数据的众数为14岁,中位数为(岁),所以对于不同的x,关于年龄的统计量不会发生改变的是众数和中位数,故选A.
本题主要考查频数分布表及统计量的选择,由表中数据得出数据的总数是根本,熟练掌握平均数、中位数、众数及方差的定义和计算方法是解题的关键.
5、C
【解析】
根据随机事件,必然事件的定义以及概率的意义对各个小题进行判断即可.
【详解】
解:A. 事件:“在地面,向上抛石子后落在地上”,该事件是必然事件,故错误.
B. 体育彩票的中奖率为10%,则买100张彩票可能有10张中奖,故错误.
C. 在同批次10000件产品中抽取100件发现有5件次品,则这批产品中大约有500件左右的次品,正确.
D. 掷两枚硬币,朝上的一面是一正面一反面的概率为,故错误.
故选:C.
考查必然事件,随机事件的定义以及概率的意义,概率=所求情况数与总情况数之比.
6、C
【解析】
因式分解是把一个多项式化为几个整式的积的形式,据此进行解答即可.
【详解】
解:A、B、D三个选项均不是把一个多项式化为几个整式的积的形式,故都不是因式分解,只有C选项符合因式分解的定义,
故选择C.
本题考查了因式分解的定义,牢记定义是解题关键.
7、D
【解析】
根据数轴三要素:原点、正方向、单位长度进行判断.
【详解】
A选项图中无原点,故错误;
B选项图中单位长度不统一,故错误;
C选项图中无正方向,故错误;
D选项图形包含数轴三要素,故正确;
故选D.
本题考查数轴的画法,熟记数轴三要素是解题的关键.
8、A
【解析】
将代入原式,计算可得.
【详解】
解:当时,
原式
,
故选A.
本题主要考查分式的加减法,解题的关键是熟练掌握完全平方公式.
9、A
【解析】
科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值>10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【详解】
用科学记数法表示16000,应记作1.6×104,
故选A.
此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
10、A
【解析】
原式利用除法法则变形,约分即可得到结果.
【详解】
原式=•(x﹣1)=.
故选A.
本题考查了分式的乘除法,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)
11、18π
【解析】解:设圆锥的半径为 ,母线长为 .则
解得
12、65°
【解析】
根据两直线平行,同旁内角互补求出∠3,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列式计算即可得解.
【详解】
∵m∥n,∠1=105°,
∴∠3=180°−∠1=180°−105°=75°
∴∠α=∠2−∠3=140°−75°=65°
故答案为:65°.
此题考查平行线的性质,解题关键在于利用同旁内角互补求出∠3.
13、
【解析】
根据三角形的面积公式求出=,根据等腰三角形的性质得到BD=DC=BC,根据勾股定理列式计算即可.
【详解】
∵AD是BC边上的高,CE是AB边上的高,
∴AB•CE=BC•AD,
∵AD=6,CE=8,
∴=,
∴=,
∵AB=AC,AD⊥BC,
∴BD=DC=BC,
∵AB2−BD2=AD2,
∴AB2=BC2+36,即BC2=BC2+36,
解得:BC=.
故答案为:.
本题考查的是等腰三角形的性质、勾股定理的应用和三角形面积公式的应用,根据三角形的面积公式求出腰与底的比是解题的关
14、240
【解析】
根据图示,得出机器人的行走路线是沿着一个正八边形的边长行走一周,是解决本题的关键,考察了计算多边形的周长,本题中由于机器人最后必须回到起点,可知此机器人一共转了360°,我们可以计算机器人所转的回数,即360°÷45°=8,则机器人的行走路线是沿着一个正八边形的边长行走一周,故机器人一共行走6×8=48m,根据时间=路程÷速度,即可得出结果.
本题解析: 依据题中的图形,可知机器人一共转了360°,
∵360°÷45°=8,
∴机器人一共行走6×8=48m.
∴该机器人从开始到停止所需时间为48÷0.2=240s.
15、
【解析】
分析:根据二次根式的性质先化简,再合并同类二次根式即可.
详解:原式=3-5=﹣2.
点睛:此题主要考查了二次根式的加减,灵活利用二次根式的化简是解题关键,比较简单.
16、120人, 3000人
【解析】
根据B的人数除以占的百分比得到调查的总人数,再用总人数减去A、B、D的人数得到本次抽样调查中喜爱小枣粽的人数;利用该社区的总人数×爱吃鲜肉粽的人数所占的百分比得出结果.
【详解】
调查的总人数为:60÷10%=600(人),本次抽样调查中喜爱小枣粽的人数为:600﹣180﹣60﹣240=120(人);
若该社区有10000人,估计爱吃鲜肉粽的人数约为:100003000(人).
故答案为120人;3000人.
本题考查了条形统计图和扇形统计图的综合运用.读懂统计图,从不同的统计图中得到必要的信息是解决问题的关键.条形统计图能清楚地表示出每个项目的数据;扇形统计图直接反映部分占总体的百分比大小.也考查了利用样本估计总体.
三、解答题(共8题,共72分)
17、(1),,.(2)6
【解析】
(1)用代入法可求解,用待定系数法求解;(2)延长,交于点,则.根据求解.
【详解】
解:(1)∵点在上,
∴,
∵点在上,且,
∴.
∵过,两点,
∴,
解得,
∴,,.
(2)如图,延长,交于点,则.
∵轴,轴,
∴,,
∴,,
∴
.
∴四边形的面积为6.
考核知识点:反比例函数和一次函数的综合运用.数形结合分析问题是关键.
18、(1)①直线AB的解析式为y=﹣x+3;理由见解析;②四边形ABCD是菱形,(2)四边形ABCD能是正方形,理由见解析.
【解析】分析:(1)①先确定出点A,B坐标,再利用待定系数法即可得出结论;
②先确定出点D坐标,进而确定出点P坐标,进而求出PA,PC,即可得出结论;
(2)先确定出B(1,),进而得出A(1-t,+t),即:(1-t)(+t)=m,即可得出点D(1,8-),即可得出结论.
详解:(1)①如图1,
∵m=1,
∴反比例函数为y=,当x=1时,y=1,
∴B(1,1),
当y=2时,
∴2=,
∴x=2,
∴A(2,2),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴直线AB的解析式为y=-x+3;
②四边形ABCD是菱形,
理由如下:如图2,
由①知,B(1,1),
∵BD∥y轴,
∴D(1,5),
∵点P是线段BD的中点,
∴P(1,3),
当y=3时,由y=得,x=,
由y=得,x=,
∴PA=1-=,PC=-1=,
∴PA=PC,
∵PB=PD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∵BD⊥AC,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)四边形ABCD能是正方形,
理由:当四边形ABCD是正方形,
∴PA=PB=PC=PD,(设为t,t≠0),
当x=1时,y==,
∴B(1,),
∴A(1-t,+t),
∴(1-t)(+t)=m,
∴t=1-,
∴点D的纵坐标为+2t=+2(1-)=8-,
∴D(1,8-),
∴1(8-)=n,
∴m+n=2.
点睛:此题是反比例函数综合题,主要考查了待定系数法,平行四边形的判定,菱形的判定和性质,正方形的性质,判断出四边形ABCD是平行四边形是解本题的关键.
19、(1);(2),;(3)
【解析】
试题分析:(1)根据反比例函数图象上点的坐标特征易得k=2;
(2)作BH⊥AD于H,如图1,根据反比例函数图象上点的坐标特征确定B点坐标为(1,2),则AH=2﹣1,BH=2﹣1,可判断△ABH为等腰直角三角形,所以∠BAH=45°,得到∠DAC=∠BAC﹣∠BAH=30°,根据特殊角的三角函数值得tan∠DAC=;由于AD⊥y轴,则OD=1,AD=2,然后在Rt△OAD中利用正切的定义可计算出CD=2,易得C点坐标为(0,﹣1),于是可根据待定系数法求出直线AC的解析式为y=x﹣1;
(3)利用M点在反比例函数图象上,可设M点坐标为(t,)(0<t<2),由于直线l⊥x轴,与AC相交于点N,得到N点的横坐标为t,利用一次函数图象上点的坐标特征得到N点坐标为(t, t﹣1),则MN=﹣t+1,根据三角形面积公式得到S△CMN=•t•(﹣t+1),再进行配方得到S=﹣(t﹣)2+(0<t<2),最后根据二次函数的最值问题求解.
试题解析:(1)把A(2,1)代入y=,得k=2×1=2;
(2)作BH⊥AD于H,如图1,
把B(1,a)代入反比例函数解析式y=,得a=2,
∴B点坐标为(1,2),
∴AH=2﹣1,BH=2﹣1,
∴△ABH为等腰直角三角形,∴∠BAH=45°,
∵∠BAC=75°,∴∠DAC=∠BAC﹣∠BAH=30°,
∴tan∠DAC=tan30°=;
∵AD⊥y轴,∴OD=1,AD=2,∵tan∠DAC==,
∴CD=2,∴OC=1,
∴C点坐标为(0,﹣1),
设直线AC的解析式为y=kx+b,
把A(2,1)、C(0,﹣1)代入得 ,解得 ,
∴直线AC的解析式为y=x﹣1;
(3)设M点坐标为(t,)(0<t<2),
∵直线l⊥x轴,与AC相交于点N,∴N点的横坐标为t,∴N点坐标为(t, t﹣1),
∴MN=﹣(t﹣1)=﹣t+1,
∴S△CMN=•t•(﹣t+1)=﹣t2+t+=﹣(t﹣)2+(0<t<2),
∵a=﹣<0,∴当t=时,S有最大值,最大值为.
20、(1)△MEF是等腰三角形(2)见解析(3)证明见解析(4)
【解析】
(1)由AD∥BC,可得∠MFE=∠CEF,由折叠可得,∠MEF=∠CEF,依据∠MFE=∠MEF,即可得到ME=MF,进而得出△MEF是等腰三角形;
(2)作AC的垂直平分线,即可得到折痕EF,依据轴对称的性质,即可得到D'的位置;
(3)依据△BEQ≌△D'FP,可得PF=QE,依据△NC'P≌△NAP,可得AN=C'N,依据Rt△MC'N≌Rt△MAN,可得∠AMN=∠C'MN,进而得到△MEF是等腰三角形,依据三线合一,即可得到MO⊥EF 且MO平分EF;
(4)依据点D'所经过的路径是以O为圆心,4为半径,圆心角为240°的扇形的弧,即可得到点D'所经过的路径的长.
【详解】
(1)△MEF是等腰三角形.
理由:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠MFE=∠CEF,
由折叠可得,∠MEF=∠CEF,
∴∠MFE=∠MEF,
∴ME=MF,
∴△MEF是等腰三角形.
(2)折痕EF和折叠后的图形如图所示:
(3)如图,
∵FD=BE,
由折叠可得,D'F=DF,
∴BE=D'F,
在△NC'Q和△NAP中,∠C'NQ=∠ANP,∠NC'Q=∠NAP=90°,
∴∠C'QN=∠APN,
∵∠C'QN=∠BQE,∠APN=∠D'PF,
∴∠BQE=∠D'PF,
在△BEQ和△D'FP中,
,
∴△BEQ≌△D'FP(AAS),
∴PF=QE,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,
∴AD﹣FD=BC﹣BE,
∴AF=CE,
由折叠可得,C'E=EC,
∴AF=C'E,
∴AP=C'Q,
在△NC'Q和△NAP中,
,
∴△NC'P≌△NAP(AAS),
∴AN=C'N,
在Rt△MC'N和Rt△MAN中,
,
∴Rt△MC'N≌Rt△MAN(HL),
∴∠AMN=∠C'MN,
由折叠可得,∠C'EF=∠CEF,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠AFE=∠FEC,
∴∠C'EF=∠AFE,
∴ME=MF,
∴△MEF是等腰三角形,
∴MO⊥EF 且MO平分EF;
(4)在点E由点B运动到点C的过程中,点D'所经过的路径是以O为圆心,4为半径,圆心角为240°的扇形的弧,如图:
故其长为L=.
故答案为.
此题是四边形综合题,主要考查了折叠问题与菱形的判定与性质、弧长计算公式,等腰三角形的判定与性质以及全等三角形的判定与性质的综合应用,熟练掌握等腰三角形的判定定理和性质定理是解本题的关键.
21、(1)4;(2)①3个.(1,0),(2,0),(3,0).②或.
【解析】
分析:(1)根据点(4,1)在()的图象上,即可求出的值;
(2)①当时,根据整点的概念,直接写出区域内的整点个数即可.
②分.当直线过(4,0)时,.当直线过(5,0)时,.当直线过(1,2)时,.当直线过(1,3)时四种情况进行讨论即可.
详解:(1)解:∵点(4,1)在()的图象上.
∴,
∴.
(2)① 3个.(1,0),(2,0),(3,0).
② .当直线过(4,0)时:,解得
.当直线过(5,0)时:,解得
.当直线过(1,2)时:,解得
.当直线过(1,3)时:,解得
∴综上所述:或.
点睛:属于反比例函数和一次函数的综合题,考查待定系数法求反比例函数解析式,一次函数的图象与性质,掌握整点的概念是解题的关键,注意分类讨论思想在解题中的应用.
22、见解析
【解析】
根据角平分线的性质和直角三角形性质求∠BAF=∠ACG.进一步证明△ABF≌△CAG,从而证明BF=AG.
【详解】
证明:∵∠BAC=90°,,AB=AC,∴∠B=∠ACB=45°,
又∵AG平分∠BAC,∴∠GAC=∠BAC=45°,
又∵∠BAC=90°,AE⊥CD,
∴∠BAF+∠ADE=90°,∠ACG +∠ADE=90°,
∴∠BAF=∠ACG. 又∵AB=CA,
∴
∴△ABF≌△CAG(ASA),
∴BF=AG
此题重点考查学生对三角形全等证明的理解,熟练掌握两三角形全等的证明是解题的关键.
23、(1)800,240;(2)补图见解析;(3)9.6万人.
【解析】
试题分析:(1)由C类别人数及其百分比可得总人数,总人数乘以B类别百分比即可得;
(2)根据百分比之和为1求得A类别百分比,再乘以360°和总人数可分别求得;
(3)总人数乘以样本中A、B、C三类别百分比之和可得答案.
试题解析:(1)本次调查的市民有200÷25%=800(人),
∴B类别的人数为800×30%=240(人),
故答案为800,240;
(2)∵A类人数所占百分比为1﹣(30%+25%+14%+6%)=25%,
∴A类对应扇形圆心角α的度数为360°×25%=90°,A类的人数为800×25%=200(人),
补全条形图如下:
(3)12×(25%+30%+25%)=9.6(万人),
答:估计该市“绿色出行”方式的人数约为9.6万人.
考点:1、条形统计图;2、用样本估计总体;3、统计表;4、扇形统计图
24、(1)详见解析;(2)2;②1或
【解析】
(1)想办法证明∠AMD=∠ADC,∠FMC=∠ADC即可解决问题;
(2)①在Rt△OCE中,利用勾股定理构建方程即可解决问题;
②分两种情形讨论求解即可.
【详解】
解:(1)证明:如图②中,连接AC、AD.
∵AB⊥CD,
∴CE=ED,
∴AC=AD,
∴∠ACD=∠ADC,
∵∠AMD=∠ACD,
∴∠AMD=∠ADC,
∵∠FMC+∠AMC=110°,∠AMC+∠ADC=110°,
∴∠FMC=∠ADC,
∴∠FMC=∠ADC,
∴∠FMC=∠AMD.
(2)解:①如图②﹣1中,连接OC.设⊙O的半径为r.
在Rt△OCE中,∵OC2=OE2+EC2,
∴r2=(r﹣2)2+42,
∴r=2.
②∵∠FMC=∠ACD>∠F,
∴只有两种情形:MF=FC,FM=MC.
如图③中,当FM=FC时,易证明CM∥AD,
∴,
∴AM=CD=1.
如图④中,当MC=MF时,连接MO,延长MO交AD于H.
∵∠MFC=∠MCF=∠MAD,∠FMC=∠AMD,
∴∠ADM=∠MAD,
∴MA=MD,
∴,
∴MH⊥AD,AH=DH,
在Rt△AED中,AD=,
∴AH=,
∵tan∠DAE=,
∴OH=,
∴MH=2+,
在Rt△AMH中,AM=.
本题考查了圆的综合题:熟练掌握与圆有关的性质、圆的内接正方形的性质和旋转的性质;灵活利用全等三角形的性质;会利用面积的和差计算不规则几何图形的面积.
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