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【人教版】九年级上期中数学试卷4 含答案
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这是一份【人教版】九年级上期中数学试卷4 含答案,共23页。试卷主要包含了选择题,填空题等内容,欢迎下载使用。
九年级(上)期中数学试卷
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分.每小题只有一个正确选项)
1.下列汽车标志中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.已知m是方程x2﹣x﹣2=0的一个根,则代数式m2﹣m+2的值等于( )
A.4 B.1 C.0 D.﹣1
3.已知点P关于x轴的对称点P1的坐标是(2,3),那么点P关于原点的对称点P2的坐标是( )
A.(﹣3,﹣2) B.(2,﹣3) C.(﹣2,﹣3) D.(﹣2,3)
4.抛物线y=(x+2)2﹣3可以由抛物线y=x2平移得到,则下列平移过程正确的是( )
A.先向左平移2个单位,再向上平移3个单位
B.先向左平移2个单位,再向下平移3个单位
C.先向右平移2个单位,再向下平移3个单位
D.先向右平移2个单位,再向上平移3个单位
5.已知关于x的一元二次方程(k﹣1)x2﹣2x+1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是( )
A.k<﹣2 B.k<2 C.k>2 D.k<2且k≠1
6.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,给出下列结论:①b2﹣4ac>0;②2a+b<0;③4a﹣2b+c=0;④a:b:c=﹣1:2:3.其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
7.一元二次方程x2﹣3x=0的根是 .
8.某药品原价每盒25元,为了响应国家解决老百姓看病贵的号召,经过连续两次降价,现在售价每盒16元,则该药品平均每次降价的百分率是 .
9.我们在教材中已经学习了:①等边三角形;②矩形;③平行四边形;④等腰三角形;⑤菱形.在以上五种几何图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是 .
10.二次函数y=ax2+bx+c和一次函数y=mx+n的图象如图所示,则ax2+bx+c≤mx+n时,x的取值范围是 .
11.方程x2﹣2x﹣k=0的一个实数根为3,则另一个根为 .
12.已知二次函数y=(x﹣1)2+4,若y随x的增大而减小,则x的取值范围是 .
13.已知抛物线y=x2﹣2(k+1)x+16的顶点在x轴上,则k的值是 .
14.如图,Rt△OAB的顶点A(﹣2,4)在抛物线y=ax2上,将Rt△OAB绕点O顺时针旋转90°,得到△OCD,边CD与该抛物线交于点P,则点P的坐标为 .
三、(本大题共4小题,每小题6分,共24分)
15.解方程:x(2x+3)=4x+6.
16.如图,已知:BC与CD重合,∠ABC=∠CDE=90°,△ABC≌△CDE,并且△CDE可由△ABC逆时针旋转而得到.请你利用尺规作出旋转中心O(保留作图痕迹,不写作法,注意最后用墨水笔加黑),并直接写出旋转角度是 .
17.如图:在平面直角坐标系中,网格中每一个小正方形的边长为1个单位长度;已知△ABC.
(1)作出△ABC以O为旋转中心,顺时针旋转90°的△A1B1C1,(只画出图形).
(2)作出△ABC关于原点O成中心对称的△A2B2C2,(只画出图形),写出B2和C2的坐标.
18.已知x1,x2是关于x的一元二次方程x2﹣6x+k=0的两个实数根,且x12x22﹣x1﹣x2=115.
(1)求k的值;
(2)求x12+x22+8的值.
四、(本大题共4小题,每小题8分,共32分)
19.如图,在直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+(2k﹣1)x+k+1的图象与x轴相交于O、A两点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B,使△AOB的面积等于6,求点B的坐标.
20.已知等腰△ABC的一边长a=3,另两边长b、c恰好是关于x的方程x2﹣(k+2)x+2k=0的两个根,求△ABC的周长.
21.如图,矩形ABCD的两边长AB=18cm,AD=4cm,点P、Q分别从A、B同时出发,P在边AB上沿AB方向以每秒2cm的速度匀速运动,Q在边BC上沿BC方向以每秒1cm的速度匀速运动,当一点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为x秒,△PBQ的面积为y(cm2).
(1)求y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)求△PBQ的面积的最大值.
22.在同一平面内,△ABC和△ABD如图①放置,其中AB=BD.
小明做了如下操作:
将△ABC绕着边AC的中点旋转180°得到△CEA,将△ABD绕着边AD的中点旋转180°得到△DFA,如图②,请完成下列问题:
(1)试猜想四边形ABDF是什么特殊四边形,并说明理由;
(2)连接EF,CD,如图③,求证:四边形CDEF是平行四边形.
五、(本大题共10分)
23.如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD构成,矩形的长BC为8m,宽AB为2m,以BC所在的直线为x轴,线段BC的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系(如图1),y轴是抛物线的对称轴,顶点E到坐标原点O的距离为6m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)现有一辆货运卡车,高4.4m,宽2.4m,它能通过该隧道吗?
(3)如果该隧道内设双向道(如图2),为了安全起见,在隧道正中间设有0.4m的隔离带,则该辆货运卡车还能通过隧道吗?
六、(本大题共12分)
24.如图,直线y=3x+3交x轴于A点,交y轴于B点,过A、B两点的抛物线交x轴于另一点C(3,0).
(1)求A、B的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)在抛物线的对称轴上求一点P,使得△PAB的周长最小,并求出最小值;
(4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ABQ是等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共6小题,每小题3分,共18分.每小题只有一个正确选项)
1.下列汽车标志中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【考点】中心对称图形;轴对称图形.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【解答】解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项错误;
B、既不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故本选项错误;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项错误;
D、是中心对称图形,也是轴对称图形,故本选项正确.
故选D.
【点评】本题考查中心对称图形和轴对称图形的知识,关键是掌握好中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,图形旋转180°后与原图重合.
2.已知m是方程x2﹣x﹣2=0的一个根,则代数式m2﹣m+2的值等于( )
A.4 B.1 C.0 D.﹣1
【考点】一元二次方程的解.
【分析】把x=m代入方程x2﹣x﹣2=0求出m2﹣m=2,代入求出即可.
【解答】解:把x=m代入方程x2﹣x﹣2=0得:
m2﹣m﹣2=0,
m2﹣m=2,
所以m2﹣m+2=2+2=4.
故选A.
【点评】本题考查了一元二次方程的解,求代数式的值的应用,能求出m2﹣m=2是解此题的关键.
3.已知点P关于x轴的对称点P1的坐标是(2,3),那么点P关于原点的对称点P2的坐标是( )
A.(﹣3,﹣2) B.(2,﹣3) C.(﹣2,﹣3) D.(﹣2,3)
【考点】关于原点对称的点的坐标;关于x轴、y轴对称的点的坐标.
【分析】平面直角坐标系中任意一点P(x,y),关于x轴的对称点的坐标是(x,﹣y),关于y轴的对称点的坐标是(﹣x,y),关于原点的对称点是(﹣x,﹣y).
【解答】解:∵点P关于x轴的对称点P1的坐标是(2,3),
∴点P的坐标是(2,﹣3).
∴点P关于原点的对称点P2的坐标是(﹣2,3).故选D.
【点评】考查了平面内两个点关于坐标轴对称和原点对称的坐标关系.
4.抛物线y=(x+2)2﹣3可以由抛物线y=x2平移得到,则下列平移过程正确的是( )
A.先向左平移2个单位,再向上平移3个单位
B.先向左平移2个单位,再向下平移3个单位
C.先向右平移2个单位,再向下平移3个单位
D.先向右平移2个单位,再向上平移3个单位
【考点】二次函数图象与几何变换.
【分析】根据“左加右减,上加下减”的原则进行解答即可.
【解答】解:抛物线y=x2向左平移2个单位可得到抛物线y=(x+2)2,
抛物线y=(x+2)2,再向下平移3个单位即可得到抛物线y=(x+2)2﹣3.
故平移过程为:先向左平移2个单位,再向下平移3个单位.
故选:B.
【点评】本题考查的是二次函数的图象与几何变换,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.
5.已知关于x的一元二次方程(k﹣1)x2﹣2x+1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是( )
A.k<﹣2 B.k<2 C.k>2 D.k<2且k≠1
【考点】根的判别式;一元二次方程的定义.
【专题】计算题;压轴题.
【分析】根据方程有两个不相等的实数根,得到根的判别式的值大于0列出关于k的不等式,求出不等式的解集即可得到k的范围.
【解答】解:根据题意得:△=b2﹣4ac=4﹣4(k﹣1)=8﹣4k>0,且k﹣1≠0,
解得:k<2,且k≠1.
故选:D.
【点评】此题考查了根的判别式,以及一元二次方程的定义,弄清题意是解本题的关键.
6.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,给出下列结论:①b2﹣4ac>0;②2a+b<0;③4a﹣2b+c=0;④a:b:c=﹣1:2:3.其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【考点】二次函数图象与系数的关系.
【专题】计算题.
【分析】由二次函数图象与x轴有两个交点,得到根的判别式大于0,可得出选项①正确;由二次函数的对称轴为直线x=1,利用对称轴公式列出关系式,化简后得到2a+b=0(i),选项②错误;由﹣2对应的函数值为负数,故将x=﹣2代入抛物线解析式,得到4a﹣2b+c小于0,选项③错误;由﹣1对应的函数值等于0,将x=﹣1代入抛物线解析式,得到a﹣b+c=0(ii),联立(i)(ii),用a表示出b及c,可得出a:b:c的比值为﹣1:2:3,选项④正确,即可得到正确的选项.
【解答】解:由二次函数图象与x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,选项①正确;
又对称轴为直线x=1,即﹣=1,
可得2a+b=0(i),选项②错误;
∵﹣2对应的函数值为负数,
∴当x=﹣2时,y=4a﹣2b+c<0,选项③错误;
∵﹣1对应的函数值为0,
∴当x=﹣1时,y=a﹣b+c=0(ii),
联立(i)(ii)可得:b=﹣2a,c=﹣3a,
∴a:b:c=a:(﹣2a):(﹣3a)=﹣1:2:3,选项④正确,
则正确的选项有:①④.
故选D
【点评】此题考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),a的符合由抛物线的开口方向决定;c的符合由抛物线与y轴交点的位置确定;b的符合由对称轴的位置与a的符合决定;抛物线与x轴的交点个数决定了根的判别式的符合,此外还有注意二次函数图象上的一些特殊点,比如1,﹣1或2对应函数值的正负.
二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
7.一元二次方程x2﹣3x=0的根是 x1=0,x2=3 .
【考点】解一元二次方程-因式分解法.
【专题】方程思想;因式分解.
【分析】首先利用提取公因式法分解因式,由此即可求出方程的解.
【解答】解:x2﹣3x=0,
x(x﹣3)=0,
∴x1=0,x2=3.
故答案为:x1=0,x2=3.
【点评】此题主要考查了因式分解法解一元二次方程,解题的关键会进行因式分解.
8.某药品原价每盒25元,为了响应国家解决老百姓看病贵的号召,经过连续两次降价,现在售价每盒16元,则该药品平均每次降价的百分率是 20% .
【考点】一元二次方程的应用.
【专题】增长率问题.
【分析】设该药品平均每次降价的百分率为x,根据降价后的价格=降价前的价格(1﹣降价的百分率),则第一次降价后的价格是25(1﹣x),第二次后的价格是25(1﹣x)2,据此即可列方程求解.
【解答】解:设该药品平均每次降价的百分率为x,
由题意可知经过连续两次降价,现在售价每盒16元,
故25(1﹣x)2=16,
解得x=0.2或1.8(不合题意,舍去),
故该药品平均每次降价的百分率为20%.
【点评】本题考查数量平均变化率问题.原来的数量(价格)为a,平均每次增长或降低的百分率为x的话,经过第一次调整,就调整到a(1±x),再经过第二次调整就是a(1±x)(1±x)=a(1±x)2.增长用“+”,下降用“﹣”.
9.我们在教材中已经学习了:①等边三角形;②矩形;③平行四边形;④等腰三角形;⑤菱形.在以上五种几何图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是 ②⑤ .
【考点】中心对称图形;轴对称图形.
【分析】根据中心对称图形以及轴对称图形的定义即可作出判断.
【解答】解:①等边三角形,是轴对称图形,不是中心对称图形,故选项错误;
②矩形,既是轴对称图形,又是中心对称图形,故选项正确;
③平行四边形,不是轴对称图形,是中心对称图形,故选项错误;
④等腰三角形,是轴对称图形,不是中心对称图形,故选项错误;
⑤菱形,既是轴对称图形,又是中心对称图形,故选项正确;
故答案为:②⑤.
【点评】本题主要考查了中心对称图形和轴对称图形的定义,正确理解定义是关键.
10.二次函数y=ax2+bx+c和一次函数y=mx+n的图象如图所示,则ax2+bx+c≤mx+n时,x的取值范围是 ﹣2≤x≤1 .
【考点】二次函数与不等式(组).
【分析】求关于x的不等式ax2+bx+c≤mx+n的解集,实质上就是根据图象找出函数y=ax2+bx+c的值小于或等于y=mx+n的值时x的取值范围,由两个函数图象的交点及图象的位置,可求范围.
【解答】解:依题意得求关于x的不等式ax2+bx+c≤mx+n的解集,
实质上就是根据图象找出函数y=ax2+bx+c的值小于或等于y=mx+n的值时x的取值范围,
由两个函数图象的交点及图象的位置可以得到此时x的取值范围是﹣2≤x≤1.
故填空答案:﹣2≤x≤1.
【点评】解答此题的关键是把解不等式的问题转化为比较函数值大小的问题,然后结合两个函数图象的交点坐标解答,本题锻炼了学生数形结合的思想方法.
11.方程x2﹣2x﹣k=0的一个实数根为3,则另一个根为 ﹣1 .
【考点】一元二次方程的解.
【分析】根据题意把3代入原方程求得k的值,然后把k的值代入原方程,从而解得原方程的两个根,即可求解.
【解答】解:∵方程x2﹣2x﹣k=0的一个实数根为3,
∴把3代入方程得:9﹣6﹣k=0,
∴k=3,
∴把k=3代入原方程得:x2﹣2x﹣3=0,
∴解得方程的两根分别为3和﹣1,
故答案为:﹣1.
【点评】本题主要考查了一元二次方程的解(根)的意义.解答本题的关键就是把3代入原方程求得k的值,然后再解得原方程的两个根.本题属于基础题比较简单.
12.已知二次函数y=(x﹣1)2+4,若y随x的增大而减小,则x的取值范围是 x≤1 .
【考点】二次函数的性质.
【分析】根据二次函数的解析式的二次项系数判定该函数图象的开口方向、根据顶点式方程确定其图象的顶点坐标,从而知该二次函数的单调区间.
【解答】解:∵二次函数的解析式的二次项系数是,
∴该二次函数的开口方向是向上;
又∵该二次函数的图象的顶点坐标是(1,4),
∴该二次函数图象在[﹣∞1m]上是减函数,即y随x的增大而减小;
即:当x≤1时,y随x的增大而减小,
故答案为:x≤1.
【点评】本题考查了二次函数图象的性质.解答该题时,须熟知二次函数的系数与图象的关系、二次函数的顶点式方程y=(k﹣h)x2﹣b中的h,b的意义.
13.已知抛物线y=x2﹣2(k+1)x+16的顶点在x轴上,则k的值是 3或﹣5 .
【考点】二次函数的性质.
【分析】抛物线y=ax2+bx+c的顶点纵坐标为,当抛物线的顶点在x轴上时,顶点纵坐标为0,解方程求k的值.
【解答】解:根据顶点纵坐标公式,
抛物线y=x2﹣2(k+1)x+16的顶点纵坐标为,
∵抛物线的顶点在x轴上时,
∴顶点纵坐标为0,即=0,
解得k=3或﹣5.
故本题答案为3或﹣5.
【点评】本题考查了二次函数的顶点坐标的运用.抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为(﹣,).
14.如图,Rt△OAB的顶点A(﹣2,4)在抛物线y=ax2上,将Rt△OAB绕点O顺时针旋转90°,得到△OCD,边CD与该抛物线交于点P,则点P的坐标为 (,2) .
【考点】二次函数图象上点的坐标特征;坐标与图形变化-旋转.
【分析】先根据待定系数法求得抛物线的解析式,然后根据题意求得D(0,2),且DC∥x轴,从而求得P的纵坐标为2,代入求得的解析式即可求得P的坐标.
【解答】解:∵Rt△OAB的顶点A(﹣2,4)在抛物线y=ax2上,
∴4=4a,解得a=1,
∴抛物线为y=x2,
∵点A(﹣2,4),
∴B(﹣2,0),
∴OB=2,
∵将Rt△OAB绕点O顺时针旋转90°,得到△OCD,
∴D点在y轴上,且OD=OB=2,
∴D(0,2),
∵DC⊥OD,
∴DC∥x轴,
∴P点的纵坐标为2,
代入y=x2,得2=x2,
解得x=±,
∴P(,2).
故答案为(,2).
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图象上点的坐标特征,根据题意求得P的纵坐标是解题的关键.
三、(本大题共4小题,每小题6分,共24分)
15.解方程:x(2x+3)=4x+6.
【考点】解一元二次方程-因式分解法.
【分析】先移项;然后提取公因式(2x+3)分解因式,利用因式分解法解方程.
【解答】解:x(2x+3)﹣2(2x+3)=0,
∴(2x+3)(x﹣2)=0,
∴2x+3=0或x﹣2=0,
∴x1=﹣,x2=2.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣﹣因式分解法.因式分解法解一元二次方程的思想就是把未知方程化成2个因式相乘等于0的形式,如(x﹣a)(x﹣b)=0的形式,这样就可直接得出方程的解为x﹣a=0或x﹣b=0,即x=a或x=b.注意“或”的数学含义,这里x1和x2就是“或”的关系,它表两个解中任意一个成立时方程成立,同时成立时,方程也成立.
16.如图,已知:BC与CD重合,∠ABC=∠CDE=90°,△ABC≌△CDE,并且△CDE可由△ABC逆时针旋转而得到.请你利用尺规作出旋转中心O(保留作图痕迹,不写作法,注意最后用墨水笔加黑),并直接写出旋转角度是 90° .
【考点】作图-旋转变换.
【专题】作图题.
【分析】分别作出AC,CE的垂直平分线进而得出其交点O,进而得出答案.
【解答】解:如图所示:旋转角度是90°.
故答案为:90°.
【点评】此题主要考查了旋转变换,得出旋转中心的位置是解题关键.
17.如图:在平面直角坐标系中,网格中每一个小正方形的边长为1个单位长度;已知△ABC.
(1)作出△ABC以O为旋转中心,顺时针旋转90°的△A1B1C1,(只画出图形).
(2)作出△ABC关于原点O成中心对称的△A2B2C2,(只画出图形),写出B2和C2的坐标.
【考点】作图-旋转变换.
【专题】作图题.
【分析】(1)根据网格结构找出点A、B、C以O为旋转中心顺时针旋转90°后的对应点A1、B1、C1的位置,然后顺次连接即可;
(2)根据网格结构找出点A、B、C关于原点O成中心对称的点A2、B2、C2的位置,然后顺次连接即可,再根据平面直角坐标系写出B2和C2的坐标.
【解答】解:(1)△A1B1C1如图所示;
(2)△A2B2C2如图所示,
B2(4,﹣1),C2(1,﹣2).
【点评】本题考查了利用旋转变换作图,熟练掌握网格结构准确找出对应点的位置是解题的关键.
18.已知x1,x2是关于x的一元二次方程x2﹣6x+k=0的两个实数根,且x12x22﹣x1﹣x2=115.
(1)求k的值;
(2)求x12+x22+8的值.
【考点】根与系数的关系;解一元二次方程-直接开平方法;根的判别式.
【专题】压轴题.
【分析】(1)方程有两个实数根,必须满足△=b2﹣4ac≥0,从而求出实数k的取值范围,再利用根与系数的关系,x12x22﹣x1﹣x2=115.即x12x22﹣(x1+x2)=115,即可得到关于k的方程,求出k的值.
(2)根据(1)即可求得x1+x2与x1x2的值,而x12+x22+8=(x1+x2)2﹣2x1x2+8即可求得式子的值.
【解答】解:(1)∵x1,x2是方程x2﹣6x+k=0的两个根,
∴x1+x2=6,x1x2=k,
∵x12x22﹣x1﹣x2=115,
∴k2﹣6=115,
解得k1=11,k2=﹣11,
当k1=11时,△=36﹣4k=36﹣44<0,
∴k1=11不合题意
当k2=﹣11时,△=36﹣4k=36+44>0,
∴k2=﹣11符合题意,
∴k的值为﹣11;
(2)∵x1+x2=6,x1x2=﹣11
∴x12+x22+8=(x1+x2)2﹣2x1x2+8=36+2×11+8=66.
【点评】总结:(1)一元二次方程根的情况与判别式△的关系:
①△>0⇔方程有两个不相等的实数根;
②△=0⇔方程有两个相等的实数根;
③△<0⇔方程没有实数根.
(2)根与系数的关系是:x1+x2=,x1x2=.
根据根与系数的关系把x12x22﹣x1﹣x2=115转化为关于k的方程,解得k的值是解决本题的关键.
四、(本大题共4小题,每小题8分,共32分)
19.如图,在直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+(2k﹣1)x+k+1的图象与x轴相交于O、A两点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B,使△AOB的面积等于6,求点B的坐标.
【考点】待定系数法求二次函数解析式;三角形的面积.
【分析】(1)直接把原点坐标代入y=x2+(2k﹣1)x+k+1求出k的值即可得到二次函数解析式;
(2)先确定A(3,0)和抛物线的对称轴,设B(x,x2﹣3x),再根据三角形面积公式得到•3•|x2﹣3x|=6,则x2﹣3x=4或x2﹣3x=﹣4,然后分别解方程求出x即可确定满足条件的B点坐标.
【解答】解:(1)把(0,0)代入得k+1=0,解得k=﹣1,
所以二次函数解析式为y=x2﹣3x;
(2)当y=0时,x2﹣3x=0,解得x1=0,x2=3,则A(3,0),
抛物线的对称轴为直线x=,
设B(x,x2﹣3x),
因为△AOB的面积等于6,
所以•3•|x2﹣3x|=6,
当x2﹣3x=4时,解得x1=﹣1,x2=4,则B点坐标为(4,4);
当x2﹣3x=﹣4时,方程无实数解.
所以点B的坐标为(4,4).
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.一般地,当已知抛物线上三点时,常选择一般式,用待定系数法列三元一次方程组来求解;当已知抛物线的顶点或对称轴时,常设其解析式为顶点式来求解;当已知抛物线与x轴有两个交点时,可选择设其解析式为交点式来求解.
20.已知等腰△ABC的一边长a=3,另两边长b、c恰好是关于x的方程x2﹣(k+2)x+2k=0的两个根,求△ABC的周长.
【考点】等腰三角形的性质;解一元二次方程-因式分解法.
【分析】先利用因式分解法求出两根:x1=2,x2=k.先分类讨论:若a=3为底边;若a=3为腰,分别确定b,c的值,求出三角形的周长.
【解答】解:x2﹣(k+2)x+2k=0
(x﹣2)(x﹣k)=0,
则x1=2,x2=k,
当b=c,
k=2,
则△ABC的周长=2+2+3=7,
当b=2,c=3或c=2,b=3
则k=3,
则△ABC的周长=2+3+3=8.
故△ABC的周长是7或8.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣因式分解法:先把方程右边变形为0,然后把方程左边进行因式分解,这样把一元二次方程转化为两个一元一次方程,再解一次方程可得到一元二次方程的解.也考查了解等腰三角形的性质.
21.如图,矩形ABCD的两边长AB=18cm,AD=4cm,点P、Q分别从A、B同时出发,P在边AB上沿AB方向以每秒2cm的速度匀速运动,Q在边BC上沿BC方向以每秒1cm的速度匀速运动,当一点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为x秒,△PBQ的面积为y(cm2).
(1)求y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)求△PBQ的面积的最大值.
【考点】矩形的性质;二次函数的最值.
【专题】动点型.
【分析】(1)分别表示出PB、BQ的长,然后根据三角形的面积公式列式整理即可得解;
(2)把函数关系式整理成顶点式解析式,然后根据二次函数的最值问题解答.
【解答】解:(1)∵S△PBQ=PB•BQ,PB=AB﹣AP=18﹣2x,BQ=x,
∴y=(18﹣2x)x,
即y=﹣x2+9x(0<x≤4);
(2)由(1)知:y=﹣x2+9x,
∴y=﹣(x﹣)2+,
∵当0<x≤时,y随x的增大而增大,
而0<x≤4,
∴当x=4时,y最大值=20,
即△PBQ的最大面积是20cm2.
【点评】本题考查了矩形的性质,二次函数的最值问题,根据题意表示出PB、BQ的长度是解题的关键.
22.在同一平面内,△ABC和△ABD如图①放置,其中AB=BD.
小明做了如下操作:
将△ABC绕着边AC的中点旋转180°得到△CEA,将△ABD绕着边AD的中点旋转180°得到△DFA,如图②,请完成下列问题:
(1)试猜想四边形ABDF是什么特殊四边形,并说明理由;
(2)连接EF,CD,如图③,求证:四边形CDEF是平行四边形.
【考点】旋转的性质;平行四边形的判定;菱形的判定.
【专题】几何综合题.
【分析】(1)根旋转的性质得AB=DF,BD=FA,由于AB=BD,所以AB=BD=DF=FA,则可根据菱形的判定方法得到四边形ABDF是菱形;
(2)由于四边形ABDF是菱形,则AB∥DF,且AB=DF,再根据旋转的性质易得四边形ABCE为平行四边形,根据平行四边形的性质得AB∥CE,且AB=CE,
所以CE∥FD,CE=FD,所以可判断四边形CDEF是平行四边形.
【解答】(1)解:四边形ABDF是菱形.理由如下:
∵△ABD绕着边AD的中点旋转180°得到△DFA,
∴AB=DF,BD=FA,
∵AB=BD,
∴AB=BD=DF=FA,
∴四边形ABDF是菱形;
(2)证明:∵四边形ABDF是菱形,
∴AB∥DF,且AB=DF,
∵△ABC绕着边AC的中点旋转180°得到△CEA,
∴AB=CE,BC=EA,
∴四边形ABCE为平行四边形,
∴AB∥CE,且AB=CE,
∴CE∥FD,CE=FD,
∴四边形CDEF是平行四边形.
【点评】本题考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等;对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角.也考查了平行四边形的判定和菱形的判定.
五、(本大题共10分)
23.如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD构成,矩形的长BC为8m,宽AB为2m,以BC所在的直线为x轴,线段BC的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系(如图1),y轴是抛物线的对称轴,顶点E到坐标原点O的距离为6m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)现有一辆货运卡车,高4.4m,宽2.4m,它能通过该隧道吗?
(3)如果该隧道内设双向道(如图2),为了安全起见,在隧道正中间设有0.4m的隔离带,则该辆货运卡车还能通过隧道吗?
【考点】二次函数的应用.
【分析】(1)抛物线的解析式为y=ax2+c,根据E点及D点的坐标由待定系数法就可以求出结论;
(2)当y=2.4时代入(1)的解析式求出x的值就求出结论;
(3)将(2)求出的宽度﹣0.4m后除以2的值与2.4比较就可以求出结论.
【解答】解:(1)∵OE为线段BC的中垂线,
∴OC=BC.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=8m,AB=CD=2m,
∴OC=4.
∴D(4,2,).E(0,6).
设抛物线的解析式为y=ax2+c,由题意,得
,
解得:,
∴y=﹣x2+6;
(2)由题意,得
当y=4.4时,4.4=﹣x2+6,
解得:x=±,
∴宽度为:>2.4,
∴它能通过该隧道;
(3)由题意,得
(﹣0.4)=﹣0.2>2.4,
∴该辆货运卡车还能通过隧道.
【点评】本题考查了运用待定系数法求二次函数的解析式的运用,由函数值求自变量的值的运用,解答时求出二次函数的解析式是关键.
六、(本大题共12分)
24.如图,直线y=3x+3交x轴于A点,交y轴于B点,过A、B两点的抛物线交x轴于另一点C(3,0).
(1)求A、B的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)在抛物线的对称轴上求一点P,使得△PAB的周长最小,并求出最小值;
(4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ABQ是等腰三角形?若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
【考点】二次函数综合题.
【专题】综合题;二次函数图象及其性质.
【分析】(1)对于直线y=3x+3,分别令x与y为0求出对应y与x的值,确定出A与B坐标即可;
(2)根据A,C坐标,设出抛物线解析式,将C坐标代入即可确定出解析式;
(3)连接BC,与抛物线对称轴交于点P,连接AP,此时△PAB的周长最小,并求出最小值即可;
(4)在抛物线的对称轴上存在点Q,使△ABQ是等腰三角形,分四种情况考虑,求出满足题意Q坐标即可.
【解答】解:(1)对于直线y=3x+3,
令x=0,得到y=3;令y=0,得到x=﹣1,
则A(﹣1,0),B(0,3);
(2)由A(﹣1,0),C(3,0),设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
把B(0,3)代入得:3=﹣3a,即a=﹣1,
则抛物线解析式为y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3;
(3)连接BC,与抛物线对称轴交于点P,连接AP,由对称性得AP=CP,如图1所示,此时△ABP周长最小,
由抛物线解析式y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,得到对称轴为直线x=1,
设直线BC解析式为y=mx+n,
将B(0,3),C(3,0)代入得:,
解得:m=﹣1,n=3,即直线BC解析式为y=﹣x+3,
联立得:,
解得:,即P(1,2),
根据两点间的距离公式得:AB==,BC==3,
则P(1,2),周长为AB+BP+AP=AB+BP+PC=AB+BC=3+;
(4)在抛物线的对称轴上存在点Q,使△ABQ是等腰三角形,
如图2所示,分四种情况考虑:
当AB=AQ1==时,
在Rt△AQ1Q3中,AQ3=2,AQ1=,
根据勾股定理得:Q1Q3==,此时Q1(1,);
由对称性可得Q2(1,);
当AB=BQ3时,可得OQ3=OA=1,此时Q3(1,0);
当AQ4=BQ4时,Q4为线段AB垂直平分线与对称轴的交点,
∵A(﹣1,0),B(0,3),
∴直线AB斜率为=3,中点坐标为(﹣,),
∴线段AB垂直平分线方程为y﹣=﹣(x+),
令x=1,得到y=1,此时Q4(1,1),
综上,Q的坐标为(1,)或(1,﹣)或(1,0)或(1,1).
【点评】此题属于二次函数综合题,涉及的知识有:坐标与图形性质,待定系数法确定二次函数解析式,待定系数法确定一次函数解析式,一次函数与坐标轴的交点,等腰三角形的性质,线段垂直平分线定理,勾股定理,以及对称的性质,熟练掌握性质及定理是解本题的关键.
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