2022-2023学年九年级数学上学期期中模拟预测卷03
展开
这是一份2022-2023学年九年级数学上学期期中模拟预测卷03,共23页。试卷主要包含了抛物线y=,已知点P1等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年九年级数学上学期期中模拟预测卷03
(考试时间:100分钟 试卷满分:120分)
考生注意:
1. 本试卷26道试题,满分120分,考试时间100分钟.
2. 本试卷分设试卷和答题纸.试卷包括试题与答题要求.作答必须涂(选择题)或写(非选择题)在答题纸上,在试卷上作答一律不得分.
3. 答卷前,务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号码等相关信息.
一.选择题(共10小题每题3分,满分30分)
1.一元二次方程x2﹣4x+3=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.不能确定
2.抛物线y=(x+2)2﹣1的顶点坐标是( )
A.(2,1) B.(﹣2,﹣1) C.(﹣2,1) D.(2,﹣1)
3.数据﹣2、﹣1、0、1、3的极差是( )
A.5 B.4 C.﹣5. D.﹣4
4.关于x的一元二次方程x2+mx﹣6=0的一个根是3,则另一个根是( )
A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.2
5.⊙O的直径为4,点A到圆心O距离为3.则( )
A.点A在⊙O外
B.点A在⊙O上
C.点A在⊙O内
D.点A与⊙O的位置关系不能确定
6.已知⊙O的半径为5,点P到圆心O的距离为d,如果点P在圆内,则d的取值范围为( )
A.d<5 B.d=5 C.d>5 D.0≤d<5
7.用配方法解方程x2+4x﹣12=0.下列配方结果正确的是( )
A.(x+2)2=14 B.(x﹣2)2=14 C.(x+2)2=16 D.(x﹣2)2=16
8.如果函数是二次函数,则m的取值范围是( )
A.m=±2 B.m=2
C.m=﹣2 D.m为全体实数
9.如图,△ABC周长为20cm,BC=6cm,圆O是△ABC的内切圆,圆O的切线MN与AB、CA相交于点M、N,则△AMN的周长为( )
A.14cm B.8cm C.7cm D.9cm
10.已知点P1(x1,y1),P2(x2,y2)在抛物线y=ax2+bx+c(a>0)上,且与x轴的交点为A(1,0)和B(5,0).当y1>y2时,则x1,x2应满足的关系式是( )
A.x1﹣3<x2﹣3 B.x1﹣3>x2﹣3 C.|x1﹣3|<|x2﹣3| D.|x1﹣3|>|x2﹣3|
二.填空题(共8小题,每题4分,满分24分)
11.若矩形的长和宽是方程2x2﹣16x+m=0(0<m≤32)的两根,则矩形的周长为 .
12.二次函数y=ax2+bx+c(0≤x≤3)的图象如图所示,则y的取值范围是 .
13.在⊙O中,直径AB=4,弦CD⊥AB于P,OP=,则弦CD的长为 .
14.如图AB、AC、BD是圆O的切线,切点分别为P、C、D,若AB=5,BD=2,则AC的长是 .
15.已知抛物线y=﹣x2﹣2x+m的顶点在x轴上方,则m .
16.已知(a,0)(b,0)是抛物线y=x2﹣3x﹣7与x轴的两个交点,则ab= .
17.已知点A(3,y1),B(﹣2,y2),C(2,y3)在二次函数y=x2﹣2x+b的图象上,则y1,y2,y3的大小关系为 (用“<”连接).
18.抛物线y=﹣x2+bx+3的对称轴为直线x=﹣1,若关于x的一元二次方程﹣x2+bx+3﹣t=0(t为实数)在﹣2<x<3的范围内有实数根,则t的取值范围是 .
三.解答题(共8小题,满分66分)
19.解下列方程:
(1)x(x+4)=﹣3(x+4); (2)(2x+1)(x﹣3)=﹣6.
20.如图:=,D、E分别是半径OA和OB的中点,求证:CD=CE.
21.已知关于x的一元二次方程x2﹣(m+3)x+m+2=0.
(1)求证:方程总有两个实数根;
(2)若方程的两个实数根都是正整数,当m为取值范围内的最小整数时,求此方程的根.
22.如图,C是⊙O的直径BA延长线上一点,点D在⊙O上,∠CDA=∠B.
(1)求证:直线CD与⊙O相切.
(2)若AC=AO=1,求图中阴影部分的面积.
23.如图,抛物线y=ax2﹣x﹣2(a≠0)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,已知点B坐标为(4,0).
(1)求该抛物线相应的函数表达式;
(2)判断△ABC的形状,并说明理由.
24.已知关于x的方程x2﹣2(k﹣1)x+k2=0有两个实数根x1、x2.
(1)求k的取值范围.
(2)若x1x2+x1+x2﹣1=0,求k的值.
25.在平面直角坐标系中,抛物线的顶点D的坐标为(0,﹣1),且与x轴交于A(﹣1,0)、B两点,E为抛物线上任一点,直线EO交抛物线于点F.
(1)求这个抛物线相应的函数表达式;
(2)如图1,当E点的横坐标为2时,点P是直线EF下方抛物线上的一点,过点P作x轴的平行线交直线EF于点Q,求PQ的最大值;
(3)如图2,过点(0,﹣2)作直线l平行于x轴,过点E作EH⊥l于点H,试说明F、D、H三点在同一条直线上.
26.如图1,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,点P以3cm/s的速度从点A向点B运动,点Q以4cm/s的速度从点C向点B运动.点P、Q同时出发,运动时间为t秒(0<t<2),⊙M是△PQB的外接圆.
(1)当t=1时,⊙M的半径是 cm,⊙M与直线CD的位置关系是 ;
(2)在点P从点A向点B运动过程中.
①圆心M的运动路径长是 cm;
②当⊙M与直线AD相切时,求t的值.
(3)连接PD,交⊙M于点N,如图2,当∠APD=∠NBQ时,求t的值.
答案与解析
一.选择题(共10小题每题3分,满分30分)
1.一元二次方程x2﹣4x+3=0的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.不能确定
【分析】先求出△的值,再根据一元二次方程根的情况与判别式△的关系即可得出答案.
【解答】解:一元二次方程x2﹣4x+3=0中,
Δ=16﹣4×1×3=4>0,
则原方程有两个不相等的实数根.
故选:A.
【点评】本题考查了根的判别式,一元二次方程根的情况与判别式△的关系:
(1)Δ>0⇔方程有两个不相等的实数根;
(2)Δ=0⇔方程有两个相等的实数根;
(3)Δ<0⇔方程没有实数根
2.抛物线y=(x+2)2﹣1的顶点坐标是( )
A.(2,1) B.(﹣2,﹣1) C.(﹣2,1) D.(2,﹣1)
【分析】直接利用顶点式的特点可求顶点坐标.
【解答】解:∵y=(x+2)2﹣1是抛物线的顶点式,
∴抛物线的顶点坐标为(﹣2,﹣1).
故选:B.
【点评】本题主要考查的是二次函数的性质,掌握二次函数的三种形式是解题的关键.
3.数据﹣2、﹣1、0、1、3的极差是( )
A.5 B.4 C.﹣5. D.﹣4
【分析】计算出最大值3和最小值﹣2的差就是极差.
【解答】解:3﹣(﹣2)=5,
故选:A.
【点评】考查极差的意义,最大值与最小值的差就是极差.
4.关于x的一元二次方程x2+mx﹣6=0的一个根是3,则另一个根是( )
A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.2
【分析】设该一元二次方程的另一根为t,则根据根与系数的关系得到3t=﹣6,由此易求t的值.
【解答】解:设关于x的一元二次方程x2+mx﹣6=0的另一个根为t,则3t=﹣6,
解得t=﹣2.
故选:C.
【点评】本题考查了根与系数的关系.若二次项系数为1,常用以下关系:x1,x2是方程x2+px+q=0的两根时,x1+x2=﹣p,x1x2=q,反过来可得p=﹣(x1+x2),q=x1x2,前者是已知系数确定根的相关问题,后者是已知两根确定方程中未知系数.
5.⊙O的直径为4,点A到圆心O距离为3.则( )
A.点A在⊙O外
B.点A在⊙O上
C.点A在⊙O内
D.点A与⊙O的位置关系不能确定
【分析】根据题意得⊙O的半径为2cm,则点A到圆心O的距离大于圆的半径,则根据点与圆的位置关系可判断点A在⊙O外.
【解答】解:∵⊙O的直径为4cm,
∴⊙O的半径为2cm,
而点A到圆心O的距离为3cm,
∴点A在⊙O外.
故选:A.
【点评】本题考查了点与圆的位置关系:设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有点P在圆外⇔d>r;点P在圆上⇔d=r;点P在圆内⇔d<r.
6.已知⊙O的半径为5,点P到圆心O的距离为d,如果点P在圆内,则d的取值范围为( )
A.d<5 B.d=5 C.d>5 D.0≤d<5
【分析】根据点与圆的位置关系判断得出即可.
【解答】解:∵点P在圆内,且⊙O的半径为5,
∴0≤d<5,
故选:D.
【点评】此题主要考查了点与圆的位置关系,点与圆的位置关系有3种.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:①点P在圆外⇔d>r,②点P在圆上⇔d=r,③点P在圆内⇔d<r.
7.用配方法解方程x2+4x﹣12=0.下列配方结果正确的是( )
A.(x+2)2=14 B.(x﹣2)2=14 C.(x+2)2=16 D.(x﹣2)2=16
【分析】先移项,再配方,即可得出选项.
【解答】解:x2+4x﹣12=0,
移项,得x2+4x=12,
配方,得x2+4x+4=12+4,
即(x+2)2=16,
故选:C.
【点评】本题考查了解一元二次方程,能够正确配方是解此题的关键.
8.如果函数是二次函数,则m的取值范围是( )
A.m=±2 B.m=2
C.m=﹣2 D.m为全体实数
【分析】根据二次项系数不等于0,二次函数的最高指数为2列出方程,求出m的值即可.
【解答】解:由题意得:m﹣2≠0,m2﹣2=2,
解得m≠2,且m=±2,
∴m=﹣2.
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数.解题的关键是掌握二次函数的定义,要注意二次项系数不等于0的条件不能漏.
9.如图,△ABC周长为20cm,BC=6cm,圆O是△ABC的内切圆,圆O的切线MN与AB、CA相交于点M、N,则△AMN的周长为( )
A.14cm B.8cm C.7cm D.9cm
【分析】根据切线长定理得到BF=BE,CF=CD,DN=NG,EM=GM,AD=AE,然后利用三角形的周长和BC的长求得AE和AD的长,从而求得△AMN的周长.
【解答】解:∵圆O是△ABC的内切圆,圆O的切线MN与AB、CA相交于点M、N,
∴BF=BE,CF=CD,DN=NG,EM=GM,AD=AE,
∵△ABC周长为20cm,BC=6cm,
∴AE=AD====4(cm),
∴△AMN的周长为AM+MG+NG+AN=AM+ME+AN+ND=AE+AD=4+4=8(cm),
故选:B.
【点评】考查了三角形的内切圆与内心及切线的性质的知识,解题的关键是利用切线长定理求得AE和AD的长,难度不大.
10.已知点P1(x1,y1),P2(x2,y2)在抛物线y=ax2+bx+c(a>0)上,且与x轴的交点为A(1,0)和B(5,0).当y1>y2时,则x1,x2应满足的关系式是( )
A.x1﹣3<x2﹣3 B.x1﹣3>x2﹣3 C.|x1﹣3|<|x2﹣3| D.|x1﹣3|>|x2﹣3|
【分析】由抛物线解析式可得抛物线开口向上,由点A,B坐标可得抛物线对称轴,由y1>y2可得点P1到对称轴的距离大于点P2到对称轴的距离.
【解答】解:∵a>0,
∴抛物线开口向上,
∵抛物线经过A(1,0)和B(5,0),
∴抛物线对称轴为直线x=3,
∵y1>y2,
∴|x1﹣3|>|x2﹣3|,
故选:D.
【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.
二.填空题(共8小题,每题4分,满分24分)
11.若矩形的长和宽是方程2x2﹣16x+m=0(0<m≤32)的两根,则矩形的周长为 16 .
【分析】设矩形的长和宽分别为x、y,由矩形的长和宽是方程2x2﹣16x+m=0(0<m≤32)的两个根,根据一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与系数的关系得到x+y=8,然后利用矩形的性质易求得到它的周长.
【解答】解:设矩形的长和宽分别为x、y,
根据题意得x+y=8;
所以矩形的周长=2(x+y)=16.
故答案为:16.
【点评】本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与系数的关系:若方程的两根分别为x1,x2,则x1+x2=﹣,x1•x2=.也考查了矩形的性质.
12.二次函数y=ax2+bx+c(0≤x≤3)的图象如图所示,则y的取值范围是 ﹣1≤y≤3 .
【分析】根据图象中的数据可以得到当0≤x≤3时,函数值y的取值范围.
【解答】解:由图象可知,
当0≤x≤3时,函数值y的取值范围﹣1≤y≤3.
故答案为:﹣1≤y≤3.
【点评】本题考查了二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质和数形结合的思想解答.
13.在⊙O中,直径AB=4,弦CD⊥AB于P,OP=,则弦CD的长为 2 .
【分析】首先连接OC,由弦CD⊥AB于P,OP=,利用勾股定理即可求得CP的长,然后由垂径定理求得弦CD的长.
【解答】解:连接OC,
∵在⊙O中,直径AB=4,
∴OA=OC=AB=2,
∴弦CD⊥AB于P,OP=,
∴CP==1,
∴CD=2CP=2.
故答案为:2.
【点评】此题考查了垂径定理以及勾股定理.注意准确作出辅助线是解此题的关键.
14.如图AB、AC、BD是圆O的切线,切点分别为P、C、D,若AB=5,BD=2,则AC的长是 3 .
【分析】根据切线长定理得到AC=AP,BP=BD=2,然后求出AP即可.
【解答】解:∵AB、AC、BD是圆O的切线,
∴AC=AP,BP=BD=2,
∵AP=AB﹣BP=5﹣2=3,
∴AC=3.
故答案为3.
【点评】本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.也考查了切线长定理.
15.已知抛物线y=﹣x2﹣2x+m的顶点在x轴上方,则m >﹣1 .
【分析】根据题意,顶点的纵坐标大于0列出不等式解则可.
【解答】解:根据题意有=﹣1,且>0,
即>0,
解得m>﹣1.
【点评】本题考查用公式法写出抛物线顶点的纵坐标和解不等式.
16.已知(a,0)(b,0)是抛物线y=x2﹣3x﹣7与x轴的两个交点,则ab= ﹣7 .
【分析】令y=0,则x2﹣3x﹣7=0,利用抛物线与x轴的交点的横坐标与x2﹣3x﹣7=0的关系,利用韦达定理即可求得结论.
【解答】解:令y=0,则x2﹣3x﹣7=0,
∵(a,0)(b,0)是抛物线y=x2﹣3x﹣7与x轴的两个交点,
∴a,b是方程x2﹣3x﹣7=0的两个根,
∴ab=﹣7.
故答案为:﹣7.
【点评】本题主要考查了抛物线与x轴的交点,利用抛物线与x轴的交点的横坐标是方程x2﹣3x﹣7=0的两根,用韦达定理得出结论是解题的关键.
17.已知点A(3,y1),B(﹣2,y2),C(2,y3)在二次函数y=x2﹣2x+b的图象上,则y1,y2,y3的大小关系为 y3<y1<y2 (用“<”连接).
【分析】根据二次函数的解析式得出图象的开口向上,对称轴是直线x=1,然后利用抛物线的对称性和增减性即可得出答案.
【解答】解:∵y=x2﹣2x+b,
∴图象的开口向上,对称轴是直线x=﹣=1,
∴B(﹣2,y2)关于直线x=1的对称点是(4,y2),
∵1<2<3<4,
∴y3<y1<y2,
故答案为:y3<y1<y2.
【点评】本题主要考查对二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质等知识点的理解和掌握,能熟练地运用二次函数的性质进行推理是解此题的关键.
18.抛物线y=﹣x2+bx+3的对称轴为直线x=﹣1,若关于x的一元二次方程﹣x2+bx+3﹣t=0(t为实数)在﹣2<x<3的范围内有实数根,则t的取值范围是 ﹣12<t≤4 .
【分析】利用抛物线的对称轴的公式可求b值,将x=﹣2和x=3代入一元二次方程,求出对应的t值,根据题意即可得出结论.
【解答】解:∵抛物线y=﹣x2+bx+3的对称轴为直线x=﹣1,
∴﹣=﹣1.
∴b=﹣2.
∴关于x的一元二次方程﹣x2+bx+3﹣t=0为:
﹣x2﹣2x+3﹣t=0.
当x=﹣2时,
﹣4+4+3﹣t=0,
解得:t=3.
当x=3时,
﹣9﹣6+3﹣t=0,
解得:t=﹣12.
∵关于x的一元二次方程﹣x2+bx+3﹣t=0(t为实数)在﹣2<x<3的范围内有实数根,
∴﹣12<t<3.
关于x的一元二次方程﹣x2﹣2x+3﹣t=0(t为实数)有实数根,可以看作是抛物线y=﹣x2﹣2x+3与直线y=t有交点,
∵抛物线y=﹣x2﹣2x+3在x=﹣1时有最大值4,
∴t的取值范围是:﹣12<t≤4
故答案为:﹣12<t≤4.
【点评】本题主要考查了二次函数的性质,一元二方程的根的情况,利用方程根的情况得到Δ的不等式是解题的关键.
三.解答题(共8小题,满分66分)
19.解下列方程:
(1)x(x+4)=﹣3(x+4);
(2)(2x+1)(x﹣3)=﹣6.
【分析】(1)移项后,方程左边分解因式后,利用两数相乘积为0,两因式中至少有一个为0转化为两个一元一次方程来求解;
(2)首先把括号去掉得到2x2﹣5x+3=0,然后分解因式得到(x﹣1)(2x﹣3)=0,再解两个一元一次方程即可.
【解答】解:(1)x(x+4)=﹣3(x+4);
x(x+4)+3(x+4)=0
(x+4)(x+3)=0,
∴x+4=0,x+3=0,
∴x1=﹣4,x2=﹣3;
(2)(2x+1)(x﹣3)=﹣6,
∴x2﹣5x﹣3+6=0,
∴x2﹣5x+3=0,
∴x﹣1)(2x﹣3)=0,
∴x1=1,x2=.
【点评】此题考查了解一元二次方程﹣因式分解法,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.
20.如图:=,D、E分别是半径OA和OB的中点,求证:CD=CE.
【分析】连接OC,构建全等三角形△COD和△COE;然后利用全等三角形的对应边相等证得CD=CE.
【解答】证明:连接OC.
在⊙O中,∵=
∴∠AOC=∠BOC,
∵OA=OB,D、E分别是半径OA和OB的中点,
∴OD=OE,
∵OC=OC(公共边),
∴△COD≌△COE(SAS),
∴CD=CE(全等三角形的对应边相等).
【点评】本题考查了圆心角、弧、弦的关系,以及全等三角形的判定与性质.判定两个三角形全等的一般方法有:SSS、SAS、SSA、HL.
注意:AAA、SSA不能判定两个三角形全等,判定两个三角形全等时,必须有边的参与,若有两边一角对应相等时,角必须是两边的夹角.
21.已知关于x的一元二次方程x2﹣(m+3)x+m+2=0.
(1)求证:方程总有两个实数根;
(2)若方程的两个实数根都是正整数,当m为取值范围内的最小整数时,求此方程的根.
【分析】(1)根据方程的系数结合根的判别式Δ=b2﹣4ac,可得出Δ=(m+1)2,由偶次方的非负性可得出(m+1)2≥0,即Δ≥0,进而可证出方程总有两个实数根;
(2)利用因式分解法解一元二次方程,可得出x1=1,x2=m+2,结合方程的两个实数根都是正整数,即可得出m的取值范围,取其中的最小整数即可得出结论.
【解答】(1)证明:∵a=1,b=﹣(m+3),c=m+2.
∴Δ=b2﹣4ac=[﹣(m+3)]2﹣4×1×(m+2)=m2+2m+1=(m+1)2.
∵(m+1)2≥0,即Δ≥0,
∴方程总有两个实数根;
(2)解:∵x2﹣(m+3)x+m+2=0,即(x﹣1)[x﹣(m+2)]=0,
∴x﹣1=0或x﹣(m+2)=0,
解得:x1=1,x2=m+2.
∵方程的两个实数根都是正整数,
∴m≥﹣1,且m为整数,
∴m的最小值为﹣1.
当m=﹣1时,此方程的根为x1=x2=1.
【点评】本题考查了根的判别式以及因式分解法解一元二次方程,解题的关键是:(1)牢记“当Δ≥0时,方程有两个实数根”;(2)利用因式分解法,求出方程的两个实数根.
22.如图,C是⊙O的直径BA延长线上一点,点D在⊙O上,∠CDA=∠B.
(1)求证:直线CD与⊙O相切.
(2)若AC=AO=1,求图中阴影部分的面积.
【分析】(1)连接OD,证明∠ADO=90°,再根据切线的判定定理证明直线CD与⊙O相切;
(2)先证明△AOD是等边三角形,求得∠AOD=60°,由勾股定理求出CD的长,由S阴影=S△COD﹣S扇形AOD求出阴影部分图形的面积.
【解答】(1)证明:如图,连接OD,
∵OB=OD,
∴∠ODB=∠B,
∵∠CDA=∠B,
∴∠ODB=∠CDA,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ODC=∠CDA+∠ODA=∠ODB+∠ODA=∠ADB=90°,
∵OD是⊙O的半径,且CD⊥OD,
∴直线CD与⊙O相切.
(2)解:∵AC=AO=CO=1,
∴CO=2AO=2,
∵∠CDO=90°,
∴AD=CO=1,
∴AD=AO=DO=1,
∴⊙O的半径为1,
∵△AOD是等边三角形,
∴∠AOD=60°,
∵CD==,
∴S阴影=S△COD﹣S扇形AOD=××1﹣=,
∴图中阴影部分的面积为.
【点评】此题重点考查切线的判定、扇形的面积计算等知识与方法,解题的关键是连接OD并证明CD⊥OD.
23.如图,抛物线y=ax2﹣x﹣2(a≠0)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,已知点B坐标为(4,0).
(1)求该抛物线相应的函数表达式;
(2)判断△ABC的形状,并说明理由.
【分析】(1)将点B坐标代入解析式求解.
(2)由二次函数解析式求出点A,C坐标,通过AC,BC,AC的长度关系求解.
【解答】解:(1)将(4,0)代入y=ax2﹣x﹣2得0=16a﹣6﹣2,
解得a=,
∴y=x2﹣x﹣2.
(2)将x=0代入y=x2﹣x﹣2得y=﹣2,
∴点C坐标为(0,﹣2),OC=2
令x2﹣x﹣2=0,
解得x1=﹣1,x2=4,
∴点A坐标为(﹣1,0),OA=1,
∴AC==,BC==2,
∵AB=5,
∴AC2+BC2=AB2,
∴△ABC为直角三角形.
【点评】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数与方程的关系,掌握勾股定理.
24.已知关于x的方程x2﹣2(k﹣1)x+k2=0有两个实数根x1、x2.
(1)求k的取值范围.
(2)若x1x2+x1+x2﹣1=0,求k的值.
【分析】(1)由方程有两个实数根,根据判别式可得到关于k的不等式,可求得k的取值范围;
(2)由根与系数的关系可用k表示出x1+x2和x1x2的值,代入已知条件可得到关于k的方程,可求得k的值.
【解答】解:
(1)∵方程有两个实数根,
∴△≥0,即4(k﹣1)2﹣4k2≥0,
解得k≤;
(2)∵方程x2﹣2(k﹣1)x+k2=0两个实数根为x1、x2,
∴x1+x2=2(k﹣1),x1x2=k2,
∵x1x2+x1+x2﹣1=0,
∴k2+2(k﹣1)﹣1=0,解得k=﹣3或k=1,
∵k≤,
∴k=﹣3.
【点评】本题主要考查根的判别式及根与系数的关系,掌握方程根的情况与判别式的关系是解题的关键.
25.在平面直角坐标系中,抛物线的顶点D的坐标为(0,﹣1),且与x轴交于A(﹣1,0)、B两点,E为抛物线上任一点,直线EO交抛物线于点F.
(1)求这个抛物线相应的函数表达式;
(2)如图1,当E点的横坐标为2时,点P是直线EF下方抛物线上的一点,过点P作x轴的平行线交直线EF于点Q,求PQ的最大值;
(3)如图2,过点(0,﹣2)作直线l平行于x轴,过点E作EH⊥l于点H,试说明F、D、H三点在同一条直线上.
【分析】(1)由抛物线的顶点D的坐标为(0,﹣1),设抛物线的函数表达式为y=ax2﹣1,将A(﹣1,0)代入即可得这个抛物线相应的函数表达式;
(2)当E点的横坐标为2时,E(2,3),设点P(p,p2﹣1),求出直线EF的函数解析式为y=x,可得Q(p2﹣,p2﹣1),则PQ=p﹣(p2﹣)=﹣p2+p+=﹣(p﹣)2+,(<p<2),根据二次函数的性质即可得PQ的最大值;
(3)设E(m,m2﹣1),则H(m,﹣2),分别求出直线EF的函数解析式为y=x,直线DH的函数解析式为y=﹣x﹣1,由直线EO交抛物线于点F可得,代入直线DH的函数解析式y=﹣x﹣1,可得点F在直线DH上,即可说明F、D、H三点在同一条直线上.
【解答】解:(1)∵抛物线的顶点D的坐标为(0,﹣1),
设抛物线的函数表达式为y=ax2﹣1,
将A(﹣1,0)代入得:a﹣1=0,
∴a=1,
∴这个抛物线相应的函数表达式为y=x2﹣1;
(2)E点的横坐标为2时,E(2,3),
∴直线EF的函数解析式为y=x,
∴F,
设点P(p,p2﹣1),则Q(x,m2﹣1),
∵点Q在EF:上,
∴Q(p2﹣,p2﹣1),
∴PQ=p﹣(p2﹣)=﹣p2+p+=﹣(p﹣)2+,(<p<2),
∴当p=时,PQ的最大值;
(3)设E(m,m2﹣1),则H(m,﹣2),
设直线EF的函数解析式为y=kx,
∴mx=m2﹣1,解得k=,
∴直线EF的函数解析式为y=x,
∵抛物线的顶点D的坐标为(0,﹣1),
设直线DH的函数解析式为y=nx﹣1,
∴mn﹣1=﹣2,解得n=﹣
直线DH的函数解析式为y=﹣x﹣1,
∵直线EO交抛物线于点F,
∴,解得或,
∴,
当x=﹣时,代入直线DH的函数解析式y=x﹣1得,y=﹣1,
∴点F在直线DH上,
∴F、D、H三点在同一条直线上.
【点评】本题是二次函数的综合问题,主要考查了二次函数的解析式的求法,一次函数与二次函数的交点.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式,一次函数与二次函数的交点问题等知识点.
26.如图1,在矩形ABCD中,AB=6cm,BC=8cm,点P以3cm/s的速度从点A向点B运动,点Q以4cm/s的速度从点C向点B运动.点P、Q同时出发,运动时间为t秒(0<t<2),⊙M是△PQB的外接圆.
(1)当t=1时,⊙M的半径是 cm,⊙M与直线CD的位置关系是 相离 ;
(2)在点P从点A向点B运动过程中.
①圆心M的运动路径长是 5 cm;
②当⊙M与直线AD相切时,求t的值.
(3)连接PD,交⊙M于点N,如图2,当∠APD=∠NBQ时,求t的值.
【分析】(1)先求出PB,BQ的长,根据勾股定理可得PQ的长,根据直角三角形的外接圆直径是斜边即可求解;
(2)①根据边界点确定:故M运动路径为OB,根据勾股定理即可求解;
②如图3,根据切线的性质作辅助线EF,则EF⊥AD,EF⊥BC,由EF=FM+ME列方程即可求解;
(3)如图4,作辅助线,构建全等三角形,证明AP=PQ,AD=DQ,最后根据勾股定理列方程即可求解.
【解答】解:(1)如图1,过M作KN⊥AB于N,交CD于K,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,AB∥CD,
∴⊙M的直径是PQ,KN⊥CD,
当t=1时,AP=3,CQ=4,
∵AB=6,BC=8,
∴PB=6﹣3=3,BQ=8﹣4=4,
∴PQ==5,
∴⊙M的半径为cm,
∵MN∥BQ,M是PQ的中点,
∴PN=BN,
∴MN是△PQB的中位线,
∴MN=BQ=×4=2,
∴MK=8﹣2=6>,
∴⊙M与直线CD的位置关系是相离;
故答案为:,相离;
(2)①如图2,由P、Q运动速度与AB,BC的比相等,
∴圆心M在对角线BD上,
由图可知:P和Q两点在t=2时在点B重合,
当t=0时,直径为对角线AC,M是AC的中点,
故M运动路径为OB=BD,
由勾股定理得:BD==10,
则圆心M的运动路径长是5cm;
故答案为:5;
②如图3,当⊙M与AD相切时,设切点为F,连接FM并延长交BC于E,则EF⊥AD,EF⊥BC,
则BQ=8﹣4t,PB=6﹣3t,
∴PQ=10﹣5t,
∴PM==FM=5﹣t,
△BPQ中,ME=PB=3﹣t,
∵EF=FM+ME,
∴5﹣t+3﹣t=6,
解得:t=;
(3)如图4,过D作DG⊥PQ,交PQ的延长线于点G,连接DQ,
∵∠APD=∠NBQ,∠NBQ=∠NPQ,
∴∠APD=∠NPQ,
∵∠A=90°,DG⊥PG,
∴AD=DG=8,
∵PD=PD,
∴Rt△APD≌Rt△GPD(HL),
∴PG=AP=3t,
∵PQ=10﹣5t,
∴QG=3t﹣(10﹣5t)=8t﹣10,
∵DC2+CQ2=DQ2=DG2+QG2,
∴62+(4t)2=82+(8t﹣10)2,
∴3t2﹣10t+8=0,
(t﹣2)(3t﹣4)=0,
解得:t1=2(舍),t2=.
【点评】本题四边形和圆的综合题,考查了直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,矩形的性质,角平分线的性质,勾股定理,添加恰当辅助线是本题的关键.
相关试卷
这是一份2024陕西中考数学模拟预测卷03,共30页。试卷主要包含了−72 的相反数是,如图,在中,,,,则,下列运算正确的是,解一元一次不等式组等内容,欢迎下载使用。
这是一份期末模拟预测卷03-2022-2023学年九年级数学上学期期中期末考点大串讲(人教版)(解析+原卷),文件包含九年级数学上册期末模拟预测卷03-2022-2023学年九年级数学上学期期中期末考点大串讲人教版原卷版docx、九年级数学上册期末模拟预测卷03-2022-2023学年九年级数学上学期期中期末考点大串讲人教版解析版版docx、九年级数学上册期末模拟预测卷03-2022-2023学年九年级数学上学期期中期末考点大串讲人教版答题纸docx等3份试卷配套教学资源,其中试卷共49页, 欢迎下载使用。
这是一份2022-2023年苏科版数学七年级下册专项复习精讲精练:期中模拟预测卷03(原卷版 解析版),文件包含期中模拟预测卷03满分140分解析版docx、期中模拟预测卷03满分140分原卷版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共31页, 欢迎下载使用。