化简：-优题课

先化简，再求值： ${(x + 1)}^{2} + (2 + x) (2 - x)$ ，其中 $x = 1$ ．

如图，在 $Rt Δ ABC$ 中，点 $P$ 为斜边 $BC$ 上一动点，将 $ΔABP$ 沿直线 $AP$ 折叠，使得点 $B$ 的对应点为 $B'$ ，连接 $AB'$ ， $CB'$ ， $BB'$ ， $PB'$ ．

（1）如图①，若 $PB' ⊥ AC$ ，证明： $PB' = AB'$ ．

（2）如图②，若 $AB = AC$ ， $BP = 3 PC$ ，求 $\cos ∠ B' AC$ 的值．

（3）如图③，若 $∠ ACB = 30 °$ ，是否存在点 $P$ ，使得 $AB = CB'$ ．若存在，求此时 $\frac{PC}{BC}$ 的值；若不存在，请说明理由．

如图，在平面直角坐标系中，抛物线 $C : y = a x^{2} + bx + c (a \neq 0)$ 经过点 $(1, 1)$ 和 $(4, 1)$ ．

（1）求抛物线 $C$ 的对称轴．

（2）当 $a = - 1$ 时，将抛物线 $C$ 向左平移2个单位，再向下平移1个单位，得到抛物线 $C_{1}$ ．

①求抛物线 $C_{1}$ 的解析式．

②设抛物线 $C_{1}$ 与 $x$ 轴交于 $A$ ， $B$ 两点（点 $A$ 在点 $B$ 的右侧），与 $y$ 轴交于点 $C$ ，连接 $BC$ ．点 $D$ 为第一象限内抛物线 $C_{1}$ 上一动点，过点 $D$ 作 $DE ⊥ OA$ 于点 $E$ ．设点 $D$ 的横坐标为 $m$ ．是否存在点 $D$ ，使得以点 $O$ ， $D$ ， $E$ 为顶点的三角形与 $ΔBOC$ 相似，若存在，求出 $m$ 的值；若不存在，请说明理由．

某种冰激凌的外包装可以视为圆锥，它的底面圆直径 $ED$ 与母线 $AD$ 长之比为 $1 : 2$ ．制作这种外包装需要用如图所示的等腰三角形材料，其中 $AB = AC$ ， $AD ⊥ BC$ ．将扇形 $AEF$ 围成圆锥时， $AE$ ， $AF$ 恰好重合．

（1）求这种加工材料的顶角 $∠ BAC$ 的大小．

（2）若圆锥底面圆的直径 $ED$ 为 $5 cm$ ，求加工材料剩余部分（图中阴影部分）的面积．（结果保留 $π)$

为落实湖南省共青团“青年大学习”的号召，某校团委针对该校学生每周参加“青年大学习”的时间（单位： $h)$ 进行了随机抽样调查，并将获得的数据绘制成如下统计表和如图所示的统计图，请根据图表中的信息回答下列问题．

周学习时间	频数	频率
$0 ⩽ t < 1$	5	0.05
$1 ⩽ t < 2$	20	0.20
$2 ⩽ t < 3$	$a$	0.35
$3 ⩽ t < 4$	25	$m$
$4 ⩽ t ⩽ 5$	15	0.15

（1）求统计表中 $a$ ， $m$ 的值．

（2）甲同学说“我的周学习时间是此次抽样调查所得数据的中位数”．求甲同学的周学习时间在哪个范围内．

（3）已知该校学生约有2000人，试估计该校学生每周参加“青年大学习”的时间不少于 $3 h$ 的人数．