人教版九年级上册数学期中卷基础A卷含答案解析
展开期中卷A卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.若关于的方程有两个不相等的实数根,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
2.顶点是(-3,0),开口方向、形状与函数的图象相同的抛物线为 ( )
A. B.
C. D.
3.若b<0,则二次函数y=x2-bx-1的图象的顶点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
4.若函数y=则当函数值y=8时,自变量x的值是( )
A.± B.4 C.或4 D.4或-
5.一元二次方程 配方后可变形为( )
A. B. C. D.
6.一元二次方程的根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根 B.有两个相等的实数根
C.没有实数根 D.无法确定
7.抛物线y=x2﹣8x的顶点坐标为( )
A.(4,16) B.(﹣4,16) C.(4,﹣16) D.(﹣4,﹣16)
8.一元二次方程x2-3x-1=0与x2-3x+3=0的所有实数根的和等于( )
A.-3 B.-6 C.6 D.3
9.抛物线y=ax2+bx+c的图角如图,则下列结论:①abc>0;②a+b+c=2;③a>;④b<1.其中正确的结论是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
10.已知:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),其部分图象如图所示,下列结论:①4ac<b2;②方程ax2+bx+c=0的两个根是x1=﹣1,x2=3;③a﹣b+c>0;④当y>0时,x的取值范围是﹣1≤x<3;⑤当x<0时,y随x增大而增大.其中正确的结论有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
二、填空题
11.方程的解是 .
12.二次函数y=ax2中,当x=1时,y=2,则a= .
13.关于x的一元二次方程x2-3x+m=0的一个根为,则另一个根为 ,m的值为 .
14.三角形的两边长分别为4和7,第三边的长是方程的解,则这个三角形的周长是 .
15.已知函数y=,且使y=k成立的x值恰好有2个,则k的取值范围是 .
三、解答题
16.解方程:y(y-1)+2y-2=0.
17.求下列各式中的x.
(1)4x2﹣16=0;
(2)(x﹣2)3=18.
18.如图,在正方形ABCD中,点A的坐标为(,),点D的坐标为(,),且AB∥y轴,AD∥x轴. 点P是抛物线上一点,过点P作PE⊥x轴于点E,PF⊥y轴于点 F.
(1)直接写出点的坐标;
(2)若点P在第二象限,当四边形PEOF是正方形时,求正方形PEOF的边长;
(3)以点E为顶点的抛物线经过点F,当点P在正方形ABCD内部(不包含边)时,求a的取值范围.
19.如图,已知点A(-4,8)和点B(2,n)在抛物线y=ax2上.求a的值及点B的坐标.
20.向阳中学数学兴趣小组对关于x的方程(m+1)+(m﹣2)x﹣1=0提出了下列问题:
(1)是否存在m的值,使方程为一元二次方程?若存在,求出m的值,并解此方程;
(2)是否存在m的值,使方程为一元一次方程?若存在,求出m的值,并解此方程.
21.某厂工业废气年排放量为400万立方米,为改善锦州市的大气环境质量,决定分二期投入治理,使废气的年排放量减少到256万立方米,如果每期治理中废气减少的百分率相同.
(1)求每期减少的百分率是多少?
(2)预计第一期治理中每减少1万立方米废气需投入3万元,第二期治理中每减少1万立方米废气需投入4.5万元,问两期治理完成后需投入多少万元?
22.已知关于x的一元二次方程x2﹣ax+2=0的两实数根x1、x2满足x1x2=x1+x2﹣2.
(1)求a的值;
(2)求出该一元二次方程的两实数根.
23.已知抛物线yn=-(x-an)2+an(n为正整数,且0<a1<a2<…<an)与x轴的交点为An-1(,0)和An(bn,0).当n=1时,第1条抛物线y1=-(x-a1)2+a1与x轴的交点为A0(0,0)和A1(b1,0),其他依此类推.
(1)求a1、b1的值及抛物线y2的解析式;
(2)抛物线y3的顶点坐标为;依此类推第n条抛物线yn的顶点坐标为用含n的式子表示;所有抛物线的顶点坐标满足的函数关系式;
(3)探究下列结论:
①若用An-1An表示第n条抛物线被x轴截得的线段的长,则A0A1等于多少?An-1An等于多少?
②是否存在经过点A1(b1,0),的直线和所有抛物线都相交,且被每一条抛物线截得的线段的长度都相等?若存在,直接写出直线的表达式;若不存在,请说明理由.
24.如图,一次函数分别交y轴、x轴于A、B两点,抛物线y=﹣x2+bx+c过A、B两点.
(1)求这个抛物线的解析式;
(2)作垂直x轴的直线x=t,在第一象限交直线AB于M,交这个抛物线于N.求当t取何值时,MN有最大值?最大值是多少?
(3)在(2)的情况下,以A、M、N、D为顶点作平行四边形,求第四个顶点D的坐标.
25.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣4ax﹣(a≠0)交x轴于A、B两点,交y轴于点C,这条抛物线的顶点为D.
(1)求点D的坐标.
(2)过点C作CE∥x轴交抛物线于点E.当CE=2AB时,求点D的坐标.
(3)这条抛物线与直线y=﹣x相交,其中一个交点的横坐标为﹣1.过点P(m,0)作x轴的垂线,交这条抛物线于点M,交直线y=﹣x于点N,且点M在点N的下方.当线段MN的长度随m的增大而增大时,求m的取值范围.
(4)点Q在这条抛物线上运动,若在这条抛物线上只存在两个点Q,满足S△ABQ=3S△ABC,直接写出a的取值范围.
参考答案:
1.A
【分析】由关于的方程有两个不相等的实数根,可得△>0,由此即可解答.
【详解】∵a=1,b=p,c=q,关于的方程有两个不相等的实数根,
∴△=b2 -4ac=p2 -4×1×q=p 2 -4q>0,
即p2 -4q>0.
故选A.
【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式,熟知一元二次方程的解与判别式△的关系是解决问的关键.
2.B
【分析】设抛物线的解析式为y=a(x﹣h)2+k,由条件可以得出a,再将顶点坐标代入解析式就可以求出结论.
【详解】设抛物线的解析式为y=a(x﹣h)2+k,且该抛物线的形状与开口方向和抛物线yx2相同,∴a,∴y(x﹣h)2+k,∴.
故选B.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,根据顶点式运用待定系数法求二次函数的解析式的运用,在解答时运用抛物线的性质求出a值是关键.
3.C
【分析】只需运用顶点坐标公式求出顶点坐标,然后根据b<0就可确定顶点所在的象限.
【详解】解:二次函数y=x2-2bx﹣1的图象的顶点为 即
∵b<0,
∴
∴在第三象限.
故选C.
【点睛】本题主要考查了二次函数图象的顶点坐标公式、象限点的坐标特征等知识,运用顶点坐标公式是解决本题的关键.
4.D
【分析】把y=8直接代入函数y=即可求出自变量的值.
【详解】把y=8代入函数y=,
先代入上边的方程得x=±,
∵x≤2,x=不合题意舍去,故x=-;
再代入下边的方程x=4,
∵x>2,故x=4,
综上,x的值为4或-.
故选D.
【点睛】本题比较容易,考查求函数值.
(1)当已知函数解析式时,求函数值就是求代数式的值;
(2)函数值是唯一的,而对应的自变量可以是多个.
5.A
【分析】先把常数项移到方程右边,再把方程两边加上16,然后把方程左边写成完全平方形式即可.
【详解】解:∵x2-8x+1=0,
∴x2-8x=-1,
∴x2-8x+16=15,
∴(x-4)2=15.
故选A.
【点睛】本题考查了解一元二次方程-配方法,当二次项系数为1时,配一次项系数一半的平方是关键.
6.A
【分析】求出根的判别式△,然后选择答案即可.
【详解】∵△=>0,
∴方程有有两个不相等的实数根.
故选:A.
7.C
【分析】利用配方法将抛物线的解析式y=x2﹣8x转化为顶点式解析式,然后求其顶点坐标.
【详解】解:∵y=x2﹣8x=(x﹣4)2﹣16,
∴抛物线顶点坐标为(4,﹣16),
故选C.
【点睛】本题主要考查了二次函数的顶点坐标,解题的关键在于能够准确地把二次函数解析式化为顶点式.
8.D
【分析】首先需要通过判别式来判定这两根方程是否有实数根,再根据根与系数的关系即可求得答案.
【详解】解:∵x2-3x-1=0,
a=1,b=-3,c=-1,
∴b2-4ac=13>0,
∴方程有两个不相等的实数根,
设这两个实数根分别为x1与x2,
则x1+x2=3;
又∵x2-3x+3=0,
a=1,b=-3,c=3,
∴b2-4ac=-3<0,
∴此方程没有实数根,
∴一元二次方程x2-3x-1=0与x2-3x+3=0的所有实数根的和等于3,
故选D.
【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式以及根与系数的关系,先确定方程根的情况是解题的关键.
9.B
【详解】由图可知抛物线开口向上
∴a>0,对称轴在y轴左侧,故b>0,抛物线与y轴交于负半轴,则c<0
所以①abc>0错误,
由图知当x=1时y=2
∴②a+b+c=2;正确,当x=-1时,函数值<0,即a-b+c<0,(1),
又∵a+b+c=2,将a+c=2-b代入(1),2-2b<0,
∴b>1所以④b<1.错误,
因为,对称轴,
∴b<2a,
∵b>1
故③a>正确
故选:B.
10.B
【分析】利用抛物线与x轴的交点个数可对①进行判断;利用抛物线的对称性得到抛物线与x轴的一个交点坐标为(3,0),则可对②进行判断;根据抛物线过点(−1,0),则可对③进行判断;根据抛物线在x轴上方所对应的自变量的范围可对④进行判断;根据二次函数的性质对⑤进行判断.
【详解】①∵抛物线与x轴有2个交点,
∴b2﹣4ac>0,即4ac<b2,所以①正确;
②∵抛物线的对称轴为直线x=1,
而点(﹣1,0)关于直线x=1的对称点的坐标为(3,0),
∴方程ax2+bx+c=0的两个根是x1=﹣1,x2=3,所以②正确;
③∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,所以③错误;
④∵抛物线与x轴的两点坐标为(﹣1,0),(3,0),
∴当﹣1<x<3时,y>0,所以④错误;
⑤∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴当x<1时,y随x增大而增大,所以⑤正确.
故选B.
【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系:对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小:当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置:当a与b同号时(即ab>0),对称轴在y轴左;当a与b异号时(即ab<0),对称轴在y轴右;常数项c决定抛物线与y轴交点位置:抛物线与y轴交于(0,c);抛物线与x轴交点个数由△决定:Δ=b2−4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;Δ=b2−4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;Δ=b2−4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
11.,
【分析】直接令每个因式等于0求解即可.
【详解】解:∵,
∴x-1=0,或x-3=0,
∴,.
故答案为:,.
【点睛】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.
12.2
【详解】将x=1,y=2代入y=ax2中,解得a=2.
13. 5 -10
【分析】设方程另一个根为t,根据根与系数的关系得到-2+t=3,-2t=m,计算求解即可.
【详解】解:设方程另一个根为t,
则-2+t=3,-2t=m,
所以t=5,m=-10,
方程的另一个根为5,即m的值为-10;
故答案为5;-10.
【点睛】此题考查了一元二次方程的解以及根与系数的关系,解题的关键是熟练运用根与系数的关系.
14.17
【分析】先利用因式分解法求解得出x的值,再根据三角形三边之间的关系判断能否构成三角形,从而得出答案.
【详解】解:解方程得x1=2,x2=6,
当x=2时,2+4=6<7,不能构成三角形,舍去;
当x=6时,2+6>7,能构成三角形,此时三角形的周长为4+7+6=17.
故答案为:17.
【点睛】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.
15.k=1或k<﹣8
【分析】求出抛物线y=﹣(x﹣1)2+1和抛物线y=﹣(x﹣7)2+1交点坐标(4,﹣8),然后利用函数图象求出直线y=k与函数图象有两个交点时k的范围即可.
【详解】解:y=﹣(x﹣1)2+1的顶点坐标为(1,1),
y=﹣(x﹣7)2+1的顶点坐标为(7,1),
当 得:x=4,
则抛物线y=﹣(x﹣1)2+1和抛物线y=﹣(x﹣7)2+1相交于点(4,﹣8),
如图,直线y=﹣8与函数图象有三个交点,
当k<﹣8时,直线y=k与函数图象有2个交点,
当k=1时,直线y=k与函数图象有2个交点,
所以使y=k成立的x值恰好有2个时,k=1或k<﹣8.
故答案为:k=1或k<﹣8.
【点睛】本题考查的是二次函数与直线的交点个数的问题,利用数型结合是解题的关键.
16.
【分析】利用分解因式法解答即可.
【详解】解:原方程可变形为:,
即,
∴y-1=0或y+2=0,
解得:.
【点睛】本题考查了一元二次方程的解法,属于基础题目,熟练掌握求解的方法是关键.
17.(1);(2)x=5.
【分析】(1)直接利用开方法解一元二次方程即可;
(2)直接利用求立方根的方法解方程即可.
【详解】解:(1)∵ ,
∴,
∴
∴
(2)∵,
,
∴
∴
∴x=5
【点睛】本题主要考查利用平方根与立方根解方程,解题的关键在于能够熟练掌握平方根与立方根的定义.
18.(1)B (3,3);(2)正方形的边长为3;(3)>3或<.
【分析】(1)先利用A点和D点坐标得到正方形ABCD的边长为4,然后写出B点坐标;
(2)设点P(x,x2+2x),利用正方形的性质得到PE=PF,即x2+2x=-x,然后解方程求出x即可得到正方形PEOF的边长;
(3)设P(m,m2+2m)(m≠0),则E(m,0),F(0,m2+2m),利用顶点式表示以E为顶点的抛物线解析式为y=a(x-m)2,再把F(0,m2+2m)代入得m=,接着求出抛物线y=x2+2x与BC的交点坐标为(1,3),则利用点P在正方形ABCD内部(不包含边)得到-1<m<1且m≠0,然后分别解-1<<0和0<<1即可.
【详解】(1)(,);(2)设点(,).
当四边形是正方形时,,
当点在第二象限时,有.
解得,.
∵,
∴.
∴正方形的边长为.
(3)设点(,),则点E(,),则点F(,).
∵为抛物线顶点,
∴该抛物线解析式为.
∵抛物线经过点,
∴,化简得.
对于,令,解得; 令,解得.
∵点在正方形内部,
∴<<,且.
①当<<时
由反比例函数性质知,∴<.
②当<<时
由反比例函数性质知,∴>.
【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质和正方形的性质;会利用待定系数法求函数解析式,会解不等式;理解坐标与图形性质.
19.a=, B(2,2)
【详解】试题分析:先把A点坐标代入二次函数解析式即可求出a的值和二次函数解析式;再B点坐标代入二次函数解析式,即可求出n的值,从而确定点B的坐标.
解:把点A(-4,8)代入y=ax2,得:
16a=8
∴a=
∴y=x2.
再把点B(2,n)代入y=x2得:
n=2.
∴B(2,2).
20.(1)存在,m=1,x1=1,x2=﹣;(2)存在,m=0时,x=﹣1;m=﹣1时,x=﹣.
【分析】(1)根据一元二次方程的定义,要求含有二次项,且二次项系数不为0,即,解得m=1,将m=1代入(m+1)+(m﹣2)x﹣1=0,此时方程为2x2-x-1=0,解得x1=1,x2=-;
(2)根据一元一次方程的定义,要求未知数的最高次为1,该题目分类讨论:当(m+1)存在的话,则m2+1=1解得m=0,此时方程为-x-1=0,解得x=-1;当(m+1)不存在的话,则m+1=0时,解得m=-1,此时方程为-3x-1=0,解得x=-.
【详解】(1)根据一元二次方程的定义可得,
解得m=1,
此时方程为2x2-x-1=0,
解得x1=1,x2=-.
(2)由题可知m2+1=1或m+1=0时方程为一元一次方程
当m2+1=1时,解得m=0,此时方程为-x-1=0,
解得:x=-1,
当m+1=0时,解得m=-1,此时方程为-3x-1=0,、
解得:x=-.
21.(1)20%;(2)528.
【详解】试题分析:(1)本题为平均变化率问题,可按照增长率的一般规律进行解答.增长率问题的一般形式为a(1+x)2=b,a为起始时间的有关数量,b为终止时间的有关数量.根据这个关系来列出方程,求出百分率是多少;
(2)根据(1)中得出的百分率,分别求出第一期和第二期的投资,然后相加得出两期的总投资即可.
试题解析:(1)设每期减少的百分率是x,
根据题意得400(1-x)2=256,
解得x1=0.2,x2=1.8(舍去),
所以每期减少的百分率为20%.
(2)根据题意有400×0.2×3=240(万元),
(400-400×0.2)×0.2×4.5=288(万元),
∴240+288=528(万元),
答:两期治理完成后需要投入528万元.
考点:一元二次方程的应用(平均变化率问题).
22.(1)a=4;(2)x1=2+,x2=2﹣.
【分析】(1)根据一元二次方程根于系数的关系可以得到x1+x2=a,x1x2=2,再根据x1x2=x1+x2﹣2求解即可;
(2)根据(1)求得的结果直接解一元二次方程即可.
【详解】解:(1)∵一元二次方程x2﹣ax+2=0的两实数根x1、x2
∴x1 +x2=a,x1x2=2,
又x1x2=x1+x2﹣2,
∴a﹣2=2,a=4;
(2)方程可化为x2﹣4x+2=0,
∴(x﹣2)2=2,
解得:x﹣2=或x﹣2=﹣ ,
∴x1=2+ , x2=2﹣ .
【点睛】本题主要考查了一元二次方程根于系数的关系,解一元二次方程,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
23.(1)a1=1,b1=2,y2=-(x-4)2+4;(2)yn的顶点坐标为(n2 ,n2).所有抛物线的顶点坐标满足的函数关系式是:y=x;(3)①An-1An=(n2+n)-(n2-n)=2n;②存在满足条件的直线,该直线的解析式为y=x-2.
【分析】(1)将A0坐标代入y1的解析式可求得a1的值;a1的值知道了y1的解析式也就确定了,已知抛物线就可求出b1的值,又把(b1,0)代入y2,可求出a2,即得y2的解析式.
(2)用同样的方法可求得a3、a4、a5……由此得到规律:抛物线令y2=0代入得:,∴x1=2,x2=6,故y2与x轴交于点A1(2,0),A2(6,0);又抛物线与x轴交于A2(6,0),求抛物线y3的顶点坐标为(9,9);由抛物线y1的顶点坐标为(1,1),y2的顶点坐标为(4,4),y3的顶点坐标为(9,9),依次类推抛物线yn的顶点坐标为(n2,n2);由所有抛物线的顶点的横坐标等于纵坐标,得顶点坐标满足的函数关系式是:y= x;(3)①由(2)可知A0A1=2,A1A2=4,A2A3=6,得A n-1A n=2n. ②猜测这是与直线y=x平行且过A(2,0)的一条直线,即y=x-2.
【详解】解:(1)∵当n=1时,第1条抛物线y1=-(x-a1)2+a1与x轴的交点为A0(0,0),
∴0=-(0-a1)2+a1, 解得a1=1或a1=0.
由已知a1>0,∴a1=1,
∴y1=-(x-1)2+1.
令y1=0,即-(x-1)2+1=0,解得x=0或x=2,
∴A1(2,0),b1=2.
由题意,当n=2时,第2条抛物线y2=-(x-a2)2+a2经过点A1(2,0),
∴0=-(2-a2)2+a2, 解得a2=1或a2=4,
∵a1=1,且已知a2>a1,
∴a2=4,
∴y2=-(x-4)2+4.
∴a1=1,b1=2,y2=-(x-4)2+4.
(2)抛物线y2=-(x-4)2+4,令y2=0,即-(x-4)2+4=0,解得x=2或x=6.
∵A1(2,0),
∴A2(6,0).
由题意,当n=3时,第3条抛物线y3=-(x-a3)2+a3经过点A2(6,0),
∴0=-(6-a3)2+a3, 解得a3=4或a3=9.
∵a2=4,且已知a3>a2,
∴a3=9,
∴y3=-(x-9)2+9.
∴y3的顶点坐标为(9,9).
由y1的顶点坐标(1,1),y2的顶点坐标(4,4),y3的顶点坐标(9,9),
依此类推,yn的顶点坐标为(n2, n2).
∵所有抛物线顶点的横坐标等于纵坐标,
∴顶点坐标满足的函数关系式是:y=x.
(3)①∵A0(0,0),A1(2,0),
∴A0A1=2.yn=-(x-n2)2+n2, 令yn=0,即-(x-n2)2+n2=0,
解得x=n2+n或x=n2-n,
∴An-1(n2-n,0),An(n2+n,0),即An-1An=(n2+n)-(n2-n)=2n.
②存在.
设过点(2,0)的直线解析式为y=kx+b,则有:0=2k+b,得b=-2k,
∴y=kx-2k.
设直线y=kx-2k与抛物线yn=-(x-n2)2+n2交于E(x1, y1),F(x2, y2)两点,
联立两式得:kx-2k=-(x-n2)2+n2, 整理得:x2+(k-2n2)x+n4-n2-2k=0,
∴x1+x2=2n2-k,x1•x2=n4-n2-2k.
过点F作FG⊥x轴,过点E作EG⊥FG于点G,则EG=x2-x1,
FG=y2-y1=[-(x2-n2)2+n2]-[-(x1-n2)2+n2]=(x1+x2-2n2)(x1-x2)=k(x2-x1).
在Rt△EFG中,由勾股定理得:EF2=EG2+FG2,
即:EF2=(x2-x1)2+[k(x2-x1)]2=(k2+1)(x2-x1)2=(k2+1)[(x1+x2)2-4x1•x2],
将x1+x2=2n2-k,x1•x2=n4-n2-2k代入,整理得:EF2=(k2+1)[4n2•(1-k)+k2+8k],
当k=1时,EF2=(1+1)(1+8)=18,
∴EF=3为定值,
∴k=1满足条件,此时直线解析式为y=x-2.
∴存在满足条件的直线,该直线的解析式为y=x-2.
【点睛】本题主要考查了二次函数图像上点的坐标特征,顶点坐标,抛物线与x轴交点问题,一次函数,待定系数法,解一元二次方程,根与系数的关系,勾股定理等等,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
24.(1)y=﹣x2+x+2(2)当t=2时,MN有最大值4(3)D点坐标为(0,6),(0,﹣2)或(4,4)
【分析】(1)首先求得A、B点的坐标,然后利用待定系数法求抛物线的解析式.
(2)求得线段MN的表达式,这个表达式是关于t的二次函数,利用二次函数的极值求线段MN的最大值.
(3)明确D点的可能位置有三种情形,如图2所示,不要遗漏.其中D1、D2在y轴上,利用线段数量关系容易求得坐标;D3点在第一象限,是直线D1N和D2M的交点,利用直线解析式求得交点坐标.
【详解】解:(1)∵分别交y轴、x轴于A、B两点,
∴A、B点的坐标为:A(0,2),B(4,0).
将x=0,y=2代入y=﹣x2+bx+c得c=2;
将x=4,y=0代入y=﹣x2+bx+c得0=﹣16+4b+2,解得b=.
∴抛物线解析式为:y=﹣x2+x+2.
(2)如图1,
设MN交x轴于点E,则E(t,0),BE=4﹣t.
∵,
∴ME=BE•tan∠ABO=(4﹣t)×=2﹣t.
又∵N点在抛物线上,且xN=t,
∴yN=﹣t2+t+2.
∴.
∴当t=2时,MN有最大值4.
(3)由(2)可知,A(0,2),M(2,1),N(2,5).
如图2,
以A、M、N、D为顶点作平行四边形,D点的可能位置有三种情形.
(i)当D在y轴上时,设D的坐标为(0,a),
由AD=MN,得|a﹣2|=4,解得a1=6,a2=﹣2,
从而D为(0,6)或D(0,﹣2).
(ii)当D不在y轴上时,由图可知D为D1N与D2M的交点,
由D1(0,6),N(2,5)易得D1N的方程为y=x+6;
由D2(0,﹣2),M(2,1)易得D2M的方程为y=x﹣2.
由两方程联立解得D为(4,4).
综上所述,所求的D点坐标为(0,6),(0,﹣2)或(4,4).
【点睛】本题考查了二次函数、锐角三角函数、平行四边形,解题的关键是求出函数的解析式,利用数形结合的思想求解.
25.(1)(2,﹣4a﹣);(2)(2,);(3)﹣1<m≤1;(4)0<a<或﹣<a<﹣.
【分析】(1)将y=ax2﹣4ax﹣化为顶点式即可写出点D的坐标;
(2)由对称轴方程x=2及抛物线的对称性可推出CE,AB的长,推出点A,B的坐标,将A或B的坐标代入y=ax2﹣4ax﹣中,即可求出a的值,进一步写出点D的坐标;
(3)先把x=-1代入y=﹣x中,求出交点坐标,代入y=ax2﹣4ax﹣中,求出抛物线解析式,用含m的代数式分别表示出M,N的坐标,进一步表示出MN的长度,为二次函数,可根据增减性确定结果;
(4)分情况讨论,当a>0时和当a<0时,分别列出不等式或不等式组即可.
【详解】(1)y=ax2﹣4ax﹣
=a(x﹣2)2﹣4a﹣,
∴点D的坐标为(2,﹣4a﹣);
(2)∵对称轴为直线x=2,CE∥x轴,
∴CE=4.
∵CE=2AB,∴AB=2,
∴点A、B的坐标为(1,0)、(3,0),
将(1,0)代入y=ax2﹣4ax﹣中,
得,a﹣4a﹣=0,
解得,a=﹣,
∴﹣4a﹣=4×(﹣)﹣=,
∴点D的坐标为(2,);
(3)把x=-1代入y=﹣x中,得y=1,
将(﹣1,1)代入y=ax2﹣4ax﹣中,
得a+4a﹣=1,
解得a=,
∴y=x2﹣2x﹣,
∴点M,N的坐标分别为(m,m2﹣2m﹣),(m,-m),
∴MN=﹣m﹣(m2﹣2m﹣)=﹣m2+m+,
∵﹣<0,对称轴为直线,
∴当线段MN的长度随m的增大而增大时,m的取值范围是﹣1<m≤1;
(4)①当a>0时,抛物线开口方向向上,
点C坐标为(0,﹣),
由(1)知,点D的纵坐标为﹣4a﹣,
∴由题意可列,﹣4a﹣>﹣×3,
解得,a<,
∴0<a<;
②当a<0时,抛物线开口方向向下,
点C坐标为(0,﹣),
由(1)知,点D的纵坐标为﹣4a﹣,
∴由题意可列,,
解得,﹣<a<;
综上所述,a的取值范围为0<a<或﹣<a<.
【点睛】本题考查了二次函数的综合应用,本题应用了待定系数法求二次函数解析式,以及一元一次不等式组的解法,本题考查知识点较多,综合性较强,难度较大.
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