
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吉林省第二实验学校2022-2023学年九年级(上)第一次月考数学试卷(五四学制)(解析版)
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这是一份吉林省第二实验学校2022-2023学年九年级(上)第一次月考数学试卷(五四学制)(解析版),共28页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年吉林省第二实验学校九年级第一学期第一次月考数学试卷(五四学制)
一、选择题
1.的相反数是( )
A. B. C. D.
2.2022年6月5日10时44分,神舟十四号飞船发射成功.航天员在天和核心舱与祖国人民通过电磁波沟通交流.电磁波理论上可以在0.000003秒内接收到相距约1千米的信息.将数字0.000003用科学记数法表示应为( )
A.3×10﹣5 B.3×10﹣6 C.0.3×10﹣5 D.0.3×10﹣6
3.下列立体图形中,俯视图是三角形的是( )
A. B.
C. D.
4.有一个数不小于a,这个数在数轴上表示,正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图,某停车场入口的栏杆从水平位置AB绕点O旋转到A'B'的位置.已知AO=4米,若栏杆的旋转角∠AOA'=47°,则栏杆端点A上升的垂直距离A'H为( )
A.4sin47°米 B.4cos47°米 C.4tan47°米 D.米
6.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠BCD=121°,则∠BOD的度数为( )
A.138° B.121° C.118° D.112°
7.如图,AC是矩形ABCD的对角线,分别以点A,C为圆心,以大于AC的长为半径画弧,两弧交于点E,F,直线EF交AD于点M,交BC于点N,若AM=8,DM=2,则边AB的长为( )
A.6 B.10 C.2 D.2
8.如图,▱ABCD的顶点B,C在坐标轴上,点A的坐标为(﹣1,2).将▱ABCD沿x轴向右平移得到▱A'B'C'D',使点A′落在函数y=的图象上,若线段BC扫过的面积为9,则点B′的坐标为( )
A.(2,3) B.(3,3) C.(2,2) D.(3,2)
二、填空题
9.分解因式:4m2﹣1= .
10.若长度分别是a、3、5的三条线段能组成一个三角形,则a的值可以是 (填一个即可).
11.1275年,我国南宋数学家杨辉提出这样一个问题:直田积六百五十步,只云阔不及长一步,问阔及长各几步.意思如下:矩形面积650平方步,宽比长少1步,问宽和长各几步?若设长为x步,则根据题意可列方程为 .
12.如图,D是△ABC内一点,AD=7,BC=5,若E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,则四边形EFGH的周长是 .
13.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C都在格点上,点D在以AB为直径的圆上,则tan∠ADC= .
14.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=a(x﹣2)2+1(a为常数)的顶点为A,过点A作y轴的平行线与抛物线y=﹣x2﹣x交于点B.抛物线y=﹣x2﹣x的顶点为C,连接CA、CB,则△ABC的面积为 .
三、解答题(共10小题)
15.先化简,再求值:,其中a=2.
16.为了践行“绿色低碳出行,减少雾霾”的使命,小红上班的交通方式由驾车改为骑自行车,小红家距单位的路程是20千米,在相同的路线上,小红驾车的速度是骑自行车速度的4倍,小红每天骑自行车上班比驾车上班要早出发45分钟,才能按原时间到达单位,求小红骑自行车的速度.
17.如图,在△ABC中,∠C=90°,以点C为圆心,BC为半径的圆交AB于点D,交AC于点E.若∠A=25°,求∠DCE的度数.
18.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC交AC于D,作DE∥BC交AB于点E,作DF∥AB交BC于点F.
(1)求证:四边形BEDF是菱形;
(2)若∠BED=150°,∠C=45°,CD=3,求菱形BEDF的周长.
19.如图,在6×6网格中,每个小正方形的边长为1,△ABC的顶点A、B、C均在格点上(小正方形的顶点).仅用无刻度的直尺在给定的网格中按要求画图,只保留作图痕迹,不要求写出画法.
(1)在图①中找一个格点D,使以点A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形.
(2)在图②中的边AC上找一点P,使BP平分△ABC的面积.
(3)在图③中,画出线段EF,使EF垂直平分AB,且E、F在格点上.
20.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象顶点坐标为(﹣1,﹣2),且过(1,0).
(1)求该二次函数解析式;
(2)当﹣3≤x<3时,则函数值y的取值范围是 .
21.某工厂安排甲、乙两个运输队各从仓库调运物资300吨,两队同时开始工作,甲运输队工作3天后因故停止,2天后重新开始工作,由于工厂调离了部分工人,甲运输的工作效率降低到原来的.甲、乙运输队调运物资的数量y(吨)与甲工作时间x(天)的函数图象如图所示.
(1)a= ;b= .
(2)求甲运输队重新开始工作后,甲运输队调运物资的数量y(吨)与工作时间x(天)的函数关系式;
(3)直接写出乙运输队比甲运输队多运50吨物资时x的值.
22.【问题提出】如图①,在△ABC中,若AB=8,AC=4,求BC边上的中线AD的取值范围.
【问题解决】解决此问题可以用如下方法:延长AD到点E,使DE=AD,再连结BE(或将△ACD绕着点D逆时针旋转180°得到△EBD),把AB、AC、2AD集中在△ABE中,利用三角形三边的关系即可判断.由此得出中线AD的取值范围是 .
【应用】如图②,在△ABC中,D为边BC的中点,已知AB=5,AC=3,AD=2,求BC的长.
【拓展】如图③,在△ABC中,∠A=90°,点D是边BC的中点,点E在边AB上,过点D作DF⊥DE交边AC于点F,连结EF.已知BE=10,CF=12,则EF的长为 .
23.在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8,D为AB的中点,连结CD.动点P从点A出发沿折线AC﹣CB以每秒2个单位长度的速度运动,连结PD,设点P的运动时间为t秒.
(1)求线段CP的长(用含有t的代数式表示).
(2)在运动过程中,当∠PDC=∠A时,求t的值.
(3)当P在AC上运动时,S△CDP:S△ABC=2:7,求∠PDC的正切值.
(4)当点P不与点C重合时,作点C关于直线PD的对称点C′,当C′P∥AB时,请直接写出t的值.
24.二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a+1的图像过(0,﹣2).
(1)求二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a+1的解析式.
(2)求二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a+1与x轴的交点坐标.
(3)二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a+1(m≤x≤m+2)的图像记为G,当图像G与坐标轴只有一个交点时,求m的取值范围.
(4)二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a+1图像上一点P,其横坐标为m.过点P作PQ⊥x轴于点Q,点M(3﹣m,0),以PQ、QM为边构建矩形PQMN,当矩形PQMN的边与二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a+1的图像只有三个交点时,直接写出m的取值范围.
参考答案
一、选择题
1.的相反数是( )
A. B. C. D.
【分析】直接利用相反数的定义得出答案.
解:﹣的相反数是:.
故选:D.
2.2022年6月5日10时44分,神舟十四号飞船发射成功.航天员在天和核心舱与祖国人民通过电磁波沟通交流.电磁波理论上可以在0.000003秒内接收到相距约1千米的信息.将数字0.000003用科学记数法表示应为( )
A.3×10﹣5 B.3×10﹣6 C.0.3×10﹣5 D.0.3×10﹣6
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值≥10时,n是正整数;当原数的绝对值<1时,n是负整数.
解:0.000003=3×10﹣6.
故选:B.
3.下列立体图形中,俯视图是三角形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据俯视图是从物体上面看,所得到的图形,分别得出四个几何体的俯视图,即可解答.
解:A.俯视图是三角形,故本选项符合题意;
B.俯视图是有圆心的圆,故本选项不合题意;
C.俯视图是四边形,四边形的内部有一点与四个顶点相连,故本选项不合题意;
D.俯视图是正方形,故本选项不合题意.
故选:A.
4.有一个数不小于a,这个数在数轴上表示,正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】设这个数为x,则x≥a,所以画实心原点,方向向右,从而得出答案.
解:设这个数为x,
则x≥a,
故选:D.
5.如图,某停车场入口的栏杆从水平位置AB绕点O旋转到A'B'的位置.已知AO=4米,若栏杆的旋转角∠AOA'=47°,则栏杆端点A上升的垂直距离A'H为( )
A.4sin47°米 B.4cos47°米 C.4tan47°米 D.米
【分析】在Rt△A′OH中,利用正弦的定义可得出sin∠AOA′=,进而可得出A′H=4sin47°米.
解:在Rt△A′OH中,OA′=4米,∠A′HO=90°,∠AOA'=47°,
∴sin∠AOA′=,
∴A′H=OA′•sin∠AOA′=4sin47°(米).
故选:A.
6.如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若∠BCD=121°,则∠BOD的度数为( )
A.138° B.121° C.118° D.112°
【分析】根据圆的内接四边形对角互补得到∠A=180°﹣121°=59°,根据圆周角定理即可得到∠BOD=2∠A的度数.
解:∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,
∴∠A+∠BCD=180°,
∴∠A=180°﹣121°=59°,
∴∠BOD=2∠A=2×59°=118°,
故选:C.
7.如图,AC是矩形ABCD的对角线,分别以点A,C为圆心,以大于AC的长为半径画弧,两弧交于点E,F,直线EF交AD于点M,交BC于点N,若AM=8,DM=2,则边AB的长为( )
A.6 B.10 C.2 D.2
【分析】如图,连接CM,根据勾股定理和矩形的性质即可解决问题.
解:如图,连接CM,
由作图可知,MN垂直平分线段AC,
∴MA=MC=8,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=90°,
∴CD===2,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=2,
故选:D.
8.如图,▱ABCD的顶点B,C在坐标轴上,点A的坐标为(﹣1,2).将▱ABCD沿x轴向右平移得到▱A'B'C'D',使点A′落在函数y=的图象上,若线段BC扫过的面积为9,则点B′的坐标为( )
A.(2,3) B.(3,3) C.(2,2) D.(3,2)
【分析】根据平移的性质可求出点A′的坐标进而求出平移的距离,由线段BC所扫过的面积为9,可求出OB,得出点B坐标,进而求出点B′的坐标即可.
解:由平移的性质可知,点A与点A′的纵坐标相同,
当y=2时,即2=,
解得x=2,
∴点A′的坐标为(2,),
∴矩形平移的距离AA′=2+1=3=BB′,
又∵线段BC扫过的面积为9,
∴OB=9÷3=3,
∴点B的坐标为(0,3),
∴点B′的坐标为(3,3),
故选:B.
二、填空题
9.分解因式:4m2﹣1= (2m+1)(2m﹣1) .
【分析】直接利用平方差公式分解因式得出答案.
解:4m2﹣1=(2m+1)(2m﹣1).
故答案为:(2m+1)(2m﹣1).
10.若长度分别是a、3、5的三条线段能组成一个三角形,则a的值可以是 3(答案不唯一) (填一个即可).
【分析】根据三角形三边关系定理得出5﹣3<a<5+3,求出即可.
解:由三角形三边关系定理得:5﹣3<a<5+3,
即2<a<8,
所以a的值可以是3.
故答案为:3(答案不唯一).
11.1275年,我国南宋数学家杨辉提出这样一个问题:直田积六百五十步,只云阔不及长一步,问阔及长各几步.意思如下:矩形面积650平方步,宽比长少1步,问宽和长各几步?若设长为x步,则根据题意可列方程为 x(x﹣1)=650 .
【分析】若设长为x步,则宽为(x﹣1)步,根据矩形面积650平方步,即可得出关于x的一元二次方程,此题得解.
解:若设长为x步,则宽为(x﹣1)步,
依题意得:x(x﹣1)=650.
故答案为:x(x﹣1)=650.
12.如图,D是△ABC内一点,AD=7,BC=5,若E、F、G、H分别是AB、AC、CD、BD的中点,则四边形EFGH的周长是 12 .
【分析】根据三角形中位线定理证明四边形EHGF是平行四边形,再由中位线定理求GH和EH的长,相加可得周长.
解:∵E是AB的中点,H是BD的中点,
∴EH是△ABD的中位线,
∴EH∥AD,EH=AD=×7=,
同理可得:GF∥AD,GF==,
∴EH=GF,EH∥GF,
∴四边形EHGF是平行四边形,
∴GH=EF,
同理可知:GH=BC=,
∴四边形EFGH的周长=2GH+2EH=2×+2×=12;
故答案为:12.
13.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,点A,B,C都在格点上,点D在以AB为直径的圆上,则tan∠ADC= .
【分析】根据图形求出AC和BC,根据圆周角定理得出∠ACB=90°,∠ADC=∠ABC,再解直角三角形求出tan∠ABC即可.
解:由图可知:AC=3,BC=2,
∵AB是圆的直径,
∴∠ACB=90°,
由圆周角定理得:∠ADC=∠ABC,
∴tan∠ADC=tan∠ABC==,
故答案为:.
14.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=a(x﹣2)2+1(a为常数)的顶点为A,过点A作y轴的平行线与抛物线y=﹣x2﹣x交于点B.抛物线y=﹣x2﹣x的顶点为C,连接CA、CB,则△ABC的面积为 10 .
【分析】由两个抛物线的解析式可以得出顶点A、C的坐标,将x=2代入y=﹣x2﹣x中得出B点的坐标,根据A、B、C三点的坐标即可得出AB的长以及点C到直线AB的距离h,结合三角形的面积公式即可得出结论.
解:∵抛物线y=a(x﹣2)2+1(a为常数)的顶点为A,
∴点A的坐标为(2,1),
∵抛物线y=﹣x2﹣x=﹣+,
∴点C的坐标为(﹣2,).
令x=2,则有y=﹣×22﹣×2=﹣4,
∴点B的坐标为(2,﹣4),
∴AB=1﹣(﹣4)=5,点C到直线AB的距离h=2﹣(﹣2)=4,
△ABC的面积S=AB•h=×5×4=10.
故答案为:10.
三、解答题(共10小题)
15.先化简,再求值:,其中a=2.
【分析】根据分式的混合运算法则把原式化简,把a的值代入计算即可.
解:
=
=.
16.为了践行“绿色低碳出行,减少雾霾”的使命,小红上班的交通方式由驾车改为骑自行车,小红家距单位的路程是20千米,在相同的路线上,小红驾车的速度是骑自行车速度的4倍,小红每天骑自行车上班比驾车上班要早出发45分钟,才能按原时间到达单位,求小红骑自行车的速度.
【分析】设小红骑自行车的速度是每小时x千米,则驾车的速度是每小时4x千米.依据“小红每天骑自行车上班比驾车上班要早出发45分钟”列出方程并解答.
解:设小红骑自行车的速度是每小时x千米,则驾车的速度是每小时4x千米.
根据题意得:.
解得x=20.
经检验x=20是分式方程的解,并符合实际意义.
答:小红骑自行车的速度是每小时20千米.
17.如图,在△ABC中,∠C=90°,以点C为圆心,BC为半径的圆交AB于点D,交AC于点E.若∠A=25°,求∠DCE的度数.
【分析】先利用互余计算出∠B=65°,再利用半径相等得到CB=CD,所以∠CDB=∠B=65°,然后利用三角形外角性质计算∠DCE的度数.
解:∵∠C=90°,∠A=25°,
∴∠B=90°﹣∠A=65°,
∵CB=CD,
∴∠CDB=∠B=65°,
∵∠CDB=∠DCE+∠A,
∴∠DCE=65°﹣25°=40°.
18.如图,在△ABC中,BD平分∠ABC交AC于D,作DE∥BC交AB于点E,作DF∥AB交BC于点F.
(1)求证:四边形BEDF是菱形;
(2)若∠BED=150°,∠C=45°,CD=3,求菱形BEDF的周长.
【分析】(1)利用题目中条件DE∥BC,DF∥AB,可知四边形BEDF是平行四边形,因为BD平分∠ABC,可知∠ABD=∠DBC,通过等量代换,可求证BE=DE,从而求得平行四边形BEDF是菱形;
(2)过点D作DH⊥BC于点H,通过已知条件,分别在直角三角形中,30°所对的边是斜边的一半,一个是等腰直角三角形,即可求出线段之间的关系,继而可以求出菱形BEDF的周长.
【解答】(1)证明:∵DE∥BC,DF∥AB,
∴四边形BEDF是平行四边形,∠EDB=∠DBC,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC,
∴∠ABD=∠EDB,
∴BE=DE,
∴平行四边形BEDF是菱形;
(2)解:如图,过点D作DH⊥BC于点H,
∵四边形BEDF是菱形,
∴BF=DF=DE=BE,
∴∠DFB=∠BED=150°,
∴∠DFH=180°﹣∠DFB=30°,
∵DH⊥BC,
∴∠DHF=∠DHC=90°,
∴DH=DF,
∵∠C=45°,
∴△CDH是等腰直角三角形,
∴DH=CH=CD=×=3,
∴DF=2DH=6,
∴菱形BEDF的周长=4DF=24.
19.如图,在6×6网格中,每个小正方形的边长为1,△ABC的顶点A、B、C均在格点上(小正方形的顶点).仅用无刻度的直尺在给定的网格中按要求画图,只保留作图痕迹,不要求写出画法.
(1)在图①中找一个格点D,使以点A、B、C、D为顶点的四边形是平行四边形.
(2)在图②中的边AC上找一点P,使BP平分△ABC的面积.
(3)在图③中,画出线段EF,使EF垂直平分AB,且E、F在格点上.
【分析】(1)利用平行四边形的判定作出图形即可;
(2)作出AC边上的中线BP即为;
(3)利用数形结合的思想作出线段EF即可.
解:(1)如图,点D或D′即为所求;
(2)如图,点P即为所求;
(3)如图,线段EF即为所求.
20.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象顶点坐标为(﹣1,﹣2),且过(1,0).
(1)求该二次函数解析式;
(2)当﹣3≤x<3时,则函数值y的取值范围是 ﹣2≤y<6 .
【分析】(1)由抛物线顶点式表达式得:y=a(x+1)2﹣2,将点(1,0)代入上式即可求解;
(2)根据x的取值范围和函数图象可以求得相应的y的取值范围.
解:(1)由抛物线顶点式表达式得:y=a(x+1)2﹣2,
x=1时,y=a(1+1)2﹣2=0,解得:a=,
故抛物线的表达式为:y=(x+1)2﹣2;
(2)当x=﹣1时,y=﹣2,
当x=3时,y=6,
∴当﹣3≤x<3时,函数值y的取值范围是﹣2≤y<6,
故答案为:﹣2≤y<6.
21.某工厂安排甲、乙两个运输队各从仓库调运物资300吨,两队同时开始工作,甲运输队工作3天后因故停止,2天后重新开始工作,由于工厂调离了部分工人,甲运输的工作效率降低到原来的.甲、乙运输队调运物资的数量y(吨)与甲工作时间x(天)的函数图象如图所示.
(1)a= 5 ;b= 11 .
(2)求甲运输队重新开始工作后,甲运输队调运物资的数量y(吨)与工作时间x(天)的函数关系式;
(3)直接写出乙运输队比甲运输队多运50吨物资时x的值.
【分析】(1)根据题意可以求a,b的值.
(2)设解析式为y=kx+b且过(5,150),(11,300),用待定系数法可求解析式.
(3)由乙运输队比甲运输队多运50吨物资,可得y乙﹣y甲=50,代入可得x的值.
解:(1)∵甲运输队工作3天后因故停止,2天后重新开始工作
∴a=3+2=5
∵甲运输的工作效率降低到原来的
∴原来3天调运150吨,现在需6天调运150吨.
∴b=5+6=11
(2)设函数关系式为y=kx+b,
∵图象过(5,150),(11,300)
∴
解得:
∴解析式y=25x+25
(3)
由题意得:乙运输队调运物资的数量y(吨)与工作时间x(天)的函数关系式:y=37.5x
①若乙运输队调运物资没有完成.
∵乙运输队比甲运输队多运50吨物资
∴37.5x﹣(25x+25)=50
∴x=6
当乙运输队运输完物资后,
∵乙运输队比甲运输队多运50吨物资
∴300﹣(25x+25)=50
∴x=9
∴x=6或9
22.【问题提出】如图①,在△ABC中,若AB=8,AC=4,求BC边上的中线AD的取值范围.
【问题解决】解决此问题可以用如下方法:延长AD到点E,使DE=AD,再连结BE(或将△ACD绕着点D逆时针旋转180°得到△EBD),把AB、AC、2AD集中在△ABE中,利用三角形三边的关系即可判断.由此得出中线AD的取值范围是 2<AD<6 .
【应用】如图②,在△ABC中,D为边BC的中点,已知AB=5,AC=3,AD=2,求BC的长.
【拓展】如图③,在△ABC中,∠A=90°,点D是边BC的中点,点E在边AB上,过点D作DF⊥DE交边AC于点F,连结EF.已知BE=10,CF=12,则EF的长为 2 .
【分析】(1)证明△DAC≌△DEB得AC=EB,再根据三角形三边关系求得AE的取值范围,进而得结论;
(2)延长AD到E,使得AD=DE,连接BE,证明△DAC≌△DEB得AC=EB,再证明∠AEB=90°,由勾股定理求得BD,进而得BC;
(3)延长FD到G,使得DG=FD,连接BG,EG,证明△CDF≌△BDG,得BG=CF,∠DCF=∠DBG,再证明∠EBG=90°,由勾股定理求得EG,由线段垂直平分线性质得EF.
解:(1)在△DAC和△DEB中,
,
∴△DAC≌△DEB(SAS),
∴AC=EB=4,
∵AB﹣BE<AE<AB+BE,AB=8,
∴4<AE<112,
∴2<AD<6,
故答案为:2<AD<6;
(2)延长AD到E,使得AD=DE,连接BE,如图②,
在△DAC和△DEB中,
,
∴△DAC≌△DEB(SAS),
∴AC=EB=3,
∵AE=2AD=4,AB=5,
∴BE2+AE2=AB2,
∴∠AEB=90°,
∴BD===,
∴BC=2BD=2;
(3)延长FD到G,使得DG=FD,连接BG,EG,如图③,
在△BDG和△CDF中,
,
∴△BDG≌△CDF(SAS),
∴BG=CF=12,DG=DF,∠DBG=∠DCF,
∵DE⊥DF,
∴EG=EF,
∵∠A=90°,
∴∠ABC+∠ACB=90°,
∴∠ABC+∠DBG=90°,
∴EG===2,
∴EF=2,
故答案为:2.
23.在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8,D为AB的中点,连结CD.动点P从点A出发沿折线AC﹣CB以每秒2个单位长度的速度运动,连结PD,设点P的运动时间为t秒.
(1)求线段CP的长(用含有t的代数式表示).
(2)在运动过程中,当∠PDC=∠A时,求t的值.
(3)当P在AC上运动时,S△CDP:S△ABC=2:7,求∠PDC的正切值.
(4)当点P不与点C重合时,作点C关于直线PD的对称点C′,当C′P∥AB时,请直接写出t的值.
【分析】(1)分点P在AC上或点P在CB上两种情形,分别表示CP的长;
(2)当点P在AC上时,利用△DPC∽△ADC,得=,可得CP的长,当点P在BC上时,可知DP⊥BC,则CP=3,从而解决问题;
(3)分两种情形:当点P在AC上时,如图,过点D作DM⊥AC于M,PN⊥CD于N,求出PC的长,再利用等积法求出PN,从而得出答案,当点P在BC上时,同理可得答案;
(4)当点P在AC上时,根据平行线的性质和等腰三角形的性质可得AP=C'D=CD=5,得t=,当点P在CD上时,同理可得答案.
解:(1)∵动点P从点A出发沿折线AC﹣CB以每秒2个单位长度的速度运动,
当点P在AC上时,
∴CP=8﹣2t,
当点P在CB上时,
∴CP=2t﹣8;
综上所述,PC=;
(2)当点P在AC上时,
∵AC⊥BC,AC=8,BC=6,
∴AB=10,
又∵D为AB的中点,
∴AD=BD=5,
又∵∠PDC=∠A,∠ACD为公共角,
∴△DPC∽△ADC,
∴=,
∴CP=×5=,
由(1)得CP=8﹣2t,
∴8﹣2t=,
∴t=,
当点P'在BC上时,
∵∠P'DC=∠A,∠B=∠DCP',
∴∠P'DC+∠DCP'=90°,
∴DP'⊥BC,
∴CP'=3,
∴t=,
综上:t=或;
(3)∵S△ABC=×6×8=24,
∴S△CDP=S△ABC=,
当点P在AC上时,
如图,过点D作DM⊥AC于M,PN⊥CD于N,
∴DM∥CB,
∴S△CDP=•CP•DM=,
∵D为中点,
∴DM=3,
∴CP=××2=,
∴CP×DM=CD×PN,
∴PN=×3÷5=,
由勾股定理得,CN=,
∴DN=CD﹣CN=5﹣=,
∴tan∠CDP==÷=,
当点P在BC上时,CP=,作PG⊥CD于G,
由△CGP∽△BCA得,==,
∴CG=,PG=,
∴DG=CD﹣CG=5﹣=,
∴tan∠PDC==÷=,
综上:tan∠PDC=或;
(4)当点P在AC上时,
∴C'P∥AB,
∴∠C'=∠ACD=∠ADC',∠A=∠APC',
∴C'M=PM,AM=DM,
∴AP=C'D=CD=5,
∴t=,
当点P在CD上时,
同理可得BP=C'D=CD=5,
∴CP=1,
∴t=,
综上:t=或.
24.二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a+1的图像过(0,﹣2).
(1)求二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a+1的解析式.
(2)求二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a+1与x轴的交点坐标.
(3)二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a+1(m≤x≤m+2)的图像记为G,当图像G与坐标轴只有一个交点时,求m的取值范围.
(4)二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a+1图像上一点P,其横坐标为m.过点P作PQ⊥x轴于点Q,点M(3﹣m,0),以PQ、QM为边构建矩形PQMN,当矩形PQMN的边与二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a+1的图像只有三个交点时,直接写出m的取值范围.
【分析】(1)将(0,﹣2)代入y=ax2﹣2ax﹣3a+1,求出a的值即可;
(2)由x2﹣2x﹣2=0即可求交点;
(3)画出函数图象,结合图象可得,当﹣+1≤m+2<0时,图象G与x轴有一个交点,此时﹣﹣1≤m<﹣2;当﹣+1<m≤0时,图象G与y轴有一个交点,此时﹣+1<m≤0;当m≤+1≤m+1时,图象G与x轴有一个交点此时≤m≤+1;
(4)P点在函数上,只需矩形PQMN的边与二次函数的图象再由两个交点即可,画出函数图象,结合图象可得当2﹣≤m<1时,矩形PQMN的边与二次函数的图像只有三个交点.
解:(1)将(0,﹣2)代入y=ax2﹣2ax﹣3a+1,
∴﹣3a+1=﹣2,
解得a=1,
∴y=x2﹣2x﹣2;
(2)令y=0,则x2﹣2x﹣2=0,
解得x=+1或x=﹣+1,
∴函数与x轴的交点为(+1,0),(﹣+1,0);
(3)如图1,当﹣+1≤m+2<0时,图象G与x轴有一个交点,
∴此时﹣﹣1≤m<﹣2;
如图2,当﹣+1<m≤0时,图象G与y轴有一个交点,
此时﹣+1<m≤0;
如图3,当m≤+1≤m+1时,图象G与x轴有一个交点,
此时≤m≤+1;
综上所述:﹣﹣1≤m<﹣2或﹣+1<m≤0或≤m≤+1时,图象G与坐标轴只有一个交点;
(4)∵P点在函数上,
∴只需矩形PQMN的边与二次函数的图象再由两个交点即可,
∵y=x2﹣2x﹣2=(x﹣1)2﹣3,
∴抛物线的顶点为(1,﹣3),
∵P点横坐标为m,
∴P(m,m2﹣2m﹣2),
当m=1时,PQ经过抛物线的顶点,此时PQ、PN与抛物线交于顶点,
当3﹣m=1+时,解得m=2﹣时,
∴m≤2﹣时,MN边与抛物线有一个交点,
∴2﹣≤m<1时,矩形PQMN的边与二次函数的图像只有三个交点.
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