2021-2022学年湖北省武汉市武昌区部分学校九年级(上)期中数学试卷
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一、选择题(3分×10=30分)
1.(3分)将一元二次方程3x2﹣1=2x化成一般形式后(二次项系数为正数),二次项系数和一次项系数分别是( )
A.3、﹣2 B.3、2 C.3、﹣1 D.3、1
2.(3分)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.(3分)抛物线y=2(x+3)2+5的顶点坐标是( )
A.(3,5) B.(﹣3,5) C.(3,﹣5) D.(﹣3,﹣5)
4.(3分)用配方法解方程x2﹣4x﹣3=0.下列变形正确的是( )
A.(x﹣4)2=19 B.(x﹣2)2=7 C.(x﹣2)2=1 D.(x+2)2=7
5.(3分)下列方程没有实数解的是( )
A.x2=0 B.x2﹣2x+1=0
C.x2﹣x﹣2021=0 D.x2+x+1=0
6.(3分)要将抛物线y=2x2平移后得到抛物线y=2x2+4x+5,下列平移方法正确的是( )
A.向左平移1个单位,再向上平移3个单位
B.向左平移1个单位,再向下平移3个单位
C.向右平移1个单位,再向上平移3个单位
D.向右平移1个单位,再向下平移3个单位
7.(3分)有一个人患了感冒,经过两轮传染后总共传染了64人,按照这样的传染速度,经过三轮后患了感冒人数为( )
A.596 B.428 C.512 D.604
8.(3分)下列多边形的所有顶点不一定在同一个圆上的是( )
A.三角形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
9.(3分)如果m、n是一元二次方程x2+x=3的两个实数根,那么多项式m3+2n2﹣mn﹣6m+2021的值是( )
A.2023 B.2027 C.2028 D.2029
10.(3分)如图,∠MAN=60°,点B、C分别在AM、AN上,AB=AC,点D在∠MAN内部、△ABC外部,连接BD、CD、AD.下列结论:①DB+DC≥DA;②S△BDCBD•DC;③若DB=m,DC=n,则S△ADBm2mn.其中错误的结论个数为( )个.
A.0 B.1 C.2 D.3
二、填空题(3分×6=18分)
11.(3分)点A(a,b)关于原点的对称点的坐标为 .
12.(3分)解方程2(x﹣1)2=8,则方程的解是 .
13.(3分)点P1(﹣1,y1),P2(2,y2),P3(5,y3)均在二次函数y=﹣x2+2x+c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是 .
14.(3分)已知AB是⊙O的弦,点C为⊙O上异于点A、B的一点,∠OAB=40°,则∠ACB= .
15.(3分)已知关于x的二次函数y=ax2+bx+c,下列结论中一定正确的是 .(填序号即可)
①若抛物线与x轴有两个不同交点,则方程cx2+bx+a=0必有两个不等实数根;②若对任意实数t都有at2+bt≤a﹣b(a<0),则b=2a;③若(am2+bm+c)(an2+bn+c)<0(m<n),则方程ax2+bx+c=0有一个根α,且m<α<n;④若a2m2+bam+ac<0,则方程ax2+bx+c=0必有两个实数根.
16.(3分)已知,⊙O的直径BC=2,点A为⊙O上一动点,AD、BD分别平分△ABC的外角,AD与⊙O交于点E.若将AO绕O点逆时针旋转270°,则点D所经历的路径长为 .(提示:在半径为R的圆中,n°圆心角所对弧长为)
三、解答题(共8小题,共72分)
17.(8分)解方程:x2﹣x﹣3=0.
18.(8分)如图:OA=OB=OC,∠AOB∠BOC,∠BAC=45°.
(1)求证:A,B,C在以O为圆心,OA为半径的圆上;
(2)求∠OAC的度数.
19.(8分)在平面直角坐标系中,已知二次函数解析式为y=x2﹣2x﹣3.
(1)完成表格,根据数据在平面直角坐标系中画出二次函数的图象;
x | … | ﹣1 | 0 | 1 | 2 | 3 | … |
y | … |
|
|
|
|
| … |
(2)当x满足 时,函数值大于0;
(3)当﹣2<x<2时,y的取值范围是 .
20.(8分)如图,在边长为1的正方形网格中,点A、C为格点,点B在网格线上,以AB为直径作半圆,点D在半圆上,连接AC、BC.请用无刻度直尺完成下列作图,不写画法,保留画图痕迹(用虚线表示画图过程,实线表示画图结果)
(1)分别在AB、AC取点E、F,使EF∥BC,EFBC;
(2)作△ABC的角平分线BM;
(3)在△ABC的角平分线BM取一点N,使CN+DN最小.
21.(8分)如图,P是圆上一动点,弦ABcm,PC平分∠APB,C在圆上,∠BAC=30°.
(1)当∠PAC等于多少度时,四边形PACB有最大面积?最大面积是多少?
(2)当PA的长为 ,四边形PACB是梯形(一组对边平行,另一组对边不平行的四边形)(直接写答案).
22.(10分)水果店以一定的价格购进某种苹果若干千克,通过销售统计发现:这批苹果从开始销售至销售的第x天的总销量y(千克)与x的关系为二次函数,销售情况记录如表:
x | 1 | 2 | 3 |
y | 39 | 76 | 111 |
(1)求y与x的函数关系式;
(2)这批苹果多少天才能销售完;
(3)水果店为了充实库存,在销售第6天后决定每天又购进20千克该品种苹果,试问再过多少天该品种苹果库存量为244千克?
23.(10分)【问题背景】如图1,P为△ABC内一点,连PB、PC.则PC+PB<AB+AC.
小明考虑到“三角形两边之和大于第三边”,延长BP交AC于E,就可以证明上面结论.请按小明的思路完成证明过程;
【迁移应用】如图2,在△ABC中,∠BAC>120°,P为△ABC内一点,求证:PA+PB+PC>AB+AC.
【拓展创新】
已知△ABC中,BC=a,AB=c,AC=b,a+b=4c,6a+3b=19c,P为△ABC所在平面内一点,则PA+PB+PC的最小值为(用含c的式子表示) .(直接写出结果)
24.(12分)如图1,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于C点.且抛物线的对称轴为x=2,OC=3,S△ABC=3.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,过D(m,﹣2)作抛物线切线(不与y轴平行,且与抛物线有且仅有一个交点)DE:y=k1x+b1(切点为E)和DF:y=k2x+b2(F为切点),求k1k2的值;
(3)如图3,将抛物线向左平移两个单位后再沿y轴向下运动得抛物线C1,直线l3、l4分别与(2)中直线DE、DF平行,l3与C1交于E,F两点,l4与C1交于G,H两点,M,N分别为EF、GH的中点,求点O到直线MN的距离d的最大值.
2021-2022学年湖北省武汉市武昌区部分学校九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(3分×10=30分)
1.(3分)将一元二次方程3x2﹣1=2x化成一般形式后(二次项系数为正数),二次项系数和一次项系数分别是( )
A.3、﹣2 B.3、2 C.3、﹣1 D.3、1
【解答】解:∵3x2﹣1=2x,
∴3x2﹣2x﹣1=0,
∴二次项系数和一次项系数分别是3和﹣2,
故选:A.
2.(3分)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B.既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意;
C.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D.既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故本选项不符合题意.
故选:B.
3.(3分)抛物线y=2(x+3)2+5的顶点坐标是( )
A.(3,5) B.(﹣3,5) C.(3,﹣5) D.(﹣3,﹣5)
【解答】解:
∵y=2(x+3)2+5,
∴抛物线顶点坐标为(﹣3,5),
故选:B.
4.(3分)用配方法解方程x2﹣4x﹣3=0.下列变形正确的是( )
A.(x﹣4)2=19 B.(x﹣2)2=7 C.(x﹣2)2=1 D.(x+2)2=7
【解答】解:∵x2﹣4x﹣3=0,
∴x2﹣4x=3,
则x2﹣4x+4=3+4,即(x﹣2)2=7,
故选:B.
5.(3分)下列方程没有实数解的是( )
A.x2=0 B.x2﹣2x+1=0
C.x2﹣x﹣2021=0 D.x2+x+1=0
【解答】解:A.方程x2=0解为x1=x2=0,故本选项不合题意;
B.x2﹣2x+1=0,
∵b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×1×1=0,
∴此方程有两个相等的实数根,故本选项不合题意;
C.x2﹣x﹣2021=0,
∵b2﹣4ac=(﹣1)2﹣4×1×(﹣2021)=8085>0,
∴此方程有两个不相等的实数根,故本选项不合题意;
D.x2+x+1=0,
∵b2﹣4ac=12﹣4×1×1=﹣3<0,
∴此方程无解,本选项符合题意.
故选:D.
6.(3分)要将抛物线y=2x2平移后得到抛物线y=2x2+4x+5,下列平移方法正确的是( )
A.向左平移1个单位,再向上平移3个单位
B.向左平移1个单位,再向下平移3个单位
C.向右平移1个单位,再向上平移3个单位
D.向右平移1个单位,再向下平移3个单位
【解答】解:∵y=2x2+4x+5=2(x+1)2+3,
∴该抛物线的顶点坐标是(﹣1,3),
∵抛物线y=2x2的顶点坐标是(0,0),
∴平移的方法可以是:将抛物线y=2x2向左平移1个单位,再向上平移3个单位.
故选:A.
7.(3分)有一个人患了感冒,经过两轮传染后总共传染了64人,按照这样的传染速度,经过三轮后患了感冒人数为( )
A.596 B.428 C.512 D.604
【解答】解:设每轮传染中平均一个人传染x个人,
由题意得:1+x+x(1+x)=64,
解得x1=7,x2=﹣9,
∵x>0,
∴x2=﹣9,不合题意,舍去,
∴x=7.
则第三轮的感冒人数为:(7+1)3=512.
故选:C.
8.(3分)下列多边形的所有顶点不一定在同一个圆上的是( )
A.三角形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
【解答】解:A.根据三点共圆可得三角形的三个顶点在同一个圆上,故选项不符合题意;
B.∵矩形对角线相等且互相平分,
∴四个顶点到对角线交点距离相等,
∴矩形四个顶点定可在同一个圆上,故选项不符合题意;
C.∵菱形对角线互相平分但不相等,
∴四个顶点到对角线交点距离不一定相等,
∴菱形四个顶点定不一定在同一个圆上,故选项符合题意;
D.∵正方形对角线相等且互相平分,
∴四个顶点到对角线交点距离相等,
∴正方形四个顶点定可在同一个圆上,故选项不符合题意;
故选:C.
9.(3分)如果m、n是一元二次方程x2+x=3的两个实数根,那么多项式m3+2n2﹣mn﹣6m+2021的值是( )
A.2023 B.2027 C.2028 D.2029
【解答】解:∵m、n是一元二次方程x2+x﹣3=0的两个实数根,
∴m2+m﹣3=0,n2+n﹣3=0,
∴m2=﹣m+3,n2=﹣n+3,
∴m3=m(﹣m+3)=﹣m2+3m=﹣(﹣m+3)+3m=4m﹣3,
∴m3+2n2﹣mn﹣6m+2021=4m﹣3+2(﹣n+3)﹣mn﹣6m+2021
=﹣2(m+n)﹣mn+2024,
∵m、n是一元二次方程x2+x﹣3=0的两个实数根,
∴m+n=﹣1,mn=﹣3,
∴原式=﹣2×(﹣1)﹣(﹣3)+2024
=2029.
故选:D.
10.(3分)如图,∠MAN=60°,点B、C分别在AM、AN上,AB=AC,点D在∠MAN内部、△ABC外部,连接BD、CD、AD.下列结论:①DB+DC≥DA;②S△BDCBD•DC;③若DB=m,DC=n,则S△ADBm2mn.其中错误的结论个数为( )个.
A.0 B.1 C.2 D.3
【解答】解:①如图1,将△ACD绕点A逆时针旋转60°得到△ABC′,
则△ABC′≌△ACD,
∴AC′=AD,BC′=CD,
∵∠DAC′=60°,
∴△AC′D是等边三角形,
∴C′D=AD,
在△BC′D中,BC′+BD>C′D,
∴CD+BD>AD,
当∠ADC=60°,即∠AC′B=60°时,C′、B、D三点共线,
∴CD+BD=AD,
故①正确;
②如图2,过点C作CH⊥BD于H,
则∠BHC=90°,
∴CH=CD•sin∠CDH,
∴S△BDCBD•CHBD•CD•sin∠CDH,
∵∠CDH≤90°,
∴sin∠CDH≤1,
∴S△BDCBD•CD,
故②正确;
③如图3,把△BDC绕点B顺时针旋转60°得到△ABK,连接DK,
由旋转得:BD=BK,∠DBK=60°,
∴△BDK是等边三角形,
∴S△BDKm2,
∵△ABK≌△BDC(根据旋转的性质),
∴S△ABK=S△BDCBD•CD•sin∠CDHBD•CD,
即S△ABKmn,
∴S△ABD≤S△ABK+S△BDKm2mn,
故③正确;
综上所述,正确的结论为3个,错误的结论为0个,
故选:A.
二、填空题(3分×6=18分)
11.(3分)点A(a,b)关于原点的对称点的坐标为 (﹣a,﹣b) .
【解答】解:点A(a,b)关于原点的对称点的坐标为(﹣a,﹣b).
故答案为:(﹣a,﹣b).
12.(3分)解方程2(x﹣1)2=8,则方程的解是 x1=3,x2=﹣1 .
【解答】解:(x﹣1)2=4,
x﹣1=±2,
所以x1=3,x2=﹣1.
故答案为x1=3,x2=﹣1.
13.(3分)点P1(﹣1,y1),P2(2,y2),P3(5,y3)均在二次函数y=﹣x2+2x+c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是 y2>y1>y3 .
【解答】解:二次函数y=﹣x2+2x+c的对称轴为:x1,
由对称性得,P1(﹣1,y1)关于对称轴对称的点Q的坐标为(3,y1),
∵a=﹣1<0,
∴在对称轴的右侧,即x>1时,y随x的增大而减小,
∵P2(2,y2),P3(5,y3),Q(3,y1),
∴y2>y1>y3,
故答案为:y2>y1>y3.
14.(3分)已知AB是⊙O的弦,点C为⊙O上异于点A、B的一点,∠OAB=40°,则∠ACB= 50° .
【解答】解:∵OA=OB,∠OAB=40°,
∴∠OAB=∠OBA=40°
∴∠AOB=180°﹣40°﹣40°=100°,
∴∠ACB∠AOB=50°,
故答案为:50°.
15.(3分)已知关于x的二次函数y=ax2+bx+c,下列结论中一定正确的是 ①②③④. .(填序号即可)
①若抛物线与x轴有两个不同交点,则方程cx2+bx+a=0必有两个不等实数根;②若对任意实数t都有at2+bt≤a﹣b(a<0),则b=2a;③若(am2+bm+c)(an2+bn+c)<0(m<n),则方程ax2+bx+c=0有一个根α,且m<α<n;④若a2m2+bam+ac<0,则方程ax2+bx+c=0必有两个实数根.
【解答】解:①∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个不同交点,
∴方程ax2+bx+c=0有两个不同的实数根,
∴b2﹣4ac>0,
∴cx2+bx+a=0有两个不相等的实数根,故①正确;
②∵对任意实t都有at2+bt≤a﹣b(a<0),
∴at2+bt+c≤a﹣b+c,
∴当x=﹣1时,函数有最大值,
∴函数的对称轴为直线x=﹣1,
∴1,
∴b=2a,故②正确;
③∵(am2+bm+c)(an2+bn+c)<0(m<n),
∴抛物线与x轴的一个交点的横坐标在m、n之间,
∵方程ax2+bx+c=0有一个根α,
∴函数图象与x轴的一个交点为(α,0),
∴m<α<n,故③正确;
④∵a2m2+bam+ac<0,
∴a(am2+bm+c)<0,
∴当a>0时,am2+bm+c<0;当a<0时,am2+bm+c>0,
∴方程ax2+bx+c=0必有两个实数根,故④正确;
故答案为:①②③④.
16.(3分)已知,⊙O的直径BC=2,点A为⊙O上一动点,AD、BD分别平分△ABC的外角,AD与⊙O交于点E.若将AO绕O点逆时针旋转270°,则点D所经历的路径长为 .(提示:在半径为R的圆中,n°圆心角所对弧长为)
【解答】解:如图,设∠ACB=α,
∵BC是⊙O的直径,
∴∠BAC=90°,
∴∠DEB=α,∠ABC=90°﹣α,
∵AD、BD分别平分△ABC的外角,
∴∠DAB=45°,∠ABD=45°α,
∴∠EDB=180°﹣∠DAB﹣∠ABD=180°﹣45°﹣(45°α)=90°α,
∴∠EBD=180°﹣∠DEB﹣∠EDB=180°﹣α﹣(90°α)=90°α,
∴∠EDB=∠EBD,
∴EB=ED,
∵,
∴∠ECB=∠EAB=45°,
∵∠AEB=90°,
∴△BCE是等腰直角三角形,
∴EB=EC,
∴EB=EC=ED,
∴点D在半径为2的⊙E上逆时针旋转135°,
∴点D所经历的路径长为:,
故答案为:.
三、解答题(共8小题,共72分)
17.(8分)解方程:x2﹣x﹣3=0.
【解答】解:x2﹣x﹣3=0,
∵a=1,b=﹣1,c=﹣3,
Δ=b2﹣4ac=(﹣1)2﹣4×1×(﹣3)=13>0,
∴方程有两个不等的实数根,
∴x,
则x1,x2.
18.(8分)如图:OA=OB=OC,∠AOB∠BOC,∠BAC=45°.
(1)求证:A,B,C在以O为圆心,OA为半径的圆上;
(2)求∠OAC的度数.
【解答】(1)证明:如图,∵OA=OB=OC,
∴点O是△ABC的外接圆的圆心,
∴A,B,C在以O为圆心,OA为半径的圆上;
(2)解:∵∠BOC=2∠BAC,∠BAC=45°,
∴∠BOC=90°,
∵∠AOB∠BOC=30°,
∴∠AOC=∠AOB+∠BOC=120°,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA(180°﹣120°)=30°.
19.(8分)在平面直角坐标系中,已知二次函数解析式为y=x2﹣2x﹣3.
(1)完成表格,根据数据在平面直角坐标系中画出二次函数的图象;
x | … | ﹣1 | 0 | 1 | 2 | 3 | … |
y | … | 0 | ﹣3 | ﹣4 | ﹣3 | 0 | … |
(2)当x满足 x<﹣1或x>3 时,函数值大于0;
(3)当﹣2<x<2时,y的取值范围是 ﹣3<y<5 .
【解答】解:(1)∵y=x2﹣2x﹣3,
∴当x=﹣1时,y=(﹣1)2﹣2×(﹣1)﹣3=1+2﹣3=0;
当x=0时,y=﹣3;
当x=1时,y=1﹣2﹣3=﹣4;
当x=2时,y=4﹣4﹣3=﹣3;
当x=3时,y=9﹣6﹣3=0.
故答案为:0,﹣3,﹣4,﹣3,0;
图象如图所示:
(2)从图象看,当x满足x<﹣1或x>3时,函数值大于0,
故答案为:x<﹣1或x>3;
(3)∵y=x2﹣2x﹣3,
当x=﹣2时,y=4+4﹣3=5,
当x=2时,y=4﹣4﹣3=﹣3,
结合函数图象当﹣2<x<2时,y的取值范围是﹣3<y<5,
故答案为:﹣3<y<5.
20.(8分)如图,在边长为1的正方形网格中,点A、C为格点,点B在网格线上,以AB为直径作半圆,点D在半圆上,连接AC、BC.请用无刻度直尺完成下列作图,不写画法,保留画图痕迹(用虚线表示画图过程,实线表示画图结果)
(1)分别在AB、AC取点E、F,使EF∥BC,EFBC;
(2)作△ABC的角平分线BM;
(3)在△ABC的角平分线BM取一点N,使CN+DN最小.
【解答】解:(1)如图1,
①连接矩形AHCG的对角线GH,交AC于F,
②格线ET与AB交于点E,
③连接EF,
则EF,
证明:∵四边形AHCG是矩形,
∴AF=CF,
∵ET∥BK,AT=TK,
∴,
∴AE=EB,
∴EF;
(2)如图2,
①延长EF,交半圆于I,
②过B、I作射线BM,
则BM平分∠ABC,
证明:延长AI交BC于J,
∵EF是△ABC的中位线,
∴EF∥BC,
∴,
∴AI=IJ,
∵AB是⊙E的直径,
∴∠AIB=90°,
∴BJ=BA,
∴BM平分∠ABC;
(3)如图3,
设AC与BM的交点是点Q,
①连接JQ并延长交AB于P,
②连接DP交BM于N,
则点N就是求作的点,
证明:∵BM垂直平分AJ,
∴QJ=QA,BJ=BA,
∴∠AJP=∠JAC,∠AJB=∠JAB,
∵AJ=AJ,
∴△AJC≌△JAP(ASA),
∴JC=AP,AC=JP,
∴BC=BP,QC=QP,
∴BM垂直平分CP,
即C和P关于BM对称,
∴CN+DN最小是DP.
21.(8分)如图,P是圆上一动点,弦ABcm,PC平分∠APB,C在圆上,∠BAC=30°.
(1)当∠PAC等于多少度时,四边形PACB有最大面积?最大面积是多少?
(2)当PA的长为 1或2 ,四边形PACB是梯形(一组对边平行,另一组对边不平行的四边形)(直接写答案).
【解答】解:(1)如图1中,连接OA,作直径CD,设CD交AB于点N.
∵PC平分∠APB,
∴∠APC=∠BPC,
∴,
∴CD⊥AB,
∴AN=BN(cm),
∵∠AOC=2∠ABC,∠ABC=30°,
∴∠AOC=60°,
∴ON,OA=2ON=1(cm),
∴CD=2OA=2(cm),
观察图象可知,当点P与D重合时,四边形APBC的面积最大,此时∠PAC=90°,
最大面积AB•CD(cm2);
(2)如图2﹣1中,当PB是直径时,四边形PACB是梯形,此时AC∥PB,PA=1.
如图2﹣2中,当AP是直径时,四边形APBC是梯形,此时AP∥BC,AP=2.
综上所述,满足条件的AP的值为1或2.
故答案为:1或2.
22.(10分)水果店以一定的价格购进某种苹果若干千克,通过销售统计发现:这批苹果从开始销售至销售的第x天的总销量y(千克)与x的关系为二次函数,销售情况记录如表:
x | 1 | 2 | 3 |
y | 39 | 76 | 111 |
(1)求y与x的函数关系式;
(2)这批苹果多少天才能销售完;
(3)水果店为了充实库存,在销售第6天后决定每天又购进20千克该品种苹果,试问再过多少天该品种苹果库存量为244千克?
【解答】解:(1)设y与x的函数关系式为y=ax2+bx+c,
则,
解得:,
∴y与x的函数关系式为y=﹣x2+40x;
(2)由(1)得:y=﹣x2+40x=﹣(x﹣20)2+400,
∵﹣1<0,
∴当x=20时,y最大,最大值为400,
答:这批苹果20天才能销售完;
(3)设再过m天库存量为216千克,
由(2)知:库存原量为400千克,
(m+6)天后原本库存剩余量为:400﹣[﹣(m+6)2+40(m+6)],
m天内再次购买的总量为20m,
∵两部分的总量为244千克,
∴400+(m+6)2﹣40(m+6)+20m=244,
整理得:m2﹣8m﹣48=0,
解得:m=12或m=﹣4(舍去).
答:再过12天该品种苹果库存量为244千克.
23.(10分)【问题背景】如图1,P为△ABC内一点,连PB、PC.则PC+PB<AB+AC.
小明考虑到“三角形两边之和大于第三边”,延长BP交AC于E,就可以证明上面结论.请按小明的思路完成证明过程;
【迁移应用】如图2,在△ABC中,∠BAC>120°,P为△ABC内一点,求证:PA+PB+PC>AB+AC.
【拓展创新】
已知△ABC中,BC=a,AB=c,AC=b,a+b=4c,6a+3b=19c,P为△ABC所在平面内一点,则PA+PB+PC的最小值为(用含c的式子表示) .(直接写出结果)
【解答】【问题背景】
证明:如图1,延长BP交AC于点E,
在△ABE中,AE+AB>BE=BP+PE,
在△CPE中,PE+CE>PC,
∴AB+AE+CE+PE>PB+PE+PC,
∴AB+AC>PB+PC,
即PC+PB<AB+AC;
【迁移应用】证明:如图2,将△CAP绕点A逆时针旋转60°得到△DAQ,连接PQ,BD,PD,
由旋转可得:△DAQ≌△CAP,∠CAD=∠PAQ=60°,
∴AD=AC,AQ=AP,DQ=PC,
∴△APQ是等边三角形,
∴PQ=AP=AQ,
∵∠BAC>120°,
∴∠BAC+∠CAD>180°,
∴由【问题背景】可知:在△BPD中,PB+PD>AB+AD,
在△QPD中,PQ+QD>PD,
∴PB+PQ+QD>AB+AD,
∴PA+PB+PC>AB+AC;
【拓展创新】
解:由【问题背景】知,当P为△ABC所在平面内一点时,
PA+PB≥AB,PB+PC≥BC,PA+PC≥AC,
∴PA+PB+PC,
∵BC=a,AB=c,AC=b,a+b=4c,6a+3b=19c,
∴PA+PB+PC最小值为(a+b+c),
故答案为:.
24.(12分)如图1,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A、B两点,交y轴于C点.且抛物线的对称轴为x=2,OC=3,S△ABC=3.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,过D(m,﹣2)作抛物线切线(不与y轴平行,且与抛物线有且仅有一个交点)DE:y=k1x+b1(切点为E)和DF:y=k2x+b2(F为切点),求k1k2的值;
(3)如图3,将抛物线向左平移两个单位后再沿y轴向下运动得抛物线C1,直线l3、l4分别与(2)中直线DE、DF平行,l3与C1交于E,F两点,l4与C1交于G,H两点,M,N分别为EF、GH的中点,求点O到直线MN的距离d的最大值.
【解答】解:(1)∵S△aABC=3,OC=3,
∴•AB•DC=3,
∴AB=2,
∵对称轴为直线x=2,
设A(a,0),B(b,0),
∴b﹣2=2﹣a=1,解得a=1,b=3,
∴A(1,0),B(3,0),
设y=a(x﹣1)(x﹣3)过点(0,3),
∴3=3a,解得a=1,
∴y=x2﹣4x+3.
(2)将抛物线C:y=(x﹣2)2﹣1向左平移2个单位,向上平移1个单位得y=x2,
设点D(m,﹣2)向上平移后对应点为D1(n,﹣1),
∴平移后的切线l1为:y+1=k1(x﹣n),平移后的切线l2为:y+1=k2(x﹣n),
∴,
∴x2﹣k1x+k1n+1=0,
∴Δ=k12﹣4k1n﹣4=0,
同理可得,k22﹣4k2n﹣4=0,
∵k1≠k2,
∴k1,k2是k2﹣4kn﹣4=0的两根,
∴k1k2=﹣4.
(3)∵DE∥l3,DF∥l4,
∴l3的解析式为:y=k1x(k1k2=﹣4),l4的解析式为:yx,
∴,即x2﹣k1x+m=0,
∴xE+xF=k1,
∵M为EF的中点,
∴xM,
∴yM,
∴M(,),
∵,即x2x+m=0,
∵点N是GF的中点,
∴xN,yN,
∴N(,),
设MN的解析式为:y=px+q,
∴,解得,,
∴直线MN:yx+2,且该直线过定点(0,2),
∴d≤2.
∴点O到直线MN的距离d的最大值2.
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