2023年安徽省合肥市瑶海区中考数学一模试卷(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)每小题都给出A,B,C,D四个选项,其中只有一个是符合题目要求的
1.(4分)﹣的相反数是( )
A.﹣ B. C.﹣2 D.2
2.(4分)2022年中国粮食产量再获丰收,突破13731亿斤,其中13731亿用科学记数法表示为( )
A.0.13731×1013 B.1.3731×1012
C.13.731×1011 D.1.3731×104
3.(4分)一个由圆柱和球组成的几何体如图水平放置,其俯视图是( )
A. B.
C. D.
4.(4分)下列计算正确的是( )
A.x3﹣x=x2 B.(﹣2x2)3=﹣6x5
C.(x+2)2=x2+4 D.(2x2y)÷(2xy)=x
5.(4分)将两块含45°角的直角三角板ABC,DEF按如图方式放置,其中点E在BC上,点A在DE上,若∠FEC=30°,则∠EAC的度数为( )
A.60° B.65° C.70° D.75°
6.(4分)研究表明,生物的遗传性状是由成对基因决定的,豌豆基因A,a,其中A为显性基因,a为隐性基因.成对基因AA决定的豌豆是纯种黄色,基因aa决定的豌豆是纯种绿色,两种豌豆杂交产生子一代Aa是黄色,若将子一代自交后豌豆显黄色的概率是( )
A. B. C. D.
7.(4分)如图1是某湖最深处的一个截面图,湖水面下任意一点A的压强P(单位:cmHg)与其离水面的深度h(单位:m)的函数解析式为P=kh+P0,其图象如图2所示,其中P0为湖水面大气压强,k为常数且k>0,点M的坐标为(34.5,312),根据图中信息分析,下列结论正确的是( )
A.湖水面大气压强为76.0cmHg
B.湖水深23m处的压强为230cmHg
C.函数解析式P=kh+P0中自变量h的取值范围是h>0
D.P与h的函数解析式为P=7h+66
8.(4分)圆O的直径AB=26cm,点C是圆O上一点(不与点A、B重合),作CD⊥AB于点D,若CD=12cm,则AD的长是( )
A.8cm B.18cm C.8cm或18cm D.16cm
9.(4分)如图,Rt△BOC的一条直角边OC在x轴正半轴上,双曲线y=过△BOC的斜边OB的中点A,与另一直角边BC相交于点D,若△BOD的面积是6,则k的值是( )
A.﹣6 B.﹣4 C.4 D.6
10.(4分)在△ABC中,AB=4,sin∠BAC=,点D是点B关于AC的对称点,连接AD,CD,E,F是AD,BC上两点,作EM⊥BD,FN⊥BD,垂足分别为M,N,若AD∥BC,AE=BF,则EM+FN的值是( )
A. B.5 C.2 D.10
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分)
11.(5分)若分式有意义,则x的取值范围为 .
12.(5分)因式分解:ax2﹣4ax+4a= .
13.(5分)如图,△ABC中,CA=CB,∠ACB=50°,点E是BC上一点,沿DE折叠得△PDE,点P落在∠ACB的平分线上,PF垂直平分AC,F为垂足,则∠PDB的度数是 °.
14.(5分)在同一平面直角坐标系中,已知函数y1=ax2+bx,y2=ax+b(ab≠0),函数y2的图象经过y1的顶点.请完成下列探究:
(1)函数y1=ax2+bx的对称轴为 ;
(2)若a>0,当y1>y2时,自变量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)计算:()0+|﹣5|﹣()﹣2.
16.(8分)如图所示,在边长为1个单位的小正方形网格中,给出了以格点(网格线的交点)为端点的线段AB,直线l在网格线上.
(1)把线段AB向右平移1个单位,再向上平移2个单位,得到线段CD(其中A与C是对应点),请画出线段CD;
(2)把线段CD绕点D按顺时针方向旋转90°,得到线段ED,在网格中画出△CDE;
(3)请在格中画出△CDE关于直线l对称的△C1D1E1.
四、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
17.(8分)用相同的菱形按如图的方式搭图形.
(1)按图示规律完成下表:
图形
1
2
3
4
5
6
…
所用菱形个数
1
3
4
6
…
(2)按这种方式搭下去,搭第2n+1(n为自然数)个图形需要 个菱形;(用含n的式子表示)
(3)小亮同学说他按这种方式搭出来的一个图形用了2023个菱形,你认为可能吗?如果能那是第几个图形?如果不可能请说明理由.
18.(8分)物理课上学过平面镜成像知识后,小强带领兴趣小组到操场上测楼房高度.如图,支架FE长1.2m且与地面垂直,到楼房的距离EC=10m,将平面镜GF倾斜放置,GF与支架FE所成的角∠GFE=154°,观测点B离地面距离AB=1.7m,经平面镜上的点P恰好观测到楼房的最高点D,此时E,A,C在同一直线上,PB∥EA.求楼房的高度CD.(结果精确到0.1m,参考数据:sin26°≈0.4,sin52°≈0.8,tan26°≈0.5,tan52°≈1.3)
五、(本大题共2小题,每小题10分,满分20分)
19.(10分)在国家积极政策的鼓励下,中国新能源汽车的市场需求呈螺旋式上升,某汽车企业2020到2022这两年A型汽车年销售总量增加了69%,年销售单价下降了19%.
(1)设2020年销售A型汽车总量为a万辆,销售单价为b万元,请用代数式填表:
年份
年销售A型汽车总量/万辆
年销售A型汽车单价/万元
年销售A型汽车总额/亿元
2020
a
b
2022
1.69a
0.81b
(2)该汽车企业A型汽车这两年销售总额的年增长率相同,求年增长率.
20.(10分)如图,△ABC是⊙O内接三角形,AC是⊙O的直径,点E是弦DB上一点,连接CE,CD.
(1)若∠DCA=∠ECB,求证:CE⊥DB;
(2)在(1)的条件下,若AB=6,DE=5,求sin∠DBC.
六、(本大题满分12分)
21.(12分)在“双减”政策的落实中,某区教育部门想了解该区A,B两所学校九年级各500名学生每天的课后书面作业的时长(单位:分钟)情况,从这两所学校分别随机抽取50名九年级学生进行调查,整理数据(保留整数)得如下不完整的统计图表(作业时长用x分钟表示):
A、B两所学校被抽取50名学生每天的课后书面作业的时长频数分布表
组别
50.5≤x<60.5
60.5≤x<70.5
70.5≤x<80.5
80.5≤x<90.5
90.5≤x<100.5
A学校人数
5
a
18
8
4
B学校人数
7
10
b
17
4
A学校50名九年级学生中课后书面作业时长在70.5≤x<80.5的具体数据如下:
72,72,73,74,74,75,75,75,75,75,76,76,76,77,77,77,78,80.
请根据以上信息,完成下列问题:
(1)b= ,补全频数分布直方图;
(2)A学校50名九年级学生课后书面作业时长的中位数是 ;
(3)依据国家政策,九年级学生每天课后书面作业时长不得超过90分钟,估计两所学校1000名学生中,能在90分钟内(包含90分钟)完成当日课后书面作业的学生共有多少人?
七、(本大题满分12分)
22.(12分)已知菱形ABCD中,∠ABC=60°,E,F分别在边AB,AD上,△ECF是等边三角形.
(1)如图1,对角线AC交EF于点M,求证:∠BCE=∠FCM;
(2)如图2,点N在AC上,且AN=BE,若BC=3,BE=1,求MN的值.
八、本大题满分14分)
23.(14分)在平面直角坐标系中,点A(1,m),点B(3,n)在抛物线y=﹣(x﹣h)2+k上,设抛物线与y轴的交点坐标为C(0,c).
(1)当c=2,m=n时,求抛物线的表达式;
(2)若c<n<m,求h的取值范围;
(3)连接OA,OB,AB,当k=4,﹣2<h<2时,△AOB的面积是否有最大值,若有请求出最大值;若没有请说明理由.
2023年安徽省合肥市瑶海区中考数学一模试卷
(参考答案与详解)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,满分40分)每小题都给出A,B,C,D四个选项,其中只有一个是符合题目要求的
1.(4分)﹣的相反数是( )
A.﹣ B. C.﹣2 D.2
【解答】解:﹣的相反数是,
故选:B.
2.(4分)2022年中国粮食产量再获丰收,突破13731亿斤,其中13731亿用科学记数法表示为( )
A.0.13731×1013 B.1.3731×1012
C.13.731×1011 D.1.3731×104
【解答】解:13731亿=13731×108=1.3731×1012.
故选:B.
3.(4分)一个由圆柱和球组成的几何体如图水平放置,其俯视图是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:该几何体的俯视图是:
故选:C.
4.(4分)下列计算正确的是( )
A.x3﹣x=x2 B.(﹣2x2)3=﹣6x5
C.(x+2)2=x2+4 D.(2x2y)÷(2xy)=x
【解答】解:A、x3与﹣x不能合并,故A不符合题意;
B、(﹣2x2)3=﹣8x6,故B不符合题意;
C、(x+2)2=x2+4x+4,故C不符合题意;
D、(2x2y)÷(2xy)=x,故D符合题意;
故选:D.
5.(4分)将两块含45°角的直角三角板ABC,DEF按如图方式放置,其中点E在BC上,点A在DE上,若∠FEC=30°,则∠EAC的度数为( )
A.60° B.65° C.70° D.75°
【解答】解:∵△ABC和△DEF是含45°角的直角三角形,
∴∠BAC=90°,∠B=∠DEF=45°,
∵∠DEF+∠FEC=∠B+∠BAE,
∴∠BAE=∠FEC=30°,
∴∠EAC=∠BAC﹣∠BAE=90°﹣30°=60°,
故选:A.
6.(4分)研究表明,生物的遗传性状是由成对基因决定的,豌豆基因A,a,其中A为显性基因,a为隐性基因.成对基因AA决定的豌豆是纯种黄色,基因aa决定的豌豆是纯种绿色,两种豌豆杂交产生子一代Aa是黄色,若将子一代自交后豌豆显黄色的概率是( )
A. B. C. D.
【解答】解:两种豌豆杂交产生子一代Aa是黄色,若将子一代自交后有AA,Aa,aA,aa四种情况,其中豌豆显黄色的有3种情况,
故将子一代自交后豌豆显黄色的概率是.
故选:C.
7.(4分)如图1是某湖最深处的一个截面图,湖水面下任意一点A的压强P(单位:cmHg)与其离水面的深度h(单位:m)的函数解析式为P=kh+P0,其图象如图2所示,其中P0为湖水面大气压强,k为常数且k>0,点M的坐标为(34.5,312),根据图中信息分析,下列结论正确的是( )
A.湖水面大气压强为76.0cmHg
B.湖水深23m处的压强为230cmHg
C.函数解析式P=kh+P0中自变量h的取值范围是h>0
D.P与h的函数解析式为P=7h+66
【解答】解:由图象可知,直线P=kh+P0过点(0,66)和(34.5,312).
∴,
解得.
∴直线解析式为:P=7.1h+66.故D错误,不符合题意;
∴青海湖水面大气压强为66.0cmHg,故B错误,不符合题意;
根据实际意义,0≤h≤32.8,故C错误,不符合题意;
将h=16.4代入解析式,
∴P=7.1×23+68=231.3,即青海湖水深23m处的压强为231.3cmHg,故B正确,符合题意.
故选:B.
8.(4分)圆O的直径AB=26cm,点C是圆O上一点(不与点A、B重合),作CD⊥AB于点D,若CD=12cm,则AD的长是( )
A.8cm B.18cm C.8cm或18cm D.16cm
【解答】解:当点D在OB上,如图,连接OC,
∵圆O的直径AB=26cm,
∴OA=OC=13cm,
∵CD⊥AB,
∴∠ODC=90°,
∴DO===5(cm),
∴AD=OA+OD=13+5=18(cm);
当点D在线段OA上时,如图,
同理可得出AD=AO﹣OD=13﹣5=8(cm).
故选:C.
9.(4分)如图,Rt△BOC的一条直角边OC在x轴正半轴上,双曲线y=过△BOC的斜边OB的中点A,与另一直角边BC相交于点D,若△BOD的面积是6,则k的值是( )
A.﹣6 B.﹣4 C.4 D.6
【解答】解:作AE⊥OC于E,如图,
∵点A、D在双曲线y=上,
∴S△OAE=S△COD=k,
∵△BOD的面积是6,OA=OB,
∴S△OCB=6+k,
∵AE∥BC,
∴△OAE∽△OBC,
∴=()2,即=,
∴k=4.
故选:C.
10.(4分)在△ABC中,AB=4,sin∠BAC=,点D是点B关于AC的对称点,连接AD,CD,E,F是AD,BC上两点,作EM⊥BD,FN⊥BD,垂足分别为M,N,若AD∥BC,AE=BF,则EM+FN的值是( )
A. B.5 C.2 D.10
【解答】解:如图,
∵点D是点B关于AC的对称点,AB=4,
∴AD=AB=4,AC⊥BD,BO=DO,
∵sin∠BAC=,
∴,
即,
解得:BO=3,
∴AO=,
∵AD∥BC,
∴∠CBO=∠ADO,
在△BCO≌△DAO中,
,
∴△BCO≌△DAO(ASA),
∴BC=AD=4,AO=CO=,
∵EM⊥BD,FN⊥BD,
∴EM∥AO,FN∥CO,
∴,,
∴,,
∵AE=BF,
∴,
即1﹣,
∴1﹣,
∴,
即EM+NF=.
故选:A.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,满分20分)
11.(5分)若分式有意义,则x的取值范围为 x≠2 .
【解答】解:由题意,得
x﹣2≠0.
解得x≠2,
故答案为:x≠2.
12.(5分)因式分解:ax2﹣4ax+4a= a(x﹣2)2 .
【解答】解:ax2﹣4ax+4a
=a(x2﹣4x+4)
=a(x﹣2)2.
故答案为:a(x﹣2)2.
13.(5分)如图,△ABC中,CA=CB,∠ACB=50°,点E是BC上一点,沿DE折叠得△PDE,点P落在∠ACB的平分线上,PF垂直平分AC,F为垂足,则∠PDB的度数是 100 °.
【解答】解:连接PA,PB,延长CP交AB于H,设PB交DE于G,如图:
∵PF垂直平分AC,
∴CP=AP,
∵AC=BC,CP平分∠ACB,
∴CH⊥AB,AH=BH,
∴AP=BP,
∴CP=BP,
∴∠PBC=∠BCP=∠ACB=25°,
∵∠ABC=(180°﹣∠ACB)÷2=65°,
∴∠ABP=∠ABC﹣∠PBC=40°,
∵沿DE折叠得△PDE,点P落在∠ACB的平分线上,
∴∠BGD=∠PGD=90°,∠BDG=∠PDG,
∴∠BDG=∠PDG=90°﹣∠ABP=50°,
∴∠PDB=∠BDG+∠PDG=100°,
故答案为:100.
14.(5分)在同一平面直角坐标系中,已知函数y1=ax2+bx,y2=ax+b(ab≠0),函数y2的图象经过y1的顶点.请完成下列探究:
(1)函数y1=ax2+bx的对称轴为 直线x=1 ;
(2)若a>0,当y1>y2时,自变量x的取值范围是 x>2或x<1 .
【解答】解:(1)∵y1=ax2+bx=a(x+)2﹣,
∴函数y1的顶点为(﹣,﹣),
∵函数y2的图象经过y1的顶点,
∴﹣=a(﹣)+b,即b=﹣,
∵ab≠0,
∴﹣b=2a,
∴函数y1=ax2+bx的对称轴为直线x=﹣=1.
故答案为:直线x=1;
②∵b=﹣2a,
∴y1=ax2﹣2ax=ax(x﹣2),y2=ax﹣2a,
当y1>y2时,则y1﹣y2=a(x﹣2)(x﹣1)>0.
∵a>0,
∴或,
解得x>2或x<1.
∴若a>0,当y1>y2时,自变量x的取值范围是x>2或x<1.
故答案为:x>2或x<1.
三、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
15.(8分)计算:()0+|﹣5|﹣()﹣2.
【解答】解:()0+|﹣5|﹣()﹣2
=1+5﹣4
=2.
16.(8分)如图所示,在边长为1个单位的小正方形网格中,给出了以格点(网格线的交点)为端点的线段AB,直线l在网格线上.
(1)把线段AB向右平移1个单位,再向上平移2个单位,得到线段CD(其中A与C是对应点),请画出线段CD;
(2)把线段CD绕点D按顺时针方向旋转90°,得到线段ED,在网格中画出△CDE;
(3)请在格中画出△CDE关于直线l对称的△C1D1E1.
【解答】解:(1)如图,线段CD即为所求.
(2)如图,△CDE即为所求.
(3)如图,△C1D1E1即为所求.
四、(本大题共2小题,每小题8分,满分16分)
17.(8分)用相同的菱形按如图的方式搭图形.
(1)按图示规律完成下表:
图形
1
2
3
4
5
6
…
所用菱形个数
1
3
4
6
7
9
…
(2)按这种方式搭下去,搭第2n+1(n为自然数)个图形需要 (3n+1) 个菱形;(用含n的式子表示)
(3)小亮同学说他按这种方式搭出来的一个图形用了2023个菱形,你认为可能吗?如果能那是第几个图形?如果不可能请说明理由.
【解答】解:(1)根据表中的数据得,图形5中有7个菱形,图形6中有9个菱形,
故答案为:7,9;
(2)根据(1)中的规律,第(2n+1)个图形中有(3n+1)个菱形,
故答案为:(3n+1);
(3)当3n+1=2023时,
解得:n=674,
2n+1=1349,
所以第1349个图形中有2023个菱形.
18.(8分)物理课上学过平面镜成像知识后,小强带领兴趣小组到操场上测楼房高度.如图,支架FE长1.2m且与地面垂直,到楼房的距离EC=10m,将平面镜GF倾斜放置,GF与支架FE所成的角∠GFE=154°,观测点B离地面距离AB=1.7m,经平面镜上的点P恰好观测到楼房的最高点D,此时E,A,C在同一直线上,PB∥EA.求楼房的高度CD.(结果精确到0.1m,参考数据:sin26°≈0.4,sin52°≈0.8,tan26°≈0.5,tan52°≈1.3)
【解答】解:如图,延长PB交DC于点H,则PH⊥CD,作FM⊥EF,PN⊥GF,FQ⊥PB于点Q,
∴FM∥PH∥EC,四边形QEAB和四边形QECH是矩形,
∴AB=CH=EQ=1.7米,
∵∠GFE=154°,FM⊥EF,
∴∠GFM=64°,
∴∠FPQ=64°,∠PFQ=26°,
∵EF=1.2米,
在Rt△PFQ中,QF=QE﹣FE=AB﹣FE=0.5(米),
∴PQ=QF•tan26°≈0.5×0.5=0.25(米),
∴PH=PQ+QH=PQ+EC=10.25(米),
∵PN⊥GF,∠FPQ=64°,
∴∠NPH=26°,
∴∠DPH=52°,
在Rt△DPH中,DH=tan52°•PH≈1.3×10.25≈13.3(米),
∴CD=DH+CH=13.3+1.7=15(米),
答:楼房的高度CD约为15米.
五、(本大题共2小题,每小题10分,满分20分)
19.(10分)在国家积极政策的鼓励下,中国新能源汽车的市场需求呈螺旋式上升,某汽车企业2020到2022这两年A型汽车年销售总量增加了69%,年销售单价下降了19%.
(1)设2020年销售A型汽车总量为a万辆,销售单价为b万元,请用代数式填表:
年份
年销售A型汽车总量/万辆
年销售A型汽车单价/万元
年销售A型汽车总额/亿元
2020
a
b
ab
2022
1.69a
0.81b
1.3689ab
(2)该汽车企业A型汽车这两年销售总额的年增长率相同,求年增长率.
【解答】解:(1)2020年销售A型汽车总额为ab亿元,
2022年销售A型汽车总额为1.69a•0.81b=1.3689ab(亿元),
故答案为:ab,1.3689ab;
(2)设该汽车企业A型汽车这两年销售总额的年增长率为x,
根据题意,得ab(1+x)2=1.3689ab,
解得x1=0.17=17%,x2=﹣2.17(舍去),
答:该汽车企业A型汽车这两年销售总额的年增长率为17%.
20.(10分)如图,△ABC是⊙O内接三角形,AC是⊙O的直径,点E是弦DB上一点,连接CE,CD.
(1)若∠DCA=∠ECB,求证:CE⊥DB;
(2)在(1)的条件下,若AB=6,DE=5,求sin∠DBC.
【解答】(1)证明:连接AD,
∵AC是⊙O的直径,
∴∠ADC=90°,
∴∠DAC+∠ACD=90°,
∵∠DCA=∠ECB,∠CAD=∠CBD,
∴∠BCE+∠CBE=90°,
∴∠BEC=90°,
∴CE⊥BD;
(2)解:∵AC是⊙O的直径,
∴∠ABC=90°,
∵CE⊥BD,
∴∠CED=90°,
∴∠CED=∠ABC,
∵∠D=∠A,
∴△ABC∽△DEC,
∴,
∵AB=6,DE=5,
∴sin∠DBC===.
六、(本大题满分12分)
21.(12分)在“双减”政策的落实中,某区教育部门想了解该区A,B两所学校九年级各500名学生每天的课后书面作业的时长(单位:分钟)情况,从这两所学校分别随机抽取50名九年级学生进行调查,整理数据(保留整数)得如下不完整的统计图表(作业时长用x分钟表示):
A、B两所学校被抽取50名学生每天的课后书面作业的时长频数分布表
组别
50.5≤x<60.5
60.5≤x<70.5
70.5≤x<80.5
80.5≤x<90.5
90.5≤x<100.5
A学校人数
5
a
18
8
4
B学校人数
7
10
b
17
4
A学校50名九年级学生中课后书面作业时长在70.5≤x<80.5的具体数据如下:
72,72,73,74,74,75,75,75,75,75,76,76,76,77,77,77,78,80.
请根据以上信息,完成下列问题:
(1)b= 12 ,补全频数分布直方图;
(2)A学校50名九年级学生课后书面作业时长的中位数是 75 ;
(3)依据国家政策,九年级学生每天课后书面作业时长不得超过90分钟,估计两所学校1000名学生中,能在90分钟内(包含90分钟)完成当日课后书面作业的学生共有多少人?
【解答】解:(1)由题意知a=50﹣(5+18+8+4)=15,b=50﹣(7+10+17+4)=12,
补全直方图如下:
故答案为:12;
(2)学校50名九年级学生课后书面作业时长的中位数是第25、26个数据的平均数,而这两个数据分别为75、75,
所以学校50名九年级学生课后书面作业时长的中位数是=75,
故答案为:75;
(3)1000×=920(人),
答:估计两所学校1000名学生中,能在90分钟内(包含90分钟)完成当日课后书面作业的学生共有920人.
七、(本大题满分12分)
22.(12分)已知菱形ABCD中,∠ABC=60°,E,F分别在边AB,AD上,△ECF是等边三角形.
(1)如图1,对角线AC交EF于点M,求证:∠BCE=∠FCM;
(2)如图2,点N在AC上,且AN=BE,若BC=3,BE=1,求MN的值.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴BA=BC,
∵∠ABC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,AC=BC,
∵△ECF是等边三角形,
∴EC=CF,∠ECF=∠ACB=60°,
∴∠BCE=∠ACF,
在△CBE和△CAF中,
,
∴△CBE≌△CAF(SAS),
∴∠BCE=∠FCM;
(2)解:连接FN,
由(1)知△ABC是等边三角形,BE=AF,
∴∠BAC=60°,AB=BC=AC=3,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,
∴∠FAN=∠BCA=60°,
∵AN=BE,
∴AN=BE=AF=1,
∴△AFN是等边三角形,AE=2,
∴BE=AF=FN,
在△AEF和△AFN中,
,
∴△AEF≌△AFN(SAS),
∴EF=BN,
∴四边形BNFE是平行四边形,
∴EF∥BN,
∴==,
∴1﹣MN=,
∴MN=.
八、本大题满分14分)
23.(14分)在平面直角坐标系中,点A(1,m),点B(3,n)在抛物线y=﹣(x﹣h)2+k上,设抛物线与y轴的交点坐标为C(0,c).
(1)当c=2,m=n时,求抛物线的表达式;
(2)若c<n<m,求h的取值范围;
(3)连接OA,OB,AB,当k=4,﹣2<h<2时,△AOB的面积是否有最大值,若有请求出最大值;若没有请说明理由.
【解答】解:(1)当c=2时,C的坐标为(0,2),
∴﹣h2+k=2①,
∵点A(1,m),点B(3,n)在抛物线y=﹣(x﹣h)2+k上,m=n,
∴抛物线y=﹣(x﹣h)2+k的对称轴为直线x==2,
∴h=2,
把h=2代入①得k=6,
∴y=﹣(x﹣2)2+6=﹣x2+4x+2,
∴当c=2,m=n时,抛物线的表达式为y=﹣x2+4x+2;
(2)∵点A(1,m),点B(3,n)在抛物线y=﹣(x﹣h)2+k上,抛物线与y轴的交点坐标为C(0,c),
∴m=﹣(1﹣h)2+k,n=﹣(3﹣h)2+k,c=﹣h2+k,
∵c<n<m,
∴﹣h2+k<﹣(3﹣h)2+k<﹣(1﹣h)2+k,
变形整理得0<﹣9+6h<﹣1+2h,
解得<h<2;
(3)△AOB的面积有最大值,理由如下:
过A作AD∥y轴交OB于D,如图:
∵点A(1,m),点B(3,n)在抛物线y=﹣(x﹣h)2+k上,k=4,
∴m=﹣(1﹣h)2+4=﹣h2+2h+3,n=﹣(3﹣h)2+4=﹣h2+6h﹣5,
∴A(1,﹣h2+2h+3),B(3,﹣h2+6h﹣5),
∵﹣2<h<2,
∴B在A下方,
设直线OB解析式为y=px,将B(3,﹣h2+6h﹣5)代入得:
3p=﹣h2+6h﹣5,
解得p=﹣h2+2h﹣,
∴直线OB解析式为y=(﹣h2+2h﹣)x,
在y=(﹣h2+2h﹣)x中,令x=1得y=﹣h2+2h﹣,
∴D(1,﹣h2+2h﹣),
∵B在A下方,
∴D在A下方,
∴AD=﹣h2+2h+3﹣(﹣h2+2h﹣)=﹣h2+,
∴S△AOB=AD•|xB|=×(﹣h2+)×3=﹣h2+7,
∴当h=0时,S△AOB取最大值,最大值为7,
∴AOB的面积有最大值,最大值是7.
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