2022-2023学年湖北省黄冈市浠水县方郭中学人教版九年级(上)期中数学试卷(解析版)
展开2022-2023学年湖北省黄冈市浠水县方郭中学九年级第一学期期中数学试卷
一、单选题(每题3分,共24分)
1.用配方法解方程x2﹣6x﹣7=0,可变形为( )
A.(x+3)2=16 B.(x﹣3)2=16 C.(x+3)2=2 D.(x﹣3)2=2
2.若关于x的方程(a﹣1)x2+2ax﹣1=0是一元二次方程,则a的取值范围为( )
A.a≠1 B.a>1 C.a<1 D.a≠0
3.关于x的一元二次方程x2+2x+4=0,方程的根的情况是( )
A.没有实数根 B.有一个实数根
C.有两个相等的实数根 D.有两个不相等的实数根
4.二次函数y=(x﹣4)2+5的图象的顶点是( )
A.(﹣4,﹣5) B.(﹣4,5) C.(4,﹣5) D.(4,5)
5.若A(﹣2,y1),B(﹣1,y2),C(2,y3)为二次函数=x2+2x+2的图象上的三点,则y1,y2,y3的大小关系
是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y1<y3 D.y3<y1<y2
6.如图,将抛物线y=x2﹣2x﹣3在x轴下方部分沿x轴翻折,其余部分保持不变,得到图形C1,当直线y=b﹣1(b为常数)与图形C1有三或四个公共点时,则b的取值范围是( )
A.0<b<4 B.1<b≤4 C.1<b≤5 D.0≤b<5
7.汽车刹车后行驶的距离s(单位:m)关于行驶的时间t(单位:s)的函数解析式是s=15t﹣6t2.汽车刹车后到停下来前进了( )秒.
A. B. C. D.
8.已知二次函数y=ax2+bx(a≠0),y与x的部分对应值如表所示:
x
…
1
2
3
4
5
…
y
…
m
﹣4
﹣3
0
5
…
下面四个结论中,正确的有( )
①a<0;
②抛物线y=ax2+bx(a≠0)的顶点为(2,﹣4);
③关于x的方程ax2+bx=5的解为x1=﹣1,x2=5;
④m=﹣3.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
二、填空题(每题3分,共24分)
9.方程(x+1)2=4的根是 .
10.若关于x的一元二次方程(3a﹣6)x2+(a2﹣4)x+a+9=0没有一次项,则a= .
11.关于x的一元二次方程ax2+bx﹣2019=0的一个根为x=1,写出满足条件的实数a,b的值 .
12.二次函数y=ax2﹣3ax+c(a<0,a,c均为常数)的图象经过A(﹣2,y1)、B(2,y2)、C(0,y3)三点,则y1,y2,y3的大小关系是 .
13.已知二次函数y=x2﹣(2m+1)x﹣3m,在﹣2≤x≤3上有最大值6,则m的值为 .
14.已知二次函数y=﹣x2+2mx+1,当﹣2≤x≤1时最大值为4,则m的值为 .
15.汽车刹车后行驶的距离s(单位:m)关于行驶的时间t(单位:s)的函数解析式是s=15t﹣6t2,则汽车刹车后前进了 m停下来.
16.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图所示,顶点坐标为(﹣2,﹣9a),下列结论:①abc>0;②16a﹣4b+c<0;③若方程ax2+bx+c=﹣1有两个根x1和x2,且x1<x2,则﹣5<x1<x2<1;④a2+ab+c的最小值为﹣.其中正确结论的是 .
三、解答题(共72分)
17.解方程:
(1)x(2x﹣5)=4x﹣10;
(2)x2﹣2x+1=0;
(3)2x2+x=﹣4.
18.商场某种新商品每件进价是120元,在试销期间发现,当每件商品售价为130元时,每天可销售70件,当每件商品售价高于130元时,每涨价1元,日销售量就减少1件,商品销售正常的情况下,每件商品的销售价定为多少元,商场日盈利可达1500元?
19.已知关于x的方程x2﹣4x+k+1=0有两个实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若△ABC的一条边BC的长为,另两边AB,AC的长分别为关于x的一元二次方程x2﹣4x+k+1=0的两个实数根.当k=2时,请判断△ABC的形状,并说明理由;
(3)设方程两实数根分别为x1、x2,且=x1x2﹣4,求实数k的值.
20.如图,直线y1=﹣x+3与x轴、y轴分别相交于B、C,经过B、C两点的抛物线y2=ax2+bx+c与x轴另一交点为A,顶点为P,且对称轴是直线x=2.
(1)求抛物线解析式;
(2)当y1<y2时,直接写出x的取值范围.
21.一块长30cm,宽12cm的矩形铁皮.
(1)如图1,在铁皮的四角各切去一个同样的正方形,然后将四周突出部分折起,就能制作成一个底面积为144cm2的无盖方盒,如果设切去的正方形的边长为xcm,则可列方程为 .
(2)由于实际需要,计划制作一个有盖的长方体盒子,为了合理使用材料,某学生设计了如图2的裁剪方案,空白部分为裁剪下来的边角料,其中左侧两个空白部分为正方形,问能否折出底面积为104cm2的有盖盒子(盒盖与盒底的大小形状完全相同)?如果能,请你求出裁去的左侧正方形的边长;如果不能,请说明理由.
22.如图,已知△ABC中,∠B=90°,AB=8cm,BC=6cm,P、Q是△ABC边上的两个动点,其中点P从点A开始沿A→B方向运动,且速度为每秒1cm,点Q从点B开始沿B→C→A方向运动,且速度为每秒2cm,它们同时出发,设出发的时间为t秒.
(1)出发2秒后,求PQ的长;
(2)当点Q在边BC上运动时,出发几秒钟,△PQB能形成等腰三角形?
(3)当点Q在边CA上运动时,求能使△BCQ成为等腰三角形的运动时间(只要直接写出答案).
23.小丽老师家有一片80棵桃树的桃园,现准备多种一些桃树提高桃园产量,但是如果多种树,那么树之间的距离和每棵树所受光照就会减少,单棵树的产量随之降低,若该桃园每棵桃树产桃y(千克)与增种桃树x(棵)之间的函数关系如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)在投入成本最低的情况下,增种桃树多少棵时,桃园的总产量可以达到6750千克?
(3)如果增种的桃树x(棵)满足:20≤x≤40,请你帮小丽老师家计算一下,桃园的总产量最少是多少千克?
24.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+4的对称轴是直线x=2,与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(Ⅰ)求b的值及B,C两点坐标;
(Ⅱ)M是第一象限内抛物线上的一点,过点M作MN⊥x轴于点N,交BC于点D.
①当线段MD的长取最大值时,求点M的坐标;
②连接CM,当线段CM=CD时,求点M坐标.
参考答案
一、单选题(每题3分,共24分)
1.用配方法解方程x2﹣6x﹣7=0,可变形为( )
A.(x+3)2=16 B.(x﹣3)2=16 C.(x+3)2=2 D.(x﹣3)2=2
【分析】将常数项移到右边,再两边都加上一次项系数一半的平方,从而得出答案.
解:∵x2﹣6x﹣7=0,
∴x2﹣6x=7,
则x2﹣6x+9=7+9,即(x﹣3)2=16,
故选:B.
【点评】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.
2.若关于x的方程(a﹣1)x2+2ax﹣1=0是一元二次方程,则a的取值范围为( )
A.a≠1 B.a>1 C.a<1 D.a≠0
【分析】根据一元二次方程的定义解答即可.
解:∵关于x的方程(a﹣1)x2+2ax﹣1=0是一元二次方程,
∴a﹣1≠0,
解得a≠1.
故选:A.
【点评】本题考查了一元二次方程的定义,能熟记一元二次方程的定义是解此题的关键,注意:只含有一次未知数,并且所含未知数的项的最高次数是2的整式方程,叫一元二次方程.
3.关于x的一元二次方程x2+2x+4=0,方程的根的情况是( )
A.没有实数根 B.有一个实数根
C.有两个相等的实数根 D.有两个不相等的实数根
【分析】先求出Δ,判断Δ的正负,即可得出选项.
解:x2+2x+4=0,
∵Δ=22﹣4×1×4=﹣12<0,
∴方程没有实数根,
故选:A.
【点评】本题考查了根的判别式的应用,能熟记根的判别式的内容是解此题的关键.
4.二次函数y=(x﹣4)2+5的图象的顶点是( )
A.(﹣4,﹣5) B.(﹣4,5) C.(4,﹣5) D.(4,5)
【分析】利用顶点式方程可直接得到抛物线的顶点坐标.
解:∵y=(x﹣4)2+5,
∴顶点坐标为(4,5).
故选:D.
【点评】本题主要考查二次函数的顶点坐标,掌握二次函数的顶点式y=a(x﹣h)2+k的顶点坐标为(h,k)是解题的关键.
5.若A(﹣2,y1),B(﹣1,y2),C(2,y3)为二次函数=x2+2x+2的图象上的三点,则y1,y2,y3的大小关系
是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y1<y3 D.y3<y1<y2
【分析】由对称轴为直线x=﹣1,a=1>0可知,距离对称轴越近函数值越小即可.
解:∵对称轴为直线x=﹣=﹣1,
且a=1>0,
∴A到对称轴直线x=﹣1的距离为1,
B到对称轴直线x=﹣1的距离为0,
C到对称轴直线x=﹣1的距离为3,
∵0<1<3,
根据抛物线开口向上,离对称轴越近,函数值越小,
∴y2<y1<y3.
故选:C.
【点评】本题主要考查了二次函数的图象和性质,根据开口向上,离对称轴越近函数值越小是解决问题的关键.
6.如图,将抛物线y=x2﹣2x﹣3在x轴下方部分沿x轴翻折,其余部分保持不变,得到图形C1,当直线y=b﹣1(b为常数)与图形C1有三或四个公共点时,则b的取值范围是( )
A.0<b<4 B.1<b≤4 C.1<b≤5 D.0≤b<5
【分析】先解方程x2﹣2x﹣3=0得A(﹣1,0),B(3,0),再利用配方法得到抛物线y=x2﹣2x﹣3的顶点坐标为(1,﹣4),所以抛物线y=x2﹣2x﹣3在x轴下方部分沿x轴翻折后的图象解析式为y=﹣(x﹣1)2+4(﹣1<x<3),然后结合函数图象,当0<b﹣1≤4时,直线y=b﹣1(b为常数)与图形C1有三或四个公共点,从而得到b的范围.
解:当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,
解得x1=﹣1,x2=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线y=x2﹣2x﹣3的顶点坐标为(1,﹣4),
∵点(1,﹣4)关于x轴的对称点的坐标为(1,4),
∴抛物线y=x2﹣2x﹣3在x轴下方部分沿x轴翻折后的图象解析式为y=﹣(x﹣1)2+4(﹣1<x<3),
∵直线y=b﹣1(b为常数)与图形C1有三或四个公共点,
∴b﹣1=4时,有3个交点;当0<b﹣1<4时,有4个交点,如图,
即0<b﹣1≤4,
解得1<b≤5.
故选:C.
【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.也考查了二次函数的性质.
7.汽车刹车后行驶的距离s(单位:m)关于行驶的时间t(单位:s)的函数解析式是s=15t﹣6t2.汽车刹车后到停下来前进了( )秒.
A. B. C. D.
【分析】求出函数的最大值时自变量的值即可得.
解:∵s=15t﹣6t2=﹣6(t﹣)2+,
∴当t=时,S取得最大值,
即汽车刹车后到停下来前进了秒,
故选:D.
【点评】本题主要考查二次函数的应用,根据题意理解其最大值的实际意义是解题的关键.
8.已知二次函数y=ax2+bx(a≠0),y与x的部分对应值如表所示:
x
…
1
2
3
4
5
…
y
…
m
﹣4
﹣3
0
5
…
下面四个结论中,正确的有( )
①a<0;
②抛物线y=ax2+bx(a≠0)的顶点为(2,﹣4);
③关于x的方程ax2+bx=5的解为x1=﹣1,x2=5;
④m=﹣3.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【分析】根据图象图象经过点(0,0),(4,0)可求图象对称轴,由图象对称轴右侧的y随x增大而增大可得抛物线开口向上,从而可判断①②;由抛物线对称性求得(5,5)的对称点(﹣1,50,则图象经过(﹣1,5),(5,5)可得ax2+bx=5的解为x1=﹣1,x2=5从而判断③;根据抛物线的对称性即可求得m=﹣3从而判断④.
解:∵y=ax2+bx(a≠0),
∴x=0时,y=0,
∴图象经过点(0,0),
∵图象经过(4,0),
∴图象对称轴为直线x==2,
由表格可得,x>2时,y随x的增大而增大,
∴抛物线图象开口向上,a>0,故①不正确;
∵图象对称轴为直线x=2,
∴抛物线y=ax2+bx(a≠0)的顶点为(2,﹣4),故②正确;
∵图象对称轴为直线x=2,
∴点(5,5)关于直线x=2的对称点为(﹣1,5),
∴抛物线经过(﹣1,5),(5,5),
∴关于x的方程ax2+bx=5的解为x1=﹣1,x2=5,故③正确;
∵抛物线经过(3,﹣3),抛物线对称轴为直线x=2,
∴抛物线经过点(1,﹣3),
∴m=﹣3,故④正确.
故选:B.
【点评】本题考查二次函数的性质,解题关键是根据表格判断出抛物线开口方向与对称轴.
二、填空题(每题3分,共24分)
9.方程(x+1)2=4的根是 x1=1,x2=﹣3 .
【分析】先求4的平方根,然后解关于x的一元一次方程.
解:由原方程,得x+1=±2.
解得.
故答案是:.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣直接开平方法.用直接开方法求一元二次方程的解的类型有:x2=a(a≥0);ax2=b(a,b同号且a≠0);(x+a)2=b(b≥0);a(x+b)2=c(a,c同号且a≠0).法则:要把方程化为“左平方,右常数,先把系数化为1,再开平方取正负,分开求得方程解”.
10.若关于x的一元二次方程(3a﹣6)x2+(a2﹣4)x+a+9=0没有一次项,则a= ﹣2 .
【分析】根据没有一次项可得a2﹣4=0,且3a﹣6≠0再解即可.
解:由题意得:a2﹣4=0,且3a﹣6≠0,
解得:a=﹣2,
故答案为:﹣2.
【点评】此题主要考查了一元二次方程的定义,关键是掌握一元二次方程的一般形式为ax2+bx+c=0(a≠0).
11.关于x的一元二次方程ax2+bx﹣2019=0的一个根为x=1,写出满足条件的实数a,b的值 a=2019,b=0(答案不唯一,只要a≠0即可) .
【分析】把x=1代入方程得到a与b的关系式,确定出一对a与b的值即可.
解:把x=1代入方程得:a+b﹣2019=0,
当a=2019时,b=0,
则满足条件的实数a,b的值为a=2019,b=0(答案不唯一,只要a≠0即可).
故答案为:a=2019,b=0(答案不唯一,只要a≠0即可).
【点评】此题考查了一元二次方程的解,方程的解即为能使方程左右两边相等的未知数的值.
12.二次函数y=ax2﹣3ax+c(a<0,a,c均为常数)的图象经过A(﹣2,y1)、B(2,y2)、C(0,y3)三点,则y1,y2,y3的大小关系是 y1<y3<y2 .
【分析】根据二次函数的解析式得出图象的图象的开口向下,对称轴是直线x=,根据x<时,y随x的增大而增大,即可得出答案.
解:∵y=ax2﹣3ax+c(a<0,a,c均为常数),
∴图象的开口向下,对称轴是直线x=﹣=,
∴B(2,y2)关于直线x=的对称点是(1,y2),
∵﹣2<0<1<,
∴y1<y3<y2,
故答案为:y1<y3<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.
13.已知二次函数y=x2﹣(2m+1)x﹣3m,在﹣2≤x≤3上有最大值6,则m的值为 0 .
【分析】分三种情况讨论,得到关于m的方程,解方程求得m的值,看是否符合题意即可.
解:∵y=x2﹣(2m+1)x﹣3m.
∴对称轴为:x=,
①当>3,即m>,则x=﹣2时,y=6,
∴4+4m+2﹣3m=6,
∴m=0(舍去).
②当﹣2≤≤3时,即﹣≤m≤,
若x=﹣2时,y取最大值6,
∴4+4m+2﹣3m=6,
解得m=0.
若x=3时,y取最大值6,
则9﹣3(2m+1)﹣3m=6,
解得:m=0;
③当<﹣2,即m<﹣时,
若x=3时,y取最大值,
∴9﹣3(2m+1)﹣3m=6,解得:m=0(舍去),
综上:m的值为0.
故答案为:0.
【点评】本题考查了二次函数图象和性质,二次函数图象上点的坐标特征,分类讨论是解题的关键.
14.已知二次函数y=﹣x2+2mx+1,当﹣2≤x≤1时最大值为4,则m的值为 ﹣或2 .
【分析】分三种情况:①当m≤﹣2时,②当﹣2≤m≤1时,③当m≥1时,根据二次函数的性质即可求解.
解:∵二次函数y=﹣x2+2mx+1对称轴的直线为x=m,a=﹣1<0,
∴抛物线开口向下,在对称轴左侧,y随x的增大而增大,在对称轴右侧,y随x的增大而减小,
①当m≤﹣2时,若﹣2≤x≤1,y随x的增大而减小,
∴x=﹣2时,二次函数y=﹣x2+2mx+1有最大值4,
∴﹣(﹣2)2+2×(﹣2)m+1=4,解得m=﹣,
∵﹣>﹣2,
∴m=﹣,不符合题意;
②当﹣2≤m≤1时,
∵顶点D点的坐标为(m,m2+1),
∴x=m时,二次函数y=﹣x2+2mx+1有最大值4,
∴m2+1=4,解得m=±(>1,不符合题意,舍去),
∴m=﹣;
③当m≥1时,若﹣2≤x≤1,y随x的增大而增大,
∴x=1时,二次函数y=﹣x2+2mx+1有最大值4,
∴﹣12+2m+1=4,解得m=2,
综上,当﹣2≤x≤1时,二次函数y=﹣x2+2mx+1有最大值4,m的值为﹣或2.
故答案为:﹣或2.
【点评】本题考查了二次函数的性质,解题的关键是掌握二次函数的性质,学会用分类讨论的思想思考问题,题目比较好,有一定的难度.
15.汽车刹车后行驶的距离s(单位:m)关于行驶的时间t(单位:s)的函数解析式是s=15t﹣6t2,则汽车刹车后前进了 m停下来.
【分析】根据二次函数的解析式找出其顶点式,再利用二次函数的性质求出s的最大值即可得出结论.
解:∵s=15t﹣6t2=﹣6(t﹣)2+,
∵﹣6<0,
∴当t=时,s有最大值,最大值为,
∴汽车刹车后到停下来前进了m.
故答案为:.
【点评】本题考查了二次函数的应用,利用配方法,找出二次函数的顶点式是解题的关键.
16.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的大致图象如图所示,顶点坐标为(﹣2,﹣9a),下列结论:①abc>0;②16a﹣4b+c<0;③若方程ax2+bx+c=﹣1有两个根x1和x2,且x1<x2,则﹣5<x1<x2<1;④a2+ab+c的最小值为﹣.其中正确结论的是 ②③④⑤ .
【分析】根据抛物线图象判断参数符号判断①,由顶点坐标可得b=4a、c=﹣5a,进而判断②③;由a(x+5)(x一1)=﹣1有两个根x1和x2且x1<x2,即可判断④;和判断⑤.
解:∵抛物线的开口向上,则a>0,对称轴在y轴的左侧,则b>0,交y轴的负半轴,则c<0,
∴abc<0,①错误;
抛物线的顶点坐标(﹣2,﹣9a),
∴﹣,,
∴b=4a,c=﹣5a,
抛物线的解析式为y=ax2+4ax﹣5a,
∴4a+2b+c=4a+8a﹣5a=7a>0,②正确;
9a﹣b+c=9a﹣4a﹣5a=0,③正确;
抛物线y=ax2+4ax﹣5a交x轴于(﹣5,0),(1,0),
∴若方程a(x+5)(x﹣1)=﹣1两个根x1和x2且x1<x2,则一5<x1<x2<1.④正确;
当x=﹣2时,y=ax2+bx+c有最小值﹣9a,a2+ab+c=a2+a×4a﹣5a=5a2﹣5a=5,最小值为﹣.故⑤正确.
故答案为:②③④⑤.
【点评】本题考查了二次函数的性质,掌握二次函数的性质是解题的关键.
三、解答题(共72分)
17.解方程:
(1)x(2x﹣5)=4x﹣10;
(2)x2﹣2x+1=0;
(3)2x2+x=﹣4.
【分析】(1)方程整理后,利用因式分解法求出解即可;
(2)方程利用公式法求出解即可;
(3)方程整理后,利用公式法求出解即可.
解:(1)移项得:x(2x﹣5)﹣2(2x﹣5)=0,
分解因式得:(2x﹣5)(x﹣2)=0,
所以2x﹣5=0或x﹣2=0,
解得:x1=,x2=2;
(2)这里a=1,b=﹣2,c=1,
∵Δ=(﹣2)2﹣4×1×1=20﹣4=16>0,
∴x=,
解得:x1=+2,x2=﹣2;
(3)方程整理得:2x2+x+4=0,
这里a=2,b=1,c=4,
∵Δ=1﹣4×2×4=1﹣32=﹣31<0,
∴此方程没有实数根.
【点评】此题考查了解一元二次方程﹣因式分解法,以及公式法,熟练掌握各自的解法是解本题的关键.
18.商场某种新商品每件进价是120元,在试销期间发现,当每件商品售价为130元时,每天可销售70件,当每件商品售价高于130元时,每涨价1元,日销售量就减少1件,商品销售正常的情况下,每件商品的销售价定为多少元,商场日盈利可达1500元?
【分析】设每件商品售价定为x元,商场日盈利可达1500元,根据总利润=单件利润×销售数量,列出一元二次方程,解方程即可.
解:设每件商品售价定为x元,商场日盈利可达1500元,
由题意,得:(x﹣120)[70﹣(x﹣130)]=1500,
整理得:x2﹣320x+25500=0,
解得:x1=150,x2=170,
答:每件商品的销售价定为150元或170元时,商场日盈利可达1500元.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
19.已知关于x的方程x2﹣4x+k+1=0有两个实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若△ABC的一条边BC的长为,另两边AB,AC的长分别为关于x的一元二次方程x2﹣4x+k+1=0的两个实数根.当k=2时,请判断△ABC的形状,并说明理由;
(3)设方程两实数根分别为x1、x2,且=x1x2﹣4,求实数k的值.
【分析】(1)根据根的判别式即可求出答案;
(2)将k的值代入原方程并求解后,根据勾股定理的逆定理即可求出答案;
(3)根据根与系数的关系即可求出答案.
解:(1)∵关于x的方程x2﹣4x+k+1=0有两个实数根,
∴△≥0,即Δ=16﹣4(k+1)=16﹣4k﹣4=12﹣4k≥0,
解得k≤3.
故k的取值范围为:k≤3;
(2)△ABC是直角三角形,理由如下:
当k=2时,
原方程化为:x2﹣4x+3=0,
解得:x=3或x=1,
∴32+12=()2,
∴△ABC是直角三角形;
(3)由根与系数的关系可得x1+x2=4,x1x2=k+1,
∵=x1x2﹣4,
∴,
代入x1+x2和x1x2的值,可得:,
解得:k1=﹣3,k2=5,
∵k≤3.
∴k=﹣3,
经检验,k=﹣3是原方程的根,
故k=﹣3.
【点评】本题是三角形综合题,考查了一元二次方程根的判别式,勾股定理的逆定理,解分式方程,解题的关键是熟练运用根与系数的关系以及根的判别式.
20.如图,直线y1=﹣x+3与x轴、y轴分别相交于B、C,经过B、C两点的抛物线y2=ax2+bx+c与x轴另一交点为A,顶点为P,且对称轴是直线x=2.
(1)求抛物线解析式;
(2)当y1<y2时,直接写出x的取值范围.
【分析】(1)判断出A、B两点坐标,设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3),把C(0,3)代入得到a=1即可;
(2)根据图象即可求得.
解:(1)由题意B(3,0),C(0,3),
∵抛物线的对称轴x=2,抛物线y=ax2+bx+c与x轴另一交点为A,
∴A(1,0),
设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3),
把C(0,3)代入得到a=1,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3.
(2)当y1<y2时,x<0或x>3.
【点评】本题考查待定系数法求二次函数的解析式,一次函数图象上点的坐标特征,二次函数与不等式的关系,数形结合是解题的关键.
21.一块长30cm,宽12cm的矩形铁皮.
(1)如图1,在铁皮的四角各切去一个同样的正方形,然后将四周突出部分折起,就能制作成一个底面积为144cm2的无盖方盒,如果设切去的正方形的边长为xcm,则可列方程为 (30﹣2x)(12﹣2x)=144; .
(2)由于实际需要,计划制作一个有盖的长方体盒子,为了合理使用材料,某学生设计了如图2的裁剪方案,空白部分为裁剪下来的边角料,其中左侧两个空白部分为正方形,问能否折出底面积为104cm2的有盖盒子(盒盖与盒底的大小形状完全相同)?如果能,请你求出裁去的左侧正方形的边长;如果不能,请说明理由.
【分析】(1)设切去的正方形的边长为xcm,则折成的方盒的底面为长(30﹣2x)cm,宽为(12﹣2x)cm的矩形,根据矩形的面积公式,即可得出关于x的一元二次方程,此问得解;
(2)设切去的正方形的边长为ycm,则折成的长方体盒子的底面为长(﹣y)cm,宽为(12﹣2y)cm的矩形,根据矩形的面积公式,即可得出关于y的一元二次方程,解之取其较小值即可.
解:(1)设切去的正方形的边长为xcm,则折成的方盒的底面为长(30﹣2x)cm,宽为(12﹣2x)cm的矩形,
依题意,得:(30﹣2x)(12﹣2x)=144.
故答案为:(30﹣2x)(12﹣2x)=144;
(2)设切去的正方形的边长为ycm,则折成的长方体盒子的底面为长(﹣y)cm,宽为(12﹣2y)cm的矩形,
依题意,得:(﹣y)(12﹣2y)=104,
整理,得:y2﹣21y+38=0,
解得:y1=2,y2=19(不合题意,舍去),
∴y=2.
答:能折出底面积为104cm2的有盖盒子,正方形的边长为2cm.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
22.如图,已知△ABC中,∠B=90°,AB=8cm,BC=6cm,P、Q是△ABC边上的两个动点,其中点P从点A开始沿A→B方向运动,且速度为每秒1cm,点Q从点B开始沿B→C→A方向运动,且速度为每秒2cm,它们同时出发,设出发的时间为t秒.
(1)出发2秒后,求PQ的长;
(2)当点Q在边BC上运动时,出发几秒钟,△PQB能形成等腰三角形?
(3)当点Q在边CA上运动时,求能使△BCQ成为等腰三角形的运动时间(只要直接写出答案).
【分析】(1)可求得AP和BQ,则可求得BP,在Rt△BPQ中,由勾股定理可求得PQ的长;
(2)用t可分别表示出BP和BQ,根据等腰三角形的性质可得到BP=BQ,可得到关于t的方程,可求得t;
(3)用t分别表示出BQ和CQ,利用等腰三角形的性质可分BQ=BC、CQ=BC和BQ=CQ三种情况,分别得到关于t的方程,可求得t的值.
解:
(1)当t=2时,则AP=2,BQ=2t=4,
∵AB=8cm,
∴BP=AB﹣AP=8﹣2=6(cm),
在Rt△BPQ中,由勾股定理可得PQ===2(cm),
即PQ的长为2cm;
(2)由题意可知AP=t,BQ=2t,
∵AB=8,
∴BP=AB﹣AP=8﹣t,
当△PQB为等腰三角形时,则有BP=BQ,即8﹣t=2t,解得t=,
∴出发秒后△PQB能形成等腰三角形;
(3)在△ABC中,由勾股定理可求得AC=10,
当点Q在AC上时,AQ=BC+AC﹣2t=16﹣2t,
∴CQ=AC﹣AQ=10﹣(16﹣2t)=2t﹣6,
∵△BCQ为等腰三角形,
∴有BQ=BC、CQ=BC和CQ=BQ三种情况,
①当BQ=BC=6时,如图1,过B作BD⊥AC,
则CD=CQ=t﹣3,在Rt△ABC中,求得BD=,
在Rt△BCD中,由勾股定理可得BC2=BD2+CD2,即62=()2+(t﹣3)2,解得t=6.6或t=﹣0.6<0(舍去);
②当CQ=BC=6时,则2t﹣6=6,解得t=6;
③当CQ=BQ时,则∠C=∠QBC,
∴∠C+∠A=∠CBQ+∠QBA,
∴∠A=∠QBA,
∴QB=QA,
∴CQ=AC=5,即2t﹣6=5,解得t=5.5;
综上可知当运动时间为6.6秒或6秒或5.5秒时,△BCQ为等腰三角形时.
【点评】本题为三角形的综合应用,涉及勾股定理、等腰三角形的性质、等积法、方程思想及分类讨论思想等知识.用时间t表示出相应线段的长,化“动”为“静”是解决这类问题的一般思路,注意方程思想的应用.本题考查知识点较多,综合性较强,但难度不大.
23.小丽老师家有一片80棵桃树的桃园,现准备多种一些桃树提高桃园产量,但是如果多种树,那么树之间的距离和每棵树所受光照就会减少,单棵树的产量随之降低,若该桃园每棵桃树产桃y(千克)与增种桃树x(棵)之间的函数关系如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)在投入成本最低的情况下,增种桃树多少棵时,桃园的总产量可以达到6750千克?
(3)如果增种的桃树x(棵)满足:20≤x≤40,请你帮小丽老师家计算一下,桃园的总产量最少是多少千克?
【分析】(1)函数的表达式为y=kx+b,把点(12,74),(28,66)代入解方程组即可.
(2)列出方程解方程组,再根据实际意义确定x的值.
(3)构建二次函数,利用二次函数性质解决问题.
解:(1)设函数的表达式为y=kx+b,该一次函数过点(12,74),(28,66),
得,
解得,
∴该函数的表达式为y=﹣x+80;
(2)根据题意,得,
(﹣0.5x+80)(80+x)=6750,
解得,x1=10,x2=70
∵投入成本最低.
∴x2=70不满足题意,舍去.
∴增种果树10棵时,果园可以收获果实6750千克;
(3)根据题意,得
w=(﹣0.5x+80)(80+x)
=﹣0.5 x2+40 x+6400
=﹣0.5(x﹣40)2+7200
∵a=﹣0.5<0,则抛物线开口向下,函数有最大值,
∵20≤x≤40,
∴当x=20时,w最小值=7000kg;
∴桃园的总产量最少是7000千克.
【点评】本题考查二次函数的应用、一次函数的应用、一元二次方程等知识,解题的关键是熟练掌握待定系数法,学会构建二次函数解决实际问题中的最值问题,属于中考常考题型.
24.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+4的对称轴是直线x=2,与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(Ⅰ)求b的值及B,C两点坐标;
(Ⅱ)M是第一象限内抛物线上的一点,过点M作MN⊥x轴于点N,交BC于点D.
①当线段MD的长取最大值时,求点M的坐标;
②连接CM,当线段CM=CD时,求点M坐标.
【分析】(Ⅰ)根据题意列方程求得b=,于是得到抛物线的表达式为y=﹣x2+x+4,解方程即可得到结论;
(Ⅱ)①设直线BC的表达式为y=mx+n,解方程组得到直线BC的表达式为y=﹣x+4,设点M的坐标为(x,﹣x2+x+4),则点D的坐标为(x,﹣x+4),得到MD=﹣x2+x+4﹣(﹣x+4)=﹣x2+2x=﹣(x﹣3)2+3,根据二次函数的性质即可得到结论;
②由①知,直线BC的表达式为y=﹣x+4,设点M的坐标为(x,﹣x2+x+4),则点D的坐标为(x,﹣x+4),根据题意列方程即可得到结论.
解:(Ⅰ)∵对称轴是直线x=2,
故x=2=﹣=﹣,
解得b=,
故抛物线的表达式为y=﹣x2+x+4,
令y=0,即﹣x2+x+4=0,
解得x=﹣2或x=6,
∴B(6,0),
令x=0,得y=4,
∴C(0,4);
(Ⅱ)①设直线BC的表达式为y=mx+n,则,解得,
故直线BC的表达式为y=﹣x+4,
设点M的坐标为(x,﹣x2+x+4),则点D的坐标为(x,﹣x+4),
∴MD=﹣x2+x+4﹣(﹣x+4)=﹣x2+2x=﹣(x﹣3)2+3,
∴当线段MD的长取最大值时,x=3,
∴M(3,5);
②由①知,直线BC的表达式为y=﹣x+4,
设点M的坐标为(x,﹣x2+x+4),则点D的坐标为(x,﹣x+4),
当线段CM=CD时,则点C在MD的中垂线上,即yC=(yM+yD),
即4=[﹣x2+x+4+(﹣x+4)],
解得x=0(舍去)或2,
故点M的坐标为(2,).
【点评】主要考查了二次函数综合题,待定系数法求函数的解析式,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.
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