北京市中国人民大学附属中学2022—2023学年上学期九年级开学数学试卷(含答案)
展开2022-2023学年北京市人大附中九年级(上)开学数学试卷
(附答案与解析)
一、选择题(本题共24分,每小题3分)第1-8题均有四个选项,符合题意的选项只有一个.
1.(3分)把一次函数的图像y=3x+1向上平移4个单位长度,得到图象表达式是( )
A.y=3x+5 B.y=3x+4 C.y=3x﹣4 D.y=3x﹣5
2.(3分)如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,如果∠ADB=35°,那么∠AOB的度数为( )
A.35° B.45° C.70° D.110°
3.(3分)二次函数y=(x﹣1)2+2的最小值是( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
4.(3分)一元二次方程x2﹣6x﹣5=0配方后可变形为( )
A.(x+3)2=4 B.(x﹣3)2=4 C.(x+3)2=14 D.(x﹣3)2=14
5.(3分)已知A(﹣2,y1),B(﹣1,y2),C(1,y3)三点都在二次函数y=2(x+1)2的图象上,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y1<y3 D.y3<y1<y2
6.(3分)如图,正方形ABCD的面积为8,菱形AECF的面积为4,则EF的长是( )
A.4 B. C.2 D.1
7.(3分)小兵在暑假调查了某工厂得知,该工厂2020年全年某产品的产量为234万吨,经该厂的技术人员预计2022年全年该产品的产量为345万吨,设2020年至2022年该产品的预计年平均增长率为x,根据题意列出方程得( )
A.234(1+x)2=345 B.234(1﹣2x)=345
C.234(1+2x)=345 D.234(1﹣x)2=345
8.(3分)如图,点E为正方形ABCD外一点,且ED=CD,连接AE,交BD于点F.若∠CDE=38°,则∠BFC的度数为( )
A.71° B.72° C.81° D.82°
二、填空题(本题共18分,每小题2分)
9.(2分)正比例函数y=kx经过点(1,3),则k= .
10.(2分)在平行四边形ABCD中,∠A=80°,则∠B= .
11.(2分)写出一个对称轴为y轴,且过(0,﹣2)的二次函数的解析式 .
12.(2分)如图,在平行四边形ABCD中,BC=8,CD=5,BE平分∠ABC交AD于点E,则DE的长为 .
13.(2分)一次函数y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,则△AOB的面积是 .
14.(2分)若关于x的一元二次方程x2﹣2x+k=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是 .
15.(2分)如图,正方形ABCD在第一象限内,点 A、B坐标分别为(1,1),(3,1),若直线y=2x+b把正方形ABCD分成面积相等的两部分,则b的值是 .
16.(2分)如图,线段AD为△ABC的中线,点P为线段AB上的动点(不与点A,B重合),PE⊥AD于点E,PF⊥BD于点F,若AB=AC=5,BC=8,则EF的最小值为 .
17.(2分)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣2,0)和B(m,0),其中2<m<4,与y轴交于正半轴上一点.下列结论:①a<0; ②; ③若点C(﹣1,y1),D(2,y2),E(4,y3)均在二次函数图像上,则y3<y1<y2; ④c+8a<0.其中一定正确的结论的序号是 .
三、解答题(本题共58分,第18-19题,每小题4分,第20-25题,每小题4分,第26题6分,第27-28题,每小题4分)
18.(4分)计算:.
19.(4分)解方程:x2+4x﹣2=0.
20.(5分)如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别是AB,AC的中点,延长BC至点F,使,连接DE、CD、EF.求证:四边形DCFE是平行四边形.
21.(5分)已知点A(a,2)为二次函数y=x2﹣2x﹣4图像上的点,求代数式3a(a﹣2)+(a﹣1)2的值.
22.(5分)在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+bx+c的对称轴为x=1,且它经过点A(3,0),求该二次函数的解析式和顶点坐标.
23.(5分)已知关于x的一元二次方程kx2+(k﹣2)x﹣2=0(k≠0).
(1)求证:不论k为何值,这个方程都有两个实数根;
(2)若此方程的两根均整数,求整数k的值.
24.(5分)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(a,4)在直线l1:y=2x上,过点A的直线l2与x轴交于点B(﹣6,0).与y轴交于点 C.
(1)求直线l2的解析式;
(2)已知点P的坐标为(0,n),过点P的作y轴的垂线与l1,l2分别交于点 D、E(点D和点E不重合),当DE=OC时,则n的值是 .
25.(5分)如图,△ABC中,AB=BC,过A点作BC的平行线与∠ABC的平分线交于点D,连接CD.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)过点D作AC的平行线交直线BC于点E,连接DE,CE,点P是线段BD上的动点,若,请直接写出PC+PE的最小值.
26.(6分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣2ax+3(a≠0)与y轴交于点 A.
(1)求点A的坐标以及抛物线的对称轴;
(2)抛物线与直线y=2交于点B(x1,y1),C(x2,y2),其中x1<x2.
①当BC=4时,求抛物线的表达式;
②当3x1+5x2≤12时,请直接写出a的取值范围.
27.(7分)如图1,点E为正方形ABCD边AB上的一点,连接EC,点F是线段EC上的一个动点(不与点E,C重合),直线DF交直线BC于点G.
(1)如图1,当DG⊥EC时,用等式表示BE,GC之间的数量关系,并证明;
(2)如图2,当CF=CD时,
①补全图形;
②用等式表示BE,EC,CG之间的数量关系,并证明.
28.(7分)在平面直角坐标系xOy中,已知点M(a,b),对于点P给出如下定义:将点P向右(a≥0)或向左(a<0)平移|a|个单位长度,再向上(b≥0)或向下(b<0)平移|b|个单位长度,得到点P′,点P′与点M的中点为Q,称点Q为点P的关于点M的“平移中点”.
已知M(a,b),P(c,d),点Q为点P的关于点M的“平移中点”.
(1)①若M(1,3),P(2,4),则点Q的坐标为 ;
②若c=2,点Q的横坐标为m,则m的值为 (用含a的代数式表示).
(2)已知M(1,1),点P在直线l:y=2x上.
①当点Q在y轴上时,点P的坐标为 ;
②当点Q在第一象限时,c的取值范围是 .
(3)已知正方形ABCD的边长为2,各边与x轴平行或者垂直,其中心为(4,4),点P(c,d)为正方形ABCD上的动点.
①当a=b=0时,在点P运动过程中,点Q形成的图形的面积是 ;
②当点M(a,b)在直线l:y=2x上,在点P运动过程中,若存在点Q在正方形ABCD的边上或者内部,则a的取值范围是 .
2022-2023学年北京市人大附中九年级(上)开学数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共24分,每小题3分)第1-8题均有四个选项,符合题意的选项只有一个.
1.(3分)把一次函数的图像y=3x+1向上平移4个单位长度,得到图象表达式是( )
A.y=3x+5 B.y=3x+4 C.y=3x﹣4 D.y=3x﹣5
【分析】根据一次函数”上加下减“的性质分析即可.
【解答】解:根据题意得,一次函数的图象平移后的解析式为:
y=3x+1+4,
即y=3x+5.
故选:A.
【点评】本题考查了一次函数图象与几何变换,熟练掌握一次函数”上加下减“的性质是解题的关键.
2.(3分)如图,矩形ABCD中,对角线AC,BD交于点O,如果∠ADB=35°,那么∠AOB的度数为( )
A.35° B.45° C.70° D.110°
【分析】根据矩形的性质证得OA=OD,根据三角形的外角的性质即可解决问题.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=AC,OD=BD,AC=BD,
∴OA=OD,
∵∠ADB=35°,
∴∠OAD=∠ODA=35°,
∴∠AOB=∠OAD+∠ODA=70°.
故选:C.
【点评】本题考查矩形的性质、等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
3.(3分)二次函数y=(x﹣1)2+2的最小值是( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
【分析】根据二次函数的性质求解.
【解答】解:∵y=(x﹣1)2+2,
∴当x=1时,函数有最小值2.
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数的最值:当a>0时,抛物线在对称轴左侧,y随x的增大而减少;在对称轴右侧,y随x的增大而增大,因为图象有最低点,所以函数有最小值,当x=﹣,函数最小值y=;当a<0时,抛物线在对称轴左侧,y随x的增大而增大;在对称轴右侧,y随x的增大而减少,因为图象有最高点,所以函数有最大值,当x=﹣,函数最大值y=.
4.(3分)一元二次方程x2﹣6x﹣5=0配方后可变形为( )
A.(x+3)2=4 B.(x﹣3)2=4 C.(x+3)2=14 D.(x﹣3)2=14
【分析】先移项,再根据完全平方公式配方,即可得出选项.
【解答】解:x2﹣6x﹣5=0,
x2﹣6x=5,
x2﹣6x+9=5+9,
(x﹣3)2=14,
故选:D.
【点评】本题考查了用配方法解一元二次方程,能够正确配方是解此题的关键.
5.(3分)已知A(﹣2,y1),B(﹣1,y2),C(1,y3)三点都在二次函数y=2(x+1)2的图象上,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y1<y3 D.y3<y1<y2
【分析】由抛物线解析式可得抛物线开口方向及对称轴,根据A,B,C三点到对称轴的距离大小关系求解.
【解答】解:∵y=2(x+1)2,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=﹣1,
∵﹣1﹣(﹣1)<﹣1﹣(﹣2)<1﹣(﹣1),
∴y2<y1<y3.
故选:C.
【点评】本题考查二次函数图象上点的坐标特征,解题关键是掌握二次函数与方程及不等式的关系.
6.(3分)如图,正方形ABCD的面积为8,菱形AECF的面积为4,则EF的长是( )
A.4 B. C.2 D.1
【分析】连接AC,根据正方形ABCD的面积为8,求得AC=4,根据菱形的面积,即可得到结论.
【解答】解:连接AC,
∵正方形ABCD的面积为8,
∴AC=4,
∵菱形AECF的面积为4,
∴EF==2,
故选:C.
【点评】此题考查正方形的性质,关键是根据正方形和菱形的面积进行解答.
7.(3分)小兵在暑假调查了某工厂得知,该工厂2020年全年某产品的产量为234万吨,经该厂的技术人员预计2022年全年该产品的产量为345万吨,设2020年至2022年该产品的预计年平均增长率为x,根据题意列出方程得( )
A.234(1+x)2=345 B.234(1﹣2x)=345
C.234(1+2x)=345 D.234(1﹣x)2=345
【分析】根据该工厂2020年全年某产品的产量为234万吨,经该厂的技术人员预计2022年全年该产品的产量为345万吨,列方程即可.
【解答】解:根据题意,得234(1+x)2=345,
故选:A.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用,理解题意并根据题意建立等量关系是解题的关键.
8.(3分)如图,点E为正方形ABCD外一点,且ED=CD,连接AE,交BD于点F.若∠CDE=38°,则∠BFC的度数为( )
A.71° B.72° C.81° D.82°
【分析】根据正方形的性质可得AD=CD,∠ADC=90°,∠ADB=∠CDB=45°,再根据已知条件可知AD=ED,可得∠DAE,再证明△ADF≌△CDF(SAS),根据全等三角形的性质即可求出∠DCF,进而解答即可.
【解答】解:在正方形ABCD中,AD=CD,∠ADC=90°,∠ADB=∠CDB=45°,
∵∠CDE=38°,
∴∠ADE=90°+40°=128°,
∵ED=CD,
∴AD=ED,
∴∠DAE=(180°﹣128°)÷2=26°,
在△ADF和△CDF中,
,
∴△ADF≌△CDF(SAS),
∴∠DCF=∠DAF=26°,
∴∠BCF=90°﹣26°=64°,
∴∠BFC=180°﹣45°﹣64°=71°,
故选:A.
【点评】本题考查了正方形的性质,涉及全等三角形的性质和判定,三角形的内角和,等腰三角形的性质等,熟练掌握这些性质是解题的关键.
二、填空题(本题共18分,每小题2分)
9.(2分)正比例函数y=kx经过点(1,3),则k= 3 .
【分析】把点的坐标代入函数解析式,求解即可得到k的值.
【解答】解:∵正比例函数y=kx经过点(1,3),
∴k=3.
故答案为:3.
【点评】本题考查了待定系数法求函数解析式,将点的坐标代入解析式,利用方程求解即可.
10.(2分)在平行四边形ABCD中,∠A=80°,则∠B= 100° .
【分析】在平行四边形ABCD中,因为∠A和∠B是一组相邻的内角,由平行四边形的性质可知,∠A+∠B=180°,代值求解.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC∥AD,
∴∠A+∠B=180°,
∴∠B=180°﹣∠A
=180°﹣80°=100°.
故答案为100°.
【点评】本题利用了平行四边形中邻角互补的性质.运用平行四边形的性质可解决以下问题,如求角的度数、线段的长度,证明角相等或互补,证明线段相等或倍分等.
11.(2分)写出一个对称轴为y轴,且过(0,﹣2)的二次函数的解析式 y=x2﹣2 .
【分析】二次函数的解析式是y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0),根据对称轴为y轴得b=0,根据与y轴的交点坐标为(0,﹣2)得出c=﹣2,写出一个符合的二次函数即可.
【解答】解:答案不唯一,如:y=x2﹣2,
故答案为:y=x2﹣2.
【点评】本题考查了二次函数的性质,能熟记二次函数的性质内容是解此题的关键.
12.(2分)如图,在平行四边形ABCD中,BC=8,CD=5,BE平分∠ABC交AD于点E,则DE的长为 3 .
【分析】根据四边形ABCD为平行四边形可得AE∥BC,根据平行线的性质和角平分线的性质可得出∠ABE=∠AEB,继而可得AB=AE,然后根据已知可求得DE的长度.
【解答】解:∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AE∥BC,AD=BC,
∴∠AEB=∠EBC,
∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠EBC,
∴∠ABE=∠AEB,
∴AB=AE,
∵BC=8,CD=5,
∴DE=AD﹣AE=8﹣5=3.
故答案为:3.
【点评】本题考查了平行四边形的性质,平行线的性质,等腰三角形的判定,解答本题的关键是根据平行线的性质和角平分线的性质得出∠ABE=∠AEB.
13.(2分)一次函数y=x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,则△AOB的面积是 2 .
【分析】根据一次函数图象上的点的坐标特征解决此题.
【解答】解:如图.
当x=0,则y=0+2=2,此时B(0,2).
当y=0,则x=﹣2,此时A(﹣2,0).
∴OA=2,OB=2.
∴.
故答案为:2.
【点评】本题主要考查一次函数图象上的点的坐标特征,熟练掌握一次函数图象上的点的坐标特征是解决本题的关键.
14.(2分)若关于x的一元二次方程x2﹣2x+k=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是 k<1 .
【分析】根据根的判别式的意义得到(﹣2)2﹣4k>0,然后解不等式即可.
【解答】解:根据题意得Δ=(﹣2)2﹣4×k>0,
解得k<1.
故答案为:k<1.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系,当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.上面的结论反过来也成立.
15.(2分)如图,正方形ABCD在第一象限内,点 A、B坐标分别为(1,1),(3,1),若直线y=2x+b把正方形ABCD分成面积相等的两部分,则b的值是 ﹣2 .
【分析】连接AC,BD交于点K.求出点K的坐标,再利用待定系数法求出b的值.
【解答】解:连接AC,BD交于点K.
∵A(1,1),B(3,1),
∴AB=2,
∵四边形ABCD是正方形,
∴C(3,3),
∵AK=KC,
∴K(2,2),
当直线y=2x+b经过点K时,
2=4+b,
∴b=﹣2,
故答案为:﹣2.
【点评】本题考查中心对称,一次函数的性质,正方形的性质等知识,解题的关键是求出点K的坐标,属于中考常考题型.
16.(2分)如图,线段AD为△ABC的中线,点P为线段AB上的动点(不与点A,B重合),PE⊥AD于点E,PF⊥BD于点F,若AB=AC=5,BC=8,则EF的最小值为 .
【分析】如图,连接EF.PD.证明四边形DEPF是矩形,推出EF=DP,当DP⊥AB时,EF的值最小.
【解答】解:如图,连接EF.PD.
∵AB=AC=5,BC=8,AD是中线,
∴AD⊥BC,CD=BD=4,
∴AD===3,
∵PE⊥AD于点E,PF⊥BD于点F,
∴∠PED=∠PFD=∠EDF=90°,
∴四边形DEPF是矩形,
∴EF=PD,
∵当DP⊥AB时,DP的值最小,即EF的值最小,
此时•AB•DP=•AD•DB,
∴DP=,
∴EF使得最小值为.
【点评】本题考查轴对称的性质,等腰三角形的性质,矩形的判定和性质,垂线段最短等知识,解题的关键是学会利用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.
17.(2分)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于A(﹣2,0)和B(m,0),其中2<m<4,与y轴交于正半轴上一点.下列结论:①a<0; ②; ③若点C(﹣1,y1),D(2,y2),E(4,y3)均在二次函数图像上,则y3<y1<y2; ④c+8a<0.其中一定正确的结论的序号是 ①②④ .
【分析】根据与坐标轴的交点判断出①a<0,根据图象与x轴交于两点判断②,根据对称轴和开口方向即可判断③,根据图象过点.
【解答】解:∵抛物线与x轴的交点为(﹣2,0)和(m,0),与y轴交于正半轴,
∴a<0,故①正确;
∵图象与x轴交于两点,
∴Δ=b2﹣4ac>0,
∵a<0,
∴,故②正确;
∵图象与x轴交于A(﹣2,0)和B(m,0),其中2<m<4,
∴0<﹣<1,
∴y1与y2的大小不能判断,故③错误;
∵抛物线与x轴的交点有一个为(﹣2,0),
∴4a﹣2b+c=0,
∴4b=8a+2c,
∵当x=4时,y<0,
∴14a+4b+c<0,
∴14a+8a+2c+c<0,
∴c+8a<0,故④正确,
综上所述,正确的结论有①②④.
故答案为:①②④.
【点评】本题考查了二次函数的图象与系数的关系,根据图象与坐标轴的交点坐标判断出a是负数是解题的关键,结论④的判断有点难度,先根据与x轴的交点坐标求出4b=8a+2c是关键.
三、解答题(本题共58分,第18-19题,每小题4分,第20-25题,每小题4分,第26题6分,第27-28题,每小题4分)
18.(4分)计算:.
【分析】先化简绝对值和二次根式,再加减.
【解答】解:
=2+3﹣+3
=5+2.
【点评】本题考查了二次根式的加减,掌握二次根式的加减法法则是解决本题的关键.
19.(4分)解方程:x2+4x﹣2=0.
【分析】先移项,得x2+4x=2,再在两边同时加上22,再利用平方法即可解出原方程.
【解答】解:移项,得x2+4x=2,
两边同加上22,得x2+4x+22=2+22,
即(x+2)2=6,
利用开平方法,得或,
∴原方程的根是,.
【点评】本题主要考查了配方法解一元二次方程,解题时要注意解题步骤的准确应用,难度适中.
20.(5分)如图,在△ABC中,AB=AC,点D,E分别是AB,AC的中点,延长BC至点F,使,连接DE、CD、EF.求证:四边形DCFE是平行四边形.
【分析】证明DE是△ABC的中位线,得DE∥BC,DE=BC,再证明DE=CF,即可得出结论.
【解答】证明:∵点D,E分别为AB,AC的中点,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE∥BC,DE=BC,
∵CF=BC,
∴DE=CF,
又∵DE∥CF,
∴四边形DCFE是平行四边形.
【点评】本题考查了平行四边形的判定以及三角形中位线定理,熟练掌握平行四边形的判定是解题的关键.
21.(5分)已知点A(a,2)为二次函数y=x2﹣2x﹣4图像上的点,求代数式3a(a﹣2)+(a﹣1)2的值.
【分析】将点A坐标代入解析式,化简代数式3a(a﹣2)+(a﹣1)2通过整体思想求解.
【解答】解:将(a,2)代入y=x2﹣2x﹣4得2=a2﹣2a﹣4,
整理得a2﹣2a=6,
∴3a(a﹣2)+(a﹣1)2
=3a2﹣6a+a2﹣2a+1
=4a2﹣8a+1
=4(a2﹣2a)+1
=4×6+1
=25.
【点评】本题考查二次函数图象上点的坐标特征,解题关键是掌握二次函数与方程的关系,通过整体思想求解.
22.(5分)在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+bx+c的对称轴为x=1,且它经过点A(3,0),求该二次函数的解析式和顶点坐标.
【分析】根据抛物线对称轴为x=1,经过点A(3,0),列方程组即可解得b,c的值,从而得到答案.
【解答】解:∵二次函数y=x2+bx+c的对称轴为x=1,且它经过点A(3,0),
∴,
解得,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3,
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线顶点坐标为(1,﹣4).
【点评】本题考查二次函数解析式和二次函数的性质,解题的关键是掌握待定系数法.
23.(5分)已知关于x的一元二次方程kx2+(k﹣2)x﹣2=0(k≠0).
(1)求证:不论k为何值,这个方程都有两个实数根;
(2)若此方程的两根均整数,求整数k的值.
【分析】(1)先计算判别式的值得到Δ=(k﹣2)2﹣4k×(﹣2)=(k+2)2,然后根据非负数的性质得到Δ≥0,则根据判别式的意义即可得到结论;
(2)先利用因式分解法求得kx2+(k﹣2)x﹣2=0(k≠0)的解为x1=,x2=﹣1,然后根据整数的整除性可确定整数k的值.
【解答】(1)证明:Δ=(k﹣2)2﹣4k×(﹣2)
=(k+2)2,
∵(k﹣1)2≥0,
∴Δ≥0,
∴不论k为何值,这个方程都有两个实数根;
(2)解:kx2+(k﹣2)x﹣2=0(k≠0),
(kx﹣2)(x+1)=0,
解得x1=,x2=﹣1,
因为该方程的两根均整数,
所以为整数,
所以整数k为±1或±2.
【点评】本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式Δ=b2﹣4ac:当Δ>0,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0,方程有两个相等的实数根;当Δ<0,方程没有实数根.也考查了一元二次方程的定义.
24.(5分)如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(a,4)在直线l1:y=2x上,过点A的直线l2与x轴交于点B(﹣6,0).与y轴交于点 C.
(1)求直线l2的解析式;
(2)已知点P的坐标为(0,n),过点P的作y轴的垂线与l1,l2分别交于点 D、E(点D和点E不重合),当DE=OC时,则n的值是 2或6 .
【分析】(1)先求出点A坐标,然后待定系数法求解析式即可;
(2)根据点P坐标,表示出点D和点E坐标,再根据DE=OC列方程|2n﹣6﹣|=3,求解即可.
【解答】解:(1)将点A(a,4)代入直线l1:y=2x,
得2a=4,
解得a=2,
∴点A(2,4),
设直线l2的解析式为y=kx+b(k≠0),
将点A(2,4),B(﹣6,0)代入y=kx+b,
得,
解得,
∴直线l2解析式为y=;
(2)当x=0时,y==3,
∴点C坐标为(0,3),
∴OC=3,
∵点P的坐标为(0,n),
根据题意,点D和点E的纵坐标都为n,
将D点纵坐标代入直线l1:y=2x,
得2x=n,解得x=,
∴点D坐标为(,n),
将E点纵坐标代入直线l2:y=,
得,
解得x=2n﹣6,
∴点E坐标为(2n﹣6,n),
∴DE=|2n﹣6﹣|,
∵DE=OC,
∴|2n﹣6﹣|=3,
解得n=2或n=6,
故答案为:2或6.
【点评】本题考查了一次函数的综合应用,涉及一次函数的交点问题,待定系数法求解析式等,求n的值时注意分情况讨论是关键.
25.(5分)如图,△ABC中,AB=BC,过A点作BC的平行线与∠ABC的平分线交于点D,连接CD.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)过点D作AC的平行线交直线BC于点E,连接DE,CE,点P是线段BD上的动点,若,请直接写出PC+PE的最小值.
【分析】(1)两条全等三角形的性质证明AD=BC,推出四边形ABCD是平行四边形,可得结论;
(2)延长BA交ED的延长线于点T,连接CT,PT,过点T作TH⊥BE于点H,利用面积法求出TH,再利用勾股定理求出CT,由PC+PE=PT+PC≥CT,可得结论.
【解答】(1)证明:∵BA=BC,BO平分∠ABC,
∴AO=OC,
∵AD∥CB,
∴∠OAD=∠OCB,
在△AOD和△COB中,
,
∴△AOD≌△COB(ASA),
∴AD=BC,
∵AD∥CB,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵AB=BC,
∴四边形ABCD是菱形;
(2)解:延长BA交ED的延长线于点T,连接CT,PT,过点T作TH⊥BE于点H.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC=,
∴OD=OB===2,
∵AC∥ET,BO=OD,
'∴BA=AT,BC=CT,
∴BE=BT=10,DT=DE=2,
∴TE=4,
∵TH⊥BE,
∴S△BET=×BE×TH=×ET×BD,
∴TH==8,
∴EH===4,
∴CH=CE﹣EH=1,
∴CT===,
∵BD⊥TE,DT=DE,
∴PE=PT,
∴PC+PE=PT+PC≥CT=,
∴PC+PE的最小值为.
【点评】本题考查轴对称﹣最短问题,等腰三角形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,菱形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用轴对称解决最短问题.
26.(6分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣2ax+3(a≠0)与y轴交于点 A.
(1)求点A的坐标以及抛物线的对称轴;
(2)抛物线与直线y=2交于点B(x1,y1),C(x2,y2),其中x1<x2.
①当BC=4时,求抛物线的表达式;
②当3x1+5x2≤12时,请直接写出a的取值范围.
【分析】(1)令x=0,可得y=3,可得A(0,3),根据对称轴为直线x=﹣,求解即可;
(2)①利用根与系数的关系,构建方程求解;
②利用求根公式,求出方程的解,分两种情形,构建不等式求解即可.
【解答】解:(1)令x=0,则y=3,
∴点A的坐标为(0,3);
对称轴为直线x=﹣=1;
(2)①∵抛物线与直线y=2交于点B(x1,y1),C(x2,y2),
∴ax2﹣2ax+3=2,
整理得:ax2﹣2ax+1=0,
∴x1+x2=﹣=2,x1•x2=,
∵BC=x2﹣x1=4,
∴(x2﹣x1)2=(x1+x2)2﹣4x1•x2=16,
∴22﹣4×=16,
解得a=﹣,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+x+3;
②∵抛物线与直线y=2交于点B(x1,y1),C(x2,y2),
∴ax2﹣2ax+3=2,
整理得:ax2﹣2ax+1=0,
∴x==1±,
当a>0时,x1=1﹣,x2=1+,
∵3x1+5x2≤12,
∴3﹣3×+5+5×≤12,
化简得,≤2a,
∴3a2+a≥0且a2﹣a>0,
∴a>1.
当a<0时,x1=1+,x2=1﹣,
∵3x1+5x2≤12,
∴3+3×+5﹣5×≤12,
∴≤﹣2a,
∴a2﹣a≤4a2,
∴3a2+a≥0,
∴a(3a+1)≥0,
∵a<0,
∴3a+1<0,
∴a<﹣,
综上所述,a>1或a<﹣.
【点评】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法、一次函数的性质,二次函数与x轴的交点等知识,解题的关键是灵活运用待定系数法,学会用分类讨论的思想思考问题.
27.(7分)如图1,点E为正方形ABCD边AB上的一点,连接EC,点F是线段EC上的一个动点(不与点E,C重合),直线DF交直线BC于点G.
(1)如图1,当DG⊥EC时,用等式表示BE,GC之间的数量关系,并证明;
(2)如图2,当CF=CD时,
①补全图形;
②用等式表示BE,EC,CG之间的数量关系,并证明.
【分析】(1)结论:BE=CG.证明△CBE≌△DCG(ASA),可得结论;
(2)①根据要求作出图形即可;
②结论:BE+CE=CG.如图2中,过点D作DT⊥EC交CB于点T,则△CBE≌△DCT,证明TG=TD=CE,BE=CT,可得结论.
【解答】解:(1)结论:BE=CG.
理由:如图1中,
∵四边形ABCD是正方形,
∴CB=CD,∠CBE=∠DCG=90°,
∵DG⊥CE,
∴∠ECB+∠CGD=90°,∠CGD+∠CDG=90°,
∴∠BCE=∠CDG,
在△CBE和△DCG中,
,
∴△CBE≌△DCG(ASA),
∴BE=CG;
(2)①图形如图2所示:
②结论:BE+CE=CG.
理由:如图2中,过点D作DT⊥EC交CB于点T,则△CBE≌△DCT,
∴CE=DT,BE=CT,
∵CF=CD,
∴∠CFD=∠CDF,
∴∠G+∠FCG=∠CDT+∠FDT,
∵∠FCG=∠CDT,
∴∠G=∠TDG,
∴GT=DT=EC,
∴CG=GT+CT=CE+BE,
即BE+CE=CG.
【点评】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
28.(7分)在平面直角坐标系xOy中,已知点M(a,b),对于点P给出如下定义:将点P向右(a≥0)或向左(a<0)平移|a|个单位长度,再向上(b≥0)或向下(b<0)平移|b|个单位长度,得到点P′,点P′与点M的中点为Q,称点Q为点P的关于点M的“平移中点”.
已知M(a,b),P(c,d),点Q为点P的关于点M的“平移中点”.
(1)①若M(1,3),P(2,4),则点Q的坐标为 (2,5) ;
②若c=2,点Q的横坐标为m,则m的值为 a+1 (用含a的代数式表示).
(2)已知M(1,1),点P在直线l:y=2x上.
①当点Q在y轴上时,点P的坐标为 (﹣2,﹣4) ;
②当点Q在第一象限时,c的取值范围是 c>﹣1 .
(3)已知正方形ABCD的边长为2,各边与x轴平行或者垂直,其中心为(4,4),点P(c,d)为正方形ABCD上的动点.
①当a=b=0时,在点P运动过程中,点Q形成的图形的面积是 1 ;
②当点M(a,b)在直线l:y=2x上,在点P运动过程中,若存在点Q在正方形ABCD的边上或者内部,则a的取值范围是 ≤a≤ .
【分析】(1)①由定义可求P'(3,7),再由中点坐标公式求出Q(2,5)即可;
②根据P'的横坐标可建立方程2+a=2m﹣a,从而可求m;
(2)①求出P'(c+1,2c+1),Q(,c+1),由题意可得=0,求出即可求解;
②由①可得>0,c+1>0,即可求c的范围;
(3)①求出P'(c,d),Q(,),由此可知Q点形成的正方形边长为1,则点Q形成的图形的面积是1;
②由题意可知M(a,2a),则P'(c+a,d+2a),Q(a+,2a+),再由3≤c≤5,3≤d≤5,当a+=3时,可得3≤6﹣2a≤5,则≤a时,存在点Q在正方形ABCD的边上或者内部;当2a+=5时,可得3≤10﹣4a≤5,则≤a≤时,存在点Q在正方形ABCD的边上或者内部,即可求a的范围.
【解答】解:(1)①P(2,4)向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度得到P'(3,7),
∴P'与M的中点Q(2,5),
故答案为:(2,5);
②∵c=2,
∴P(2,d),
∵点Q的横坐标为m,
∴P'的横坐标为2m﹣a,
∵M(a,b),
∴P'的横坐标为2+a,
∴2m﹣a=2+a,
∴m=a+1,
故答案为:a+1;
(2)①∵点P在直线l:y=2x上,
∴P'(c+1,2c+1),
∴Q(,c+1),
∵点Q在y轴上,
∴=0,
∴c=﹣2,
∴P(﹣2,﹣4),
故答案为:(﹣2,﹣4);
②∵点Q在第一象限,
∴>0,c+1>0,
∴c>﹣1;
(3)①当a=b=0时,M(0,0),
∵P(c,d),
∴P'(c,d),
∴Q(,),
∵P点在正方形ABCD上,
∴Q点的运动形成的图形也是正方形
∵正方形ABCD的边长为2,
∴Q点形成的正方形边长为1,
∴点Q形成的图形的面积是1;
②∵点M(a,b)在直线l:y=2x上,
∴M(a,2a),
∵点P(c,d),
∴P'(c+a,d+2a),
∴Q(a+,2a+),
∵正方形的中心是(4,4),边长为2,
∴3≤c≤5,3≤d≤5,
当a+=3时,c=6﹣2a,
∴3≤6﹣2a≤5,
∴≤a时,存在点Q在正方形ABCD的边上或者内部;
当2a+=5时,d=10﹣4a,
∴3≤10﹣4a≤5,
∴≤a≤时,存在点Q在正方形ABCD的边上或者内部;
综上所述:≤a≤时,存在点Q在正方形ABCD的边上或者内部.
【点评】本题考查一次函数的图象及性质,熟练掌握一次函数的图象及性质,理解定义,灵活应用中点坐标公式,数形结合解题是关键.
北京市海淀区中国人民大学附属中学2023-2024学年九年级下学期开学考试数学试题: 这是一份北京市海淀区中国人民大学附属中学2023-2024学年九年级下学期开学考试数学试题,共11页。
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