2021-2022学年重庆市渝中区九年级(上)期中数学试卷
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这是一份2021-2022学年重庆市渝中区九年级(上)期中数学试卷,共38页。
2021-2022学年重庆市渝中区九年级(上)期中数学试卷
一.选择题:(每小题4分,共48分)
1.(4分)数学世界奇妙无穷,其中曲线是微分几何的研究对象之一,下列数学曲线既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.(4分)在下列二次函数中,图象以直线x=﹣2为对称轴,且经过点(0,﹣1)的是( )
A.y=(x+2)2﹣1 B.y=(x﹣2)2﹣1 C.y=(x+2)2﹣5 D.y=(x﹣2)2﹣5
3.(4分)若关于x的一元二次方程ax2+bx+5=0(a≠0)的一个解是x=1,则2021﹣a﹣b的值是( )
A.2016 B.2020 C.2025 D.2026
4.(4分)将抛物线y=﹣2(x﹣1)2+3先向左平移4个单位长度,再向下平移5个单位长度,得到的抛物线的函数表达式是( )
A.y=﹣2(x+3)2﹣2 B.y=﹣2(x+3)2+8
C.y=﹣2(x﹣5)2﹣2 D.y=﹣2(x﹣5)2+8
5.(4分)在圆内接正六边形ABCDEF中,正六边形的边长为2,则这个正六边形的中心角和边心距分别是( )
A.30°,1 B.45°, C.60°, D.120°,2
6.(4分)如图,电路图上有4个开关A、B、C、D和1个小灯泡,在所有的元件和线路都正常的前提下.下列操作中,“小灯泡发光”这个事件是随机事件的是( )
A.只闭合1个开关 B.只闭合2个开关
C.只闭合3个开关 D.闭合4个开关
7.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠CAB=50°,点D在斜边AB上,如果△ABC绕点B旋转后与△EBD重合,连接AE,那么∠EAB的度数是( )
A.80° B.70° C.60° D.50°
8.(4分)一次函数y=cx﹣b与二次函数y=ax2+bx+c在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
9.(4分)如图,AB是⊙O的直径,点C、D在⊙O上.若∠ABD=15°,则∠BCD的大小是( )
A.100° B.105° C.110° D.115°
10.(4分)欧几里得的《原本》记载,方程x2+ax=b2的图解法是:画Rt△ABC,使∠ACB=90°,BC=,AC=b,再在斜边AB上截取BD=BC.则该方程的一个正根是( )
A.AC的长 B.CD的长 C.AD的长 D.BC的长
11.(4分)如图,点E在边长为5的正方形ABCD的边CD上,将△ADE绕点A顺时针旋转90°到△ABF的位置,连接EF,过点A作FE的垂线,垂足为点H,与BC交于点G.若CG=2,则CE的长为( )
A. B. C.4 D.
12.(4分)如图,正方形ABCD的边长为4,点P、Q分别是CD、AD的中点,动点E从点A向点B运动,到点B时停止运动;同时,动点F从点P出发,沿P→D→Q运动,点E、F的运动速度相同.设点E的运动路程为x,△AEF的面积为y,能大致刻画y与x的函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
二.填空题(每题4分,共24分)
13.(4分)大数据分析技术为打赢疫情防控阻击战发挥了重要作用.如图是刘军老师的健康码示意图,用打印机打印在边长为2cm的正方形区域内.为了估计图中阴影部分的总面积,刘军老师在正方形区域内随机掷点,经过大量重复试验,发现点落在阴影部分的频率稳定在0.65左右,由此可估计阴影部分的总面积约为 cm2.
14.(4分)二次函数y=kx2﹣3x+1的图象与x轴有公共点,则常数k的取值范围是 .
15.(4分)在一次聚会上,每两人都只碰一次杯,如果一共碰杯36次,则参加聚会的有 人.
16.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,点E在AC上,以AE为直径的⨀O经过点D.若∠C=30°,且CD=3,则阴影部分的面积是 .
17.(4分)某幢建筑物,从5米高的窗口A用水管向外喷水,喷的水流呈抛物线,抛物线所在平面与墙面垂直(如图所示),如果抛物线的最高点M离墙1米,离地面米,则水流下落点B离墙距离OB是 m.
18.(4分)如图,将小正方形AEFG绕大正方形ABCD的顶点A顺时针旋转一定的角度α(0°≤a≤90°),连接BG,DE相交于点O,再连接AO、BE、DG.以下四个结论:①BG=DE;②BG⊥DE;③∠DOA=∠GOA;④S△ADG=S△ABE.其中结论正确的是 .
三.解答题.(19到25题每题10分,26题8分,共78分)
19.(10分)解方程:
(1)2x2﹣2x﹣1=0;
(2)(x﹣5)2=2x﹣10.
20.(10分)某校准备从八年级(1)班、(2)班的团员中选取两名同学作为十四运的志愿者,已知(1)班有5名团员(其中男生3人,女生2人),(2)班有4名团员(其中男生1人,女生3人).
(1)如果从这两个班的全体团员中随机选取一名同学作为志愿者的组长,则这名同学是男生的概率为 ;
(2)如果分别从(1)班、(2)班的团员中随机各选取一人,请用画树状图或列表的方法求这两名同学恰好是一名男生、一名女生的概率.
21.(10分)已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象如图所示,它与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),与y轴的交点坐标为(0,3).
(1)求出b、c的值,并写出此二次函数的解析式;
(2)当函数值y>﹣5时,求自变量x的取值范围;
(3)当﹣1≤x≤2时,求y的取值范围.
22.(10分)如图,AB是⊙O的直径,BD平分∠ABC交⊙O于点D,DE⊥BC.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若CE=2,DE=4,求⊙O的半径.
23.(10分)我们可以通过列表、描点、连线等步骤作出所学函数的图象,另外,我们也学过绝对值的定义|a|=,结合上面的学习经历,解决下面的问题:已知函数y=|x2+bx+c|,当x=﹣3时,y=0;当x=1时,y=0.
(1)求这个函数的解析式;
(2)求出表中m,n的值:m= ,n= .结合以下表格,在坐标系中画出该函数的图象,观察函数图象,写出该函数的一条性质: .
x
…
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
5
0
3
m
n
0
5
…
(3)若关于x的方程|x2+bx+c|=t有4个不同实数根,请根据函数图象,直接写出t的取值范围.
24.(10分)新冠病毒肆虐全球,在以习近平为核心的党中央的英明领导下,我国的疫情很快得到了控制,并且研发出安全性有效性均非常高的疫苗.今年七月,国家发布通知,12﹣17岁未成年人也可接种新冠疫苗,海航医院为某镇定点疫苗接种医院,第一批未成年人接种疫苗时间定为8月1日至8月3日.
(1)已知在海航医院投放第一批“智飞”和“科兴”两种疫苗共1800支,两种疫苗每天按定量接种.其中,“智飞”疫苗可供接种3天;“科兴”疫苗可供接种2天,“智飞”疫苗每天接种比“科兴”多100支,则海航医院每天接种“智飞”和“科兴”疫苗各多少支?
(2)疫情情况直接影响各企业生产与销售情况,某镇某家具厂有甲、乙两个车间,甲车间生产一种实木椅子,乙车间生产一种实木床.今年6月,该厂生产的椅子数量为床的数量的20倍,椅子售价为每把75元,床售价为每个1000元.今年7月,椅子的生产数量比6月少a%,床的生产数量比6月少4a%.在售卖这批产品时,椅子价格不变,床的价格比6月增加a%.全部售完后,发现7月生产的产品销售额比6月生产的产品销售额少a%,求a的值.
25.(10分)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,且B点的坐标为(3,0),经过A点的直线交抛物线于点D(2,3).
(1)求抛物线的解析式和直线AD的解析式;
(2)点E为x轴上一点,点F为抛物线上一点,是否存在点E,使得以A、D、E、F为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出满足条件的点E的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)点M为直线AD上方抛物线上一点,求当△AMD的面积最大时M点的坐标,及最大的面积.
26.(8分)如图1,在△ACB和△AED中,AC=BC,AE=DE,∠ACB=∠AED=90°,点E在AB上,F是线段BD的中点,连接CE、FE.
(1)请你探究线段CE与FE之间的数量关系(直接写出结果,不需说明理由);
(2)将图1中的△AED绕点A顺时针旋转,使△AED的一边AE恰好与△ACB的边AC在同一条直线上(如图2),连接BD,取BD的中点F,问(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由;
(3)将图1中的△AED绕点A顺时针旋转任意的角度(如图3),连接BD,取BD的中点F,问(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由.
2021-2022学年重庆市渝中区九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题:(每小题4分,共48分)
1.(4分)数学世界奇妙无穷,其中曲线是微分几何的研究对象之一,下列数学曲线既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,图形旋转180°后与原图重合.
【解答】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C.既是中心对称图形,也是轴对称图形,符合题意;
D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意.
故选:C.
2.(4分)在下列二次函数中,图象以直线x=﹣2为对称轴,且经过点(0,﹣1)的是( )
A.y=(x+2)2﹣1 B.y=(x﹣2)2﹣1 C.y=(x+2)2﹣5 D.y=(x﹣2)2﹣5
【分析】根据各个选项中的函数解析式,可以写出它们的对称轴,并写出当x=0时对应的y的值,从而可以判断哪个选项符合题意.
【解答】解:函数y=(x+2)2﹣1的对称轴为直线x=﹣2,过点(0,3),故选项A不符合题意;
函数y=(x﹣2)2﹣1的对称轴为直线x=2,过点(0,3),故选项B不符合题意;
函数y=(x+2)2﹣5的对称轴为直线x=﹣2,过点(0,﹣1),故选项C符合题意;
函数y=(x﹣2)2﹣5的对称轴为直线x=2,过点(0,﹣1),故选项D不符合题意;
故选:C.
3.(4分)若关于x的一元二次方程ax2+bx+5=0(a≠0)的一个解是x=1,则2021﹣a﹣b的值是( )
A.2016 B.2020 C.2025 D.2026
【分析】利用一元二次方程解的定义得到a+b=﹣1,然后把2021﹣a﹣b变形为2021﹣(a+b),再利用整体代入的方法计算.
【解答】解:把x=1代入方程ax2+bx+5=0得a+b+5=0,
所以a+b=﹣5,
所以2021﹣a﹣b=2021﹣(a+b)=2021+5=2026.
故选:D.
4.(4分)将抛物线y=﹣2(x﹣1)2+3先向左平移4个单位长度,再向下平移5个单位长度,得到的抛物线的函数表达式是( )
A.y=﹣2(x+3)2﹣2 B.y=﹣2(x+3)2+8
C.y=﹣2(x﹣5)2﹣2 D.y=﹣2(x﹣5)2+8
【分析】直接根据二次函数图象平移的法则即可得出结论.
【解答】解:按照“左加右减,上加下减”的规律,向左平移4个单位,将抛物线y=﹣2(x﹣1)2+3先变为y=﹣2(x+3)2+3,
再沿y轴方向向下平移5个单位抛物线y=﹣2(x+3)2+3﹣5,即变为:y=﹣2(x+3)2﹣2.
故所得抛物线的解析式是:y=﹣2(x+3)2﹣2.
故选:A.
5.(4分)在圆内接正六边形ABCDEF中,正六边形的边长为2,则这个正六边形的中心角和边心距分别是( )
A.30°,1 B.45°, C.60°, D.120°,2
【分析】由正六边形的性质得∠COD=60°,再证△OCD是等边三角形,得BC=CD=OC=2,再由垂径定理和含30°角的直角三角形的性质求出OG即可.
【解答】解:在圆内接正六边形ABCDEF中,∠COD==60°,
∵OC=OD,
∴△OCD是等边三角形,
∴BC=CD=OC=2,
∵OG⊥BC,
∴CG=BC=1,
∵∠COG=∠COD=30°,
∴OG=CG=,
故选:C.
6.(4分)如图,电路图上有4个开关A、B、C、D和1个小灯泡,在所有的元件和线路都正常的前提下.下列操作中,“小灯泡发光”这个事件是随机事件的是( )
A.只闭合1个开关 B.只闭合2个开关
C.只闭合3个开关 D.闭合4个开关
【分析】根据题意分别判断能否发光,进而判断属于什么事件即可.
【解答】解:A、只闭合1个开关,小灯泡不会发光,属于不可能事件,不符合题意;
B、只闭合2个开关,小灯泡可能发光也可能不发光,是随机事件,符合题意;
C、只闭合3个开关,小灯泡一定会发光,是必然事件,不符合题意;
D、闭合4个开关,小灯泡一定会发光,是必然事件,不符合题意;
故选:B.
7.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠CAB=50°,点D在斜边AB上,如果△ABC绕点B旋转后与△EBD重合,连接AE,那么∠EAB的度数是( )
A.80° B.70° C.60° D.50°
【分析】先根∠CAB=50°,求出∠ABC,再结合图形,根据旋转的性质确定出△ABC旋转后与△EBD重合的过程,然后得出答案即可.
【解答】解:∵Rt△ABC中,∠CAB=50°,
∴∠ABC=90°﹣∠CAB=90°﹣50°=40°.
∵△ABC经过旋转后与△EBD重合,
∴这一旋转的旋转中心是点B,旋转角是40°.BE=BA,
∴∠BAE=(180°﹣40°)=70°,
故选:B.
8.(4分)一次函数y=cx﹣b与二次函数y=ax2+bx+c在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】先由二次函数y=ax2+bx+c的图象得到字母系数的正负,再与一次函数y=cx﹣b的图象相比较看是否一致.
【解答】解:A、由抛物线可知,a>0,b<0,c>0,由直线可知,c<0,b<0,故本选项不合题意;
B、由抛物线可知,a>0,b>0,c>0,由直线可知,c>0,b<0,故本选项不合题意;
C、由抛物线可知,a<0,b>0,c>0,由直线可知,c<0,b>0,故本选项不合题意;
D、由抛物线可知,a<0,b<0,c>0,由直线可知,c>0,b<0,故本选项符合题意.
故选:D.
9.(4分)如图,AB是⊙O的直径,点C、D在⊙O上.若∠ABD=15°,则∠BCD的大小是( )
A.100° B.105° C.110° D.115°
【分析】根据圆周角定理及直径所对圆周角为90°求解.
【解答】解:∵AB为直径,
∴∠BCA=90°,
∵∠ABD=15°,
∴∠ACD=∠ABD=15°,
∴∠BCD=∠ACD+∠ACB=105°,
故选:B.
10.(4分)欧几里得的《原本》记载,方程x2+ax=b2的图解法是:画Rt△ABC,使∠ACB=90°,BC=,AC=b,再在斜边AB上截取BD=BC.则该方程的一个正根是( )
A.AC的长 B.CD的长 C.AD的长 D.BC的长
【分析】在Rt△ABC中,由勾股定理可得出AC2+BC2=AB2,结合AB=AD+BD,AC=b,BD=BC=,即可得出AD2+aAD=b2,进而可得出AD的长是方程x2+ax=b2的一个正根.
【解答】解:在Rt△ABC中,由勾股定理可得AC2+BC2=AB2.
∵AC=b,BD=BC=,
∴b2+()2=(AD+)2=AD2+aAD+()2,
∴AD2+aAD=b2.
∵AD2+aAD=b2与方程x2+ax=b2相同,且AD的长度为正数,
∴AD的长是方程x2+ax=b2的一个正根.
故选:C.
11.(4分)如图,点E在边长为5的正方形ABCD的边CD上,将△ADE绕点A顺时针旋转90°到△ABF的位置,连接EF,过点A作FE的垂线,垂足为点H,与BC交于点G.若CG=2,则CE的长为( )
A. B. C.4 D.
【分析】连接EG,根据AG垂直平分EF,即可得出EG=FG,设CE=x,则DE=5﹣x=BF,FG=EG=8﹣x,再根据Rt△CEG中,CE2+CG2=EG2,即可得到CE的长.
【解答】解:如图所示,连接EG,
由旋转可得,△ADE≌△ABF,
∴AE=AF,DE=BF,
又∵AG⊥EF,
∴H为EF的中点,
∴AG垂直平分EF,
∴EG=FG,
设CE=x,则DE=5﹣x=BF,FG=8﹣x,
∴EG=8﹣x,
∵∠C=90°,
∴Rt△CEG中,CE2+CG2=EG2,即x2+22=(8﹣x)2,
解得x=,
∴CE的长为,
故选:B.
12.(4分)如图,正方形ABCD的边长为4,点P、Q分别是CD、AD的中点,动点E从点A向点B运动,到点B时停止运动;同时,动点F从点P出发,沿P→D→Q运动,点E、F的运动速度相同.设点E的运动路程为x,△AEF的面积为y,能大致刻画y与x的函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【分析】分F在线段PD上,以及线段DQ上两种情况,表示出y与x的函数解析式,即可做出判断.
【解答】解:当F在PD上运动时,△AEF的面积为y=AE•AD=2x(0≤x≤2),
当F在AD上运动时,△AEF的面积为y=AE•AF=x(6﹣x)=﹣x2+3x(2<x≤4),
图象为:
故选:A.
二.填空题(每题4分,共24分)
13.(4分)大数据分析技术为打赢疫情防控阻击战发挥了重要作用.如图是刘军老师的健康码示意图,用打印机打印在边长为2cm的正方形区域内.为了估计图中阴影部分的总面积,刘军老师在正方形区域内随机掷点,经过大量重复试验,发现点落在阴影部分的频率稳定在0.65左右,由此可估计阴影部分的总面积约为 2.6 cm2.
【分析】根据频率可以估计阴影部分占正方形的65%,求出正方形面积即可求.
【解答】解:因为经过大量重复试验,发现点落在阴影部分的频率稳定在0.65左右,
所以,估计阴影部分面积大约占正方形面积的65%,
正方形的面积为:2×2=4(cm2),
由此可估计阴影部分的总面积约为:4×65%=2.6(cm2),
故答案为:2.6.
14.(4分)二次函数y=kx2﹣3x+1的图象与x轴有公共点,则常数k的取值范围是 k≤且k≠0 .
【分析】先根据二次函数的定义得到k≠0,再根据抛物线与x轴的交点问题得到△=(﹣3)2﹣4k×1≥0,然后解不等式即可得到k的值.
【解答】解:∵二次函数y=kx2﹣3x+1的图象与x轴有公共点,
∴△=(﹣3)2﹣4k×1≥0,
解得:k≤,
又∵y=kx2﹣4x+2是二次函数,
∴k≠0,
∴k的取值范围是k≤且k≠0.
故答案为:k≤且k≠0.
15.(4分)在一次聚会上,每两人都只碰一次杯,如果一共碰杯36次,则参加聚会的有 9 人.
【分析】设参加聚会的有x人,根据“每两人都只碰一次杯,且一共碰杯36次”,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论.
【解答】解:设参加聚会的有x人,
依题意,得:x(x﹣1)=36,
整理,得:x2﹣x﹣72=0,
解得:x1=9,x2=﹣8(不合题意,舍去).
故答案为:9.
16.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,点E在AC上,以AE为直径的⨀O经过点D.若∠C=30°,且CD=3,则阴影部分的面积是 .
【分析】证明△OFD、△OFA是等边三角形,S阴影=S扇形DFO,即可求解.
【解答】解:连接OD,连接DE、OD、DF、OF,设圆的半径为R,
∵AD是∠BAC的平分线,
∴∠DAB=∠DAO,
∵OD=OA,
∴∠DAO=∠ODA,
则∠DAB=∠ODA,
∴DO∥AB,而∠B=90°,
∴∠ODB=90°,
∵∠C=30°,CD=3,
∴OD=CD•tan30°=3×=3,
∵∠DAB=∠DAE=30°,
∴=,
∵∠DOE=60°,
∴∠DOF=60°,
∴∠FOA=60°,
∴△OFD、△OFA是等边三角形,
∴DF∥AC,
∴S阴影=S扇形DFO==.
故答案为:.
17.(4分)某幢建筑物,从5米高的窗口A用水管向外喷水,喷的水流呈抛物线,抛物线所在平面与墙面垂直(如图所示),如果抛物线的最高点M离墙1米,离地面米,则水流下落点B离墙距离OB是 3 m.
【分析】以地面,墙面所在直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,把题中已知点代入,求出解析式后,令y=0,即可解答.
【解答】解:地面,墙面所在直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,
设抛物线解析式:y=a(x﹣1)2+,
把点A(0,5)代入抛物线解析式得:
a=﹣,
∴抛物线解析式:
y=﹣(x﹣1)2+.
当y=0时,x1=﹣1(舍去),x2=3.
∴OB=3(m).
故答案为3.
18.(4分)如图,将小正方形AEFG绕大正方形ABCD的顶点A顺时针旋转一定的角度α(0°≤a≤90°),连接BG,DE相交于点O,再连接AO、BE、DG.以下四个结论:①BG=DE;②BG⊥DE;③∠DOA=∠GOA;④S△ADG=S△ABE.其中结论正确的是 ①②③ .
【分析】由“SAS”可证△DAE≌△BAG,可得BG=DE,∠ADE=∠ABG,S△DAE=S△BAG,即可判断①②③,过点G作GH⊥AD,过点E作EQ⊥EQ,由“AAS”可证△AEQ≌△GAH,可得AQ=GH,可得S△ADG=S△ABE,可判断④即可求解.
【解答】解:∵∠DAB=∠EAG=90°,
∴∠DAE=∠BAG,且AD=AB,AG=AE,
∴△DAE≌△BAG(SAS)
∴BG=DE,∠ADE=∠ABG,故①符合题意,
如图,设点DE与AB交于点P,过点A作AM⊥DE,AN⊥BG,
∵∠ADE=∠ABG,∠DPA=∠BPO,
∴∠DAP=∠BOP=90°,
∴BG⊥DE,故②符合题意,
∵△DAE≌△BAG,
∴S△DAE=S△BAG,
∴DE×AM=×BG×AN,且DE=BG,
∴AM=AN,且AM⊥DE,AN⊥BG,
∴AO平分∠DOG,
∴∠AOD=∠AOG,故③符合题意,
如图2,过点G作GH⊥AD于H,过点E作EQ⊥DQ于Q,
∴∠EAQ+∠AEQ=90°,且∠EAQ+∠GAQ=90°,
∴∠AEQ=∠GAQ,且AE=AG,∠EQA=∠AHG=90°,
∴△AEQ≌△GAH(AAS)
∴AQ=GH,
∴AD×GH=×AB×AQ,
∴S△ADG=S△ABE,
故④不符合题意,
故答案为:①②③.
三.解答题.(19到25题每题10分,26题8分,共78分)
19.(10分)解方程:
(1)2x2﹣2x﹣1=0;
(2)(x﹣5)2=2x﹣10.
【分析】(1)方程利用公式法求出解即可;
(2)根据提公因式法解方程即可.
【解答】解:(1)∵a=2,b=﹣2,c=﹣1,
∴b2﹣4ac=12﹣4×2×(﹣1)=20>0,
∴x====,
∴;
(2)(x﹣5)2=2x﹣10,
(x﹣5)2﹣2(x﹣5)=0,
(x﹣5)(x﹣5﹣2)=0,
x﹣5=0或x﹣7=0,
解得x1=5,x2=7.
20.(10分)某校准备从八年级(1)班、(2)班的团员中选取两名同学作为十四运的志愿者,已知(1)班有5名团员(其中男生3人,女生2人),(2)班有4名团员(其中男生1人,女生3人).
(1)如果从这两个班的全体团员中随机选取一名同学作为志愿者的组长,则这名同学是男生的概率为 ;
(2)如果分别从(1)班、(2)班的团员中随机各选取一人,请用画树状图或列表的方法求这两名同学恰好是一名男生、一名女生的概率.
【分析】(1)一共有9名团员,其中男生4人,可得随机选取1人是男生的概率;
(2)用列表法表示所有考查垂线的结果情况,再求出相应的概率即可.
【解答】解:(1)一共有9名团员,其中男生有4人,
所以随机选取一名同学是男生的概率为,
故答案为:;
(2)所有可能出现的结果情况如下:
共有20种可能出现的结果情况,其中一男一女的有11种,
所以两人是一男一女的概率为.
21.(10分)已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象如图所示,它与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),与y轴的交点坐标为(0,3).
(1)求出b、c的值,并写出此二次函数的解析式;
(2)当函数值y>﹣5时,求自变量x的取值范围;
(3)当﹣1≤x≤2时,求y的取值范围.
【分析】(1)由二次函数图象与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),与y轴的交点坐标为(0,3),分别把横坐标和纵坐标代入二次函数解析式,得到关于b与c的方程组,求出方程组的解得到b与c的值,进而确定出二次函数的解析式;
(2)令二次函数解析式中的y=﹣5得到关于x的方程,求出方程的解,根据图象可得出y大于﹣5时x的范围;
(3)当﹣1≤x≤2时,y在x=﹣1和顶点处取得最小和最大值,即可求解.
【解答】解:(1)∵二次函数图象与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),与y轴的交点坐标为(0,3),
∴x=﹣1,y=0代入y=﹣x2+bx+c得:﹣1﹣b+c=0①,
把x=0,y=3代入y=﹣x2+bx+c得:c=3,
把c=3代入①,解得b=2,
则二次函数解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)令二次函数解析式中的y=﹣5得:﹣x2+2x+3=﹣5,
可化为:(x﹣4)(x+2)=0,
解得:x1=4,x2=﹣2,
由函数图象可知:当﹣2<x<4时,y>﹣5;
(3)由抛物线的表达式知,抛物线的对称轴为直线x=1,
当﹣1≤x≤2时,y在x=﹣1和顶点处取得最小和最大值,
当x=﹣1时,y=0,
当x=1时,y=﹣x2+2x+3=4,
故当﹣1≤x≤2时,求y的取值范围0≤y≤4.
22.(10分)如图,AB是⊙O的直径,BD平分∠ABC交⊙O于点D,DE⊥BC.
(1)求证:DE是⊙O的切线;
(2)若CE=2,DE=4,求⊙O的半径.
【分析】(1)连接OD,根据等腰三角形的性质和角平分线得出OD∥BE,再根据垂线和平行线的性质得出OD⊥DE,进而得出DE是⊙O的切线;
(2)根据圆周角定理和垂径定理得出AF=FC=DE=4,在Rt△OAF中,由勾股定理列方程求解即可.
【解答】解:(1)如图,连接OD,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC,
又∵OB=OD,
∴∠ABD=∠ODB,
∴∠ODB=∠DBC,
∴OD∥BE,
∵DE⊥BE,
∴OD⊥DE,
∴DE是⊙O的切线;
(2)如图,连接AC,交OD于F,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
又∵∠FDE=90°,∠DEC=90°,
∴四边形FDEC是矩形,
∴DF=CE=2,FC=DE=4.
设⊙O的半径为r,
在Rt△OAF中,由勾股定理得,
(r﹣2)2+42=r2,
解得r=5.
即半径为5.
23.(10分)我们可以通过列表、描点、连线等步骤作出所学函数的图象,另外,我们也学过绝对值的定义|a|=,结合上面的学习经历,解决下面的问题:已知函数y=|x2+bx+c|,当x=﹣3时,y=0;当x=1时,y=0.
(1)求这个函数的解析式;
(2)求出表中m,n的值:m= 4 ,n= 3 .结合以下表格,在坐标系中画出该函数的图象,观察函数图象,写出该函数的一条性质: 函数的对称轴为x=﹣1(答案不唯一) .
x
…
﹣4
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
5
0
3
m
n
0
5
…
(3)若关于x的方程|x2+bx+c|=t有4个不同实数根,请根据函数图象,直接写出t的取值范围.
【分析】(1)当x=﹣3时,y=0;当x=1时,y=0,则,解得,即可求解;
(2)当x=﹣1时,y=|x2+2x﹣3|=|1﹣2﹣3|=4=m,同理可得n=3,根据表格数据,通过描点、连线绘制函数图象,即可求解;
(3)观察函数图象,当0<t<4时,y=t和y=|x2+2x﹣3|有4个交点,即可求解.
【解答】解:(1)当x=﹣3时,y=0;当x=1时,y=0,则,解得,
故函数的表达式为y=|x2+2x﹣3|;
(2)当x=﹣1时,y=|x2+2x﹣3|=|1﹣2﹣3|=4=m,
同理可得n=3,
根据表格数据,通过描点、连线绘制函数图象如下:
从图象看,函数的对称轴为x=﹣1(答案不唯一);
故答案为:4,3,函数的对称轴为x=﹣1(答案不唯一);
(3)观察函数图象知,当0<t<4时,y=t和y=|x2+2x﹣3|有4个交点,即关于x的方程|x2+bx+c|=t有4个不同实数根.
24.(10分)新冠病毒肆虐全球,在以习近平为核心的党中央的英明领导下,我国的疫情很快得到了控制,并且研发出安全性有效性均非常高的疫苗.今年七月,国家发布通知,12﹣17岁未成年人也可接种新冠疫苗,海航医院为某镇定点疫苗接种医院,第一批未成年人接种疫苗时间定为8月1日至8月3日.
(1)已知在海航医院投放第一批“智飞”和“科兴”两种疫苗共1800支,两种疫苗每天按定量接种.其中,“智飞”疫苗可供接种3天;“科兴”疫苗可供接种2天,“智飞”疫苗每天接种比“科兴”多100支,则海航医院每天接种“智飞”和“科兴”疫苗各多少支?
(2)疫情情况直接影响各企业生产与销售情况,某镇某家具厂有甲、乙两个车间,甲车间生产一种实木椅子,乙车间生产一种实木床.今年6月,该厂生产的椅子数量为床的数量的20倍,椅子售价为每把75元,床售价为每个1000元.今年7月,椅子的生产数量比6月少a%,床的生产数量比6月少4a%.在售卖这批产品时,椅子价格不变,床的价格比6月增加a%.全部售完后,发现7月生产的产品销售额比6月生产的产品销售额少a%,求a的值.
【分析】(1)设海航医院每天接种“智飞”疫苗x支,每天接种“科兴”疫苗y支,根据第一批投放两种疫苗共1800支且“智飞”疫苗每天接种比“科兴”多100支,即可得出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出海航医院每天接种“智飞”和“科兴”疫苗的数量;
(2)设今年6月该厂生产实木床m个,则生产椅子20m把,利用销售额=销售单价×销售数量,结合7月生产的产品销售额比6月生产的产品销售额少a%,即可得出关于a的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论.
【解答】解:(1)设海航医院每天接种“智飞”疫苗x支,每天接种“科兴”疫苗y支,
依题意得:,
解得:.
答:海航医院每天接种“智飞”疫苗400支,每天接种“科兴”疫苗300支.
(2)设今年6月该厂生产实木床m个,则生产椅子20m把,
依题意得:1000(1+a%)m(1﹣4a%)+75×20m(1﹣a%)=(1000m+75×20m)(1﹣a%),
整理得:a2﹣10a=0,
解得:a1=10,a2=0(不合题意,舍去).
答:a的值为10.
25.(10分)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,且B点的坐标为(3,0),经过A点的直线交抛物线于点D(2,3).
(1)求抛物线的解析式和直线AD的解析式;
(2)点E为x轴上一点,点F为抛物线上一点,是否存在点E,使得以A、D、E、F为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出满足条件的点E的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)点M为直线AD上方抛物线上一点,求当△AMD的面积最大时M点的坐标,及最大的面积.
【分析】(1)利用待定系数法即可求得结论;
(2)分三种情况讨论解答:①当四边形ADFE为平行四边形时,求出DF,利用平行四边形对边相等,求得线段AE的长,进而得出OE的长即可得出结论;②当四边形AEDF为平行四边形时,利用平行四边形对边相等,求得线段AE的长,进而得出OE的长即可得出结论;③当四边形AFED为平行四边形时,F在x轴的下方,过点D作DH⊥AB于点H,过点F作FG⊥AE于点G,通过证明△ADH≌△EFG得到FG=DH=3,GE=AH=3,设OE=a,则OG=OG﹣GE=a﹣3,则F(a﹣3,﹣3).利用点F为抛物线y=﹣x2+2x+3上一点,列出方程即可求得结论;
(3)过点M作MN⊥AB于点N,交AD于点C,过点D作DK⊥AB于点K,设M(m,﹣m2+2m+3),则点C(m,m+1),MN=﹣m2+2m+3,CN=m+1,MC=(﹣m2+2m+3)﹣(m+1)=﹣m2+m+2,利用S△AMD=S△AMC+S△DMC,得到用m表示△AMD的面积的关系式,利用二次函数的性质即可得出结论.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点B(3,0)和点D(2,3),
,
解得:.
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;
令y=0,则﹣x2+2x+3=0,
解得:x=3或x=﹣1.
∴A(﹣1,0).
设直线AD的解析式为y=kx+n,
∴,
解得:.
∴直线AD的解析式为:y=x+1.
(2)存在点E,使得以A、D、E、F为顶点的四边形是平行四边形.
①当四边形ADFE为平行四边形时,如下图,
令x=0,则y=3,
∴F(0,3).
∵D(2,3),
∴DF=2,且DF∥x轴.
∴AE=DF=2.
∵A(﹣1,0),
∴OA=1,
∴OE=OA+AE=2+1=3,
∴E(﹣3,0).
②当四边形AEDF为平行四边形时,如下图,
令x=0,则y=3,
∴F(0,3).
∵D(2,3),
∴DF=2,且DF∥x轴.
∴AE=DF=2.
∵A(﹣1,0),
∴OA=1,
∴OE=AE﹣OA=2﹣1=1.
∴E(1,0).
③当四边形AFED为平行四边形时,F在x轴的下方,
过点D作DH⊥AB于点H,过点F作FG⊥AE于点G,如下图,
∵D(2,3),
∴OH=2,DH=3.
∵OA=1,
∴AH=OA+OH=3.
∵四边形AFED为平行四边形,
∴AD=EF,AD∥EF.
∴∠DAH=∠FEH.
在△ADH和△EFG中,
,
∴△ADH≌△EFG(AAS).
∴FG=DH=3,GE=AH=3.
设OE=a,则OG=OG﹣GE=a﹣3,
∴F(a﹣3,﹣3).
∵点F为抛物线y=﹣x2+2x+3上一点,
∴﹣(a﹣3)2+2(a﹣3)+3=﹣3,
解得:a=4±.
∴E(4+,0)或(4﹣,0).
综上,存在点E,使得以A、D、E、F为顶点的四边形是平行四边形,
点E的坐标为(﹣3,0)或(1,0)或(4+,0)或(4﹣,0).
(3)过点M作MN⊥AB于点N,交AD于点C,过点D作DK⊥AB于点K,如下图,
则AK=OA+OK=1+2=3.
∵点M为抛物线y=﹣x2+2x+3上一点,
∴设M(m,﹣m2+2m+3),则点C(m,m+1),
∴MN=﹣m2+2m+3,CN=m+1,
∴MC=(﹣m2+2m+3)﹣(m+1)=﹣m2+m+2.
∵S△AMD=S△AMC+S△DMC,
∴
=×MC×(AN+NK)
=×(﹣m2+m+2)×3
=﹣+m+3
=.
∵<0,
∴当m=时,△AMD的面积最大,最大值为,
此时,点M的坐标为(,).
∴当△AMD的面积最大时M点的坐标为(,),最大的面积为.
26.(8分)如图1,在△ACB和△AED中,AC=BC,AE=DE,∠ACB=∠AED=90°,点E在AB上,F是线段BD的中点,连接CE、FE.
(1)请你探究线段CE与FE之间的数量关系(直接写出结果,不需说明理由);
(2)将图1中的△AED绕点A顺时针旋转,使△AED的一边AE恰好与△ACB的边AC在同一条直线上(如图2),连接BD,取BD的中点F,问(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由;
(3)将图1中的△AED绕点A顺时针旋转任意的角度(如图3),连接BD,取BD的中点F,问(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由.
【分析】(1)连接CF,直角△DEB中,EF是斜边BD上的中线,因此EF=DF=BF,∠FEB=∠FBE,同理可得出CF=DF=BF,∠FCB=∠FBC,因此CF=EF,由于∠DFE=∠FEB+∠FBE=2∠FBE,同理∠DFC=2∠FBC,因此∠EFC=∠EFD+∠DFC=2(∠EBF+∠CBF)=90°,因此△EFC是等腰直角三角形,CF=EF;
(2)思路同(1)也要通过证明△EFC是等腰直角三角形来求解.连接CF,延长EF交CB于点G,先证△EFC是等腰三角形,可通过证明CF是斜边上的中线来得出此结论,那么就要证明EF=FG,就需要证明△DEF和△FGB全等.这两个三角形中,已知的条件有一组对顶角,DF=FB,只要再得出一组对应角相等即可,我们发现DE∥BC,因此∠EDB=∠CBD,由此构成了两三角形全等的条件.EF=FG,那么也就能得出△CFE是个等腰三角形了,下面证明△CFE是个直角三角形.由上面的全等三角形可得出ED=BG=AD,又由AC=BC,因此CE=CG,∠CEF=45°,在等腰△CFE中,∠CEF=45°,那么这个三角形就是个等腰直角三角形,因此就能得出(1)中的结论了;
(3)思路同(2)通过证明△CFE来得出结论,通过全等三角形来证得CF=FE,取AD的中点M,连接EM,MF,取AB的中点N,连接FN、CN、CF.那么关键就是证明△MEF和△CFN全等,利用三角形的中位线和直角三角形斜边上的中线,我们不难得出EM=PN=AD,EC=MF=AB,我们只要再证得两对应边的夹角相等即可得出全等的结论.我们知道PN是△ABD的中位线,那么我们不难得出四边形AMPN为平行四边形,那么对角就相等,于是90°+∠CNF=90°+∠MEF,因此∠CNF=∠MEF,那么两三角形就全等了.证明∠CFE是直角的过程与(1)完全相同.那么就能得出△CEF是个等腰直角三角形,于是得出的结论与(1)也相同.
【解答】解:(1)如图1,连接CF,线段CE与FE之间的数量关系是CE=FE;
解法1:
∵∠AED=∠ACB=90°
∴B、C、D、E四点共圆
且BD是该圆的直径,
∵点F是BD的中点,
∴点F是圆心,
∴EF=CF=FD=FB,
∴∠FCB=∠FBC,∠ECF=∠CEF,
由圆周角定理得:∠DCE=∠DBE,
∴∠FCB+∠DCE=∠FBC+∠DBE=45°
∴∠ECF=45°=∠CEF,
∴△CEF是等腰直角三角形,
∴CE=EF.
解法2:
易证∠BED=∠ACB=90°,
∵点F是BD的中点,
∴CF=EF=FB=FD,
∵∠DFE=∠ABD+∠BEF,∠ABD=∠BEF,
∴∠DFE=2∠ABD,
同理∠CFD=2∠CBD,
∴∠DFE+∠CFD=2(∠ABD+∠CBD)=90°,
即∠CFE=90°,
∴CE=EF.
(2)(1)中的结论仍然成立.
解法1:如图2﹣1,连接CF,延长EF交CB于点G,
∵∠ACB=∠AED=90°,
∴DE∥BC,
∴∠EDF=∠GBF,
又∵∠EFD=∠GFB,DF=BF,
∴△EDF≌△GBF,
∴EF=GF,BG=DE=AE,
∵AC=BC,
∴CE=CG,
∴∠EFC=90°,CF=EF,
∴△CEF为等腰直角三角形,
∴∠CEF=45°,
∴CE=FE;
解法2:如图2﹣2,连接CF、AF,
∵∠BAD=∠BAC+∠DAE=45°+45°=90°,
又点F是BD的中点,
∴FA=FB=FD,
而AC=BC,CF=CF,
∴△ACF≌△BCF,
∴∠ACF=∠BCF=∠ACB=45°,
∵FA=FB,CA=CB,
∴CF所在的直线垂直平分线段AB,
同理,EF所在的直线垂直平分线段AD,
又DA⊥BA,
∴EF⊥CF,
∴△CEF为等腰直角三角形,
∴CE=EF.
(3)(1)中的结论仍然成立.
解法1:如图3﹣1,取AD的中点M,连接EM,MF,取AB的中点N,连接FN、CN、CF,
∵DF=BF,
∴FM∥AB,且FM=,
∵AE=DE,∠AED=90°,
∴AM=EM,∠AME=90°,
∵CA=CB,∠ACB=90°
∴,∠ANC=90°,
∴MF∥AN,FM=AN=CN,
∴四边形MFNA为平行四边形,
∴FN=AM=EM,∠AMF=∠FNA,
∴∠EMF=∠FNC,
∴△EMF≌△FNC,
∴FE=CF,∠EFM=∠FCN,
由MF∥AN,∠ANC=90°,可得∠CPF=90°,
∴∠FCN+∠PFC=90°,
∴∠EFM+∠PFC=90°,
∴∠EFC=90°,
∴△CEF为等腰直角三角形,
∴∠CEF=45°,
∴CE=FE.
解法2:如图3﹣2,连接CF,延长EF到点G,使FG=EF,连接BG、CG.易证△DEF≌△BGF,
∴BG=DE,∠FBG=FDE,
∴DE∥BG,
∵△ADE是等腰直角三角形,AE=DE,
∴BG=AE,
延长AE分别交BC于点P、交BG延长
线于点H,
∴∠BHA=∠AED=90°=∠ACB,
∵∠CAP+∠APC=∠CBH+∠BPH=90°,
∠APC=∠BPH,
∴∠CAP=∠CBH,
在△ACE与△BCG中,
,
∴△ACE≌△BCG(SAS),
∴CE=CG,∠ACE=∠BCG,
∴∠BCG+∠BCE=∠ACE+∠BCE=90°,
即∠ECG=90°,
∴△CEG为等腰直角三角形,
而EF=FG,
∴∠ECF=45°,CF⊥EG,
即△CEF为等腰直角三角形,
∴CE=EF.
解法3:如图3﹣3,连接CF,延长DE到点G,使EG=
DE,连接BG,延长BC到点H,使CH=BC
,连接DH,连接AG,AH,
∵AE⊥DE,EG=DE,AC⊥BC,CH=BC,
∴AD=AG,AH=AB,
∵∠DAH+∠DAB=∠BAH=90°,∠BAG+∠DAB=∠DAG=90°
∴∠DAH=∠BAG,
∴△DAH≌△GAB,
∴DH=BG,
∵点F是BD的中点,且CH=BC,EG=DE,
∴CF∥DH,CF=DH,EF∥BG,EF=BG,
∴CF=EF,
∵∠CAE+∠DAC=∠DAE=45°,∠DAH+∠DAC=∠CAH=45°,
∴∠CAE=∠DAH,
又AH:AC=AD:AE,
∴△ACE∽△AHD,
∴∠ACE=∠AHD,
而∠BCF=∠BHD,
∴∠ACE+∠BCF=∠AHD+∠BHD=∠AHB=45°,
∴∠ECF=45°,
∴△CEF为等腰直角三角形,
∴CE=EF.
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