
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广东省广州大学附属中学2023-2024学年九年级上学期开学数学模拟试卷(含答案)
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这是一份广东省广州大学附属中学2023-2024学年九年级上学期开学数学模拟试卷(含答案),共27页。
2023-2024学年广东省广州大学附中九年级上学期开学数学模拟试卷
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)下列式子中,属于最简二次根式的是( )
A. B.
C. D.
2.(3分)下列四组数中,是勾股数的是( )
A.0.3,0.4,0.5 B.32,42,52
C.,, D.30,40,50
3.(3分)如图,四边形ABCD是平行四边形,O是对角线AC与BD的交点,AB⊥AC,若AB=8,AC=12,则BD的长是( )
A.18 B.19 C.20 D.21
4.(3分)下列平面直角坐标系中的图象,不能表示y是x的函数的是( )
A. B.
C. D.
5.(3分)“整体思想”在数学计算中有着很广泛的应用,用这一思想方法可求得函数y=﹣(x2﹣2x)2﹣4(x2﹣2x)+2的最大值是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
6.(3分)如图,①②③④⑤五个平行四边形拼成一个含45°内角的菱形EFGH(不重叠无缝隙).若①②③④四个平行四边形面积的和为14cm2,四边形ABCD面积是11cm2,则①②③④四个平行四边形周长的总和为( )
A.48cm B.24cm C.48cm D.24cm
7.(3分)若a<0,则化简|a﹣3|﹣的结果为( )
A.3﹣2a B.3 C.﹣3 D.2a﹣3
8.(3分)若一次函数y=kx+b(k,b是常数)的图象不经过第三象限,则一次函数y=x+kb的图象( )
A.不经过第二象限 B.不经过第四象限
C.经过一、二、三象限 D.经过一、三、四象限
9.(3分)灿灿妈妈在网上销售装饰品.最近五天,每天销售某种装饰品的个数为:9,12,13,12,14.灿灿对这组数据的分析,其中错误的是( )
A.众数是12 B.平均数是12 C.方差是 D.中位数是13
10.(3分)将四个图1中的直角三角形,分别拼成如图2,图3所示的正方形,则图2中阴影部分的面积为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)如果式子在实数范围内有意义,那么x的取值范围是 .
12.(3分)一次函数y=﹣2x+b向上平移3个单位后经过(2,0),则b= .
13.(3分)新春佳节,某班数学兴趣小组的x名同学互发短信祝贺(每名同学给其余同学每人只发一条短信),一共有90条短信发出,则可列方程为 .
14.(3分)已知方程x2﹣8x﹣2=0的两根分别是x1和x2,那么x1+x2的值为 .
15.(3分)如图,点C、B分别在两条直线y=﹣3x和y=kx上,点A、D是x轴上两点,若四边形ABCD是正方形,则k的值为 .
16.(3分)如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,点E是AD上一点,且AE=1,F是边AB上的动点,以EF为边作矩形EFGH,使EH=EF,矩形E'F'G'H'是矩形EFGH关于对角线BD的轴对称图形.
(1)当点G'落在BD上时,tan∠GFB= ;
(2)在F从A到B的运动过程中当矩形E'F'G'H'与矩形ABCD的边只有两个交点时,AF的取值范围是 .
三.解答题(共9小题,满分72分)
17.(6分)(1)计算:()2﹣(2018﹣2019)0+(+1)(﹣1)+tan30°;
(2)解方程:x2﹣4x﹣5=0.
18.(4分)已知二次函数y=x2﹣4x+3.
(1)用配方法将y=x2﹣4x+3化成y=a(x﹣h)2+k的形式;并写出对称轴方程和顶点坐标.
(2)当﹣1<x<3时,写出y的取值范围.
19.(4分)如图,在平行四边形ABCD中,∠C=50°.
(1)作∠BAD的平分线AE交DC于E; (尺规作图,不写作法,保留作图痕迹,并标明字母).
(2)按(1)作图所示,若BC=7,AB=11,求CE的长.
20.(6分)如图,直角坐标系中的网格由单位正方形构成,△ABC中,A点坐标为(2,3),B点坐标为(﹣2,0),C点坐标为(0,﹣1).
(1)求AC的长;
(2)求证:AC⊥BC.
21.(8分)为了解某校九年级学生的理化生实验操作情况,随机抽查了若干名学生的实验操作得分(满分为10分),根据获取的样本数据,制作了如下所示的统计图①,②.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)本次随机抽查的学生人数为 ,m= ;
(2)求抽取的学生实验操作得分数据的平均数、众数和中位数;
(3)若该校九年级共有1000名学生,估计该校理化生实验操作得满分的学生有多少人?
22.(10分)如图,矩形ABCD的对角线交于点O,且DE∥AC,CE∥BD.
(1)求证:四边形OCED是菱形;
(2)连接BE.若AB=2,∠BAC=60°,求BE的长.
23.(10分)在平面直角坐标系xOy中,点A坐标为(0,3),点B坐标为(3,0),过点C(2,0)作直线CD⊥x轴,垂足为C,交线段AB于点D.
(1)如图1,过点A作AE⊥CD,垂足为E,连接BE.
①填空:△ABE的面积为 ;
②点P为直线CD上一动点(点P与点E不重合),当S△ABP=S△ABE时,点P的坐标是 ;
(2)如图,长方形AOCE以每秒1个单位长度的速度向右平移,得到长方形A′O′C′E′,同时点M从原点O出发沿x轴以每秒2个单位长度的速度向右运动,设运动时间为t秒,是否存在点M使A′M∥E′B,若存在,求出t值,若不存在,请说明理由.
24.(12分)如图1,已知二次函数y=ax2+bx+c的顶点坐标为(1,),其图象与x轴交于A、B两点,其中点B(4,0),与y轴交于点C.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若点P为线段BC上方抛物线上的一点,当点P到线段BC的距离最大时,求点P的坐标;
(3)如图2,已知点M为对称轴上一点,点N为抛物线上一点,若以点B、C、M、N为顶点的四边形为平行四边形,求点N的坐标.
25.(12分)如图,已知四边形ABCD中,AB∥DC,AB=DC,且AB=6cm,BC=8cm,对角线AC=10cm.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)如图(2),若动点Q从点C出发,在CA边上以每秒5cm的速度向A点匀速移动,同时动点P从点B出发,在BC边上以每秒4cm的速度向C点匀速移动,运动时间为t秒(0≤t<2),连接BQ、AP,若AP⊥BQ,求t的值;
(3)如图(3),若点Q在对角线AC上,CQ=4cm,动点P从B点出发,以每秒1cm的速度沿BC运动至点C止.设点P运动了t秒,请你探索:从运动开始,经过多少时间,以点Q、P、C为顶点的三角形是等腰三角形?请求出所有可能的结果.
2023-2024学年广东省广州大学附中九年级上学期开学数学模拟试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)下列式子中,属于最简二次根式的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:A、=2,被开方数含能开得尽方的因数,故A不符合题意;
B、=|x|,被开方数含能开得尽方的因式,故B不符合题意;
C、,被开方数不含分母;被开方数不含能开得尽方的因数或因式,故C符合题意;
D、==|a﹣b|,被开方数含能开得尽方的因数或因式,故D不符合题意;
故选:C.
2.(3分)下列四组数中,是勾股数的是( )
A.0.3,0.4,0.5 B.32,42,52
C.,, D.30,40,50
【答案】D
【解答】解:A、0.32+0.42=0.52,但0.3,0.4,0.5不是整数,不是勾股数,不符合题意;
B、(32)2+(42)2≠(52)2,不是勾股数,不符合题意;
C、()2+()2≠()2,不是勾股数,不符合题意;
D、302+402=502,是勾股数,符合题意.
故选:D.
3.(3分)如图,四边形ABCD是平行四边形,O是对角线AC与BD的交点,AB⊥AC,若AB=8,AC=12,则BD的长是( )
A.18 B.19 C.20 D.21
【答案】C
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,AC=12,
∴OA=AC=6,BD=2OB,
∵AB⊥AC,AB=8,
∴OB==10,
∴BD=2OB=20.
故选:C.
4.(3分)下列平面直角坐标系中的图象,不能表示y是x的函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:设在某一变化过程中存在两个变量x,y,对于变量x的每一个确定的值,变量y都有唯一确定的值与它对应,我们称y是x的函数,x是自变量,
∵B选项中,对于变量x的每一个确定的值,变量y有两个值与x对应,
∴B选项值的图象不能表示y是x的函数,而其他图象都符合上述特征,
故选:B.
5.(3分)“整体思想”在数学计算中有着很广泛的应用,用这一思想方法可求得函数y=﹣(x2﹣2x)2﹣4(x2﹣2x)+2的最大值是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】B
【解答】解:设y=﹣(x2﹣2x)2﹣4(x2﹣2x)+2=﹣t2﹣4t+2=﹣(t+2)2+6,
∴抛物线y=﹣(t+2)2+6开口向下,对称轴为直线t=﹣2,
∴t>﹣2时,y随t的增大而减小,
∵t=x2﹣2x=(x+1)2﹣1,
∴t≥﹣1,
∴t=﹣1时,﹣(t+2)2+6=5为函数最大值,
故选:B.
6.(3分)如图,①②③④⑤五个平行四边形拼成一个含45°内角的菱形EFGH(不重叠无缝隙).若①②③④四个平行四边形面积的和为14cm2,四边形ABCD面积是11cm2,则①②③④四个平行四边形周长的总和为( )
A.48cm B.24cm C.48cm D.24cm
【答案】A
【解答】解:作GM⊥EF于点M.
由题意得:S⑤=S四边形ABCD﹣(S①+S②+S③+S④)=11﹣14=4cm2,
∴S菱形EFGH=14+4=18cm2,
又∵∠F=45°,
设菱形的边长为x,则菱形的高为:GM=GF=x,
根据菱形的面积公式得:x•=18,
解得:x=6,
∴菱形的边长为6cm,
而①②③④四个平行四边形周长的总和=2(AE+AH+HD+DG+GC+CF+FB+BE)=2(EF+FG+GH+HE)=48cm.
故选:A.
7.(3分)若a<0,则化简|a﹣3|﹣的结果为( )
A.3﹣2a B.3 C.﹣3 D.2a﹣3
【答案】B
【解答】解:∵a<0,
∴a﹣3<0,
∴|a﹣3|﹣
=3﹣a﹣(﹣a)
=3﹣a+a
=3,
故选:B.
8.(3分)若一次函数y=kx+b(k,b是常数)的图象不经过第三象限,则一次函数y=x+kb的图象( )
A.不经过第二象限 B.不经过第四象限
C.经过一、二、三象限 D.经过一、三、四象限
【答案】A
【解答】解:∵一次函数y=kx+b(k,b是常数)的图象不经过第三象限,
∴k<0,b≥0,
∴kb≤0,
∴当kb=0时,一次函数y=x+kb的图象经过第一、三象限,
当kb<0时,一次函数y=x+kb的图象经过第一、三、四象限,
由上可得,一次函数y=x+kb的图象一定不经过第二象限,
故选:A.
9.(3分)灿灿妈妈在网上销售装饰品.最近五天,每天销售某种装饰品的个数为:9,12,13,12,14.灿灿对这组数据的分析,其中错误的是( )
A.众数是12 B.平均数是12 C.方差是 D.中位数是13
【答案】D
【解答】解:数据由小到大排列为9,12,12,13,14,
它的平均数为=12,
数据的中位数为12,众数为12,
数据的方差=×[(9﹣12)2+(12﹣12)2+(12﹣12)2+(13﹣12)2+(14﹣12)2]=.
所以A、B、C正确,D错误.
故选:D.
10.(3分)将四个图1中的直角三角形,分别拼成如图2,图3所示的正方形,则图2中阴影部分的面积为( )
A.11 B.12 C.13 D.14
【答案】C
【解答】解:由图2可知,大正方形的面积=5×5=25,图3中小正方形的面积=1×1=1,
设直角三角形的较长边为a,较短边为b,
则由图2可得a2+b2+4×=25,
即a2+b2+2ab=25①,
由图3可得(a﹣b)2=1,
即a2+b2﹣2ab=1②,
联立①和②可得a2+b2=13,
即图2中阴影部分的面积为13,
故选:C.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)如果式子在实数范围内有意义,那么x的取值范围是 x≥1 .
【答案】x≥1.
【解答】解:由题意可得:x﹣1≥0,
解得:x≥1,
故答案为:x≥1.
12.(3分)一次函数y=﹣2x+b向上平移3个单位后经过(2,0),则b= 1 .
【答案】1.
【解答】解:由“左加右减”的原则可知:直线y=﹣2x+b向上平移3个单位后,其直线解析式为y=﹣2x+b+3,
∵平移后的直线经过点(2,0),
∴﹣2×2+3+b=0,
解得b=1,
故答案为:1.
13.(3分)新春佳节,某班数学兴趣小组的x名同学互发短信祝贺(每名同学给其余同学每人只发一条短信),一共有90条短信发出,则可列方程为 x(x﹣1)=90 .
【答案】x(x﹣1)=90.
【解答】解:根据题意,得x(x﹣1)=90.
故答案为:x(x﹣1)=90.
14.(3分)已知方程x2﹣8x﹣2=0的两根分别是x1和x2,那么x1+x2的值为 8 .
【答案】8.
【解答】解:∵方程x2﹣8x﹣2=0的两根分别是x1和x2,
∴x1+x2=8,
故答案为8.
15.(3分)如图,点C、B分别在两条直线y=﹣3x和y=kx上,点A、D是x轴上两点,若四边形ABCD是正方形,则k的值为 .
【答案】.
【解答】解:设C(a,﹣3a),B(b,kb),
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC∥x轴,
∴﹣3a=kb,
∵BC=AB,
∴b﹣a=kb,
∴b﹣a=﹣3a,
∴b=﹣2a,
∴﹣3a=﹣2ak,
∴k=,
故答案为.
16.(3分)如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,点E是AD上一点,且AE=1,F是边AB上的动点,以EF为边作矩形EFGH,使EH=EF,矩形E'F'G'H'是矩形EFGH关于对角线BD的轴对称图形.
(1)当点G'落在BD上时,tan∠GFB= ;
(2)在F从A到B的运动过程中当矩形E'F'G'H'与矩形ABCD的边只有两个交点时,AF的取值范围是 <AF< .
【答案】(1).
(2)<AF<.
【解答】解:(1)如图,作GK⊥AB于点K,则∠FKG=∠BKG=90°,GK∥AD,
∵点G′与点G关于直线BD对称,且点G′在BD上,
∴点G在BD上,
∴=2,
∴BK=2GK,
∵四边形EFGH是矩形,
∴∠EFG=90°,FG=EH,
∴∠KFG=90°﹣∠AFE=∠AEF,
∵∠FKG=∠A=90°,
∴△KFG∽△AEF,
∴===,
∴FA=2GK,KF=AE=,
∴2GK+2GK+=8,
∴GK=,
∴tan∠GFB===.
故答案为:;
(2)作△A′BD与△ABD关于直线BD对称,设A′B交CD于点L,
∴∠A′=∠A=90°,A′D=AD=4,A′B=AB=8,点E′、F′分别在A′D、A′B上,
∴A′F′=AF,A′E′=AE=1,
∵CD∥AB,
∴∠LDB=∠ABD,
∵∠ABD=∠LBD,
∴∠LDB=∠LBD,
∴LB=LD,
∵A′B=AB=CD=8,
∴A′L=8﹣LB=8﹣LD,
∵LD2=A′L2+A′D2,
∴LD2=(8﹣LD)2+42,
∴LD=5,
∴A′L=8﹣5=3.
①当点G′落在边CD上时,如图3,作G′M⊥A′B于点M,
则∠G′ML=∠G′MF′=∠A′=90°,
∵矩形E'F'G'H'与矩形EFGH关于直线BD对称,
∴∠E′F′G′=∠EFG=90°,
∴∠MG′F′=90°﹣∠MF′G′=∠A′F′E′,
∴△MG′F′∽△A′F′E′,
∴====,
∴MG′=A′F′,MF′=A′E′=,
∵==tan∠A′LD=,
∴ML=MG′=×A′F′=A′F′,
∴A′F′++A′F′=3,
∴A′F′=.
∴AF=.
②从点G′落在CD边上之后到点G′落在AB边上之前,矩形E'F'G'H'与矩形ABCD的边只有两个交点,
当点G′落在CD边上,如图3,由①得AF=;
当点G′落在AB边上,如图4,作G′N⊥A′B于点N,∠G′NB=∠G′NF′=∠A′=90°,
同理可得△NG′F′∽△A′F′E′,
∴====,
∴NG′=A′F′,NF′=A′E′=,
∵∠NBG′=∠A′LD,
∴==tan∠NBG′=tan∠A′LD=,
∴NB=NG=×A′F′=A′F′,
∴A′F′++A′F′=8,
∴A′F′=,
∴AF=,
∴AF的取值范围是<AF<.
故答案为:<AF<.
三.解答题(共9小题,满分72分)
17.(6分)(1)计算:()2﹣(2018﹣2019)0+(+1)(﹣1)+tan30°;
(2)解方程:x2﹣4x﹣5=0.
【答案】(1);
(2)x1=5,x2=﹣1.
【解答】解:(1)原式=﹣1+2﹣1+×
=﹣1+2﹣1+1
=;
(2)(x﹣5)(x+1)=0,
x﹣5=0或x+1=0,
所以x1=5,x2=﹣1.
18.(4分)已知二次函数y=x2﹣4x+3.
(1)用配方法将y=x2﹣4x+3化成y=a(x﹣h)2+k的形式;并写出对称轴方程和顶点坐标.
(2)当﹣1<x<3时,写出y的取值范围.
【答案】(1)(x﹣2)2﹣1,x=2,(2,﹣1);
(2)﹣1≤y<8.
【解答】解:(1)y=x2﹣4x+3=(x2﹣4x+4)﹣4+3=(x﹣2)2﹣1,
∴抛物线的对称轴为x=2,顶点坐标为(2,﹣1).
(2)当x=2时,y有最小值,最小值为﹣1,
∵﹣1<x<3,
∴y的最大值为8.
∴y的取值范围是﹣1≤y<8.
19.(4分)如图,在平行四边形ABCD中,∠C=50°.
(1)作∠BAD的平分线AE交DC于E; (尺规作图,不写作法,保留作图痕迹,并标明字母).
(2)按(1)作图所示,若BC=7,AB=11,求CE的长.
【答案】(1)作图见解析部分,证明见解析部分.
(2)证明见解析部分.
【解答】解:(1)线段AE 即为所求;
(2)∵AE平分∠DAB,
∴∠DAE=∠BAE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠DEA=∠BAE,
∴∠DAE=∠AED,
∴AD=DE,
∵BC=7,AB=11,
∴AD=DE=7,CD=AB=11,
∴CE=CD﹣DE=4,
∴CE的长是4.
20.(6分)如图,直角坐标系中的网格由单位正方形构成,△ABC中,A点坐标为(2,3),B点坐标为(﹣2,0),C点坐标为(0,﹣1).
(1)求AC的长;
(2)求证:AC⊥BC.
【答案】(1)2.
(2)证明见解析部分.
【解答】解:(1)根据勾股定理,得
AC==2.
(2)同理BC2=12+22=5,AB2=32+42=25,
AC2=20,
∴BC2+AC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,∠ACB=90°.
∴AC⊥BC.
21.(8分)为了解某校九年级学生的理化生实验操作情况,随机抽查了若干名学生的实验操作得分(满分为10分),根据获取的样本数据,制作了如下所示的统计图①,②.
根据以上信息,解答下列问题:
(1)本次随机抽查的学生人数为 40 ,m= 15 ;
(2)求抽取的学生实验操作得分数据的平均数、众数和中位数;
(3)若该校九年级共有1000名学生,估计该校理化生实验操作得满分的学生有多少人?
【答案】(1)40,15;
(2)平均数为8.3分,数是9分,中位数为8分;
(3)175人.
【解答】解:(1)本次随机抽查的学生人数为4+6+11+12+7=40(人),
m%=11﹣17.5%﹣10%﹣30%﹣27.5%=15%,即m=15;
故答案为:40,15;
(2)平均数为:(4×6+6×7+11×8+12×9+7×10)÷40=8.3(分),
由图表得知,众数是9分;
40名同学,中位数为从小到大排名第20和第21名同学的平均数,
由图表得知,排名后第20和第21名同学得分均为8分,
因此,中位数为8分;
(3)根据题意得:
17.5%×1000=175(人),
答:估计该校理化生实验操作得满分的学生有175人.
22.(10分)如图,矩形ABCD的对角线交于点O,且DE∥AC,CE∥BD.
(1)求证:四边形OCED是菱形;
(2)连接BE.若AB=2,∠BAC=60°,求BE的长.
【答案】(1)证明见解析;
(2)2.
【解答】(1)证明:∵DE∥AC,CE∥BD,
∴四边形OCED是平行四边形,
∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OC=AC,OB=OD=BD,AC=BD,
∴OC=OD,
∴平行四边形OCED是菱形;
(2)解:如图,过E作EF⊥BC,交BC的延长线于F,则∠EFC=90°,
由(1)可知,OC=OA=OB,
∵∠BAC=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∴OC=OA=AB=2,∠ABO=60°,
∴AC=2OC=4,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,
∴BC===2,∠OBC=∠ABC﹣∠ABO=30°,
由(1)可知,四边形OCED是菱形,
∴CE=OC=2,
∵CE∥BD,
∴∠ECF=∠OBC=30°,
∴EF=CE=1,
∴CF===,
∴BF=BC+CF=3,
在Rt△BEF中,由勾股定理得:BE===2.
23.(10分)在平面直角坐标系xOy中,点A坐标为(0,3),点B坐标为(3,0),过点C(2,0)作直线CD⊥x轴,垂足为C,交线段AB于点D.
(1)如图1,过点A作AE⊥CD,垂足为E,连接BE.
①填空:△ABE的面积为 3 ;
②点P为直线CD上一动点(点P与点E不重合),当S△ABP=S△ABE时,点P的坐标是 (2,﹣1) ;
(2)如图,长方形AOCE以每秒1个单位长度的速度向右平移,得到长方形A′O′C′E′,同时点M从原点O出发沿x轴以每秒2个单位长度的速度向右运动,设运动时间为t秒,是否存在点M使A′M∥E′B,若存在,求出t值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)①3;
②(2,﹣1);
(2)存在,t的值为.
【解答】解:(1)①∵CD⊥x轴,AE⊥CD,
∴AE∥x轴,四边形AECO为矩形,点B到AE的距离为OA,
∵点A(0,3),点C(2,0),
∴AE=OC=2,OA=CE=3,
S△ABE=AE•OA=×2×3=3,
故答案为:3;
②∵点B坐标为(3,0),
∴OB=3,
设P(2,y),如图,
∵S△ABP=S△APD+S△BPD=DP•OB=DP,
S△ABP=S△ABE=3,
∴DP=3,
∴DP=2,
∵点A坐标为(0,3),点B坐标为(3,0),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
∴,解得,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+3,
当x=2时,y=1,
∴D(2,1),
∴|y﹣1|=2,解得y=﹣1或3,
∵点P与点E不重合,
∴y=﹣1,
∴点P的坐标为(2,﹣1),
故答案为:(2,﹣1);
(2)由题意,A′(t,3),M(2t,0),E′(2+t,3),
设直线A′M的解析式为y=k1x+b1,
∴,解得,
∴直线A′M的解析式为y=﹣x+6,
同理:直线E′B的解析式为y=x+,
∵A′M∥E′B,
∴=﹣,
∴t=,经检验,t=是方程的解,
∴存在,t的值为.
24.(12分)如图1,已知二次函数y=ax2+bx+c的顶点坐标为(1,),其图象与x轴交于A、B两点,其中点B(4,0),与y轴交于点C.
(1)求二次函数的解析式;
(2)若点P为线段BC上方抛物线上的一点,当点P到线段BC的距离最大时,求点P的坐标;
(3)如图2,已知点M为对称轴上一点,点N为抛物线上一点,若以点B、C、M、N为顶点的四边形为平行四边形,求点N的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2+x+4;
(2)(2,4);
(3)(3,)、(5,)或(﹣3,).
【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的顶点坐标为(1,),
∴设该函数解析式为y=a(x﹣1)2+,
∵该函数过点B(4,0),
∴0=a×(4﹣1)2+,
解得a=﹣,
∴y=(x﹣1)2+=﹣x2+x+4,
即该函数的解析式为y=﹣x2+x+4;
(2)过点P作PQ∥y轴,交BC于点Q,如图1所示,
∵y=﹣x2+x+4,
∴当x=0时,y=4,
即点C的坐标为(0,4),
设直线BC的函数解析式为y=kx+d,
,得,
即直线BC的解析式为y=﹣x+4,
∵当点P到BC的距离取得最大值时,△PCB的面积最大,
∴当△PCB的面积取得最大值时点P的坐标即为所求,
设点P的坐标为(p,﹣p2+p+4),则点Q的坐标为(p,﹣p+4),
则PQ=﹣p2+p+4﹣(﹣p+4)=﹣p2+2p,
∴S△PAB==﹣(p﹣2)2+4,
∴当p=2时,S△PAB取得最大值,此时点P的坐标为(2,4),
由上可得,点P的坐标是(2,4);
(3)∵函数y=(x﹣1)2+,
∴该函数的对称轴是直线x=1,
设点M的坐标为(1,ym),点N的坐标为(xn,yn),
∵点B的坐标为(4,0),点C的坐标为(0,4),
∴当BC为对角线时,
1+xn=4+0,
解得xn=3,
∴yn=×(3﹣1)2+=,
即点N的坐标为(3,);
当BM为对角线时,
4+1=xn+0,
解得xn=5,
∴yn=×(5﹣1)2+=,
即点N的坐标为(5,);
当BN为对角线时,
4+xn=1+0,
解得xn=﹣3,
∴yn=×(﹣3﹣1)2+=,
即点N的坐标为(﹣3,);
由上可得,点N的坐标为(3,)、(5,)或(﹣3,).
25.(12分)如图,已知四边形ABCD中,AB∥DC,AB=DC,且AB=6cm,BC=8cm,对角线AC=10cm.
(1)求证:四边形ABCD是矩形;
(2)如图(2),若动点Q从点C出发,在CA边上以每秒5cm的速度向A点匀速移动,同时动点P从点B出发,在BC边上以每秒4cm的速度向C点匀速移动,运动时间为t秒(0≤t<2),连接BQ、AP,若AP⊥BQ,求t的值;
(3)如图(3),若点Q在对角线AC上,CQ=4cm,动点P从B点出发,以每秒1cm的速度沿BC运动至点C止.设点P运动了t秒,请你探索:从运动开始,经过多少时间,以点Q、P、C为顶点的三角形是等腰三角形?请求出所有可能的结果.
【答案】见试题解答内容
【解答】(1)证明:∵AB∥DC,AB=DC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
AB2+BC2=62+82=100,AC2=100,
∴AB2+BC2=AC2,
∴∠B=90°,
∴平行四边形ABCD为矩形;
(2)解:作QE⊥BC于E,
由题意得CQ=5t,BP=4t,
∵QE⊥BC,AB⊥BC,
∴QE∥AB,
∴△CQE∽△CAB,
∴=,即=,
解得,QE=3t,
∴EC==4t,
∴BE=8﹣4t,
∵AP⊥BQ,AB⊥BC,
∴∠BAP=∠EBQ,又∠ABP=∠BEQ,
∴△ABP∽△BEQ,
∴=,即=,
解得,t=;
(3)解:当CP=CQ=4cm时,BP=8﹣4=4cm,
则点P运动了4秒;
当QP=QC时,作QE⊥BC于E,
由(2)可知,△CQE∽△CAB,
=,即=,
解得,CE=3.2,
∵QP=QC,QE⊥BC,
∴PE=CE=3.2cm,
∴BP=8﹣6.4=1.6cm,
则点P运动了1.6秒;
当P′C=P′Q时,作P′H⊥CA于H,
则CH=HQ=2cm,
∵AB⊥BC,P′H⊥CA,
∴△CP′H∽△CAB,
∴=,即=,
解得,CP′=2.5,
∴BP′=8﹣2.5=5.5cm,
则点P运动了5.5秒,
综上所述,从运动开始,经过4秒或1.6秒或5.5秒,以点Q、P、C为顶点的三角形是等腰三角形.
相关试卷
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