2022-2023学年辽宁省朝阳八中、七中九年级(上)期末数学试卷(含解析)
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2022-2023学年辽宁省朝阳八中、七中九年级(上)期末数学试卷
一、选择题(本大题共10小题,共30.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1. 已知α为锐角,且sinα= 32,则α的度数为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 75°
2. 在一个暗箱里放有x个除颜色外其它完全相同的球,这x个球中白球只有5个.每次将球搅拌均匀后,任意摸出一个球记下颜色再放回暗箱.通过大量重复摸球试验后发现,摸到白球的频率稳定在20%,那么可以推算出x大约是( )
A. 20 B. 25 C. 30 D. 40
3. 反比例函数y=1−2mx(m为常数)当x<0时,y随x的增大而增大,则m的取值范围是( )
A. m<0 B. m<12 C. m>12 D. m≥12
4. 将抛物线y=−2(x−1)2−2向左平移1个单位,再向上平移1个单位,得到的抛物线的表达式为( )
A. y=−2(x−2)2−3 B. y=−2(x−2)2−1
C. y=−2x2−1 D. y=−2x2−3
5. 某厂今年内3月的产值为50万元,5月上升到72万元,这两个月平均每月增长的百分率是多少?若设这两个月平均每月增长的百分率为x,则可得方程( )
A. 50(1+x)=72 B. 50(1+x)+50(1+x)2=72
C. 50(1+x)×2=72 D. 50(1+x)2=72
6. 如图:AB//CD//EF,AD:DF=3:1,BE=12,那么CE的长为( )
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
7. 如图,树AB在路灯O的照射下形成投影AC,已知路灯高PO=5m,树影AC=3m,树AB与路灯O的水平距离AP=4.5m,则树的高度AB长是( )
A. 2m
B. 3m
C. 32m
D. 103m
8. 如图,矩形ABCD的对角线AC与BD相交于点O,CE//BD,DE//AC,AD=2 3,DE=2,则四边形OCED的面积为( )
A. 2 3 B. 4 C. 4 3 D. 8
9. 函数y=ax2+c与y=acx在同一直角坐标系中的图象大致是( )
A. B.
C. D.
10. 二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的自变量x与函数值y的部分对应值如下表:
x
…
−2
−1
0
1
2
…
y=ax2+bx+c
…
t
m
−2
−2
n
…
且当x=−12时,其对应的函数值y>0.有下列结论:
①abc>0;
②−2和3是关于x的方程ax2+bx+c=t的两个根;
③对称轴为x=−12;
④0
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
二、填空题(本大题共6小题,共18.0分)
11. 如果关于x的一元二次方程k2x2−(2k+1)x+1=0有两个不相等的实数根,那么k的取值范围是______.
12. 某天上午的大课间,小明和小刚站在操场上,同一时刻测得他们的影子长分别是2m和2.2m,已知小明的身高是1.6m,则小刚的身高是______m.
13. 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______.
14. 如图是抛物线型的拱桥,当拱顶离水面2米时,水面宽4米,如果水面宽为2 6米,则水面下降______ 米.
15. 如图,△ABC的顶点B在反比例函数y=kx(x>0)的图象上,顶点C在x轴负半轴上,AB//x轴,AB,BC分别交y轴于点D,E.若BECE=COAD=32,S△ABC=13,则k=______.
16. 如图,在正方形ABCD中,H是对角线BD的中点,延长DC至E,使得DE=DB,连接BE,作DF⊥BE交BC于点G,交BE于点F,连接CH、FH,下列结论:(1)HC=HF;(2)DG=2EF;(3)BE⋅DF=2CD2;(4)S△BDE=4S△DFH;(5)HF//DE.其中正确的是______(填序号即可)
三、计算题(本大题共1小题,共8.0分)
17. 计算:|cos60°−32|+(sin30°)−1− 9tan45°.
四、解答题(本大题共8小题,共64.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
18. (本小题8.0分)
用适当的方法解下列方程:
(1)x2−6x−18=0;
(2)2(x−3)2=x2−9.
19. (本小题8.0分)
现有四张正面分别标有数字−1,0,1,2的不透明卡片,它们除数字外其余完全相同,将它们背面朝上洗匀.
(1)若从中随机抽取一张,则抽到数字0的概率为______ ;
(2)记下(1)中所抽到的数字后卡片不放回,背面朝上洗匀,再随机抽取一张记下数字,前后两次抽取的数字分别记为m,n,请利用画树状图或列表的方法,求点A(m,n)在第一象限的概率.
20. (本小题8.0分)
如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标分别为A(−1,−2),B(2,−1),C(4,−4).
(1)画出△ABC绕点A顺时针旋转90°得到的△AB1C1;
(2)以原点O为位似中心,在x轴的上方画出△A2B2C2,使△A2B2C2与△ABC位似,且相似比为2:1;
(3)若P(a,b)是△ABC边AB上任意一点,通过(2)的位似变换后,点P的对应点为P2,请写出点P2的坐标.
21. (本小题8.0分)
如图,山坡AB的坡度i=1: 3,AB=10米,AE=15米.在高楼的顶端竖立一块倒计时牌CD,在点B处测量计时牌的顶端C的仰角是45°,在点A处测量计时牌的底端D的仰角是60°,求这块倒计时牌CD的高度.(测角器的高度忽略不计,结果精确到0.1米,参考数据: 2≈1.414, 3≈1.732)
22. (本小题8.0分)
如图,一次函数y=k1x+b与反比例函数y=k2x(x>0)的图象交于A(1,6),B(3,n)两点.
(1)求反比例函数的解析式和n的值;
(2)根据图象直接写出不等式k1x+b
23. (本小题8.0分)
为落实国家精准扶贫政策,我市助农办决定帮助扶贫对象推销当地特色农产品,该农产品成本价为每千克18元,售价不低于成本,且不超过30元/千克,根据市场的销售情况,发现该农产品一天的销售量y(千克)与该天的售价x(元/千克)满足如表所示的一次函数关系.
销售量y(千克)
600
560
520
480
…
售价x(元/千克)
18
20
22
24
…
(1)请利用所学过的函数知识求该农产品一天的销售量y(千克)与该天的售价x(元/千克)之间的函数关系,并写出x的取值范围.
(2)如果某天销售这种农产品获利4000元,那么这天该农产品的售价为多少元/千克?
(3)这种农产品售价定为多少元/千克时,当天获利最大?最大利润为多少?
24. (本小题8.0分)
如图,正方形ABCD和正方形CEFG(其中BD>2CE),BG的延长线与直线DE交于点H.
(1)如图1,当点G在CD上时,求证:BG=DE,BG⊥DE;
(2)将正方形CEFG绕点C旋转一周.
①如图2,当点E在直线CD右侧时,求证:BH−DH= 2CH;
②当∠DEC=45°时,若AB=3,CE=1,请直接写出线段DH的长.
25. (本小题8.0分)
如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于A(−1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点P是位于直线BC上方抛物线上的一个动点,求△BPC面积的最大值;
(3)若点D是y轴上的一点,且以B、C、D为顶点的三角形与△ABC相似,求点D的坐标;
(4)若点E为抛物线的顶点,点F(3,a)是该抛物线上的一点,在x轴、y轴上分别找点M、N使四边形EFMN的周长最小,求出点M、N的坐标.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
此题主要考查了特殊角的三角函数,根据sin60°= 32解答即可.
【解答】
解:∵α为锐角,sinα= 32,sin60°= 32,
∴α=60°.
故选:C.
2.【答案】B
【解析】解:m=5÷20%=25(个).
故选:B.
根据红球的个数除以它占总数的比例即为球的总数m,求出即可.
此题主要考查了利用频率估计概率,利用总体=部分的个数除以它占的比例得出是解决问题的关键.
3.【答案】C
【解析】解:根据题意得:1−2m<0,
解得:m>12.
故选:C.
反比例函数y=1−2mx(m为常数)当x<0时,y随x的增大而增大,即反比例系数小于0,据此即可求得m的取值范围.
正确理解反比例函数的性质,能把函数的增减性与比例系数的符号相结合解题,是最基本的要求.
4.【答案】C
【解析】解:由“左加右减”的原则可知,将抛物线y=−2(x−1)2−2向左平移1个单位所得抛物线的解析式为:y=−2(x−1+1)2−2,即y=−2x2−2;
由“上加下减”的原则可知,将抛物线y=−2x2−2向上平移1个单位所得抛物线的解析式为:y=−2x2−1.
故选:C.
直接根据“上加下减,左加右减”的原则进行解答即可.
本题考查的是二次函数的图象与几何变换,熟知函数图象平移的法则是解答此题的关键.
5.【答案】D
【解析】解:4月份产值为:50(1+x)
5月份产值为:50(1+x)(1+x)=50(1+x)2=72
故本题选D.
主要考查增长率问题,一般增长后的量=增长前的量×(1+增长率),本题可先求出4月份产值,再根据4月份的产值列出5月份产值的式子,令其等于72即可得出答案.
本题考查了一元二次方程的运用,解此类题目时常常要先解出前一个月份的产值,再列出所求月份的产值的方程,令其等于已知的条件即可.
6.【答案】A
【解析】解:∵AB//CD//EF,
∴BCCE=ADDF=3,
∴BC=3CE,
∴CE=14BE=14×12=3,
故选:A.
根据平行线分线段成比例定理得到比例式,再根据AD:DF=3:1,BE=12,可计算出CE的长.
本题考查了平行线分线段成比例定理,关键是掌握:三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例.
7.【答案】A
【解析】
【分析】
利用相似三角形的性质求解即可.
本题考查相似三角形的应用.测量不能到达顶部的物体的高度,通常利用相似三角形的性质即相似三角形的对应边的比相等解决.
【解答】
解:∵AB//OP,
∴△CAB∽△CPO,
∴ABPO=ACPC,
∴AB5=33+4.5,
∴AB=2(m),
故选:A.
8.【答案】A
【解析】
【分析】
此题考查了矩形的性质,菱形的判定与性质,以及勾股定理,熟练掌握矩形的性质是解本题的关键,连接OE,与DC交于点F,由四边形ABCD为矩形得到对角线互相平分且相等,进而得到OD=OC,再由两组对边分别平行的四边形为平行四边形得到ODEC为平行四边形,根据邻边相等的平行四边形为菱形得到四边形ODEC为菱形,得到对角线互相平分且垂直,求出菱形OCED的面积即可.
【解答】
解:连接OE,与DC交于点F,
∵四边形ABCD为矩形,
∴OA=OC,OB=OD,且AC=BD,即OA=OB=OC=OD,
∵OD//CE,OC//DE,
∴四边形ODEC为平行四边形,
∵OD=OC,
∴四边形ODEC为菱形,
∴DF=CF,OF=EF,DC⊥OE,
∵DE//OA,且DE=OA,
∴四边形ADEO为平行四边形,
∵AD=2 3,DE=2,
∴OE=2 3,即OF=EF= 3,
在Rt△DEF中,根据勾股定理得:DF= 4−3=1,即DC=2,
则S菱形ODEC=12OE⋅DC=12×2 3×2=2 3.
故选A.
9.【答案】D
【解析】解:A、由二次函数y=ax2+c的图象可得:a>0,c<0,此时ac<0,图象应该位于二四象限,错误;
B、由二次函数y=ax2+c的图象可得:a>0,c>0,此时候ac>0,图象应该位于一三象限,错误;
C、由二次函数y=ax2+c的图象可得:a<0,c<0,此时候ac>0,图象应该位于一三象限,错误;
D、由二次函数y=ax2+c的图象可得:a<0,c<0,此时候ac>0,图象应该位于一三象限,正确.
故选D.
可先根据二次函数的图象确定a、c的符号,然后判断反比例函数的图象与实际是否相符,判断正误.
本题考查了二次函数与反比例函数的图形,应该熟记正比例函数y=kx在不同情况下所在的象限,以及熟练掌握二次函数的有关性质:开口方向、对称轴、顶点坐标等.
10.【答案】C
【解析】解:①当x=0时,c=−2,
当x=1时,a+b−2=−2,
∴a+b=0,
∴y=ax2−ax−2,
∴abc>0,
故①正确;
②∵x=12是对称轴,
∴x=−2时y=t,则x=3时,y=t,③
∴−2和3是关于x的方程ax2+bx+c=t的两个根;
故②正确;
③根据(0,−2),(1,−2),可得对称轴x=12;
故③错误;
④m=a+a−2,n=4a−2a−2,
∴m=n=2a−2,
∴m+n=4a−4,
∵当x=−12时,y>0,
∴a>83,
∴m+n>203,
④错误;
综上所述:①②正确,
故选:C.
①根据表中数据判断a,b,c的正负即可;
②根据表中数据先求出对称轴,再根据二次函数的对称性得出结论;
③根据(0,−2),(1,−2),可得对称轴x=12;
④把x=−1和x=2代入抛物线解析式求出m+n的值,再根据a的取值范围得出结论.
本题考查二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数图象上点的特征,能够从表格中获取信息确定出对称轴是解题的关键.
11.【答案】k>−14且k≠0
【解析】
【分析】
本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式△=b2−4ac:当△>0,方程有两个不相等的实数根;当△=0,方程有两个相等的实数根;当△<0,方程没有实数根.也考查了一元二次方程的定义.
根据一元二次方程的定义和根的判别式的意义得到k2≠0且△=(2k+1)2−4k2>0,然后求出两个不等式解的公共部分即可.
【解答】
解:根据题意得△=(2k+1)2−4k2>0且k2≠0,
解得k>−14且k≠0.
故答案为k>−14且k≠0.
12.【答案】1.76
【解析】解:设小刚的身高是x米.
2:2.2=1.6:x,
解得:x=1.76,
故小刚的身高是1.76米,
故答案为:1.76.
同一时间,同一地点测得物体与影子的比值相等,也就是两人的身高比等于影长比,据此解答.
本题考查了相似三角形的应用,解答此题的关键是,判断实际高度之比与影子之比相等,由此列出比例解决问题.
13.【答案】29
【解析】解:若将每个方格地砖的面积记为1,则图中地砖的总面积为9,其中阴影部分的面积为2,
所以该小球停留在黑色区域的概率是29.
故答案为:29.
若将每个方格地砖的面积记为1,则图中地砖的总面积为9,其中阴影部分的面积为2,再根据概率公式求解可得.
本题考查的是几何概率,用到的知识点为:几何概率=相应的面积与总面积之比.
14.【答案】1
【解析】解:如图,以水面AB所在直线为x轴,AB的中点O为坐标原点,建立平面直角坐标系,
由题意得:C为抛物线顶点且坐标为(0,2),A(−2,0),B(2,0),
可设抛物线解析式为y=ax2+2,
∴0=22×a+2即a=−12,
∴抛物线解析式为y=−12x2+2,
当水面宽度为2 6米时,即当x= 6,y=−12×( 6)2+2=−1,
∴水面下降的高度为1米,
故答案为:1.
如图建立平面直角坐标系,由题意得:C为抛物线顶点且坐标为(0,2),A(−2,0),B(2,0),求出抛物线解析式,然后把x= 6代入求解即可.
本题主要考查了二次函数的实际应用,解题的关键在于能够准确地建立坐标系进行求解.
15.【答案】18
【解析】解:如图,过点B作BF⊥x轴于点F.
∵AB//x轴,
∴△DBE∽△OCE,
∴DBOC=BECE=DEOE,
∵BECE=COAD=32,
∴DBOC=DEOE=BECE=COAD=32,
设OC=3a(a>0),DE=3b(b>0),则AD=2a,OE=2b,
∴DB3a=32,OD=DE+OE=5b,
∴DB=9a2,
∴AB=AD+DB=13a2,
∵S△ABC=12⋅AB⋅OD=12×13a2×5b=13,
∴ab=45,
∵S矩形ODBF=BD⋅OD=9a2⋅5b=45ab2=18,
又∵反比例函数图象在第一象限,
∴k=18,
故答案为:18.
如图,过点B作BF⊥x轴于点F,由AB//x轴,得△DBE∽△OCE,由相似三角形的性质综合题目已知条件得比例式:DBOC=DEOE=BECE=COAD=32,通过设参数a、b用a、b表示出三角形ABC的面积,从而求出参数ab的值,再利用矩形面积公式求出矩形ODBF的面积,即可求得k的值.
本题考查了相似三角形的判定与性质,反比例函数k的几何意义,利用相似三角形的性质,通过设参数把矩形面积和三角形ABC的面积互相联系起来是解决本题的关键.
16.【答案】(1)(2)(4)(5)
【解析】解:∵DE=DB,DF⊥BE,
∴BF=EF,
又∵DH=BH,
∴HF=12DE,HF//DE,
∵正方形ABCD中,∠DCB=90°,
∴HC=12DB,
∴HC=HF,
故(1),(5)正确,
∵∠DGC=∠BGF,∠DCG=∠GFB=90°,
∴∠CBE=∠CDG,
∵∠DCG=∠BCE=90°,DC=BC,
∴△DCG≌△BCE(AAS),
∴DG=BE,
∴DG=2EF,
故(2)正确;
∵∠DEF=∠CEB,∠DFE=∠BCE=90°,
∴△DFE∽△BCE,
∴DFBC=DEBE,
∵CD=BC,
∴BE⋅DF=CD⋅DE,
∵DE≠2CD,故(3)不正确;
∵H是对角线BD的中点,
∴S△DFH=S△BHF,
∴S△BDF=2S△DFH,
∵BF=FE,
∴S△BDF=S△EFD,
∴S△BDE=4S△DFH.
故(4)正确.
故答案为:(1)(2)(4)(5).
由等腰三角形的性质可得BF=EF,又DH=BH,由中位线定理可得HF=12DE,HF//DE,可得HF=HC,故(1),(5)正确,证明△DCG≌△BCE,可得DG=2EF,故(2)正确;证明△DFE∽△BCE,可得BE⋅DF=CD⋅DE,显然DE≠2CD,故(3)不正确;由S△DFH=S△BHF,S△BDF=S△EFD,可得S△BDE=4S△DFH.故(4)正确.
本题考查了正方形的性质,等腰三角形的性质,三角形中位线定理,直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定与性质等知识,熟练运用基本图形的性质是本题的关键.
17.【答案】解:|cos60°−32|+(sin30°)−1− 9tan45°
=|12−32|+(12)−1− 9×1
=|−1|+2− 9
=1+2−3
=0.
【解析】先计算特殊角的三角函数值,再计算绝对值、负整数指数幂、开方,最后计算加减.
此题考查了特殊角的三角函数、绝对值、负整数指数幂、开方等混合运算能力,关键是能对以上运算准确求值,并按正确顺序进行运算.
18.【答案】解:(1)x2−6x−18=0,
∴x2−6x=18,
∴x2−6x+9=27,
即(x−3)2=27,
∴x−3=±3 3,
解得:x1=3+3 3,x2=3−3 3;
(2)2(x−3)2=x2−9,
∴2(x−3)2−(x2−9)=0,
即2(x−3)2−(x+3)(x−3)=0,
∴(x−3)(2x−6−x−3)=0,
解得:x1=3,x2=9.
【解析】(1)利用配方法解答,即可求解;
(2)利用因式分解法解答,即可求解.
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.
19.【答案】14
【解析】解:(1)有四张分别标有数字−1,0,1,2的卡片,若从中随机抽取一张,则抽到0的概率是14,
故答案为:14
(2)画树状图如下:
共有12种等可能的结果,点P(m,n)在第一象限(横坐标、纵坐标均为正数)的结果有2种(1,2),(2,1).
∴点P(m,n)在第一象限的概率为212=16.
(1)根据题意,直接利用概率公式求解即可;
(2)根据画树状图法求概率即可求解.
本题考查了根据概率公式求概率,画树状图法求概率,第一象限的点的坐标特征,熟练掌握求概率的方法是解题的关键.
20.【答案】解:(1)如图所示,△AB1C1即为所求;
(2)如图,△A2B2C2即为所求;
(3)∵P(a,b)是△ABC边AB上任意一点,△A2B2C2与△ABC的相似比为2:1,
∴对应点P2的坐标为(−2a,−2b).
【解析】(1)根据旋转的性质即可画出图形;
(2)根据位似图形的性质,分别画出点A2、B2、C2即可;
(3)根据位似图形的性质,即可得出答案.
本题主要考查了作图−轴对称,位似变换,熟练掌握位似变换的性质是解题的关键.
21.【答案】解:作BF⊥DE于点F,BG⊥AE于点G,
∵CE⊥AE,
∴四边形BGEF为矩形,
∴BG=EF,BF=GE,
在Rt△ADE中,
∵tan∠ADE=DEAE,
∴DE=AE⋅tan∠ADE=15 3,
∵山坡AB的坡度i=1: 3,AB=10,
∴BG=5,AG=5 3,
∴EF=BG=5,BF=AG+AE=5 3+15,
∵∠CBF=45°
∴CF=BF=5 3+15,
∴CD=CF+EF−DE=20−10 3≈20−10×1.732=2.68≈2.7(m),
答:这块宣传牌CD的高度为2.7米.
【解析】首先作BF⊥DE于点F,BG⊥AE于点G,得出四边形BGEF为矩形,进而求出CF,EF,DE的长,进而得出答案.
此题主要考查了解直角三角形的应用,根据已知熟练掌握锐角三角函数关系得出CF的长是解题关键.
22.【答案】解:(1)∵A(1,6),B(3,n)在y=k2x的图象上,
∴将A(1,6)代入y=k2x,
则k2=6,
∴反比例函数的解析式是y=6x,
∴将B(3,n)代入y=k2x,
∴n=63=2;
(2)由图象得,当0
∴k1+b=63k1+b=2,
解得k1=−2b=8,
则一次函数的解析式是y=−2x+8,
设直线y=−2x+8与x轴相交于点C,
则C的坐标是(4,0),
∴S△AOB=S△AOC−S△BOC=12OC·yA−12OC·yB=8.
【解析】(1)把A的坐标代入反比例函数解析式即可求得k2的值,然后把x=3代入即可求得n的值;
(2)根据一次函数的图象即可直接求解;
(3)利用待定系数法求得一次函数的解析式,设直线与x轴相交于点C,然后根据S△AOB=S△AOC−S△BOC即可求解.
本题考查待定系数法求函数的解析式,以及一次函数与反比例函数综合.
23.【答案】解:(1)根据表格中的数据猜想y与x的函数关系是一次函数,
∴设y=kx+b,
将x=18,y=600;x=20,y=560代入y=kx+b,得18k+b=60020k+b=560,
解得k=−20b=960,
∴y=−20x+960,
经验证,x=22,y=520;x=24,y=480都满足上述函数关系式,
答:y与x的函数关系式为y=−20x+960(18≤x≤30);
(2)由题意,(x−18)(−20x+960)=4000,
整理得,x2−66x+1064=0,
解得,x1=28,x2=38(舍),
答:这天该农产品的售价为28元/千克;
(3)设该种农产品的当天获利为W元,
依题意得W=(x−18)(−20x+960)=−20x2+1320x−17280=−20(x−33)2+4500,
∵a=−20<0,18≤x≤30,
∴在对称轴x=33的左侧,W随x的增大而增大,
∴当x=30时,W取得最大值,最大值为(30−18)×(−20×30+960)=4320,
答:当销售单价为30元时,当天获得的利润最大,最大利润是4320元.
【解析】(1)根据表格中的数据猜想y与x的函数关系是一次函数,然后用待定系数法求函数解析式,再根据题意确定自变量的取值范围;
(2)根据“4000=每千克利润×销售量”可得方程,解方程取在自变量范围内的解;
(3)根据“利润=每千克利润×销售量”可得函数解析式,然后由函数性质可得函数的最大值.
本题主要考查二次函数的应用,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式及二次函数的性质.
24.【答案】(1)证明:如图1中,
证明:∵在正方形ABCD和正方形CEFG中,BC=CD,CG=CE,∠BCG=∠DCE=90°,
∴△BCG≌△DCE(SAS),
∴BG=DE,∠CBG=∠CDE,
∵∠CDE+∠DEC=90°,
∴∠HBE+∠BEH=90°,
∴∠BHE=90°,
∴BG⊥DE.
(2)①如图2中,在线段BG上截取BK=DH,连接CK.
由(1)可知,∠CBK=∠CDH,
∵BK=DH,BC=DC,
∴△BCK≌△DCH(SAS),
∴CK=CH,∠BCK=∠DCH,
∴∠KCH=∠BCD=90°,
∴△KCH是等腰直角三角形,
∴HK= 2CH,
∴BH−DH=BH−BK=KH= 2CH.
②如图3−1中,当D,H,E三点共线时∠DEC=45°,连接BD.
由(1)可知,BH=DE,且CE=CH=1,EH 2CH 2,
∵BC=3,
∴BD= 2BC=3 2,
设DH=x,则BH=DE=x+ 2,
在Rt△BDH中,∵BH2+DH2=BD2,
∴(x+ 2)2+x2=(3 2)2,
解得x=− 2+ 342或− 2− 342(舍弃).
如图3−2中,当D,H,E三点共线时∠DEC=45°,连接BD.
设DH=x,
∵BG=DH,
∴BH=DH−HG=x− 2,
在Rt△BDH中,∵BH2+DH2=BD2,
∴(x− 2)2+x2=(3 2)2,
解得x= 2+ 342或 2− 342(舍弃),
综上所述,满足条件的DH的值为 34+ 22或 34− 22.
【解析】(1)证明△BCG≌△DCE(SAS)可得结论.
(2)①如图2中,在线段BG上截取BK=DH,连接CK.证明△BCK≌△DCH(SAS),推出CK=CH,∠BCK=∠DCH,推出△KCH是等腰直角三角形,即可解决问题.
②分两种情形:如图3−1中,当D,H,E三点共线时∠DEC=45°,连接BD.如图3−2中,当D,H,E三点共线时∠DEC=45°,连接BD,分别求解即可解决问题.
本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
25.【答案】解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x−5)=a(x2−4x−5),即−5a=5,解得:a=−1,
故抛物线的表达式为:y=−x2+4x+5;
(2)将点B、C的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b得:5k+b=0b=5,解得:k=−1b=5,
故直线BC的表达式为:y=−x+5,
过点P作PH//y轴交BC于点H,
设点P(x,−x2+4x+5),则点H(x,−x+5),
S△BPC=12×PH×OB=52(−x2+4x+5+x−5)=12(x−52)2+1258,
故:当x=52时,S△BPC的最大值为1258;
(3)B、C、D为顶点的三角形与△ABC相似有两种情况,
△ABC∽△DCB或△ABC∽△BCD,
ABCD=BCBC或ABBC=BCCD,
其中,AB=6,BC=5 2,
解得:CD=6或253,
则点D(0,−1)或(0,−103);
(4)作E点轴的对称点E′(−2,9),作点F(3,8)关于x轴的对称点F′(3,−8),
连接E′、F′分别交x、y轴于点M、N,此时,四边形EFMN的周长最小,
将点E′、F′的坐标代入一次函数y=mx+n的表达式得:9=−2m+n−8=3m+n,解得:m=−175n=115,
故直线E′F′的表达式为:y=−175x+115,
令x=0,则y=115,令y=0,则x=1117,
即点N、M坐标分别为(0,115)、(1117,0).
【解析】(1)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x−5)=a(x2−4x−5),即−5a=5,解得:a=−1,即可求解;
(2)利用S△BPC=12×PH×OB=52(−x2+4x+5+x−5)=12(x−52)2+258,即可求解;
(3)B、C、D为顶点的三角形与△ABC相似有两种情况,分别求解即可;
(4)作E点轴的对称点E′(−2,9),作点F(2,9)关于x轴的对称点F′(3,−8),连接E′、F′分别交x、y轴于点M、N,此时,四边形EFMN的周长最小,即可求解.
本题为二次函数综合运用题,涉及到一次函数、对称点性质等知识点,其中(4),利用对称点性质求解是此类题目的一般解法,需要掌握.
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