湖北省武汉市外国语学校2022-2023学年九年级上学期期末考试数学试题
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.围棋起源于中国,古代称之为“弈”,至今已有四千多年的历史.下列由黑白棋子摆成的图案是中心对称图形的是( )
A. B. C.D.
2.经过有交通信号灯的路口,遇到红灯.这个事件是( )
A.必然事件 B.不可能事件 C.随机事件 D.确定性事件
3.已知⊙O的半径是6,点O到直线l的距离为5,则直线l与⊙O的位置关系是
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法判断
4.将一元二次方程x2-8x+10=0通过配方转化为x+a2=b的形式,下列结果中正确的是( )
A.x-42=6 B.x-82=6 C.x-42=-6 D.x-82=54
5.若一元二次方程x2﹣(2m+3)x+m2=0有两个不相等的实数根x1,x2,且x1+x2=x1x2,则m的值是( )
A.﹣1 B.3 C.3或﹣1 D.﹣3或1
6.在一个不透明的口袋中,装有除颜色外其他都相同的4个白球和n个黄球,某同学进行如下试验:从袋中随机摸出1个球记下它的颜色,放回、摇匀,为一次摸球试验.记录摸球的次数与摸出白球的次数的列表如下:
摸球试验的次数
100
200
500
1000
摸出白球的次数
21
39
102
199
根据列表可以估计出n的值为( )
A.4 B.16 C.20 D.24
7.如图,某农家乐老板计划在一块长130米,宽60米的空地开挖两块形状大小相同的垂钓鱼塘,它们的面积之和为5750平方米,两块垂钓鱼塘之间及周边留有宽度相等的垂钓通道,则垂钓通道的宽度为( )
A.4.5m B.5m C.5.5m D.6m
8.已知-1,y1,0,y2,3,y3是抛物线y=ax2-4ax+ca>0上的点,则( )
A.y1
A.2512π B.43π C.34π D.512π
10.无论k为何值,直线y=kx-2k+2与抛物线y=ax2-2ax-3a总有公共点,则a的取值范围是( )
A.a>0 B.a≤-23 C.a≤-23或a>0 D.a≥-23
二、填空题
11.若点Am,7与点B-4,n关于原点成中心对称,则m+n=______.
12.一个小球在如图所示的方格地砖上任意滚动,并随机停留在某块地砖上.每块地砖的大小、质地完全相同,那么该小球停留在黑色区域的概率是______.
13.电脑病毒传播快,如果一台电脑被感染,经过两轮感染后就会有81台电脑被感染,若每轮感染中平均一台电脑会感染x台电脑,则x=_____.
14.在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是_____.
15.如图直线y=-x+m(m>0)与x轴、y轴分别交于点A,B,C是AB的中点,点D在直线y=-2上,以CD为直径的圆与直线AB的另一交点为E,交y轴于点F,G,已知CE+DE=62,FG=25,则CD的长是______.
16.如图,已知二次函数y=-x2+2x+3的图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,P点为该图象在第一象限内的一点,过点P作直线BC的平行线,交x轴于点M.若点P从点C出发,沿着抛物线运动到点B,则点M经过的路程为________.
三、解答题
17.已知关于x的方程:x2-4x-k=0有两个不相等的实数根,
(1)求实数k的取值范围、
(2)已如方程的一个根为5,求方程的另一个根.
18.如图,在△ABC中,AB=BC,∠ABC=120°,点D在边AC上,且线段BD绕着点B按逆时针方向旋转120°能与BE重合,点F是ED与AB的交点.
(1)求证:AE=CD;
(2)若∠DBC=45°,求∠BFE的度数.
19.为庆祝党的二十大胜利召开,学校举行党史知识竞赛活动,赛后随机抽取了部分学生的成绩,按得分划分为A、B、C、D四个等级,并绘制了如下不完整的统计表和统计图.根据图表信息,回答下列问题:
等级
成绩(x)
人数
A
90≤x≤100
a
B
80≤x<90
25
C
70≤x<80
20
D
x<70
5
(1)表中a=________;D等级对应的扇形圆心角为______度;
(2)若全校共有1800名学生参加了此次知识竞赛活动,请估计成绩为A等级的学生共有______人;
(3)若95分以上的学生有4人,其中甲、乙两人来自同一班级,学校将从这4人中随机选出两人参加市级比赛,请用列表或树状图法求甲、乙两人至少有1人被选中的概率.
20.如图,在等腰△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O与BC交于点D,DE⊥AC,垂足为E,ED的延长线与AB的延长线交于点F.
(1)求证:EF是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为52,BD=2,求CE的长.
21.按要求作图,不要求写作法,但要保留作图痕迹;
(1)如图1,在平行四边形ABCD中,AE⊥BD于点E,若CF⊥BD于点F,请用无刻度直尺在图1中作出符合题意的点F;
(2)已知△ABC每个顶点均在格点上,∠BAC=α,将△ABC绕点A逆时针旋转α,得到△AB'C',过点C作CH⊥B'C'于H,请用无刻度直尺在图2中作出△AB'C'和符合题意的点H,并直接写出CH的长.
22.跳台滑雪运动可分为助滑、起跳、飞行和落地四个阶段,运动员起跳后飞行的路线是抛物线的一部分(如图中实线部分所示),落地点在着陆坡(如图中虚线部分所示)上,着陆坡上的基准点K为飞行距离计分的参照点,落地点超过K点越远,飞行距离分越高.2022年北京冬奥会跳台滑雪标准台的起跳台的高度OA为66m,基准点K到起跳台的水平距离为75m,高度为hm(h为定值).设运动员从起跳点A起跳后的高度y(m)与水平距离x(m)之间的函数关系为y=ax2+bx+c(a≠0).
(1)c的值为__________;
(2)①若运动员落地点恰好到达K点,且此时a=-150,b=910,求基准点K的高度h;
②若a=-150时,运动员落地点要超过K点,则b的取值范围为__________;
(3)若运动员飞行的水平距离为25m时,恰好达到最大高度76m,试判断他的落地点能否超过K点,并说明理由.
23.如图 1,在正方形ABCD中,M、N分别为边AB、AD上的点,连接CM、CN,且CM=CN.
(1)求证:△BMC≌△DNC;
(2)如图2,若P是边BC上的点,且NP⊥CM于O,连接OA,求证:OM+ON=2OA;
(3)如图3,在满足(2)的条件下,过O作OQ⊥BC于Q,若AM=2BM,求OQCD的值.
24.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+2x+c(a≠0)与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,连接BC,OA=1,OB=5,点D是此抛物线的顶点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)抛物线上C,D两点之间的距离是 ;
(3)①点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE,求△BCE面积的最大值;
②在①的条件下,当△BCE的面积最大时,P为y轴上一点,过点P作抛物线对称轴的垂线,垂足为M,连接ME,BP,探究EM+MP+PB是否存在最小值.若存在,请直接写出此时点M的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.A
【分析】根据中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.
【详解】解:A、是中心对称图形,故本选项符合题意;
B、不是中心对称图形,故本选项不合题意;
C、不是中心对称图形,故本选项不合题意;
D、不是中心对称图形,故本选项不合题意.
故选:A.
【点睛】本题考查了中心对称图形的概念,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
2.C
【分析】随机事件是在一定条件下,可能发生,也可能不发生的事件,利用定义即可判断.
【详解】由交通路口由红灯、黄灯和绿灯三种,经过有交通信号灯的路口,遇到红灯这件事有可能发生,也有可能不会发生,所以它是随机事件.
故选择:C.
【点睛】本题考查随机事件,必然事件与不可能事件,注意它们的区别,掌握随机事件的概念,会用随机事件的定义解释事件是否是随机事件是解题关键.
3.C
【详解】试题分析:根据直线与圆的位置关系来判定:①直线l和⊙O相交,则d<r;②直线l和⊙O相切,则d=r;③直线l和⊙O相离,则d>r(d为直线与圆的距离,r为圆的半径).因此,
∵⊙O的半径为6,圆心O到直线l的距离为5,
∴6>5,即:d<r.
∴直线l与⊙O的位置关系是相交.故选C.
4.A
【分析】将常数项移到方程的右边,两边都加上一次项系数一半的平方配成完全平方式后即可.
【详解】解:∵x2-8x+10=0,
∴x2-8x=-10,
∴x2-8x+16=-10+16,即(x-4)2=6,
故选A.
【点睛】本题考查了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.
5.B
【分析】根据方程有两个不相等实数根,由判别式为正可求得m的取值范围,再由根与系数的关系及已知,可得关于m的一元二次方程,解方程即可.
【详解】∵一元二次方程x2﹣(2m+3)x+m2=0有两个不相等的实数根
∴Δ=[-(2m+3)]2-4×1×m2>0
解得:m>-34
由根与系数的关系有:x1+x2=2m+3,x1x2=m2
由x1+x2=x1x2,得:2m+3=m2
解得:m1=3,m2=-1
∵-1<-34
∴m=3
故选:B.
【点睛】本题考查了一元二次方程根与系数的关系、一元二次方程根的判别式、解一元二次方程及解一元一次不等式,要注意的是:求得的m的值要满足有解的条件.
6.B
【分析】利用大量重复试验时,事件发生的频率在某个固定位置左右摆动,并且摆动的幅度越来越小,此时可以用频率的集中趋势来估计概率,这个固定的近似值就是这个事件的概率,再利用这个事件发生的概率即可求出结果.
【详解】∵通过大量重复试验后,发现摸到白球的频率稳定于0.2,
∴44+n=0.2 。
解得:n=16,
故选:B.
【点睛】此题主要考查了利用频率估计概率,本题利用了用大量试验得到的频率可以估计事件的概率.关键是根据白球的频率得到相应的等量关系.
7.B
【分析】设垂钓通道的宽度为x米,则两块垂钓鱼塘可合成长为(130-3x)米、宽为(60-2x)米的矩形,根据矩形的面积公式结合绿地的面积为5750平方米,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其较小值即可得出结论.
【详解】解:设垂钓通道的宽度为x米,则两块垂钓鱼塘可合成长为(130-3x)米、宽为(60-2x)米的矩形,
根据题意得:(130-3x)(60-2x)=5750 ,
整理得:3x2-220x+1025=0,
解得:x1=2053>60(舍去),x2=5.
即垂钓通道的宽度为5米.
故选:B.
【点睛】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.
8.C
【分析】求出抛物线的对称轴为直线x=2,然后根据二次函数的对称性和增减性解答.
【详解】解:抛物线的对称轴为直线x=--4a2a=2,
∵a>0,
∴抛物线开口方向向上,
∴当x<2时,y随x的增大而减小,(3,y3)关于对称轴x=2的对称点为(1,y3),
∵-1<0<1,
∴y3<y2<y1.
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,主要利用了二次函数的增减性,求出抛物线的对称轴解析式是解题的关键.
9.A
【详解】∵AB=5,AC=3,BC=4,∴△ABC为直角三角形.由题意得S△AED=S△ABC,由图形可知S阴影=S△AED+S扇形ADB-S△ABC,∴S阴影=S扇形ADB=30π×52360=2512π,故选A.
10.C
【分析】由直线y=kx-2k+2过定点2,2,抛物线y=ax2-2ax-3a的对称轴为直线x=1,再分两种情况讨论即可.
【详解】解:∵y=kx-2k+2=kx-2+2,
∴直线y=kx-2k+2过定点2,2,
而抛物线y=ax2-2ax-3a的对称轴为直线x=1,
如图,当a>0时,
而直线y=kx-2k+2与抛物线y=ax2-2ax-3a总有公共点,
∴4a-4a-3a≤2,
解得:a≥-23,
∴此时a>0;
当a<0时,如图,
而直线y=kx-2k+2与抛物线y=ax2-2ax-3a总有公共点,
∴4a-4a-3a≥2,
解得:a≤-23;
综上:a>0或a≤-23.
故选:C.
【点睛】本题考查二次函数与一次函数的交点问题,利用数形结合,将交点问题转化为不等式问题是求解本题的关键.
11.-3
【分析】利用关于原点对称点的性质得出m,n的值进而得出答案.
【详解】∵点Am,7与点B-4,n关于原点对称,
∴m=4,n=﹣7,
∴m+n=4+-7=-3
故答案为:﹣3.
【点睛】本题考查了关于原点对称的点的坐标,关于原点对称的点的横坐标互为相反数,纵坐标互为相反数.
12.29
【分析】先判断黑色区域的面积,再利用概率公式计算即可
【详解】解:因为正方形的两条对角线将正方形分成面积相等的四个三角形,即四个黑色三角形的面积等于一个小正方形的面积,所以黑色区域的面积为2个小正方形的面积,而共有9个小正方形则有小球停留在黑色区域的概率是P=29
故答案为:29
【点睛】本题考查概率的计算,正方形的性质、熟练掌握概率公式是关键
13.8
【分析】每轮感染中平均一台电脑会感染x台电脑,则经过一轮感染,1台电脑感染给了x台电脑,第二轮感染,这(1+x)台电脑又感染给了x(1+x)台电脑,然后根据经过两轮感染后就会有81台电脑被感染列方程解答即可.
【详解】解:每轮感染中平均一台电脑会感染x台电脑,
列方程得:1+x+x(1+x)=81,
整理得:x2+2x-80=0,
解得:x1=﹣10(舍去),x2=8,
故答案为:8.
【点睛】此题主要考查了一元二次方程的应用,题目比较典型,能够正确表示每轮感染中,有多少台电脑被感染是解决此题的关键.
14.y=﹣(x﹣1)2﹣2
【分析】先求出抛物线的顶点坐标,再求出该点关于原点的对称点,即可求出旋转后的抛物线解析式.
【详解】解:y=x2+2x+3=(x+1)2+2,抛物线y=x2+2x+3的顶点坐标为(﹣1,2),点(﹣1,2)关于原点的对称点为(1,﹣2),
所以抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)2﹣2.
故答案是:y=﹣(x﹣1)2﹣2.
【点睛】本题考查了抛物线旋转的问题,掌握旋转的性质、抛物线的性质是解题的关键.
15.35
【分析】如图,设CD的中点为O′,设直线BA交直线y=﹣2于M,直线y=﹣2交y轴于P,作CH⊥OB于H,连接O′F,作AJ⊥DM于J,O′N⊥FG于N.首先利用等腰直角三角形的性质和条件CE+DE=62可确定A,B,C的坐标,再设D(m,﹣2),进而可得O′N与O′F的长,而FN=12FG=5,然后在Rt△O′FN中利用勾股定理构建方程即可求出m,问题即得解决.
【详解】解:如图,设CD的中点为O′,设直线BA交直线y=﹣2于M,直线y=﹣2交y轴于P,作CH⊥OB于H,连接O′F,作AJ⊥DM于J,O′N⊥FG于N.
∵CD是⊙O′的直径,∴∠CED=90°,
∵直线y=﹣x+m(m>0)与x轴、y轴分别交于点A,B,
∴A(m,0),B(0,m),
∴OA=OB,∴∠OAB=45°,
∵OA∥DM,∴∠EMD=∠OAB=45°,
∵∠DEM=90°,∴ED=EM,
∴EC+ED=EC+EM=CM=62,
∵JA⊥DM,∴∠AJM=90°,
∴AJ=JM=2,AM=22,
∴BC=CA=42,∴AB=82,∴BO=AO=8,
∴A(8,0),B(0,8),C(4,4),
设D(m,﹣2),则O′(12(m+4),1),
∴O′N=12(m+4),O′F=12CD=12m-42+62,
∵O′N⊥FG,∴FN=12FG=5,
在Rt△O′FN中,由勾股定理,得:52+14m+42=14m-42+62,解得m=1,
∴CD=1-42+62=35.
故答案为:35.
【点睛】本题考查了圆周角定理、等腰直角三角形的判定和性质、勾股定理、垂径定理、一次函数与坐标轴的交点和两点间的距离等知识,解题的关键是添加常用辅助线构造特殊三角形解决问题,具有相当难度,属于中考填空题中的压轴题.
16.92
【分析】根据题意,可以先求出点A、B、C的坐标,从而可以得到直线BC的解析式,再根据PM∥BC,点P在抛物线上,可以写出点P的坐标和对应的直线PM的解析式,再根据题意,可以得到点M横坐标的最大值,从而可以得到点M经过的路程.
【详解】解:∵二次函数y=-x2+2x+3=-(x-3)(x+1) ,
∴当y=0时,x1=-1,x2=3,当x=0时,y=3,
∴点A的坐标为(-1,0),点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),
设直线BC的函数解析式为y=kx+b,
b=33k+b=0,解得k=-1b=3,
即直线BC的函数解析式为y=-x+3,
∵PM∥BC,点P在抛物线上且在第一象限,
∴设点P的坐标为(m,-m2+2m+3),
设直线PM的解析式为y=-x+c,
-m2+2m+3=-m+c,
解得c=-m2+3m+3,
∴直线PM的解析式为y=-x-m2+3m+3,
令-x-m2+3m+3=-x2+2x+3且Δ=0,
解得m=32,
此时直线PM的解析式为y=﹣x+214,当y=0时x=214,
∴点M横坐标为最大值是214,
∴点M经过的路程为:(214-3)×2=92,
故答案为:92.
【点睛】本题考查抛物线与x轴的交点、待定系数法求一次函数解析式,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质和数形结合的思想解答.
17.(1)k>-4
(2)-1
【分析】(1)根据根的判别式求出b2-4ac>0,再求出不等式的解集即可;
(2)设方程的另一个根为a,根据根与系数的关系列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵方程有两个不相等的实数根,
∴Δ=-42-4×-k>0,
解得:k>-4;
(2)解:设方程的另一个根为a,
∴a+5=--41=4,
解得:a=-1,
∴方程的另一个根为-1.
【点睛】本题考查了根的判别式和根与系数的关系,熟练堂握根的判别式及根与系数的关系的相关知识是解题的关键.
18.(1)证明见解析;(2)∠BFE=105°.
【分析】(1)根据旋转的性质证明△ABE≌△CBD(SAS),进而得证;
(2)由(1)得出∠DBC=∠ABE=45°,BD=BE,∠EBD=120°,最后根据三角形内角和定理进行求解即可.
【详解】(1)证明:∵线段BD绕着点B按逆时针方向旋转120°能与BE重合,
∴BD=BE,∠EBD=120°,
∵AB=BC,∠ABC=120°,
∴∠ABD+∠DBC=∠ABD+∠ABE=120°,
∴∠DBC=∠ABE,
∴△ABE≌△CBD(SAS),
∴AE=CD;
(2)解:由(1)知∠DBC=∠ABE=45°,BD=BE,∠EBD=120°,
∴∠BED=∠BDE=12(180°﹣120°)=30°,
∴∠BFE=180°﹣∠BED﹣∠ABE
=180°﹣30°﹣45°=105°.
【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,三角形内角和定理,利用旋转的性质证明是解题的关键.
19.(1)50,18;
(2)900人;
(3)56.
【分析】(1)先由B等级的圆心角度数和人数,求出样本总数,作差即可得到a的值,再根据D占总人数的比例,求出圆心角度数;
(2)利用样本估计总体的方法求出全校成绩为A等级的人数;
(3)先列出表格,将所有情况列举,利用概率公式即可求解.
【详解】(1)解:总人数为25÷90360=100人,
∴a=100-25-20-5=50,
D等级对应的扇形圆心角5100×360=18°,
故答案为:50,18;
(2)解:若全校共有1800名学生参加了此次知识竞赛活动,成绩为A等级的学生共有1800×50100=900人;
(3)解:列表如下:
甲
乙
丙
丁
甲
甲乙
甲丙
甲丁
乙
甲乙
乙丙
乙丁
丙
甲丙
乙丙
丙丁
丁
甲丁
乙丁
丙丁
共有12种情况,其中甲、乙两人至少有1人被选中的有10种,
∴P(甲、乙两人至少有1人被选中)=1012=56.
【点睛】本题考查统计与概率,能够从扇形统计图和统计表中获取相关信息是解题的关键.
20.(1)见解析
(2)45
【分析】(1)连接OD,只需证EF⊥OD即可;
(2)连接AD,由△CDE∽△CAD,即可求解.
【详解】(1)证明:连接OD,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵OB=OD,
∴∠ABC=∠ODB,
∴∠ACB=∠ODB,
∴OD∥AC,
∵DE⊥AC,
∴DE⊥OD,
即EF⊥OD,
∵OD是⊙O的半径,
∴EF是⊙O的切线;
(2)解:连接AD,
∵AB是⊙O直径,
∴AD⊥BC,
∵DE⊥AC,
∴∠ADC=∠DEC,
∵∠C=∠C,
∴△CDE∽△CAD,
∴CDCA=CECD,
∵AB=AC,
∴DC=DB=2,
∵AC=AB=5,
∴25=CE2,
∴CE=45.
【点睛】本题考查切线的判定,圆周角定理的推论,等腰三角形的性质,相似三角形的判定与性质,关键是掌握并能熟练应用这些知识点.
21.(1)图见详解
(2)图见详解;CH=65
【分析】(1)延长AE交BC于点M,连接AC交BD于点O,连接MO,延长MO交AD于点N,连接CN交BD于点F,线段CF即为所求;
(2)取格点Q,W,B',连接B'W,AQ交于点C',取AB的中点T,连接TC延长TC交B'C'于点H,线段CH即为所求.
【详解】(1)解:如图,线段CF即为所求;
(2)如图,线段CH即为所求.
由题意得:AC'=AC=3,AB'=5
∵CH⊥B'C',∠AC'B'=90°
∴CH∥AC'
∴△B'HC~△B'C'A,
∴CHAC'=B'CB'A
∴CH3=25
∴CH=65
【点睛】本题考查作图﹣旋转变换,平行四边形的性质,全等三角形的判定和性质等知识,相似三角形的判定和性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
22.(1)66
(2)①基准点K的高度h为21m;②b>910;
(3)他的落地点能超过K点,理由见解析.
【分析】(1)根据起跳台的高度OA为66m,即可得c=66;
(2)①由a=﹣150 ,b=910,知y=﹣150x2+910x+66,根据基准点K到起跳台的水平距离为75m,即得基准点K的高度h为21m;
②运动员落地点要超过K点,即是x=75时,y>21,故﹣150×752+75b+66>21,即可解得答案;
(3)运动员飞行的水平距离为25m时,恰好达到最大高度76m,即是抛物线的顶点为(25,76),设抛物线解析式为y=a(x﹣25)2+76,可得抛物线解析式为y=﹣2125(x﹣25)2+76,当x=75时,y=36,从而可知他的落地点能超过K点.
【详解】(1)解:∵起跳台的高度OA为66m,
∴A(0,66),
把A(0,66)代入y=ax2+bx+c得:
c=66,
故答案为:66;
(2)解:①∵a=﹣150,b=910,
∴y=﹣150x2+910x+66,
∵基准点K到起跳台的水平距离为75m,
∴y=﹣150×752+910×75+66=21,
∴基准点K的高度h为21m;
②∵a=﹣150,
∴y=﹣150x2+bx+66,
∵运动员落地点要超过K点,
∴当x=75时,y>21,
即﹣150×752+75b+66>21,
解得b>910,
故答案为:b>910;
(3)解:他的落地点能超过K点,理由如下:
∵运动员飞行的水平距离为25m时,恰好达到最大高度76m,
∴抛物线的顶点为(25,76),
设抛物线解析式为y=a(x﹣25)2+76,
把(0,66)代入得:
66=a(0﹣25)2+76,
解得a=﹣2125,
∴抛物线解析式为y=﹣2125(x﹣25)2+76,
当x=75时,y=﹣2125×(75﹣25)2+76=36,
∵36>21,
∴他的落地点能超过K点.
【点睛】本题考查二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,能根据题意把实际问题转化为数学问题.
23.(1)见解析
(2)见解析
(3)15
【分析】(1)根据HL可证明ΔBMC≅ΔDNC;
(2)延长CM到H,使HM=ON,连接AH,证明ΔAHM≅ΔAON(SAS),由全等三角形的性质得出∠HAM=∠NAO,AH=AO,由勾股定理及等腰直角三角形的性质可得出答案;
(3)延长QO交AD于点F,证出OQQC=BMBC=13,设OQ=a,则QC=3a,证明ΔOPQ∽ΔCOQ,由相似三角形的性质得出PQOQ=OQQC=13,设BM=b,则AB=3b,AM=AN=2b,得出FO=FQ-OQ=BA-OQ=3b-a,由3a-b3b-a=13可得出a=3b5,则可得出答案.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=∠D=90°,
在Rt△BMC和Rt△DNC中,
{BC=DCMC=NC,
∴Rt△BMC≌Rt△DNC(HL);
(2)解:延长CM到H,使HM=ON,连接AH,
∵NP⊥CM,∠B=90°,
∴∠OPC+∠PCO=90°,∠BMC+∠PCO=90°,
∴∠OPC=∠BMC,
∵AD//BC,
∴∠ANP=∠NPC=∠BMC=∠AMH,
∵ΔBCM≅ΔDCN,
∴BM=DN,
∴AB-BM=AD-DN,
∴AM=AN,
∴ΔAHM≅ΔAON(SAS),
∴∠HAM=∠NAO,AH=AO,
∵∠BAO+∠NAO=90°,
∴∠HAM+∠BAO=90°,
∴ΔAHO是等腰直角三角形,
根据勾股定理得OH=OM+ON=2OA;
(3)解:延长QO交AD于点F,
∵AM=2BM,
∴AB=BC=3BM,
∵OQ//AB,
∴ OQQC=BMBC=13,
设OQ=a,则QC=3a,
∵OQ⊥BC,NP⊥CM,
∴ΔOPQ∽ΔCOQ,
∴ PQOQ=OQQC=13,
设BM=b,则AB=3b,AM=AN=2b,
∴FO=FQ-OQ=BA-OQ=3b-a,
∴FN=AN-AF=AN-QB=2b-(3b-3a)=3a-b,
∵BC//AD,
∴ PQOQ=FNFO=13,
∴ 3a-b3b-a=13,
解得a=3b5,
∴ OQCD=35b3b=15.
【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识;解题的关键是证明ΔAHM≅ΔAON和ΔOPQ∽ΔCOQ.
24.(1)y=﹣12x2+2x+52;(2)22;(3)①12516;②存在,(2,17544)
【分析】(1)求出A(﹣1,0),B(5,0),再将这两点代入y=ax2+2x+c,即可求函数解析式;
(2)求出D(2,92),C(0,52),即可求CD;
(3)①过点E作EF⊥x轴交BC于点F,求出直线BC的解析式为y=﹣12x+52,设E(m,﹣12m2+2m+52),则F(m,﹣12m+52),则S△BCE=﹣54(x﹣52)2+12516,即可求解;②过E点作x轴的平行线,且HE=PM,则四边形PMEH是平行四边形,可得HE=HP,作B点关于y轴的对称点B',所以当B'、P、H三点共线时,EM+MP+PB的值最小,分别求出E(52,358),H(12,358),B'(﹣5,0),在求出直线B'H的解析式为y=3544x+17544,直线与y轴的交点为∴P(0,17544),M(2,17544).
【详解】解:(1)∵OA=1,OB=5,
∴A(﹣1,0),B(5,0),
将A、B两点代入y=ax2+2x+c,
∴a-2+c=025a+10+c=0,
∴a=-12c=52,
∴y=﹣12x2+2x+52;
(2)∵y=﹣12x2+2x+52y=﹣12(x﹣2)2+92,
∴D(2,92),
令x=0,则y=52,
∴C(0,52),
∴CD=22 ,
故答案为:22;
(3)①如图1,过点E作EF⊥x轴交BC于点F,
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴5k+b=0b=52,
∴k=-12b=52
∴y=﹣12x+52;
设E(m,﹣12m2+2m+52),则F(m,﹣12m+52),
∴EF=﹣12m2+2m+52+12m-52=﹣12m2+52m,
∴S△BCE=12×5×(﹣12m2+52m)=﹣54(x﹣52)2+12516,
∴当x=52时,S△BCE有最大值12516;
②存在,理由如下:
当x=52时,E(52,358),
∵D(2,92),
∴抛物线的对称轴为直线x=2,
∵PM垂直对称轴,
∴PM∥x轴,PM=2,
如图2,过E点作x轴的平行线,且HE=PM,
∴四边形PMEH是平行四边形,
∴HE=HP,
作B点关于y轴的对称点B',
∴BP=B'P,
∴EM+MP+PB=PH+2+B'P≥B'H+2,
当B'、P、H三点共线时,EM+MP+PB的值最小,
∵E(52,358),HE=PM=2,
∴H(12,358),
∵B(5,0),
∴B'(﹣5,0),
设直线B'H的解析式为y=tx+n,
∴-5t+n=012t+n=358
解得n=17544t=3544
∴y=3544x+17544,
∴P(0,17544),
∴M(2,17544),
∴当M(2,17544)时EM+MP+PB存在最小值.
【点睛】本题考查二次函数的综合,熟练掌握二次函数的图象及性质,会用待定系数法求函数解析式,通过构造平行四边形,利用两点间线段最短求线段和的最短距离是解题的关键.
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