山东省淄博市沂源县历山中学2022-2023学年九年级上学期期中数学试卷(五四学制)(含答案)
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这是一份山东省淄博市沂源县历山中学2022-2023学年九年级上学期期中数学试卷(五四学制)(含答案),共27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学年山东省淄博市沂源县历山中学九年级第一学期期中数学试卷(五四学制)
一、选择题:本大题共10个小题,每小题4分,共40分。在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.反比例函数的大致图象是( )
A.
B.
C.
D.
2.Rt△ABC的边长都扩大2倍,则sinA的值( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法判断
3.关于抛物线y=(x+1)2﹣3的情况描述正确的是( )
A.开口向上,对称轴是直线x=1,顶点坐标是(1,﹣3)
B.开口向下,对称轴是直线x=﹣1,顶点坐标是(﹣1,3)
C.开口向上,对称轴是直线x=﹣1,顶点坐标是(﹣1,﹣3)
D.开口向下,对称轴是直线x=1,顶点坐标是(1,3)
4.在Rt△ACB中,∠C=90°,AB=8,sinA=,则BC的长为( )
A.6 B.7.5 C.8 D.12.5
5.二次函数y=﹣x2+2x﹣4的最大值为( )
A.﹣3 B.3 C.5 D.﹣4
6.如图,△ABC的顶点是正方形网格的格点,则sinA的值为( )
A. B. C. D.
7.二次函数y=2x2的图象平移后,得到二次函数y=2(x+1)2﹣4图象,平移方法是( )
A.先向左平移1个单位,再向上平移4个单位
B.先向左平移1个单位,再向下平移4个单位
C.先向右平移1个单位,再向上平移4个单位
D.先向右平移1个单位,再向下平移4个单位
8.如图是反比例函数y1=和y2=在x轴上方的图象,x轴的平行线AB分别与这两个函数图象交于A、B两点,点P(﹣5.5,0)在x轴上,则△PAB的面积为( )
A.3 B.6 C.8.25 D.16.5
9.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,对称轴为x=,且经过点(﹣1,0).下列结论:①3a+b=0;②若点(,y1),(3,y2)是抛物线上的两点,则y1<y2;③10b﹣3c=0;④若y≤c,则0≤x≤3.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10.当﹣2≤x≤1时,二次函数y=﹣(x﹣m)2+m2+1有最大值4,则实数m的值为( )
A.﹣ B.或﹣ C.2或﹣ D.2或﹣或﹣
二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分,只要求填写最后结果。
11.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,若sinA=,则cosB= .
12.若某人沿坡度i=1:2的斜坡前进10m,则他所在的位置比原来的位置升高 m.
13.观察函数y=的图象,当y≥﹣2时,x的取值范围是 .
14.抛物线y=(k﹣1)x2﹣x+1与x轴有交点,则k的取值范围是 .
15.如图,已知在平面直角坐标系中,点A在x轴负半轴上,点B在第二象限内,反比例函数y=的图象经过△OAB的顶点B和边AB的中点C,如果△OAB的面积为6,那么k的值是 .
三、解答题:本大题共8小题,共90分,请写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
16.反比例函数的图象过点A(2,﹣8).
(1)求这个函数的表达式;
(2)请判断点B(﹣4,4)是否在这个反比例函数的图象上,并说明理由.
17.为加强生态文明建设,某市环保局对一企业排污情况进行检测,结果显示:所排污水中硫化物的浓度超标,即硫化物的浓度超过最高允许的1.0mg/L.环保局要求该企业立即整改,在15天内(含15天)排污达标.整改过程中,所排污水中硫化物的浓度:y(mg/L)与时间x(天)的变化规律如图所示,其中线段AC表示前3天的变化规律,第3天时硫化物的浓度降为4.5mg/L,从第3天起,所排污水中硫化物的浓度y与时间x满足下面表格中的关系:
时间x(天)
3
5
6
9
……
硫化物的浓度y(mg/L)
4.5
2.7
2.25
1.5
……
(1)在整改过程中,当x≥3时,硫化物的浓度y与时间x的函数表达式;
(2)该企业所排污水中硫化物的浓度能否在15天以内不超过最高允许的1.0mg/L?为什么?
18.如图,湖边A、B两点由两段笔直的观景栈道AC和CB相连.为了计算A、B两点之间的距离,经测量得:∠BAC=37°,∠ABC=58°,AC=80米,求A、B两点之间的距离.(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,sin58°≈0.85,cos58°≈0.53,tan58°≈1.60)
19.如图,在Rt△BAD中,延长斜边BD到点C,使DC=,连接AC,若tanB=,求tan∠CAD的值.
20.在△ABC中,AB=8,AC=5,若BC边上的高等于4,求BC的长.
21.某商店购进了一种消毒用品,进价为每件8元,在销售过程中发现,每天的销售量y(件)与每件售价x(元)之间存在一次函数关系(其中8≤x≤15,且x为整数).当每件消毒用品售价为9元时,每天的销售量为105件;当每件消毒用品售价为11元时,每天的销售量为95件.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)设该商店销售这种消毒用品每天获利w(元),当每件消毒用品的售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元?
22.如图,抛物线C1:y=x2﹣bx+4与x轴交于点C(1,0),B,与y轴交于点A,将抛物线C1沿x轴翻折,然后向右平移1个单位,再向上平移1个单位,得到抛物线C2.
(1)直接写出b的值及C2的解析式;
(2)在抛物线C2的第一象限内的图象上有一点P,求△PAB的面积的最大值.
23.抛物线y=ax2+c与x轴交于A,B两点,顶点为C,点P为抛物线上一点,且位于x轴下方.
(1)如图1,若P(1,﹣3),B(4,0).
①求该抛物线的解析式;
②若D是抛物线上一点,满足∠DPO=∠POB,求点D的坐标;
(2)如图2,已知直线PA、PB与y轴分别交于E、F两点,当点P运动时,是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由.
参考答案
一、选择题:本大题共10个小题,每小题4分,共40分。在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.反比例函数的大致图象是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据反比例函数的性质判断双曲线所在的象限即可.
解:∵反比例函数的图象是双曲线,k=﹣2022<0,
∴反比例函数的图象在二、四象限,
故选:B.
【点评】本题考查了反比例函数的图象和性质,熟知反比例函数的性质是解题的关键.
2.Rt△ABC的边长都扩大2倍,则sinA的值( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法判断
【分析】根据题意可得所得的三角形与原三角形相似,从而可得∠A的大小没有发生变化,即可解答.
解:∵Rt△ABC的边长都扩大2倍,
∴所得的三角形与原三角形相似,
∴∠A的大小没有发生变化,
∴sinA的值不变,
故选:A.
【点评】本题考查了解直角三角形,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
3.关于抛物线y=(x+1)2﹣3的情况描述正确的是( )
A.开口向上,对称轴是直线x=1,顶点坐标是(1,﹣3)
B.开口向下,对称轴是直线x=﹣1,顶点坐标是(﹣1,3)
C.开口向上,对称轴是直线x=﹣1,顶点坐标是(﹣1,﹣3)
D.开口向下,对称轴是直线x=1,顶点坐标是(1,3)
【分析】根据二次函数的性质判断即可得到结论.
解:关于抛物线y=(x+1)2﹣3,
开口向上,对称轴是直线x=﹣1,顶点坐标是(﹣1,﹣3),
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
4.在Rt△ACB中,∠C=90°,AB=8,sinA=,则BC的长为( )
A.6 B.7.5 C.8 D.12.5
【分析】根据正弦值的定义解决此题.
解:如图.
∵∠C=90°,AB=8,sinA=,
∴sinA=.
∴BC=6.
故选:A.
【点评】本题主要考查正弦值的定义,熟练掌握正弦值的定义是解决本题的关键.
5.二次函数y=﹣x2+2x﹣4的最大值为( )
A.﹣3 B.3 C.5 D.﹣4
【分析】利用二次函数的图象与性质解答即可,当a<0时,开口向下,顶点是抛物线的最高点,当x=1时y有最大值是﹣3.
解:∵二次函数y=﹣x2+2x﹣4=﹣(x﹣1)2﹣3,
∴抛物线开口向下,顶点是抛物线的最高点,
∴当x=1时,y有最大值是﹣3;
故选:A.
【点评】本题主要考查二次函数的图象与性质,解题的关键是熟练掌握二次函数的图象与性质.
6.如图,△ABC的顶点是正方形网格的格点,则sinA的值为( )
A. B. C. D.
【分析】直接根据题意构造直角三角形,进而利用勾股定理得出DC,AC的长,再利用锐角三角函数关系求出答案.
解:如图所示:连接DC,
由网格可得出∠CDA=90°,
则DC=,AC=,
故sinA===.
故选:B.
【点评】此题主要考查了勾股定理以及锐角三角函数关系,正确构造直角三角形是解题关键.
7.二次函数y=2x2的图象平移后,得到二次函数y=2(x+1)2﹣4图象,平移方法是( )
A.先向左平移1个单位,再向上平移4个单位
B.先向左平移1个单位,再向下平移4个单位
C.先向右平移1个单位,再向上平移4个单位
D.先向右平移1个单位,再向下平移4个单位
【分析】根据平移前后两个抛物线的顶点坐标的变化来判定平移方法.
解:抛物线y=2x2的顶点坐标是(0,0).
抛物线y=2(x+1)2﹣4的顶点坐标是(﹣1,﹣4).
则由二次函数y=2x2的图象向左平移1个单位,向下平移4个单位即可得到二次函数y=2(x+1)2﹣4的图象.
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换.解决本题的关键是根据顶点式得到新抛物线的顶点坐标.
8.如图是反比例函数y1=和y2=在x轴上方的图象,x轴的平行线AB分别与这两个函数图象交于A、B两点,点P(﹣5.5,0)在x轴上,则△PAB的面积为( )
A.3 B.6 C.8.25 D.16.5
【分析】利用反比例函数的比例系数的几何意义即可得到答案.
解:连接OA、OB,
∵x轴的平行线AB分别与这两个函数图象相交于点A,B.设AB交y轴于C.
∴AB⊥y轴,
∵点A、B在反比例函数y1=和y2=在x轴上方的图象上,
∴S△PAB=S△AOB=S△COB+S△AOC=(2+4)=3,
故选:A.
【点评】本题考查的是反比例函数系数k的几何意义,即在反比例函数y=的图象上任意一点象坐标轴作垂线,这一点和垂足以及坐标原点所构成的三角形的面积是|k|,且保持不变.
9.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,对称轴为x=,且经过点(﹣1,0).下列结论:①3a+b=0;②若点(,y1),(3,y2)是抛物线上的两点,则y1<y2;③10b﹣3c=0;④若y≤c,则0≤x≤3.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】由对称轴为x=即可判断①;根据点(,y1),(3,y2)到对称轴的距离即可判断②;由抛物线经过点(﹣1,0),得出a﹣b+c=0,对称轴x=﹣=,得出a=﹣b,代入即可判断③;根据二次函数的性质以及抛物线的对称性即可判断④.
解:∵对称轴x=﹣=,
∴b=﹣3a,
∴3a+b=0,①正确;
∵抛物线开口向上,点(,y1)到对称轴的距离小于点(3,y2)的距离,
∴y1<y2,故②正确;
∵经过点(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,
∵对称轴x=﹣=,
∴a=﹣b,
∴﹣b﹣b+c=0,
∴3c=4b,
∴4b﹣3c=0,故③错误;
∵对称轴x=,
∴点(0,c)的对称点为(3,c),
∵开口向上,
∴y≤c时,0≤x≤3.故④正确;
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数的性质及二次函数图象上点的坐标特征,熟知二次函数的性质是解题的关键.
10.当﹣2≤x≤1时,二次函数y=﹣(x﹣m)2+m2+1有最大值4,则实数m的值为( )
A.﹣ B.或﹣ C.2或﹣ D.2或﹣或﹣
【分析】求出二次函数对称轴为直线x=m,再分m<﹣2,﹣2≤m≤1,m>1三种情况,根据二次函数的增减性列方程求解即可.
解:二次函数对称轴为直线x=m,
①m<﹣2时,x=﹣2取得最大值,﹣(﹣2﹣m)2+m2+1=4,
解得m=﹣,不合题意,舍去;
②﹣2≤m≤1时,x=m取得最大值,m2+1=4,
解得m=±,
∵m=不满足﹣2≤m≤1的范围,
∴m=﹣;
③m>1时,x=1取得最大值,﹣(1﹣m)2+m2+1=4,
解得m=2.
综上所述,m=2或﹣时,二次函数有最大值4.
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数的最值,熟悉二次函数的性质及图象是解题的关键.
二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分,只要求填写最后结果。
11.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,若sinA=,则cosB= .
【分析】根据三角函数的定义即可得到cosB=sinA=.
解:在Rt△ABC中,∠C=90°,
∵sinA==,
∴cosB==.
故答案为:.
【点评】本题考查了三角函数的定义,由定义可推出互余两角的三角函数的关系:若∠A+∠B=90°,则sinA=cosB,cosA=sinB.熟知相关定义是解题关键.
12.若某人沿坡度i=1:2的斜坡前进10m,则他所在的位置比原来的位置升高 10 m.
【分析】根据题意作出图形,可得BC:AB=1:2,设BC=x,AB=2x,根据勾股定理可得AC2=AB2+BC2,代入求出x的值.
解:设BC=x,AB=2x,
则AC2=AB2+BC2,
AC==x=10,
∴x=10,
故所在的位置比原来的位置升高了10m.
故答案为:10.
【点评】本题考查了坡度和坡角的知识,解答本题的关键是根据题意构造直角三角形,利用三角函数的知识求解.
13.观察函数y=的图象,当y≥﹣2时,x的取值范围是 x<﹣1或x>0. .
【分析】直接画出反比例函数图象,再利用反比例函数的性质结合图象得出x的取值范围.
解:当y=﹣2时,x=﹣1,如图所示:
则当y>﹣2时,x的取值范围是:x<﹣1或x>0.
故答案为:x<﹣1或x>0.
【点评】本题考查的是反比例函数图象上点的坐标特点,能利用函数图象直接得出不等式的解集是解答此题的关键.
14.抛物线y=(k﹣1)x2﹣x+1与x轴有交点,则k的取值范围是 k≤且k≠1 .
【分析】直接利用根的判别式得到△=(﹣1)2﹣4×(k﹣1)×1≥0,再利用二次函数的意义得到k﹣1≠0,然后解两不等式得到k的范围.
解:∵抛物线y=(k﹣1)x2﹣x+1与x轴有交点,
∴△=(﹣1)2﹣4×(k﹣1)×1≥0,解得k≤,
又∵k﹣1≠0,
∴k≠1,
∴k的取值范围是k≤且k≠1;
故答案为:k≤且k≠1.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.解题的关键是掌握根的判别式求参数的取值范围.
15.如图,已知在平面直角坐标系中,点A在x轴负半轴上,点B在第二象限内,反比例函数y=的图象经过△OAB的顶点B和边AB的中点C,如果△OAB的面积为6,那么k的值是 ﹣4 .
【分析】过B作BD⊥OA于D,设B(﹣m,n),根据三角形的面积公式得到OA=,求得A(﹣,0),根据点C是AB的中点,可得C(﹣,),列方程即可得到结论.
解:过B作BD⊥OA于D,
∵点B在反比例函数y=的图象上,
∴设B(﹣m,n),点B在第二象限内,
∵△OAB的面积为6,
∴OA=,
∴A(﹣,0),
∵点C是AB的中点,
∴C(﹣,),
∵点C在反比例函数y=的图象上,
∴﹣•=﹣mn,
∴﹣mn=﹣4,
∴k=﹣4,
故答案为:﹣4.
【点评】本题考查了反比例函数系数k的几何意义,三角形的面积公式,中点坐标的求法,正确的理解题意是解题的关键.
三、解答题:本大题共8小题,共90分,请写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
16.反比例函数的图象过点A(2,﹣8).
(1)求这个函数的表达式;
(2)请判断点B(﹣4,4)是否在这个反比例函数的图象上,并说明理由.
【分析】(1)把点A(2,﹣8)直接代入反比例函数,求得函数解析式即可;
(2)把点B(﹣4,4)代入(1)中的函数解析式,判断即可.
解:(1)∵反比例函数的图象过点A(2,﹣8).
∴k=2×(﹣8)=﹣16,
所以反比例函数的解析式为y=﹣;
(2)把x=﹣4代入y=﹣得,y=4,
∴点B(﹣4,4)在这个反比例函数的图象上.
【点评】此题考查待定系数法求函数解析式,反比例函数图象上点的坐标体系,将点的坐标代入解析式,利用方程解决问题.
17.为加强生态文明建设,某市环保局对一企业排污情况进行检测,结果显示:所排污水中硫化物的浓度超标,即硫化物的浓度超过最高允许的1.0mg/L.环保局要求该企业立即整改,在15天内(含15天)排污达标.整改过程中,所排污水中硫化物的浓度:y(mg/L)与时间x(天)的变化规律如图所示,其中线段AC表示前3天的变化规律,第3天时硫化物的浓度降为4.5mg/L,从第3天起,所排污水中硫化物的浓度y与时间x满足下面表格中的关系:
时间x(天)
3
5
6
9
……
硫化物的浓度y(mg/L)
4.5
2.7
2.25
1.5
……
(1)在整改过程中,当x≥3时,硫化物的浓度y与时间x的函数表达式;
(2)该企业所排污水中硫化物的浓度能否在15天以内不超过最高允许的1.0mg/L?为什么?
【分析】(1)可推出x•y=13.5为定值,所以当x≥3时,y是x的反比例函数,进而求得结果;
(2)将x=15代入反比例函数关系式,从而求得y的值,进而根据反比例函数图象性质,从而得出结论.
解:(1)∵3×4.5=5×2.7=13.5,
∴y是x的反比例函数,
∴y=(x≥3);
(2)该企业所排污水中硫化物的浓度可以在15天以内不超过最高允许的1.0mg/L,理由如下:
当x=15时,y==0.9<1,
∵13.5>0,
∴y随x的增大而减小,
∴该企业所排污水中硫化物的浓度可以在15天以内不超过最高允许的1.0mg/L.
【点评】本题考查了反比例函数及其图象的性质等知识,解决问题的关键是熟练掌握反比例函数及其图象性质.
18.如图,湖边A、B两点由两段笔直的观景栈道AC和CB相连.为了计算A、B两点之间的距离,经测量得:∠BAC=37°,∠ABC=58°,AC=80米,求A、B两点之间的距离.(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,sin58°≈0.85,cos58°≈0.53,tan58°≈1.60)
【分析】通过作高,构造直角三角形,利用直角三角形的边角关系,列方程求解即可.
解:如图,过点C作CD⊥AB,垂足为点D,
在Rt△ACD中,
∵∠DAC=37°,AC=80米,
∴sin∠DAC=,cos∠DAC=,
∴CD=AC•sin37°≈80×0.60=48(米),
AD=AC•cos37°≈80×0.80=64(米),
在Rt△BCD中,
∵∠CBD=58°,CD=48米,
∴tan∠CBD=,
∴BD=≈=30(米),
∴AB=AD+BD=64+30=94(米).
答:A、B两点之间的距离约为94米.
【点评】本题考查直角三角形的边角关系,掌握直角三角形的边角关系,即锐角三角函数,是正确解答的前提,通过作辅助线构造直角三角形是常用的方法.
19.如图,在Rt△BAD中,延长斜边BD到点C,使DC=,连接AC,若tanB=,求tan∠CAD的值.
【分析】过点C作CE⊥AD,垂足为E,根据tanB=设AD=5x,AB=3x,证△CDE∽△BDA,得出比例式,求出CE=x,DE=x,求出AE=x,解直角三角形得出即可.
解:过点C作CE⊥AD,垂足为E,
∵tanB=,即=,
∴设AD=5x,则AB=3x,
∵∠CDE=∠BDA,∠CED=∠BAD=90°,
∴△CDE∽△BDA,
∵BD=2CD,
∴===,
∴CE=x,DE=x,
∴AE=x,
∴tan∠CAD===.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,解直角三角形的应用,能构造直角三角形是解此题的关键.
20.在△ABC中,AB=8,AC=5,若BC边上的高等于4,求BC的长.
【分析】作AD⊥BC于D,分点D在线段BC上和BC的延长线上两种情况,根据勾股定理计算即可.
解:作AD⊥BC于D,分两种情况:
①高BD在线段BC上,
如图1所示:
在Rt△ABD中,BD===4,
在Rt△ACD中,CD===3,
∴BC=BD+CD=4+3;
②高AD在CB的延长线上,
如图2所示:
BC=BD﹣CD=4﹣3;
综上所述,BC的长为4+3或4﹣3.
【点评】本题考查的是勾股定理,如果直角三角形的两条直角边长分别是a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.
21.某商店购进了一种消毒用品,进价为每件8元,在销售过程中发现,每天的销售量y(件)与每件售价x(元)之间存在一次函数关系(其中8≤x≤15,且x为整数).当每件消毒用品售价为9元时,每天的销售量为105件;当每件消毒用品售价为11元时,每天的销售量为95件.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)设该商店销售这种消毒用品每天获利w(元),当每件消毒用品的售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少元?
【分析】(1)根据给定的数据,利用待定系数法即可求出y与x之间的函数关系式;
(2)利用销售该消毒用品每天的销售利润=每件的销售利润×每天的销售量,即可得出w关于x的函数关系式,再利用二次函数的性质即可解决最值问题.
解:(1)设每天的销售量y(件)与每件售价x(元)函数关系式为:y=kx+b,
由题意可知:,
解得:,
∴y与x之间的函数关系式为:y=﹣5x+150;
(2)w=y(x﹣8)
=(﹣5x+150)(x﹣8)
=﹣5x2+190x﹣1200
=﹣5(x﹣19)2+605,
∵8≤x≤15,且x为整数,
∴当x<19时,w随x的增大而增大,
∴当x=15时,w有最大值,最大值为﹣5×(15﹣19)2+605=525.
答:每件消毒用品的售价为15元时,每天的销售利润最大,最大利润是525元.
【点评】本题考查了待定系数法求一次函数解析式以及二次函数的应用,解题的关键是找准题目的等量关系列出函数关系式.
22.如图,抛物线C1:y=x2﹣bx+4与x轴交于点C(1,0),B,与y轴交于点A,将抛物线C1沿x轴翻折,然后向右平移1个单位,再向上平移1个单位,得到抛物线C2.
(1)直接写出b的值及C2的解析式;
(2)在抛物线C2的第一象限内的图象上有一点P,求△PAB的面积的最大值.
【分析】(1)首先利用待定系数法确定抛物线C1的解析式;然后根据二次函数几何图象的变换规律求得C2的解析式;
(2)设P(x,y),由图形知,S△PAB=S梯形APDC﹣S△OAB﹣S△BPD,由此得到二次函数关系式,根据二次函数最值的求法解答.
解:(1)把点C(1,0)代入y=x2﹣bx+4,得12﹣b+4=0,则b=5.
∴抛物线C1:y=x2﹣5x+4.
将抛物线C1沿x轴翻折后得到﹣y=x2﹣5x+4,即新抛物线解析式为y=﹣x2+5x﹣4.
∵y=﹣x2+5x﹣4=﹣(x﹣)2+,
∴将其向右平移1个单位,再向上平移1个单位,得到抛物线C2:y=﹣(x﹣)2+,
综上所述,b的值是5,抛物线C2:y=﹣(x﹣)2+或y=﹣x2+7x﹣9.
(2)设P(x,﹣x2+7x﹣9),
如图,过点P作PD⊥x轴于D,
∵抛物线C1:y=x2﹣5x+4,
∴A(0,4).
∵抛物线C1:y=x2﹣5x+4=(x﹣4)(x﹣1),
∴C(1,0),B(4,0).
∴PD=﹣x2+7x﹣9,OD=x,OB=OA=4,BD=x﹣4,
∴S△PAB=S梯形APDO﹣S△OAB﹣S△BPD
=×(PD+OA)•OD﹣OA•OB﹣BD•PD
=×(﹣x2+7x﹣9+4)x﹣×4×4﹣(x﹣4)•(﹣x2+7x﹣9)
=﹣2(x﹣4)2+6.
即:S△PAB=﹣2(x﹣4)2+6.
∴当x=4时,S△PAB最大值=6.
∴△PAB的面积的最大值是6.
【点评】本题主要考查了二次函数综合题,需要综合运用待定系数法确定函数关系式,二次函数图象与几何变换,坐标与图形性质,二次函数最值的求法以及三角形面积公式等知识点,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.
23.抛物线y=ax2+c与x轴交于A,B两点,顶点为C,点P为抛物线上一点,且位于x轴下方.
(1)如图1,若P(1,﹣3),B(4,0).
①求该抛物线的解析式;
②若D是抛物线上一点,满足∠DPO=∠POB,求点D的坐标;
(2)如图2,已知直线PA、PB与y轴分别交于E、F两点,当点P运动时,是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由.
【分析】(1)①根据待定系数法求函数解析式,可得答案;
②根据平行线的判定,可得PD∥OB,根据函数值相等两点关于对称轴对称,可得D点坐标;
(2)根据待定系数法,可得E、F点的坐标,根据分式的性质,可得答案.
解:(1)①将P(1,﹣3),B(4,0)代入y=ax2+c,得:
,解得,
抛物线的解析式为y=x2﹣①;
②如图1,
当点D在OP左侧时,
由∠DPO=∠POB,得DP∥OB,
∵D与P关于y轴对称,P(1,﹣3),
∴D(﹣1,﹣3);
当点D在OP右侧时,延长PD交x轴于点G.
作PH⊥OB于点H,则OH=1,PH=3.
∵∠DPO=∠POB,
∴PG=OG.
设OG=x,则PG=x,HG=x﹣1.
在Rt△PGH中,由x2=(x﹣1)2+32,得x=5.
∴点G(5,0).
∴直线PG的解析式为y=x﹣②,
联立①②并解得:,
∵P(1,﹣3),
∴D(,﹣).
∴点D的坐标为(﹣1,﹣3)或D(,﹣);
(2)点P运动时,是定值,定值为2,理由如下:
过点P作PQ⊥AB于Q点,设P(m,am2+c),A(﹣t,0),B(t,0),则at2+c=0,c=﹣at2.
∵PQ∥OF,
∴,
∴FO===amt+at2.
同理OE=﹣amt+at2.
∴OE+OF=2at2=﹣2c=2OC.
∴.
在Rt△AOE中,tan∠PAB=,
在Rt△BOF中,tan∠PBA=,
在Rt△AOC中,tan∠OAC=,
∴=.
【点评】本题考查了二次函数综合题,①利用待定系数法求函数解析式;②利用函数值相等的点关于对称轴对称得出D点坐标是解题关键;(2)利用待定系数法求出E、F点坐标是解题关键.
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