安徽省合肥市瑶海区2021-2022学年九年级(上)期中数学试卷(含答案)
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一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,满分40分))
1.(4分)抛物线y=﹣2(x﹣3)2﹣1的顶点坐标是( )
A.(3,﹣1) B.(﹣3,﹣1) C.(﹣3,1) D.(3,1)
2.(4分)下列给出的各个点中,在双曲线y=﹣上的点为( )
A.(1,6) B.(2,3) C.(﹣1,6) D.(﹣2,﹣3)
3.(4分)已知,那么的值为( )
A. B. C. D.
4.(4分)一个羽毛球发出去x秒时的高度为y米,且y与x之间的函数关系式为y=ax2+bx+c(a<0).如果这个羽毛球在第2秒与第4秒时的高度相等,那么在下列时间中,羽毛球所在高度最高的是( )
A.第2.5秒 B.第2.9秒 C.第3.3秒 D.第3.5秒
5.(4分)把抛物线y=x2﹣4x+3先向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得到的抛物线是( )
A.y=(x﹣1)2﹣3 B.y=(x﹣1)2+3 C.y=(x+1)2﹣3 D.y=(x+1)2+3
6.(4分)已知线段AB=2,点P是线段AB的黄金分割点,那么AP的长为( )
A.﹣1 B.﹣2 C.3﹣ D.﹣1或3﹣
7.(4分)二次函数y=3x2+kx+12的图象如图所示,则k的值是( )
A.12 B.﹣12 C.±12 D.﹣15
8.(4分)已知关于x的一元二次方程6﹣(x﹣a)(x﹣b)=0(其中a<b)的两个实数解分别为c,d(其中c<d),则a,b,c,d之间的大小关系为( )
A.a<b<c<d B.a<c<d<b C.c<a<b<d D.c<d<a<b
9.(4分)平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,现给出下列结论:①abc<0;②c+2a>0;③9a﹣3b+c=0;④a﹣b≤am2+bm(m为实数);⑤4ac﹣b2<0.其中正确结论的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
10.(4分)如图是同一平面直角坐标系中二次函数y=ax2与反比例函数y=的图象,它们相交于点A(1,1),则关于x的方程ax2﹣=的解的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分)
11.(5分)若抛物线y=x2﹣2x+k与x轴的一个交点为(3,0),则与x轴的另一个交点的坐标为 .
12.(5分)如图所示,点D,E分别在△ABC的两边BC,CA上,BD:DC=1:3,AE:EC=1:2,AD与BE相交于点G,如果AD=9,那么AG的长为 .
13.(5分)已知两个正方形①、②在同一坐标系中如图摆放,它们分别有一个顶点A、B在反比例函数y=(x>0)的图象上,其中正方形①的面积是4,则正方形②的边长是 .
14.(5分)已知,如图是在同一坐标系中二次函数y1=ax2+bx+c与一次函数y2=mx+n的图象,它们相交于点B(0,1),C(3,4),抛物线的顶点D(1,0),直线BC交x轴于点A.
(1)当y1>y2时,x的取值范围是 ;
(2)当y1y2>0时,x的取值范围是 .
三、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
15.(8分)用配方法求二次函数y=﹣2x2+4x﹣1的最大值.
16.(8分)已知,并且3x﹣2y+z=8,求2x﹣3y+4z的值.
四、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
17.(8分)已知一条抛物线分别经过三个点(﹣3,0),(1,0),(0,3),求它的函数关系式.
18.(8分)同学们,我们已经学完了初中学段的所有函数知识了.现在回顾一下,我们学习函数的基本过程,都是由现实生活中的一些问题来引入各类函数的一般形式,然后画出各类函数的图象,再利用图象总结出它们的性质,最后利用其性质解决各类相关的问题.在实际应用中,能否画好函数的简图(亦称为草图)是检验我们函数知识掌握程度的“试金石”.比如,一次函数y=kx+b中,当k>0,b<0时,它的简图可以画成图1的形式.请根据所学知识在图2中画出二次函数y=ax²+bx+c中,当a<0,b>0,c>0时的简图.(不要求说明理由)
五、(本大题共2小题,每小题10分,满分20分)
19.(10分)常青钢窗厂要利用12米长的钢材制成如图所示的窗子,求长与宽分别为多少时,此窗子的面积最大?最大面积是多少?
20.(10分)在一个长20米,宽12米的矩形场地内的四周都铺上一条相同宽度的地砖道路,外面的矩形与原来的矩形相似吗?请你通过计算来说明.
六、(本题满分12分)
21.(12分)秦杨超市销售某种农产品,每件成本为10元,试销阶段发现,每件农产品的日销售量y(件)与售价x(元)之间符合一次函数的关系,并且当x=20时,y=20;当x=30时,y=10.
(1)求出该产品日销售量y(件)与售价x(元)之间的函数关系式;
(2)该产品的售价为多少时,每日的销售利润最大?最大利润是多少?
(3)小明说:“该产品每日销售利润最大时,其销售总额也最大.”你认为小明的说法对吗?并说明理由.
七、(本题满分12分)
22.(12分)【问题呈现】现在有一段40cm长的铁丝,要把它围成一个长方形.怎样围才能使得它的面积最大?
【分组研究】
同学们经过审题,分析解题思路,并且进行演算,最后小军和小英先后发表了自己的观点如图所示.
【请您仲裁】
请你利用所学的函数知识来裁决,小军和小英两人的说法谁正确?
八、(本题满分14分)
23.(14分)已知二次函数y=﹣x²+2x+k.
(1)如果此二次函数的图象与x轴有两个交点,求k的取值范围;
(2)如图,此二次函数的图象过点A(3,0),且与y轴交于点B,直线AB与此二次函数图象的对称轴交于点P,求点P的坐标;
(3)在(2)中,点C为直线AB上方的抛物线上的一个动点,作CD⊥AB于点D,试求CD最长时,点C的坐标,并求出此时CD的长度.
2021-2022学年安徽省合肥市瑶海区九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,满分40分))
1.(4分)抛物线y=﹣2(x﹣3)2﹣1的顶点坐标是( )
A.(3,﹣1) B.(﹣3,﹣1) C.(﹣3,1) D.(3,1)
【分析】根据抛物线y=a(x﹣h)2+k的顶点坐标为(h,k)即可求解.
【解答】解:∵抛物线y=﹣2(x﹣3)2﹣1,
∴顶点坐标是(3,﹣1).
故选:A.
【点评】此题主要考查了二次函数的性质,解题的关键是根据抛物线的顶点式确定其顶点坐标.
2.(4分)下列给出的各个点中,在双曲线y=﹣上的点为( )
A.(1,6) B.(2,3) C.(﹣1,6) D.(﹣2,﹣3)
【分析】根据反比例函数图象上点的坐标特征对照四个选项,即可得出结论.
【解答】解:∵四个选项中,只有(﹣1)×6=﹣6,
∴点(﹣1,6)在双曲线y=﹣上.
故选:C.
【点评】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,牢记“图象上的点(x,y)的横纵坐标的积是定值k,即xy=k”是解题的关键.
3.(4分)已知,那么的值为( )
A. B. C. D.
【分析】先把要求的式子化成+1,再代值计算即可得出答案.
【解答】解:∵=,
∴=+1=+1=.
故选:C.
【点评】此题考查了比例的性质,熟练掌握比例的基本性质是解题的关键,较简单.
4.(4分)一个羽毛球发出去x秒时的高度为y米,且y与x之间的函数关系式为y=ax2+bx+c(a<0).如果这个羽毛球在第2秒与第4秒时的高度相等,那么在下列时间中,羽毛球所在高度最高的是( )
A.第2.5秒 B.第2.9秒 C.第3.3秒 D.第3.5秒
【分析】由炮羽毛球在第2秒与第4秒时的高度相等可知这两点关于对称轴对称,故此可求得求得抛物线的对称轴.
【解答】解:∵羽毛球在第2秒与第4秒时的高度相等,
∴抛物线的对称轴方程为x=3.
∵2.9s最接近3s,
∴第2.9秒时,羽毛球所在高度最高,
故选:B.
【点评】本题主要考查的是二次函数的应用,利用抛物线的对称性求得对称轴方程是解题的关键.
5.(4分)把抛物线y=x2﹣4x+3先向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得到的抛物线是( )
A.y=(x﹣1)2﹣3 B.y=(x﹣1)2+3 C.y=(x+1)2﹣3 D.y=(x+1)2+3
【分析】按照“左加右减,上加下减”的规律即可求得.
【解答】解:∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴将抛物线y=x2﹣4x+3先向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得到的抛物线是y=(x﹣2+1)2﹣1﹣2,即y=(x﹣1)2﹣3.
故选:A.
【点评】本题考查的是二次函数的图象与几何变换,熟知二次函数图象平移的法则是解答此题的关键.
6.(4分)已知线段AB=2,点P是线段AB的黄金分割点,那么AP的长为( )
A.﹣1 B.﹣2 C.3﹣ D.﹣1或3﹣
【分析】根据黄金分割点的定义,知AP可能是较长线段,也可能是较短线段,求解即可.
【解答】解:∵线段AB长是2,P是线段AB的黄金分割点,
∴AP=AB=,
或或AP=2﹣(﹣1)=3﹣.
故选:D.
【点评】本题考查了黄金分割:把线段AB分成两条线段AC和BC(AC>BC),且使AC是AB和BC的比例中项(即AB:AC=AC:BC),叫做把线段AB黄金分割,点C叫做线段AB的黄金分割点.
7.(4分)二次函数y=3x2+kx+12的图象如图所示,则k的值是( )
A.12 B.﹣12 C.±12 D.﹣15
【分析】根据图象与x轴有一个交点即可得k的取值范围.
【解答】解:∵观察二次函数y=3x2+kx+12的图象可知:抛物线与x轴有一个交点,
∴Δ=k2﹣4×3×12=0,
解得k=±12,
∵对称轴在y轴的左侧,
∴k=12,
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系,解决本题的关键是利用判别式进行计算.
8.(4分)已知关于x的一元二次方程6﹣(x﹣a)(x﹣b)=0(其中a<b)的两个实数解分别为c,d(其中c<d),则a,b,c,d之间的大小关系为( )
A.a<b<c<d B.a<c<d<b C.c<a<b<d D.c<d<a<b
【分析】根据二次函数的图象与性质即可求出答案.
【解答】解:设函数y=﹣(x﹣a)(x﹣b),
当y=0时,
x=a或x=b,
当y=6时,
由题意可知:6﹣(x﹣a)(x﹣b)=0(a<b)的两个根为c,d,
由于抛物线开口向下,
由抛物线的图象可知:c<a<b<d.
故选:C.
【点评】本题考查一元二次方程根的分布,解题的关键是正确理解一元二次方程与二次函数之间的关系,本题属于中等题型.
9.(4分)平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,现给出下列结论:①abc<0;②c+2a>0;③9a﹣3b+c=0;④a﹣b≤am2+bm(m为实数);⑤4ac﹣b2<0.其中正确结论的个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】根据二次函数的图象与性质即可求出答案.
【解答】解:①由抛物线可知:a>0,c<0,
对称轴x=<0,
∴b>0,
∴abc<0,故①正确;
②由对称轴可知:=﹣1,
∴b=2a,
∵x=1时,y=a+b+c=0,
∴c+3a=0,
∴c+2a=﹣3a+2a=﹣a<0,故②错误;
③(1,0)关于x=﹣1的对称点为(﹣3,0),
∴x=﹣3时,y=9a﹣3b+c=0,故③正确;
④当x=﹣1时,y的最小值为a﹣b+c,
∴x=m时,y=am2+bm+c,
∴am2+bm+c≥a﹣b+c,
即am2+bm≥a﹣b,故④正确;
⑤抛物线与x轴有两个交点,
∴Δ>0,
即b2﹣4ac>0,
∴4ac﹣b2<0,故⑤正确;
故选:C.
【点评】本题考查二次函数,解题的关键是熟练运用二次函数的图象与性质,本题属于中等题型.
10.(4分)如图是同一平面直角坐标系中二次函数y=ax2与反比例函数y=的图象,它们相交于点A(1,1),则关于x的方程ax2﹣=的解的个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】由二次函数y=ax2与反比例函数y=的图象相交于点A(1,1),即可求得二次函数为y=x2,反比例函数y=,由于点(﹣1,﹣1)也在反比例函数y=的图象上,当x=﹣1时,y=x2﹣=﹣<﹣1,即可判断二次函数y=x2﹣y与反比例函数y=在第三象限有两个交点,然后结合图象即可判断二次函数y=x2﹣y与反比例函数y=有三个交点,从而得出关于x的方程ax2﹣=的解有三个.
【解答】解:∵二次函数y=ax2与反比例函数y=的图象,它们相交于点A(1,1),
∴a=1.k=1,
∴二次函数为y=x2,反比例函数y=,
∵点A(1,1)在反比例函数y=的图象上,
∴点(﹣1,﹣1)也在反比例函数y=的图象上,
当x=﹣1时,y=x2﹣=﹣<﹣1,
∴二次函数y=x2﹣y与反比例函数y=在第三象限有两个交点,
∴二次函数y=x2﹣y与反比例函数y=有三个交点,如图,
∴关于x的方程ax2﹣=的解有三个,
故选:B.
【点评】本题考查了待定系数法求函数的解析式,二次函数图象上点的坐标特征,反比例函数的性质,数形结合是解题的关键.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分)
11.(5分)若抛物线y=x2﹣2x+k与x轴的一个交点为(3,0),则与x轴的另一个交点的坐标为 (﹣1,0) .
【分析】由抛物线的对称轴及抛物线与x轴的一个交点坐标,利用抛物线的对称性可求出另一交点坐标,此题得解.
【解答】解:∵抛物线y=x2﹣2x+k的对称轴为直线x=﹣=1,与x轴的一个交点的坐标为(3,0),
∴抛物线与x轴的另一交点坐标为(﹣1,0).
故答案为:(﹣1,0).
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点以及二次函数的性质,利用抛物线的对称性找出另一交点坐标是解题的关键.
12.(5分)如图所示,点D,E分别在△ABC的两边BC,CA上,BD:DC=1:3,AE:EC=1:2,AD与BE相交于点G,如果AD=9,那么AG的长为 6 .
【分析】过D作DH∥AC交BE于H,根据相似三角形的性质即可得到结论.
【解答】解:过D作DH∥AC交BE于H,
∴△BDH∽△BCE,
∴,
∴DH=CE,
∵AE:EC=1:2,
∴CE=2AE,
∴DH=AE,
∵DH∥AC,
∴△DHG∽△AEG,
∴=,
∴,
∴=,
∵AD=9,
∴AG=2DG=6.
故答案为:6.
【点评】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,准确作出辅助线是解题的关键.
13.(5分)已知两个正方形①、②在同一坐标系中如图摆放,它们分别有一个顶点A、B在反比例函数y=(x>0)的图象上,其中正方形①的面积是4,则正方形②的边长是 ﹣1+ .
【分析】根据反比例函数系数k的几何意义求得反比例函数的解析式,以及A的坐标,设正方形②的边长为m,则B(m+2,m),代入解析式即可得到关于m的方程,解方程即可.
【解答】解:∵顶点A、B在反比例函数y=(x>0)的图象上,其中正方形①的面积是4,
∴k=4,
∴y=(x>0),
∵正方形①的面积是4,
∴正方形①的边长为2,A(2,2),
设正方形②的边长为m,
∴B(m+2,m),
∴(m+2)•m=4,
解得m1=﹣1+,m2=﹣1﹣(舍去),
∴正方形②的边长是﹣1+,
故答案为:﹣1+.
【点评】本题考查了反比例函数系数k的几何意义,反比例函数图象上顶点坐标特征,表示出B的坐标是解题的关键.
14.(5分)已知,如图是在同一坐标系中二次函数y1=ax2+bx+c与一次函数y2=mx+n的图象,它们相交于点B(0,1),C(3,4),抛物线的顶点D(1,0),直线BC交x轴于点A.
(1)当y1>y2时,x的取值范围是 x<0或x>3 ;
(2)当y1y2>0时,x的取值范围是 x>﹣1且x≠1 .
【分析】(1)根据两函数的交点B、C的横坐标求出x的范围即可;
(2)先用待定系数法求出一次函数的解析式,再根据函数的解析式求出与x轴的交点A的坐标,再根据y1y2>0得出x的取值范围即可.
【解答】解:(1)∵在同一坐标系中二次函数y1=ax2+bx+c与一次函数y2=mx+n的图象,它们相交于点B(0,1),C(3,4),
∴当y1>y2时,x的取值范围是x<0或x>3,
故答案为:x<0或x>3;
(2)∵一次函数y2=mx+n的图象过点B(0,1),C(3,4),
∴,
解得:m=1,n=1,
即y2=x+1,
当y=0时,x+1=0,
解得:x=﹣1,
即点A的坐标是(﹣1,0),
∵y1y2>0,
∴y1,y2同号,
∵在同一坐标系中二次函数y1=ax2+bx+c与一次函数y2=mx+n的图象,它们相交于点B(0,1),C(3,4),抛物线的顶点D(1,0),直线BC交x轴于点A(﹣1,0),
∴当y1y2>0时,x的取值范围是x>﹣1且x≠1,
故答案为:x>﹣1且x≠1.
【点评】本题考查了二次函数与一次函数的交点问题,二次函数与一次函数的图象,用待定系数法求一次函数的解析式,二次函数与x轴的交点,二次函数与不等式(组)等知识点,能根据图象得出正确的信息是解此题的关键.
三、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
15.(8分)用配方法求二次函数y=﹣2x2+4x﹣1的最大值.
【分析】直接利用配方法化成顶点式,即可求出函数的最大值.
【解答】解:y=﹣2x2+4x﹣1
=﹣2(x2﹣2x)﹣1
=﹣2(x﹣1)2+1,
则二次函数的最大值为1.
【点评】此题主要考查了配方法求二次函数的顶点坐标,正确进行配方是解题关键.
16.(8分)已知,并且3x﹣2y+z=8,求2x﹣3y+4z的值.
【分析】根据题意,设x=2k,y=3k,z=4k.又因为3x﹣2y+z=8,则可得k的值,故2x﹣3y+4z可求.
【解答】解:设 =k,
则x=2k,y=3k,z=4k,
∵3x﹣2y+z=8,
∴6k﹣6k+4k=8,
∴k=2,
∴2x﹣3y+4z=4k﹣9k+16k=11k=22.
【点评】本题考查了比例的性质和代数式求值.已知几个量的比值时,常用的解法是:设一个未知数,把题目中的几个量用所设的未知数表示出来,实现消元.
四、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
17.(8分)已知一条抛物线分别经过三个点(﹣3,0),(1,0),(0,3),求它的函数关系式.
【分析】由于已知抛物线与x轴的交点坐标,则设交点式y=a(x+3)(x﹣1),然后把(0,3)代入求出a的值即可.
【解答】解:设抛物线解析式为y=a(x+3)(x﹣1),
把(0,3)代入得﹣3a=3,解得a=﹣1,
所以抛物线解析式为y=﹣(x+3)(x﹣1),即抛物线的解析式为y=﹣x2﹣2x+3.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.
18.(8分)同学们,我们已经学完了初中学段的所有函数知识了.现在回顾一下,我们学习函数的基本过程,都是由现实生活中的一些问题来引入各类函数的一般形式,然后画出各类函数的图象,再利用图象总结出它们的性质,最后利用其性质解决各类相关的问题.在实际应用中,能否画好函数的简图(亦称为草图)是检验我们函数知识掌握程度的“试金石”.比如,一次函数y=kx+b中,当k>0,b<0时,它的简图可以画成图1的形式.请根据所学知识在图2中画出二次函数y=ax²+bx+c中,当a<0,b>0,c>0时的简图.(不要求说明理由)
【分析】根据题意画出二次函数y=ax²+bx+c的图象即可.
【解答】解:当a<0,b>0,c>0时,二次函数y=ax²+bx+c的图象如图所示.
【点评】本题考查了二次函数的应用,二次函数的图象,正确的画出函数的图象是解题的关键.
五、(本大题共2小题,每小题10分,满分20分)
19.(10分)常青钢窗厂要利用12米长的钢材制成如图所示的窗子,求长与宽分别为多少时,此窗子的面积最大?最大面积是多少?
【分析】设窗子的宽AD为x米,窗子的长AB为米,窗子的面积为y平方米,根据题意得到函数解析式,然后根据二次函数的性质即可得到结论.
【解答】解:设窗子的宽AD为x米,窗子的长AB为米,窗子的面积为y平方米,
根据题意得,y=x•,
即y=﹣(x﹣2)2+6,
答:窗子的长AB为3米,窗子的宽为2米时,窗子的面积最大,最大面积是6平方米.
【点评】本题考查了二次函数的应用,长方形的性质,二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
20.(10分)在一个长20米,宽12米的矩形场地内的四周都铺上一条相同宽度的地砖道路,外面的矩形与原来的矩形相似吗?请你通过计算来说明.
【分析】设四周的相同宽度为x米.利用相似形的性质构建方程,解决问题即可.
【解答】解:设四周的相同宽度为x米.
当两个矩形相似时,==,
解得x=0(不符合题意,舍弃),
∴满足条件的x的值不存在,
∴外面的矩形与原来的矩形不相似.
【点评】本题考查相似多边形的判定和性质矩形的性质等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,属于中考常考题型.
六、(本题满分12分)
21.(12分)秦杨超市销售某种农产品,每件成本为10元,试销阶段发现,每件农产品的日销售量y(件)与售价x(元)之间符合一次函数的关系,并且当x=20时,y=20;当x=30时,y=10.
(1)求出该产品日销售量y(件)与售价x(元)之间的函数关系式;
(2)该产品的售价为多少时,每日的销售利润最大?最大利润是多少?
(3)小明说:“该产品每日销售利润最大时,其销售总额也最大.”你认为小明的说法对吗?并说明理由.
【分析】(1)直接利用待定系数法得出y与x之间的关系式即可;
(2)利用每件的利润×销量=总利润,再结合配方法得出函数最值.
【解答】解:(1)设y(件)与售价x(元)之间的函数关系式为y=kx+b,根据题意可得:
,
解得:,
故日销售量y(件)与每件产品的销售价x(元)之间的函数表达式为:y=﹣x+40;
(2)设总利润为w,根据题意可得:
w=(x﹣10)(﹣x+40)
=﹣x2+50x﹣400
=﹣(x﹣25)2+225,
∵a=﹣1<0,
∴销售价定为25元时,每日的销售利润最大,最大利润是225元;
(3)小明的说法不对,
对于w=(x﹣10)(﹣x+40)
=﹣x2+50x﹣400
=﹣(x﹣25)2+225,
当x=25时,y有最大值为225,
即当售价为25元时,每日的销售利润达到最大为225元;
另一方面,不妨令月销售额为M,得M=﹣x2+40x,
当x=20时,M有最大值为400,即当售价为20元时,月销售额达到最大为400元.
故小明的说法不对.
【点评】此题主要考查了二次函数的应用以及待定系数法求一次函数解析式,正确得出w与x之间的关系式是解题关键.
七、(本题满分12分)
22.(12分)【问题呈现】现在有一段40cm长的铁丝,要把它围成一个长方形.怎样围才能使得它的面积最大?
【分组研究】
同学们经过审题,分析解题思路,并且进行演算,最后小军和小英先后发表了自己的观点如图所示.
【请您仲裁】
请你利用所学的函数知识来裁决,小军和小英两人的说法谁正确?
【分析】围成的长方形的长为xcm,宽为(20﹣x)cm,面积为ycm2,根据题意得到y=x(20﹣x)=﹣x2+20x,然后根据二次函数的性质即可得到结论.
【解答】解:设围成的长方形的长为xcm,宽为(20﹣x)cm,面积为ycm2,
根据题意得,y=x(20﹣x)=﹣x2+20x,
则y=﹣(x﹣10)2+100,
∴当x=10时,长方形的面积有最大值,最大值为100cm2,
∴围成一个长方形的长为10cm,宽为10cm,
∴把它围成一个正方形面积最大,
故小军说的正确.
【点评】本题考查了二次函数的应用,长方形的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
八、(本题满分14分)
23.(14分)已知二次函数y=﹣x²+2x+k.
(1)如果此二次函数的图象与x轴有两个交点,求k的取值范围;
(2)如图,此二次函数的图象过点A(3,0),且与y轴交于点B,直线AB与此二次函数图象的对称轴交于点P,求点P的坐标;
(3)在(2)中,点C为直线AB上方的抛物线上的一个动点,作CD⊥AB于点D,试求CD最长时,点C的坐标,并求出此时CD的长度.
【分析】(1)由抛物线与x轴有两个交点可知Δ>0,从而得到关于k的不等式,然后求得不等式的解集即可;
(2)将点A的坐标代入抛物线的解析式可求得k的值,从而得到抛物线的解析式,然后将x=0代入抛物线的解析式可求得点B的坐标,然后依据待定系数法可求得直线AB的解析式,然后再求得抛物线的对称轴为直线x=1,最后将x=1代入直线AB的解析式即可求得点P的纵坐标,从而得到点P的坐标;
(3)连接CB、CA、OC,设动点C的坐标为(a,﹣a2+2a+3),由S△ABC=S△OAC+S△OBC﹣S△OAB列出△ABC的面积与a的函数关系式,再依据配方法可求得△ABC的最大值,最后依据三角形的面积公式可求得DC的长,从而得到CD的最大值以及此时点C的坐标.
【解答】解:(1)∵二次函数y=﹣x2+2x+k的图象与x轴有两个交点,
∴△=22+4k>0.
解得:k>﹣1;
(2)∵二次函数的图象过点A(3,0),
∴0=﹣9+6+k.
解得:k=3,
∴二次函数的解析式为:y=﹣x2+2x+3.
∴抛物线的对称轴为直线x=1.
令x=0,得y=3,
∴B(0,3).
设直线AB的解析式为:y=mx+b.
将点A(3,0),(0,3)代入,
得:,
解得:m=﹣1,b=3,
∴直线AB的解析式为:y=﹣x+3,
把x=1代入y=﹣x+3得y=2,
∴P(1,2);
(3)如图,连接CB、CA、OC,
设动点C的坐标为(a,﹣a2+2a+3).
∵S△ABC=S△OAC+S△OBC﹣S△OAB
=×3a+×3×(﹣a2+2a+3)﹣×3×3
=a2+a
=(a﹣)2+,
∴当a=时,△ABC的面积最大,最大值为,
∵a=时,﹣a2+2a+3=,
∴此时C的坐标为(,).
∵OB=OA=3,
∴AB=3.
∵S△ABC=AB•DC,
∴×3•DC=.
解得:DC=.
∴CD的最大值为,此时C的坐标为(,).
【点评】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题应用了一元二次方程根的判别式、待定系数法求一次函数的解析式、三角形的面积公式、配方法求二次函数的最值,列出△ABC的面积与点C的横坐标a之间的函数关系式是解题的关键.
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