2023年辽宁省各市中考数学试题真题汇编——函数(含答案)
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这是一份2023年辽宁省各市中考数学试题真题汇编——函数(含答案),共58页。试卷主要包含了的图象经过B,C两点等内容,欢迎下载使用。
函数(真题汇编)2023年辽宁省各市中考数学试题全解析版
一.选择题(共8小题);
1.(2023•沈阳)已知一次函数y=kx+b的图象如图所示,则k,b的取值范围是( )
A.k>0,b>0 B.k>0,b<0 C.k<0,b>0 D.k<0,b<0
2.(2023•沈阳)二次函数y=﹣(x+1)2+2图象的顶点所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(2023•大连)已知蓄电池两端电压U为定值,电流I与R成反比例函数关系.当I=4A时,R=10Ω,则当I=5A时R的值为( )
A.6Ω B.8Ω C.10Ω D.12Ω
4.(2023•大连)已知抛物线y=x2﹣2x﹣1,则当0≤x≤3时,函数的最大值为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.2
5.(2023•锦州)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,在△DEF中,DE=DF=5,EF=8,BC与EF在同一条直线上,点C与点E重合.△ABC以每秒1个单位长度的速度沿线段EF所在直线向右匀速运动,当点B运动到点F时,△ABC停止运动.设运动时间为t秒,△ABC与△DEF重叠部分的面积为S,则下列图象能大致反映S与t之间函数关系的是( )
A. B.
C. D.
6.(2023•营口)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0)和点B(1,0),与y轴交于点C.下列说法:①abc<0;②抛物线的对称轴为直线x=﹣1;③当﹣3<x<0时,ax2+bx+c>0;④当x>1时,y随x的增大而增大;⑤am2+bm≤a﹣b(m为任意实数),其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.(2023•辽宁)如图,∠MAN=60°,在射线AM,AN上分别截取AC=AB=6,连接BC,∠MAN的平分线交BC于点D,点E为线段AB上的动点,作EF⊥AM交AM于点F,作EG∥AM交射线AD于点G,过点G作GH⊥AM于点H,点E沿AB方向运动,当点E与点B重合时停止运动.设点E运动的路程为x,四边形EFHG与△ABC重叠部分的面积为S,则能大致反映S与x之间函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
8.(2023•辽宁)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=3cm.动点P从点A出发,以1cm/s的速度沿射线AB匀速运动,到点B停止运动,同时动点Q从点A出发,以cm/s的速度沿射线AC匀速运动.当点P停止运动时,点Q也随之停止运动.在PQ的右侧以PQ为边作菱形PQMN,点N在射线AB上.设点P的运动时间为x(s),菱形PQMN与△ABC 的重叠部分的面积为y(cm2),则能大致反映y与x之间函数关系的图象是( )
A.
B.
C.
D.
二.填空题(共7小题)
9.(2023•锦州)如图,在平面直角坐标系中,△AOC的边OA在y轴上,点C在第一象限内,点B为AC的中点,反比例函数y=(x>0)的图象经过B,C两点.若△AOC的面积是6,则k的值为 .
10.(2023•锦州)如图,在平面直角坐标系中,四边形A1B1B2C1,A2B2B3C2,A3B3B4C3,A4B4B5C4,…都是平行四边形,顶点B1,B2,B3,B4,B5…都在x轴上,顶点C1,C2,C3,C4,…都在正比例函数y=x(x≥0)的图象上,且B2C1=2A2C1,B3C2=2A3C2,B4C3=2A4C3,…,连接A1B2,A2B3,A3B4,A4B5,…,分别交射线OC1于点O1,O2,O3,O4,…,连接O1A2,O2A3,O3A4,…,得到△O1A2B2,△O2A3B3,△O3A4A4,…若B1(2,0),B2(3,0),A1(3,1),则△O2023A2024B2024的面积为 .
11.(2023•辽宁)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,2),将线段AO绕点A逆时针旋转120°,得到线段AB,连接OB,点B恰好落在反比例函数y=(x>0)的图象上,则k的值是 .
12.(2023•沈阳)若点A(﹣2,y1)和点B(﹣1,y2)都在反比例函数y=的图象上,则y1 y2.(用“<”“>”或“=”填空)
13.(2023•沈阳)如图,王叔叔想用长为60m的栅栏,再借助房屋的外墙围成一个矩形羊圈ABCD,已知房屋外墙足够长,当矩形ABCD的边AB= m时,羊圈的面积最大.
14.(2023•大连)如图,在数轴上,OB=1,过O作直线l⊥OB于点O,在直线l上截取OA=2,且A在OC上方.连接AB,以点B为圆心,AB为半径作弧交直线OB于点C,则C点的横坐标为 .
15.(2023•辽宁)如图,矩形ABCD的边AB平行于x轴,反比例函数y=(x>0)的图象经过点B,D,对角线CA的延长线经过原点O,且AC=2AO,若矩形ABCD的面积是8,则k的值为 .
三.解答题(共13小题)
16.(2023•辽宁)电商平台销售某款儿童组装玩具,进价为每件100元,在销售过程中发现,每周的销售量y(件)与每件玩具售价x(元)之间满足一次函数关系(其中100≤x≤160,且x为整数),当每件玩具售价为120元时,每周的销量为80件;当每件玩具售价为140元时,每周的销量为40件.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当每件玩具售价为多少元时,电商平台每周销售这款玩具所获的利润最大?最大周利润是多少元?
17.(2023•营口)某大型超市购进一款热销的消毒洗衣液,由于原材料价格上涨,今年每瓶洗衣液的进价比去年每瓶洗衣液的进价上涨4元,今年用1440元购进这款洗衣液的数量与去年用1200元购进这款洗衣液的数量相同,当每瓶洗衣液的现售价为36元时,每周可卖出600瓶,为了能薄利多销,该超市决定降价销售,经市场调查发现,这种洗衣液的售价每降价1元,每周的销量可增加100瓶,规定这种消毒洗衣液每瓶的售价不低于进价.
(1)求今年这款消毒洗衣液每瓶进价是多少元;
(2)当这款消毒洗衣液每瓶的售价定为多少元时,这款洗衣液每周的销售利润最大?最大利润是多少元?
18.(2023•辽宁)商店出售某品牌护眼灯,每台进价为40元,在销售过程中发现,月销量y(台)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,规定销售单价不低于进价,且不高于进价的2倍,其部分对应数据如下表所示:
销售单价x(元)
…
50
60
70
…
月销量y(台)
…
90
80
70
…
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当护眼灯销售单价定为多少元时,商店每月出售这种护眼灯所获的利润最大?最大月利润为多少元?
19.(2023•锦州)端午节前夕,某批发部购入一批进价为8元/袋的粽子,销售过程中发现:日销量y(袋)与售价x(元/袋)满足如图所示的一次函数关系.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)每袋粽子的售价定为多少元时,所获日销售利润最大,最大日销售利润是多少元?
20.(2023•大连)如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x与直线BC相交于点A.P(t,0)为线段OB上一动点(不与点B重合),过点P作PD⊥x轴交直线BC于点D,△OAB与△DPB的重叠面积为S,S关于t的函数图象如图2所示.
(1)OB的长为 ;△OAB的面积为 ;
(2)求S关于t的函数解析式,并直接写出自变量t的取值范围.
21.(2023•辽宁)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和点B(4,0),与y轴交于点C(0,4),点E在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E在第一象限内,过点E作EF∥y轴,交BC于点F,作EH∥x轴,交抛物线于点H,点H在点E的左侧,以线段EF,EH为邻边作矩形EFGH,当矩形EFGH的周长为11时,求线段EH的长;
(3)点M在直线AC上,点N在平面内,当四边形OENM是正方形时,请直接写出点N的坐标.
22.(2023•锦州)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于点A(﹣1,0)和B,交y轴于点C(0,3),顶点为D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点E在第一象限内对称轴右侧的抛物线上,四边形ODEB的面积为7,求点E的坐标;
(3)在(2)的条件下,若点F是对称轴上一点,点H是坐标平面内一点,在对称轴右侧的抛物线上是否存在点G,使以点E,F,G,H为顶点的四边形是菱形,且∠EFG=60°,如果存在,请直接写出点G的坐标;如果不存在,请说明理由.
23.(2023•沈阳)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+b的图象交x轴于点A(8,0),交y轴于点B.直线y=x﹣与y轴交于点D,与直线AB交于点C(6,a).点M是线段BC上的一个动点(点M不与点C重合),过点M作x轴的垂线交直线CD于点N.设点M的横坐标为m.
(1)求a的值和直线AB的函数表达式;
(2)以线段MN,MC为邻边作▱MNQC,直线QC与x轴交于点E.
①当0≤m<时,设线段EQ的长度为l,求l与m之间的关系式;
②连接OQ,AQ,当△AOQ的面积为3时,请直接写出m的值.
24.(2023•营口)如图,点A在反比例函数y=(x>0)的图象上,AB⊥y轴于点B,tan∠AOB=,AB=2.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)点C在这个反比例函数图象上,连接AC并延长交x轴于点D,且∠ADO=45°,求点C的坐标.
25.(2023•辽宁)抛物线y=ax2+x+c与x轴交于点A和点B(3,0),与y轴交于点C(0,4),点P为第一象限内抛物线上的动点,过点P作PE⊥x轴于点E,交BC于点F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,当△BEF的周长是线段PF长度的2倍时,求点P的坐标;
(3)如图2,当点P运动到抛物线顶点时,点Q是y轴上的动点,连接BQ,过点B作直线l⊥BQ,连接QF并延长交直线l于点M,当BQ=BM时,请直接写出点Q的坐标.
26.(2023•沈阳)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A(0,2),与x轴的交点为点B(,0)和点C.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)点E,G在y轴正半轴上,OG=2OE,点D在线段OC上,OD=OE.以线段OD,OE为邻边作矩形ODFE,连接GD,设OE=a.
①连接FC,当△GOD与△FDC相似时,求a的值;
②当点D与点C重合时,将线段GD绕点G按逆时针方向旋转60°后得到线段GH,连接FH,FG,将△GFH绕点F按顺时针方向旋转α(0°<α≤180°)后得到△G′FH′,点G,H的对应点分别为G′、H′,连接DE.当△G′FH′的边与线段DE垂直时,请直接写出点H′的横坐标.
27.(2023•大连)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C1:y=x2上有两点A、B,其中点A的横坐标为﹣2,点B的横坐标为1,抛物线C2:y=﹣x2+bx+c过点A、B.过A作AC∥x轴交抛物线C1另一点为点C.以AC、AC长为边向上构造矩形ACDE.
(1)求抛物线C2的解析式;
(2)将矩形ACDE向左平移m个单位,向下平移n个单位得到矩形A′C′D′E′,点C的对应点C′落在抛物线C1上.
①求n关于m的函数关系式,并直接写出自变量m的取值范围;
②直线A′E′交抛物线C1于点P,交抛物线C2于点Q.当点E′为线段PQ的中点时,求m的值;
③抛物线C2与边E′D′、A′C′分别相交于点M、N,点M、N在抛物线C2的对称轴同侧,当MN=时,求点C′的坐标.
28.(2023•营口)如图,抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D(3,0),过点B作直线l⊥x轴,过点D作DE⊥CD,交直线l于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点P为第三象限内抛物线上的点,连接CE和BP交于点Q,当=时,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,连接AC,在直线BP上是否存在点F,使得∠DEF=∠ACD+∠BED?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
函数(真题汇编)2023年辽宁省各市中考数学试题全解析版
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2023•沈阳)已知一次函数y=kx+b的图象如图所示,则k,b的取值范围是( )
A.k>0,b>0 B.k>0,b<0 C.k<0,b>0 D.k<0,b<0
【答案】B
【解答】解:由图可知该一次函数图象经过第一、三、四象限,
则k>0,b<0.
故答案为B.
2.(2023•沈阳)二次函数y=﹣(x+1)2+2图象的顶点所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【解答】解:∵y=﹣(x+1)2+2,
∴顶点坐标为(﹣1,2),
∴顶点在第二象限.
故选:B.
3.(2023•大连)已知蓄电池两端电压U为定值,电流I与R成反比例函数关系.当I=4A时,R=10Ω,则当I=5A时R的值为( )
A.6Ω B.8Ω C.10Ω D.12Ω
【答案】B
【解答】解:设I=,则U=IR=40,
∴R===8,
故选:B.
4.(2023•大连)已知抛物线y=x2﹣2x﹣1,则当0≤x≤3时,函数的最大值为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.2
【答案】D
【解答】解:∵y=x2﹣2x﹣1=(x﹣1)2﹣2,
∴对称轴为直线x=1,
∵a=1>0,
∴抛物线的开口向上,
∴当0≤x<1时,y随x的增大而减小,
∴当x=0时,y=﹣1,
当1≤x≤3时,y随x的增大而增大,
∴当x=3时,y=9﹣6﹣1=2,
∴当0≤x≤3时,函数的最大值为2,
故选:D.
5.(2023•锦州)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,在△DEF中,DE=DF=5,EF=8,BC与EF在同一条直线上,点C与点E重合.△ABC以每秒1个单位长度的速度沿线段EF所在直线向右匀速运动,当点B运动到点F时,△ABC停止运动.设运动时间为t秒,△ABC与△DEF重叠部分的面积为S,则下列图象能大致反映S与t之间函数关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:过点D作DH⊥CB于H,
∵DE=DF=5,EF=8,
∴EH=FH=EF=4,
∴DH==3,
当0≤t<4时,
如图,重叠部分为△EPQ,此时EQ=t,PQ∥DH,
∴△EPQ∽△EDH,
∴,即,
∴PQ=t,
∴S==2,
当4≤t<8时,
如图,重叠部分为四边形POC′B′,此时BB′=CC′=t,PB∥DE.
∴B′F=BC+CF﹣BB′=12﹣t,FC=8﹣t,
∵PB∥DE,
∴△PBF∽△DCF,
∴,
又S△DCF=,
∴,
∵DH⊥BC.∠AB′C′=90°,
∴AC′∥DH,
∴△C′QF∽△HFD.
∴,即,
∴,
∴S=S△PB′F﹣S△C′QF==,
当8≤t≤12时
如图,重叠部分为四边形△PFB′,此时BB′=CC′=t,PB′∥DE.
∴B′F=BC+CF﹣BB′=12﹣t,
∵PB′∥DE.
∴△PB′F∽△DCF,
∴,即,
∴,S=S△PB′F=,
综上,
∴符合题意的函数图象是选项A.
故选:A.
6.(2023•营口)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0)和点B(1,0),与y轴交于点C.下列说法:①abc<0;②抛物线的对称轴为直线x=﹣1;③当﹣3<x<0时,ax2+bx+c>0;④当x>1时,y随x的增大而增大;⑤am2+bm≤a﹣b(m为任意实数),其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解答】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣3,0)和点B(1,0),
∴对称轴为直线x==﹣1,故②正确;
∴﹣=﹣1,
∴b=2a<0,
∵与y轴的交点在正半轴上,
∴c>0,
∴abc>0,故①错误;
由图象可知,当﹣3<x<0时,y>0,
∴当﹣3<x<0时,ax2+bx+c>0,故③正确;
由图象可知,当x>1时,y随x的增大而减小,故④错误;
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,
∴当x=﹣1时,函数有最大值,
∴当m为任意实数时,am2+bm+c≤a﹣b+c,
∴am2+bm≤a﹣b,故⑤正确;
综上所述,结论正确的是②③⑤共3个.
故选:C.
7.(2023•辽宁)如图,∠MAN=60°,在射线AM,AN上分别截取AC=AB=6,连接BC,∠MAN的平分线交BC于点D,点E为线段AB上的动点,作EF⊥AM交AM于点F,作EG∥AM交射线AD于点G,过点G作GH⊥AM于点H,点E沿AB方向运动,当点E与点B重合时停止运动.设点E运动的路程为x,四边形EFHG与△ABC重叠部分的面积为S,则能大致反映S与x之间函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:∵∠MAN=60°,AC=AB=6,
∴△ABC是边长为6的正三角形,
∵AD平分∠MAN,
∴∠MAD=∠NAD=30°,AD⊥BC,CD=DB=3,
①当矩形EFHG全部在△ABC之中,即由图1到图2,此时0<x≤3,
∵EG∥AC,
∴∠NAD=∠AGE=30°,
∴AE=EG=x,
在Rt△AEF中,AE=x,∠EAF=60°,
∴EF=AE=x,
∴S=x2;
②图3时,AE+AF=AC,即x+x=6,解得x=4,由图2到图3,此时3<x≤4,
如图4,由题意可知△EQB是正三角形,
∴EQ=EB=BQ=6﹣x,
∴GQ=x﹣(6﹣x)=2x﹣6,
∴S=S矩形EFHG﹣S△PQG
=x2﹣×(2x﹣6)2
=﹣x2+12x﹣18,
③图6时,x=6,由图3到图6,此时4<x≤6,
如图5,由题意可知△EKB是正三角形,
∴EK=EB=BK=6﹣x,FC=AC﹣AF=6﹣x,EF=x,
∴S=S梯形EFCK
=(6﹣x+6﹣x)×x
=﹣x2+3x,
综上所述,S与x的函数关系式为S=,
因此三段函数的都是二次函数关系,其中第1段是开口向上,第2段、第3段是开口向下的抛物线,
故选:A.
8.(2023•辽宁)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=3cm.动点P从点A出发,以1cm/s的速度沿射线AB匀速运动,到点B停止运动,同时动点Q从点A出发,以cm/s的速度沿射线AC匀速运动.当点P停止运动时,点Q也随之停止运动.在PQ的右侧以PQ为边作菱形PQMN,点N在射线AB上.设点P的运动时间为x(s),菱形PQMN与△ABC 的重叠部分的面积为y(cm2),则能大致反映y与x之间函数关系的图象是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解答】解:作PD⊥AC于点D,作QE⊥AB于点E,
由题意得AP=x,AQ=x,
∴AD=AP•cos30°=x,
∴AD=DQ=AQ,
∴PD是线段AQ的垂直平分线,
∴∠PQA=∠A=30°,
∴∠QPE=60°,PQ=AP=x,
∴QE=AQ=x,PQ=PN=MN=QM=x,
当点M运动到直线BC上时,
此时,△BMN是等边三角形,
∴AP=PN=BN=AB=1,x=1;
当点Q、N运动到与点C,B重合时,
∴AP=PN=AB=,x=;
当点P运动到与点B重合时,
∴AP=AB=3,x=3;
∴当0<x≤1时,y=x•x=x2,
当1<x≤时,如图,作FG⊥AB于点G,交QM于点R,
则BN=FN=FB=3﹣2x,FM=MS=FS=3x﹣3,FR=(3x﹣3),
∴y=x2﹣(3x﹣3)•(3x﹣3)=﹣x2+x﹣,
当<x<3时,如图,作HI⊥AB于点I,
则BP=PH=HB=3﹣x,HI=(3﹣x),
∴y=•(3﹣x)•(3﹣x)=x2﹣x+,
综上,y与x之间函数关系的图象分为三段,当0<x≤1时,是开口向上的一段抛物线,当1<x≤时,是开口向下的一段抛物线,当<x<3时,是开口向上的一段抛物线,
只有选项A符合题意,
故选:A.
二.填空题(共7小题)
9.(2023•锦州)如图,在平面直角坐标系中,△AOC的边OA在y轴上,点C在第一象限内,点B为AC的中点,反比例函数y=(x>0)的图象经过B,C两点.若△AOC的面积是6,则k的值为 4 .
【答案】4.
【解答】解:过点C作CD⊥y轴于点D,如图:
设点C的坐标为(a,b),点A的坐标为(0,c),
∴CD=a,OA=c,
∵△AOC的面积是6,
∴,
∴ac=12,
∵点C(a,b)在反比例函数(x>0)的图象上,
∴k=ab,
∵点B为AC的中点,
∴点,
∵点B在反比例函数(x>0)的图象上,
∴,
即:4k=a(b+c),
∴4k=ab+ac,
将ab=k,ac=12代入上式得:k=4.
故答案为:4.
10.(2023•锦州)如图,在平面直角坐标系中,四边形A1B1B2C1,A2B2B3C2,A3B3B4C3,A4B4B5C4,…都是平行四边形,顶点B1,B2,B3,B4,B5…都在x轴上,顶点C1,C2,C3,C4,…都在正比例函数y=x(x≥0)的图象上,且B2C1=2A2C1,B3C2=2A3C2,B4C3=2A4C3,…,连接A1B2,A2B3,A3B4,A4B5,…,分别交射线OC1于点O1,O2,O3,O4,…,连接O1A2,O2A3,O3A4,…,得到△O1A2B2,△O2A3B3,△O3A4A4,…若B1(2,0),B2(3,0),A1(3,1),则△O2023A2024B2024的面积为 .
【答案】.
【解答】解:∵B2(3,0),A1(3,1)
∴O1(3,),A1B2⊥x轴,
同理可得:A2B3⊥x轴,A3B4⊥x轴,
可得:△A1B1B2∽△A2B2B3,
∴,
∵A1B1=B2C1,
∴,
∴B2B3=,
∴=O1B2•B2B3=,
可得:△O2A3B3∽△O1A2B2,
∴S_△O2A3B3:=(A3B3:A2B2)2,
∴=()2,
......
S_△O2023A2024B2024=()2023﹣1=,
故答案为:.
11.(2023•辽宁)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,2),将线段AO绕点A逆时针旋转120°,得到线段AB,连接OB,点B恰好落在反比例函数y=(x>0)的图象上,则k的值是 .
【答案】.
【解答】解:过点B作BC⊥y轴于点C,
由旋转的性质得,AO=AB,∠OAB=120°,
∵点A的坐标为(0,2),
∴AO=2,
∴AB=2,
∵∠OAB=120°,
∴∠BAC=180°﹣∠OAB=180°﹣120°=60°,
∴∠ABC=90°﹣∠BAC=30°,
∴,
由勾股定理得,
∴OC=AO+AC=2+1=3,
∴点B的坐标为,
∵点B恰好落在反比例函数(x>0)的图象上,
∴,
故答案为:.
12.(2023•沈阳)若点A(﹣2,y1)和点B(﹣1,y2)都在反比例函数y=的图象上,则y1 > y2.(用“<”“>”或“=”填空)
【答案】>.
【解答】解:令x=﹣2,
则,
令x=﹣1,
则,
∵﹣1>﹣2,
∴y1>y2,
故答案为:>.
13.(2023•沈阳)如图,王叔叔想用长为60m的栅栏,再借助房屋的外墙围成一个矩形羊圈ABCD,已知房屋外墙足够长,当矩形ABCD的边AB= 15 m时,羊圈的面积最大.
【答案】15.
【解答】解:设AB为xm,面积为Sm2,
由题意可得:S=x(60﹣2x)=﹣2(x﹣15)2+450,
∴当x=15时,S取得最大值,
即AB=15m时,羊圈的面积最大,
故答案为:15.
14.(2023•大连)如图,在数轴上,OB=1,过O作直线l⊥OB于点O,在直线l上截取OA=2,且A在OC上方.连接AB,以点B为圆心,AB为半径作弧交直线OB于点C,则C点的横坐标为 1+ .
【答案】1+,
【解答】解:∵OA⊥OB,
∴∠AOB=90°,
在Rt△AOB中,AB===,
∵以点B为圆心,AB为半径作弧交直线OB于点C,
∴AB=BC=,
∴OC=OB+BC=1+,
∴点C的横坐标为1+.
故答案为:1+,
15.(2023•辽宁)如图,矩形ABCD的边AB平行于x轴,反比例函数y=(x>0)的图象经过点B,D,对角线CA的延长线经过原点O,且AC=2AO,若矩形ABCD的面积是8,则k的值为 6 .
【答案】6.
【解答】解:如图,延长CD交y轴于E,连接OD,
∵矩形ABCD的面积是8,
∴S△ADC=4,
∵AC=2AO,
∴S△ADO=2,
∵AD∥OE,
∴△ACD∽△OCE,
∴AD:OE=AC:OC=2:3,
∴S△ODE=3,
由几何意义得,=3,
∵k>0,
∴k=6,
故答案为:6.
三.解答题(共13小题)
16.(2023•辽宁)电商平台销售某款儿童组装玩具,进价为每件100元,在销售过程中发现,每周的销售量y(件)与每件玩具售价x(元)之间满足一次函数关系(其中100≤x≤160,且x为整数),当每件玩具售价为120元时,每周的销量为80件;当每件玩具售价为140元时,每周的销量为40件.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当每件玩具售价为多少元时,电商平台每周销售这款玩具所获的利润最大?最大周利润是多少元?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b,
∵当每件玩具售价为120元时,每周的销量为80件;当每件玩具售价为140元时,每周的销量为40件,
∴,
解得,
即y与x之间的函数关系式为y=﹣2x+320;
(2)设利润为w元,
由题意可得:w=(x﹣100)(﹣2x+320)=﹣2(x﹣130)2+1800,
∴当x=130时,w取得最大值,此时w=1800,
答:当每件玩具售价为130元时,电商平台每周销售这款玩具所获的利润最大,最大周利润是1800元.
17.(2023•营口)某大型超市购进一款热销的消毒洗衣液,由于原材料价格上涨,今年每瓶洗衣液的进价比去年每瓶洗衣液的进价上涨4元,今年用1440元购进这款洗衣液的数量与去年用1200元购进这款洗衣液的数量相同,当每瓶洗衣液的现售价为36元时,每周可卖出600瓶,为了能薄利多销,该超市决定降价销售,经市场调查发现,这种洗衣液的售价每降价1元,每周的销量可增加100瓶,规定这种消毒洗衣液每瓶的售价不低于进价.
(1)求今年这款消毒洗衣液每瓶进价是多少元;
(2)当这款消毒洗衣液每瓶的售价定为多少元时,这款洗衣液每周的销售利润最大?最大利润是多少元?
【答案】(1)今年这款消毒洗衣液每瓶进价是24元;
(2)当这款消毒洗衣液每瓶的售价定为33元时,这款洗衣液每周的销售利润最大,最大利润是8100元.
【解答】解:(1)设今年这款消毒洗衣液每瓶进价是m元,
根据题意得:=,
解得m=24,
经检验,m=24是原方程的解,也符合题意,
∴今年这款消毒洗衣液每瓶进价是24元;
(2)设消毒洗衣液每瓶的售价为x元,每周的销售利润为w元,
根据题意得w=(x﹣24)[600+100(36﹣x)]=﹣100x2+6600x﹣100800=﹣100(x﹣33)2+8100,
∵﹣100<0,
∴当x=33时,w取最大值8100,
∴当这款消毒洗衣液每瓶的售价定为33元时,这款洗衣液每周的销售利润最大,最大利润是8100元.
18.(2023•辽宁)商店出售某品牌护眼灯,每台进价为40元,在销售过程中发现,月销量y(台)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,规定销售单价不低于进价,且不高于进价的2倍,其部分对应数据如下表所示:
销售单价x(元)
…
50
60
70
…
月销量y(台)
…
90
80
70
…
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当护眼灯销售单价定为多少元时,商店每月出售这种护眼灯所获的利润最大?最大月利润为多少元?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设月销量y(台)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系式为y=kx+b,
把(50,90)和(60,80)代入得,
解得,
∴y=﹣x+140;
(2)∵规定销售单价不低于进价,且不高于进价的2倍,
∴40≤x≤80,
设每月出售这种护眼灯所获的利润为w元,
根据题意得,w=(x﹣40)y=(x﹣40)(﹣x+140)=﹣x2+180x﹣5600=﹣(x﹣90)2+2500,
∴当护眼灯销售单价定为80元时,商店每月出售这种护眼灯所获的利润最大,最大月利润为2400元.
19.(2023•锦州)端午节前夕,某批发部购入一批进价为8元/袋的粽子,销售过程中发现:日销量y(袋)与售价x(元/袋)满足如图所示的一次函数关系.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)每袋粽子的售价定为多少元时,所获日销售利润最大,最大日销售利润是多少元?
【答案】(1)y与x的函数关系式为y=﹣40x+680;
(2)当粽子的售价定为12.5元/袋时,日销售利润最大,最大日销售利润是810元.
【解答】解:(1)设y与x的函数关系式为y=kx+b,
把x=10,y=280和x=14,y=120别代入解析式,
得 ,
解得,
∴y与x的函数关系式为y=﹣40x+680;
(2)设这种粽子日销售利润为w元,
则w=(x﹣8)(﹣40x+680)
=40x2+1000x﹣5440
=40(x﹣)2+810,
∵﹣40<0,抛物线开口向下,
∴x=12.5时,w有最大值,最大值为810,
答:当粽子的售价定为12.5元/袋时,日销售利润最大,最大日销售利润是810元.
20.(2023•大连)如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x与直线BC相交于点A.P(t,0)为线段OB上一动点(不与点B重合),过点P作PD⊥x轴交直线BC于点D,△OAB与△DPB的重叠面积为S,S关于t的函数图象如图2所示.
(1)OB的长为 4 ;△OAB的面积为 ;
(2)求S关于t的函数解析式,并直接写出自变量t的取值范围.
【答案】(1)4,;
(2)S=.
【解答】解:(1)t=0时,P与O重合,此时S=S△ABO=,
t=4时,S=0,P与B重合,
∴OB=4,B(4,0),
故答案为:4,;
(2)∵A在直线y=x上,
∴∠AOB=45°,
设A(a,a),
∴S△ABO=OB•a,即×4a=,
∴a=,
∴A(,);
当0≤t≤时,设OA交PD于E,如图:
∵∠AOB=45°,PD⊥OB,
∴△PEO是等腰直角三角形,
∴PE=PO=t,
∴S△POE=t2,
∴S=﹣S△POE=﹣t2;
当<t<4时,如图:
由A(,),B(4,0)得直线AB解析式为y=﹣x+2,
当x=0时,y=2,
∴C(0,2),
∴OC=2,
∵tan∠CBO====,
∴DP=PB=(4﹣t)=2﹣t,
∴S=S△DPB=DP•PB=(2﹣t)×(4﹣t)=(4﹣t)2=t2﹣2t+4;
综上所述,S=.
21.(2023•辽宁)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和点B(4,0),与y轴交于点C(0,4),点E在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点E在第一象限内,过点E作EF∥y轴,交BC于点F,作EH∥x轴,交抛物线于点H,点H在点E的左侧,以线段EF,EH为邻边作矩形EFGH,当矩形EFGH的周长为11时,求线段EH的长;
(3)点M在直线AC上,点N在平面内,当四边形OENM是正方形时,请直接写出点N的坐标.
【答案】(1)见解答.
(2)EH=4,
(3)点N的坐标为(4,4)或(﹣,)或(,)或(,).
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点B(4,0)和C(0,4),
∴
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4;
(2)∵点B(4,0)和C(0,4).
设直线BC的解析式为v=kx+4,则0=4k+4,
解得k=﹣1.
直线BC的解析式为y=﹣x+4,
设E(x,﹣x2+x+4),且0<x<4,则F(x,﹣x+4),
GH﹣EF=﹣x2+x+4﹣(﹣x+4)=﹣x2+2x,
∴解析式的对称轴为﹣,
∴H(2﹣x,﹣x2+x+4),
∴GF﹣EH=x﹣(4﹣x)=2x﹣2,
依题意得2(﹣x2+2x+2x﹣2)=11.
解得x=5(舍去)或x=3.
∴EH=4,
(3)令y=0,则﹣x2+x+4=0,
解得x=﹣2或x=4.
∴A(﹣2,0).
同理,直线AC的解析式为y=2x+4,
∵四边形OENM是正方形,
∴OE=OM,∠EOM=90°,分别过点M、E作y轴的垂线,垂足分别为P、Q,如图,
∠OPM=∠EQO=90°,∠OMP=90°﹣∠MOP=∠EOQ.
∴△OMP≌Δ EOQ(AAS).
∴PM=OQ,PO=EQ.
设E(m,﹣m2+m+4),
∴PM=OQ=﹣m,PO﹣EQ=﹣m2+m+4.
则M(m2﹣m+4,m),
∵点M在直线AC上,
∴m=2(﹣m﹣4)+4.
解得m=4或m=﹣1
当m=4时,M(0,4),E(4,0),
即点M与点C重合,点E与点B重合时,四边形OENM是正方形,此时N(4,4):
当m=﹣1时,M(﹣,﹣1),E(﹣1,),
点O向左平移个单位,再向下平移1个单位,得到点M,
则点E向左平移个单位,再向下平移1个单位,得到点N,
N(﹣1﹣,﹣1),即N(﹣,).
当OM沿着点O逆时针旋转90°得到OE,如图:
设M(a,b),则点E(b,﹣a),
∵点M在y=2x+4,
∴b=2a+4,则点M(a,2a+4),
此时点E(2a+4,﹣a),
点E在y=﹣x2+x+4的图象上,
∴,
解得a=0或﹣,
∴M1 (0,4),E1 (4,0),M2(﹣,﹣1),E2(﹣1,),
当点E为点M绕点O逆时针旋转90°时,点E(﹣b,a),
M(a,2a+4),E(﹣2a﹣4,a),
点E在y=﹣x2+x+4的图象上,
∴﹣(﹣2a﹣4)2﹣2a﹣4+4=a,
解得a=,
∴M1(,),E1(,),
M2(,),E2(,),
∴点N的坐标为(,)或(,),
综上,点N的坐标为(4,4)或(﹣,)或(,)或(,).
22.(2023•锦州)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴于点A(﹣1,0)和B,交y轴于点C(0,3),顶点为D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点E在第一象限内对称轴右侧的抛物线上,四边形ODEB的面积为7,求点E的坐标;
(3)在(2)的条件下,若点F是对称轴上一点,点H是坐标平面内一点,在对称轴右侧的抛物线上是否存在点G,使以点E,F,G,H为顶点的四边形是菱形,且∠EFG=60°,如果存在,请直接写出点G的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;
(2)E(2,3);
(3)存在,G的坐标为(,)或(,).
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0)和点C(0,3),
∴,
∴,
∴抛物线的表达式y=﹣x2+2x+3.
(2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M,过点E作EN⊥x轴于点N,
设E(x,﹣x2+2x+3),
∴BN=3﹣x,MN=x﹣1,
∴S四边形ODEB=S△ODM+S梯形DMNE+S△ENB=×1×4+(4﹣x2+4x+3)(x﹣1)+(﹣x2+2x+3)(3﹣x)=﹣x2+4x+3,
∵四边形ODEB的面积为7,
∴﹣x2+4x+3=7,
∴x2﹣4x+4=0,
∴x1=x2=2,
∴E(2,3).
(3)存在点G,使以点E,F,G,H为顶点的四边形是菱形,且∠EFG=60°,满足条件G的坐标为(,)或(,).理由如下:
如图,连接CG,DG,
∵四边形EFGH是菱形,且∠EFG=60°,
∴△EFG是等边三角形,
∴△DCE是等边三角形,
∴△CEG≌△DEF,
∴∠ECG=∠EDF=30°,
∴直线CG的表达式为y=﹣x+3,
∴,
∴G(,);
如图,连接CG、DG、CF,
∵四边形EFGH是菱形,且∠EFG=60°,
∴△EFG是等边三角形,
∴△DCE是等边三角形,
∴△DGE≌△CFE,
∴DG=CF,
∴CF=FE,GE=FE,
∴DG=GE,
∴△CDG≌△CEG,
∴∠DCG=∠ECG=30°,
∴直线CG的表达式为y=x+3,
∴,
∴G(,),
综上,G(,)或(,).
23.(2023•沈阳)如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+b的图象交x轴于点A(8,0),交y轴于点B.直线y=x﹣与y轴交于点D,与直线AB交于点C(6,a).点M是线段BC上的一个动点(点M不与点C重合),过点M作x轴的垂线交直线CD于点N.设点M的横坐标为m.
(1)求a的值和直线AB的函数表达式;
(2)以线段MN,MC为邻边作▱MNQC,直线QC与x轴交于点E.
①当0≤m<时,设线段EQ的长度为l,求l与m之间的关系式;
②连接OQ,AQ,当△AOQ的面积为3时,请直接写出m的值.
【答案】(1)a的值为,直线AB解析式为y=﹣x+6;
(2)①l=;
②或.
【解答】解:(1)∵点C(6,a)在直线y=x﹣上,
∴a==,
∵一次函数y=kx+b的图象过点A(8,0)和点C(6,),
∴,
解得,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+6;
(2)①∵M点在直线y=﹣x+6上,且M的横坐标为m,
∴M的纵坐标为:﹣m+6,
∵N点在直线y=x﹣上,且N点的横坐标为m,
∴N点的纵坐标为:m﹣,
∴|MN|=﹣m+6﹣m+=﹣,
∵点C(6,),线段EQ的长度为l,
∴|CQ|=1+,
∵|MN|=|CQ|,
∴﹣=1+,
即l=;
②∵△AOQ的面积为3,
∴OA•EQ=3,
即,
解得EQ=,
由①知,EQ=6﹣,
∴|6﹣|=,
解得m=或,
即m的值为或.
24.(2023•营口)如图,点A在反比例函数y=(x>0)的图象上,AB⊥y轴于点B,tan∠AOB=,AB=2.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)点C在这个反比例函数图象上,连接AC并延长交x轴于点D,且∠ADO=45°,求点C的坐标.
【答案】(1)反比例函数的解析式为y=;
(2)C(4,2).
【解答】解:(1)∵AB⊥y轴于点B,
∴∠OBA=90°,
在Rt△OBA中,AB=2,tan∠AOB=,
∴OB=4,
∴A(2,4),
∵点A在反比例函数y=(x>0)的图象上,
∴k=4×2=8;
∴反比例函数的解析式为y=;
(2)如图,过A作AF⊥x轴于F,
∴∠AFD=90°,
∵∠ADO=45°,
∴∠FAD=90°﹣∠CDE=45°,
∴AF=DF=OB=4,
∵OF=AB=2,
∴OD=6,
∴D(6,0),
设直线AC的解析式为y=ax+b,
∵点A(2,4),D(6,0)在直线AC上,
∴,
∴,
∴直线AC的解析式为y=﹣x+6①,
由(1)知,反比例函数的解析式为y=②,
联立①②解得,或,
∴C(4,2).
25.(2023•辽宁)抛物线y=ax2+x+c与x轴交于点A和点B(3,0),与y轴交于点C(0,4),点P为第一象限内抛物线上的动点,过点P作PE⊥x轴于点E,交BC于点F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,当△BEF的周长是线段PF长度的2倍时,求点P的坐标;
(3)如图2,当点P运动到抛物线顶点时,点Q是y轴上的动点,连接BQ,过点B作直线l⊥BQ,连接QF并延长交直线l于点M,当BQ=BM时,请直接写出点Q的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2+x+4;
(2)P(,5);
(3)Q(0,+)或(0,﹣).
【解答】解:(1)将点B(3,0),点C(0,4)代入y=ax2+x+c,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4;
(2)∵点B(3,0),点C(0,4),
∴OB=3,OC=4,
∴tan∠OBC=,
∴BE=EF,BF=EF,
∴△BEF的周长=3EF,
∵△BEF的周长是线段PF长度的2倍,
∴3EF=2PF,
设直线BC的解析式为y=kx+4,
∴3k+4=0,
解得k=﹣,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+4,
设P(t,﹣t2+t+4),则F(t,﹣t+4),E(t,0),
∴EF=﹣t+4,PF=﹣t2+t+4+t﹣4=﹣t2+4t,
∴3(﹣t+4)=2(﹣t2+4t),
解得t=3(舍)或t=,
∴P(,5);
(3)∵y=﹣x2+x+4=﹣(x﹣1)2+,
∴P(1,),
∵FP⊥x轴,
∴F(1,),
设Q(0,n),
过点M作MN⊥x轴交于点N,
∵∠QBM=90°,
∴∠QBO+∠MBN=90°,
∵∠QBO+∠OQB=90°,
∴∠MBN=∠OQB,
∵BQ=BM,
∴△BQO≌△MBN(AAS),
∴QO=BN,MN=OB,
∴M(3+n,3),
设直线QM的解析式为y=k'x+n,
∴k'(3+n)+n=3,
解得k'=,
∴直线QM的解析式为y=x+n,
将点F代入,+n=,
解得n=+或n=﹣,
∴Q(0,+)或(0,﹣).
26.(2023•沈阳)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A(0,2),与x轴的交点为点B(,0)和点C.
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)点E,G在y轴正半轴上,OG=2OE,点D在线段OC上,OD=OE.以线段OD,OE为邻边作矩形ODFE,连接GD,设OE=a.
①连接FC,当△GOD与△FDC相似时,求a的值;
②当点D与点C重合时,将线段GD绕点G按逆时针方向旋转60°后得到线段GH,连接FH,FG,将△GFH绕点F按顺时针方向旋转α(0°<α≤180°)后得到△G′FH′,点G,H的对应点分别为G′、H′,连接DE.当△G′FH′的边与线段DE垂直时,请直接写出点H′的横坐标.
【答案】(1)y=﹣x+2;(2)①或;②当△G′FH′的边与线段DE垂直时,点H′的横坐标为2+3或2+或.
【解答】解:(1)∵二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A(0,2),与x轴的交点为点B(,0),
∴,
解得:,
∴此抛物线的解析式为y=﹣x+2;
(2)①令y=0,则﹣x+2=0,
解得:x=或x=2,
∴C(2,0),
∴OC=2.
∵OE=a,OG=2OE,OD=OE,
∴OG=2a,OD=a.
∵四边形ODFE为矩形,
∴EF=OD=a,FD=OE=a,
∴E(0,a),D(a,0),F(a,a),G(0,2a),
∴CD=OC﹣OD=2﹣a.
Ⅰ.当△GOD∽△FDC时,
∴,
∴,
∴a=;
Ⅱ.当△GOD∽△CDF时,
∴,
∴,
∴a=.
综上,当△GOD与△FDC相似时,a的值为或;
②∵点D与点C重合,
∴OD=OC=2.
∴OE=2,OG=2OE=4,EF=OD=2,DF=OE=2,
∴EG=OE=2.
∴EG=DF=2,
∵EG∥DF,
∴四边形GEDF为平行四边形,
∴FG=DE===4,
∴∠GFE=30°,
∴∠EGF=60°,
∵∠DGH=60°,
∴∠EGF=∠DGH,
∴∠OGD=∠FGH.
在△GOD和△GFH中,
,
∴△GOD≌△GFH(SAS),
∴FH=OD=2,∠GOD=∠GFH=90°.
∴GH===2.
Ⅰ.当G′F所在直线与DE垂直时,如图,
∵∠GFH=90°,GF∥DE,
∴∠G′FH′=90°,
∴G,F,H′三点在一条直线上,
∴GH′=GF+FH′=FG+FH=4+2.
过点H′作H′K⊥y轴于点K,则H′K∥FE,
∴∠KH′G=∠EFG=30°,
∴H′K=H′G•cos30°=×(4+2)=2+3,
∴此时点H′的横坐标为2+3;
Ⅱ.当G′H′所在直线与DE垂直时,如图,
∵GF∥DE,
∴G′H′⊥GF,
设GF的延长线交G′H′于点M,过点M作MP⊥EF,交EF的延长线于点P,过点H′作H′N⊥MP,交PM的延长线于点N,则H′N∥PF∥x轴,∠PFM=∠EFG=30°.
∵G′H′•FM=FH′•FG′,
∴4×2=2FM,
∴FM=.
∴FP=FM•cos30°==,
∴PE=PF+EF=2+.
∵H′M==,
∴H′N=H′M•sin30°=,
∴此时点H′的横坐标为PE﹣H′N=2=2+;
Ⅲ.当FH′所在直线与DE垂直时,如图,
∵∠H′FG′=90°,GF∥DE,
∴∠GFH′=90°,
∴H,F,H′三点在一条直线上,则∠H′FD=30°,
过点H′作H′L⊥DF,交FD的延长线于点L,
H′L=H′F•sin30°=2×=,
∴此时点H′的横坐标为EF﹣H′L=2=.
综上,当△G′FH′的边与线段DE垂直时,点H′的横坐标为2+3或2+或.
27.(2023•大连)如图,在平面直角坐标系中,抛物线C1:y=x2上有两点A、B,其中点A的横坐标为﹣2,点B的横坐标为1,抛物线C2:y=﹣x2+bx+c过点A、B.过A作AC∥x轴交抛物线C1另一点为点C.以AC、AC长为边向上构造矩形ACDE.
(1)求抛物线C2的解析式;
(2)将矩形ACDE向左平移m个单位,向下平移n个单位得到矩形A′C′D′E′,点C的对应点C′落在抛物线C1上.
①求n关于m的函数关系式,并直接写出自变量m的取值范围;
②直线A′E′交抛物线C1于点P,交抛物线C2于点Q.当点E′为线段PQ的中点时,求m的值;
③抛物线C2与边E′D′、A′C′分别相交于点M、N,点M、N在抛物线C2的对称轴同侧,当MN=时,求点C′的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+4.
(2)①n=﹣m2+4m(0<m<4).
②.
③或.
【解答】(1)根据题意,点A的横坐标为﹣2,点B的横坐标为1,代入抛物线C1:y=x2,
∴当x=﹣2时,y=(﹣2)2=4,则A(﹣2,4),
当x=1时,y=1,则B(1,1),
将点A(﹣2,4),B(1,1)代入抛物线C2:y=﹣x2+bx+c,
∴,
解得,
∴抛物线C2的解析式为y=﹣x2﹣2x+4.
(2)①∵AC∥x轴交抛物线另一点为C,
当y=4时,x=±2,
∴C(2,4),
∵矩形ACDE向左平移m个单位,向下平移n个单位得到矩形A′C′D′E′,点C的对应点C′落在抛物线C1上.
∴C′(2﹣m,4﹣n),(2﹣m)2=4﹣n,
整理得n=﹣m2+4m,
∵m>0,n>0,
∴0<m<4,
∴n=﹣m2+4m(0<m<4);
②如图,
∵A(﹣2,4),C(2,4),
∴AC=4,
∵,
∴E(﹣2,6),
由①可得A′(﹣2﹣m,m2﹣4m+4),E′(﹣2﹣m,m2﹣4m+6),
∴P,Q的横坐标为﹣2﹣m,分别代入C1,C2,
∴P(﹣2﹣m,m2+4m+4),Q(﹣2﹣m,﹣m2﹣2m+4),
∴,
∴PQ的中点坐标为(﹣2﹣m,m+4),
∵点E′为线段PQ的中点,
∴m2﹣4m+6=m+4,
解得m=或m=(大于4,舍去).
③如图,连接MN,过点N作NG⊥E′D′于点G,
则NG=2,
∵,
∴,
设N(a,﹣a2﹣2a+4),则M(a﹣,﹣a2﹣2a+6),
将M点代入y=﹣x2﹣2x+4,
得,
解得a=,
当a=,,
∴,
将y=代入y=x2,
解得,
∴或.
28.(2023•营口)如图,抛物线y=ax2+bx﹣1(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D(3,0),过点B作直线l⊥x轴,过点D作DE⊥CD,交直线l于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点P为第三象限内抛物线上的点,连接CE和BP交于点Q,当=时,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,连接AC,在直线BP上是否存在点F,使得∠DEF=∠ACD+∠BED?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣;
(2)P(﹣3,﹣);
(3)F(,﹣)或(10,4).
【解答】解:(1)由题意得:B(5,0),
设抛物线的解析式为:y=a(x﹣1)(x﹣5),过点C(0,﹣1),
∴﹣1=a•(﹣1)×(﹣5),
∴a=﹣,
∴y=﹣(x﹣1)(x﹣5)=﹣;
(2)如图1,
∵直线l⊥x轴,DE⊥CD,
∴∠COD=∠CDE=∠EBD=90°,
∴∠ODC+∠OCD=90°,∠ODC+∠BDE=90°,
∴∠OCD=∠BDE,
∴△OCD∽△BDE,
∴,
∵OC=1,OD=3,BD=OB﹣OD=5﹣3=2,
∴,
∴BE=6,
∴B(5,﹣6),
设CE的解析式为:y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=﹣x+1,
作PT⊥x轴,交直线CE于点T,设P(m,﹣),
∴T(m,﹣m﹣1),PT∥BE,
∴PT=(﹣m﹣1)﹣(﹣)=,△PQT∽△BQE,
∴,
∴,
∴m1=﹣3,m2=14(舍去),
当m=﹣3时,y=﹣×(﹣3﹣1)×(﹣3﹣5)=﹣,
∴P(﹣3,﹣);
(3)存在F点满足∠DEF=∠ACD+∠BED,理由如下:
由(2)知:△OCD∽△BDE,
∴∠BED=∠CDO,
∴∠ACD+∠BED=∠ACD+∠CDO=∠OAC,
∵OA=OC=1,∠AOC=90°,
∴∠OAC=45°,
∵∠DEF=∠ACD+∠BED,
∴∠DEF=45°,
如图2,
当点F在BP上时,
方法一:直线EF,交y轴于点G,作GH⊥CE于点H,
∵直线CE的解析式为:y=﹣x﹣1,
∴∠ECF=∠BEC=45°,
∴∠DEF=∠BEC,
∴∠FEQ=∠BED,
∴tan∠FEQ=tan∠BED=,
∴,
∴设GH=t,EH=3t,
∴CH=GH=t,
∵C(0,﹣1),E(5,﹣6),
∴CE=5,
∴t+3t=5,
∴t=,
∴CG=GH==,
∴OG=1+=,
∴G(0,﹣),
∴直线EG的解析式为:y=﹣x﹣,
∵P(﹣3,﹣),B(5,0),
∴直线PB的解析式为:y=﹣4,
由得,
,
∴F1(),
方法二:如图3,
作ER⊥y轴于点R,
∵∠DEF=45°,∠BER=90°,
∴∠REF+∠BED=45°,
∵tan∠BED=,
∴tan∠REF=,
又E(5,﹣6),
∴直线EF的解析式为:y=﹣x﹣,
后面步骤同上,
如图4,
当点F在PB的延长线上时,设EF交x轴于点W,
∵∠DEF=45°,tan∠BED=,
∴tan∠BEF==,
∴BW=BE=3,
∴W(8,0),
∴直线EF的解析式为:y=2x﹣16,
由2x﹣16=得:x=10,
当x=10时,y=2×10﹣16=4,
∴F2(10,4),
综上所述:F(,﹣)或(10,4).
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