四川省南充市阆中市东风中学2024-2025学年上学期九年级数学期中试卷
展开1.(4分)关于x的一元二次方程mx2+5x+m2﹣2m=0的常数项为0,则m的值为( )
A.1B.2C.0或2D.0
2.(4分)函数y=x2+3的图象经过点(﹣2,m),则m的值为( )
A.1B.7C.5D.4
3.(4分)已知关于x的一元二次方程x2+mx+3=0的一个根是1,则方程的另一个根是( )
A.﹣3B.2C.3D.﹣4
4.(4分)如图,将三角形ABC绕点A逆时针旋转85°得到三角形AB′C′,若∠CAB′=25°,则∠CAB=( )
A.60°B.85°C.25°D.55°
5.(4分)用配方法解方程x2﹣4x﹣1=0,将其化为(x+m)2=k的形式,正确的是( )
A.(x+2)2=3B.(x+2)2=5C.(x﹣2)2=3D.(x﹣2)2=5
6.(4分)已知抛物线y=ax2﹣2ax﹣a+1的顶点在x轴上,则a的值是( )
A.﹣2B.C.﹣1D.1
7.(4分)若关于x的一元二次方程x2+2x﹣m=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是( )
A.m≥1B.m≤1C.m>﹣1D.m<﹣1
8.(4分)一次函数y=ax+c(a≠0)与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)在同一平面直角坐标系的图象可能是( )
A.B.
C.D.
9.(4分)某商品经过两次连续降价,每件售价由原来的100元降到了81元.设平均每次降价的百分率为x,则下列方程中正确的是( )
A.100(1+x)2=81B.81(1+x)2=100
C.100(1﹣x)2=81D.81(1﹣x)2=100
10.(4分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:
①abc<0;
②2a+b=0;
③m为任意实数时,a+b≤m(am+b);
④a﹣b+c>0;
⑤若+bx1=+bx2,且x1≠x2,则x1+x2=2.其中正确的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)
11.(4分)若m是方程x2﹣5x﹣7=0的根,则m2﹣5m+1的值等于 .
12.(4分)将抛物线y=x2﹣3先向上平移1个单位,再向右平移2个单位,所得抛物线的解析式为 .
13.(4分)如图,抛物线y=ax2与直线y=bx+c的两个交点坐标分别为A(﹣3,6),B(1,3),则不等式ax2﹣bx﹣c≥0的解集是 .
14.(4分)若m,n是方程x2+2x﹣2026=0的两个实数根,则m2+3m+n的值为 .
15.(4分)如图,在平面直角坐标系中,若将△OAB绕点O逆时针旋转90°,得到△OA′B′,那么B(8,3)的对应点B′的坐标是 .
16.(4分)已知抛物线y=ax2+bx+c与抛物线y=2(x+4)2+2关于x轴对称,则a+b+c的值为 .
三、解答题(本大题共9个小题,共86分)
17.(8分)解方程:
(1)x2+2x﹣4=0;
(2)3x(x﹣2)=2(2﹣x).
18.(8分)已知二次函数y=x2﹣6x+3,当0≤x≤4时,求y的最大值与最小值之差.
19.(8分)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC=50°.将△ABC绕点B按逆时针方向旋转得△DBE,使点C落在AB边上,点A的对应点为点D,连接AD,求∠ADE的度数.
20.(10分)如图,已知△ABC的三个顶点坐标分别是A(3,5),B(1,2),C(4,1).
(1)根据要求画图:将△ABC绕原点O逆时针旋转90°后得到△A1B1C1;
(2)求△ABC的面积.
21.(10分)已知关于x的一元二次方程x2﹣2(k﹣1)x+k2+3=0.
(1)若该方程有两个实数根,求k的取值范围;
(2)若该方程的两个实数根x1,x2满足(x1﹣1)(x2﹣1)=14,求k的值.
22.(10分)图1是一座拱桥,拱桥的拱形呈抛物线形状,在拱桥中,当水面宽度为OA=12米时,水面离桥洞最大距离为4米,如图2,以水平面为x轴,点O为原点建立平面直角坐标系.
(1)求该拱桥抛物线的解析式;
(2)当河水上涨,水面离桥洞的最大距离为2米时,求拱桥内水面的宽度.
23.(10分)某商场有A、B两种商品,一件B商品的售价比一件A商品的售价多5元,若用1500元购进A种商品的数量恰好是用900元购进B种商品的数量的2倍.
(1)求A、B两种商品每件售价各多少元;
(2)B商品每件的进价为20元,按原售价销售,该商场每天可销售B种商品100件,假设销售单价每上涨一元,B种商品每天的销售量就减少5件,设一件B商品售价a元,B种商品每天的销售利润为W元,求B种商品销售单价a为多少元时,B种商品每天的销售利润W最大,最大利润是多少元?
24.(10分)如图,点P是正方形ABCD内一点;AP=1,BP=,DP=,△ADP绕点A顺时针旋转得到△ABP′,连接PP′,延长AP与BC相交于点Q.
(1)求线段PP′的长;
(2)求∠BPQ的大小;
(3)求正方形ABCD的边长.
25.(12分)如图所示,已知抛物线y=ax2+bx﹣8(a≠0)经过点A(﹣2,0)、B(4,0),与直线y=x﹣4交于B,D两点.
(1)求抛物线的解析式并直接写出D点的坐标;
(2)点P为直线BD下方抛物线上的一个动点,试求出△BDP面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)在抛物线上有一点M,过点M作x轴的垂线交x轴于点N,若△AMN是等腰直角三角形,求点M的坐标.
2024-2025学年四川省南充市阆中市东风中学九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10个小题,每小题4分,共40分)
1.(4分)关于x的一元二次方程mx2+5x+m2﹣2m=0的常数项为0,则m的值为( )
A.1B.2C.0或2D.0
【分析】根据二次项系数非零及方程的常数项为0,可得出关于m的一元一次不等式及一元二次方程,解之即可求出m的值.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程mx2+5x+m2﹣2m=0的常数项为0,
∴,
解得:m=2,
∴m的值为2.
故选:B.
【点评】本题考查了一元二次方程的定义以及一元二次方程的一般形式,牢记“一元二次方程的二次项的系数不等于0”是解题的关键.
2.(4分)函数y=x2+3的图象经过点(﹣2,m),则m的值为( )
A.1B.7C.5D.4
【分析】将点(﹣2,m)代入y=x2+3计算即可求出m的值.
【解答】解:∵函数y=x2+3的图象经过点(﹣2,m),
∴m=(﹣2)2+3=7,
故选:B.
【点评】本题考查了查二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握该知识点是关键.
3.(4分)已知关于x的一元二次方程x2+mx+3=0的一个根是1,则方程的另一个根是( )
A.﹣3B.2C.3D.﹣4
【分析】设方程的一个根x1=1,另一个根为x2,再根据根与系数的关系进行解答即可.
【解答】解:设方程的一个根x1=1,另一个根为x2,根据题意得:
x1×x2=3,
将x1=1代入,得x2=3.
故选:C.
【点评】本题考查了根与系数的关系,熟练掌握根与系数的关系的相关知识是解题的关键.
4.(4分)如图,将三角形ABC绕点A逆时针旋转85°得到三角形AB′C′,若∠CAB′=25°,则∠CAB=( )
A.60°B.85°C.25°D.55°
【分析】由旋转的性质得到∠C′AC=85°,∠CAB=∠C′AB′,根据角的和差关系进行计算,则可求出答案.
【解答】解:由旋转的性质得∠C′AC=85°,∠CAB=∠C′AB′,
∵∠CAB′=25°,
∴∠CAB=∠C′AB′=∠C′AC﹣∠C′AB′=85°﹣25°=60°.
故选:A.
【点评】本题考查了旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是本题的关键.
5.(4分)用配方法解方程x2﹣4x﹣1=0,将其化为(x+m)2=k的形式,正确的是( )
A.(x+2)2=3B.(x+2)2=5C.(x﹣2)2=3D.(x﹣2)2=5
【分析】移项,配方,即可得出选项.
【解答】解:x2﹣4x﹣1=0,
x2﹣4x=1,
x2﹣4x+4=1+4,
(x﹣2)2=5,
故选:D.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣配方法,能正确配方是解此题的关键.
6.(4分)已知抛物线y=ax2﹣2ax﹣a+1的顶点在x轴上,则a的值是( )
A.﹣2B.C.﹣1D.1
【分析】把函数解析式整理出顶点式形式,然后根据顶点在x轴上,纵坐标等于0列方程求解即可.
【解答】解:y=ax2﹣2ax﹣a+1=a(x﹣1)2﹣2a+1,
∵抛物线顶点在x轴上,
∴﹣2a+1=0,
解得a=.
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数的性质,把函数解析式整理成顶点式形式求解更简便.
7.(4分)若关于x的一元二次方程x2+2x﹣m=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是( )
A.m≥1B.m≤1C.m>﹣1D.m<﹣1
【分析】根据判别式的意义得到Δ=22+4m>0,然后解不等式即可.
【解答】解:根据题意得Δ=22+4m>0,
解得m>﹣1.
故选:C.
【点评】本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式Δ=b2﹣4ac:当Δ>0,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0,方程有两个相等的实数根;当Δ<0,方程没有实数根.
8.(4分)一次函数y=ax+c(a≠0)与二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)在同一平面直角坐标系的图象可能是( )
A.B.
C.D.
【分析】根据直线和抛物线解析式知y=ax+c与y=ax2+bx+c与y轴交于同一点(0,c),据此可得.
【解答】解:在y=ax+c中,当x=0时,y=c,
∴y=ax+c与y轴的交点为(0,c);
在y=ax2+bx+c中,当x=0时,y=c,
∴y=ax2+bx+c与y轴的交点为(0,c),
则y=ax+c与y=ax2+bx+c与y轴交于同一点(0,c),
故选:D.
【点评】本题考查二次函数的图象和一次函数的图象,解题的关键是明确一次函数和二次函数的性质.
9.(4分)某商品经过两次连续降价,每件售价由原来的100元降到了81元.设平均每次降价的百分率为x,则下列方程中正确的是( )
A.100(1+x)2=81B.81(1+x)2=100
C.100(1﹣x)2=81D.81(1﹣x)2=100
【分析】设平均每次降价的百分率为x,则等量关系为:原价×(1﹣x)2=现价,据此列方程.
【解答】解:设平均每次降价的百分率为x,
由题意得,100(1﹣x)2=81
故选:C.
【点评】本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,解答本题的关键是读懂题意,设出未知数,找出合适的等量关系,列方程.
10.(4分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:
①abc<0;
②2a+b=0;
③m为任意实数时,a+b≤m(am+b);
④a﹣b+c>0;
⑤若+bx1=+bx2,且x1≠x2,则x1+x2=2.其中正确的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【解答】解:①抛物线开口方向向上,则a>0.
抛物线对称轴位于y轴右侧,则a、b异号,即ab<0.
抛物线与y轴交于y轴负半轴,则c<0,
所以abc<0.
故①错误;
②∵抛物线对称轴为直线x=﹣=1,
∴b=﹣2a,即2a+b=0,
故②正确;
③∵抛物线对称轴为直线x=1,
∴函数的最小值为:a+b+c,
∴m为任意实数时,a+b≤m(am+b);即a+b+c<am2+bm+c,
故③正确;
④∵抛物线与x轴的一个交点在(3,0)的左侧,而对称轴为直线x=1,
∴抛物线与x轴的另一个交点在(﹣1,0)的右侧,
∴当x=﹣1时,y>0,
∴a﹣b+c>0,
故④正确;
⑤∵+bx1=+bx2,
∴+bx1﹣﹣bx2=0,
∴a(x1+x2)(x1﹣x2)+b(x1﹣x2)=0,
∴(x1﹣x2)[a(x1+x2)+b]=0,
而x1≠x2,
∴a(x1+x2)+b=0,即x1+x2=﹣,
∵b=﹣2a,
∴x1+x2=2,
故⑤正确.
综上所述,正确的有②③④⑤.
故选:D.
【点评】主要考查图象与二次函数系数之间的关系,会利用对称轴的范围求2a与b的关系,以及二次函数与方程之间的转换,根的判别式的熟练运用.
二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分)
11.(4分)若m是方程x2﹣5x﹣7=0的根,则m2﹣5m+1的值等于 8 .
【分析】将x=m代入原方程,可得出m2﹣5m=7,再将其代入原式中,即可求出结论.
【解答】解:将x=m代入原方程得:m2﹣5m﹣7=0,
∴m2﹣5m=7,
原式=7+1=8.
故答案为:8.
【点评】本题主要考查一元二次方程的根以及代数式求值,牢记“把方程的解代入原方程,等式左右两边相等”是解题的关键.
12.(4分)将抛物线y=x2﹣3先向上平移1个单位,再向右平移2个单位,所得抛物线的解析式为 y=(x﹣2)2﹣2 .
【分析】根据抛物线的平移规律“上加下减,左加右减”求解即可.
【解答】解:将抛物线先向上平移1个单位,再向右平移2个单位后所得的抛物线是y=(x﹣2)2﹣2.
故答案为:y=(x﹣2)2﹣2.
【点评】本题考查二次函数图象的平移.掌握其平移规律“上加下减,左加右减”是解题关键.
13.(4分)如图,抛物线y=ax2与直线y=bx+c的两个交点坐标分别为A(﹣3,6),B(1,3),则不等式ax2﹣bx﹣c≥0的解集是 x≤﹣3 或 x≥1 .
【分析】依据题意,由ax2﹣bx﹣c≥0得出ax2≥bx+c,即抛物线在直线上方的部分,根据图象和A,B的坐标即可确定答案.
【解答】解:由ax2﹣bx﹣c≥0得:ax2≥bx+c,
∴满足不等式的解为抛物线在直线上方的部分,
∴x≤﹣3或x≥1,
故答案为:x≤﹣3 或 x≥1.
【点评】本题主要考查了二次函数与不等式,正确运用数形结合是解题关键.
14.(4分)若m,n是方程x2+2x﹣2026=0的两个实数根,则m2+3m+n的值为 2024 .
【分析】根据m,n是方程x2+2x﹣2026=0的两个实数根得到m2+2m=2026,根据根与系数的关系得到m+n=﹣2,据此利用整体代入法求解即可.
【解答】解:由题意得,m+n=﹣=﹣2,m2+2m﹣2026=0,
∴m2+2m=2026,
∴原式=m2+2m+(m+n)
=2026﹣2
=2024.
故答案为:2024.
【点评】本题主要考查了一元二次方程的根与系数的关系,熟知x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=﹣,x1x2=是解题的关键.
15.(4分)如图,在平面直角坐标系中,若将△OAB绕点O逆时针旋转90°,得到△OA′B′,那么B(8,3)的对应点B′的坐标是 (﹣3,8) .
【分析】分别过点B和点B′作y轴的垂线,构造出全等三角形即可解决问题.
【解答】解:分别过点B和点B′作y轴的垂线,垂足分别为M和N,
由旋转可知,
∠B′OB=90°,OB′=OB,
∴∠B′ON+∠BOM=∠BOM+∠OBM=90°,
∴∠B′ON=∠OBM.
在△B′ON和△OBM中,
,
∴△B′ON≌△OBM(AAS),
∴B′N=OM,ON=BM.
又∵点B坐标为(8,3),
∴B′N=OM=3,ON=BM=8,
∴点B′的坐标为(﹣3,8).
故答案为:(﹣3,8).
【点评】本题考查坐标与图形变化﹣旋转,熟知图形旋转的性质是解题的关键.
16.(4分)已知抛物线y=ax2+bx+c与抛物线y=2(x+4)2+2关于x轴对称,则a+b+c的值为 ﹣52 .
【分析】利用关于x轴对称的点的坐标特点,纵坐标变为相反数,横坐标不变解答.
【解答】解:∵抛物线抛物线y=ax2+bx+c与抛物线y=2(x+4)2+2关于x轴对称,
∵y=2(x+4)2+2=2x2+16x+34,
函数y=ax2+bx+c的解析式为:y=﹣2x2+16×(﹣x)﹣34=﹣2x2﹣16x﹣34,
∴a=﹣2,b=﹣16,c=﹣34,
∴a+b+c=﹣2﹣16﹣34=﹣52,
故答案为:﹣52.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,掌握关于x轴对称的函数顶点横坐标相同,纵坐标互为相反数是解题的关键.
三、解答题(本大题共9个小题,共86分)
17.(8分)解方程:
(1)x2+2x﹣4=0;
(2)3x(x﹣2)=2(2﹣x).
【分析】(1)利用配方法求解即可;
(2)利用因式分解法求解即可.
【解答】解:(1)∵x2+2x﹣4=0,
∴x2+2x=4,
则x2+2x+1=4+1,即(x+1)2=5,
∴x+1=±,即x1=﹣1+,x2=﹣1﹣;
(2)∵3x(x﹣2)=2(2﹣x),
∴3x(x﹣2)+2(x﹣2)=0,
则(x﹣2)(3x+2)=0,
∴x﹣2=0或3x+2=0,
解得x1=2,x2=﹣.
【点评】此题考查了解一元二次方程﹣因式分解法,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.
18.(8分)已知二次函数y=x2﹣6x+3,当0≤x≤4时,求y的最大值与最小值之差.
【分析】根据二次函数的增减性,求出0≤x≤4时,函数的最大值和最小值即可.
【解答】解:∵y=x2﹣6x+3=(x﹣3)2﹣6,
∴抛物线的开口向上,对称轴为直线x=3,顶点坐标为(3,﹣6),
∴当x=3时,y取得最小值,最小值为﹣6,
∵0≤x≤4,
∴当x=0时,y取得最大值,此时y=(0﹣3)2﹣6=3.
∵3﹣(﹣6)=9,
∴当0≤x≤4时,y的最大值与最小值之差为9.
【点评】本题考查求二次函数的最值,关键是求出在0≤x≤4时函数的最大值和最小值.
19.(8分)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠ABC=50°.将△ABC绕点B按逆时针方向旋转得△DBE,使点C落在AB边上,点A的对应点为点D,连接AD,求∠ADE的度数.
【分析】由旋转得BA=BD,通过等腰三角形及直角三角形可求∠ADE度数;
【解答】解:∵∠ABC=90°,∠ABC=50°,
∴∠CAB=40°.
∵△ABC绕点B顺时针旋转得到△DBE,点E恰好在AB上,
∴BA=BD,∠ABC=∠DBA=50°,
∴∠BAD=∠ADB=(180°﹣50°)=65°,
∵∠BED=∠ACB=90°,
∴∠ADE=∠ADB﹣∠DAB=25°.
【点评】此题主要考查了旋转的性质,同时也利用了等腰三角形的性质,解题的关键是会确定旋转角.
20.(10分)如图,已知△ABC的三个顶点坐标分别是A(3,5),B(1,2),C(4,1).
(1)根据要求画图:将△ABC绕原点O逆时针旋转90°后得到△A1B1C1;
(2)求△ABC的面积.
【分析】(1)根据旋转的性质作图即可;
(2)利用割补法求三角形的面积即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求.
(2)△ABC的面积是=10﹣﹣3=.
故答案为:.
【点评】本题考查作图﹣旋转变换,熟练掌握旋转的性质是解答本题的关键.
21.(10分)已知关于x的一元二次方程x2﹣2(k﹣1)x+k2+3=0.
(1)若该方程有两个实数根,求k的取值范围;
(2)若该方程的两个实数根x1,x2满足(x1﹣1)(x2﹣1)=14,求k的值.
【分析】(1)由该方程有两个实数根得到Δ≥0,然后解不等式即可;
(2)根据根与系数的关系得到,再根据(x1﹣1)(x2﹣1)=14得到k2+3﹣(2k﹣2)+1=14,然后解关于k的方程,最后利用k的范围确定k的值.
【解答】解:(1)根据题意得 Δ=(2k﹣2)2﹣4(k2+3)≥0,
解得k≤﹣1;
(2)根据题意得:,
∵(x1﹣1)(x2﹣1)=14,
∴x1x2﹣(x1+x2)+1=14,
即 k2+3﹣(2k﹣2)+1=14,
整理得 k2﹣2k﹣8=0,
解得 k1=﹣2,k2=4,
∵k≤﹣1,
∴k=﹣2.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=﹣,x1x2=.也考查了根的判别式.
22.(10分)图1是一座拱桥,拱桥的拱形呈抛物线形状,在拱桥中,当水面宽度为OA=12米时,水面离桥洞最大距离为4米,如图2,以水平面为x轴,点O为原点建立平面直角坐标系.
(1)求该拱桥抛物线的解析式;
(2)当河水上涨,水面离桥洞的最大距离为2米时,求拱桥内水面的宽度.
【分析】(1)根据题意得出A(12,0),该抛物线顶点坐标为(6,4),设该抛物线解析式为y=a(x﹣6)2+4,把A(12,0)代入求出a的值即可;
(2)根据题意得出水位上升了2米,把y=2代入t=﹣2x+80求出自变量的值,即可求解.
【解答】解:(1)∵OA=12,
∴该抛物线的对称轴为直线,A(12,0),
∵水面离桥洞最大距离为4米,
∴该抛物线顶点坐标为(6,4),
设该抛物线解析式为y=a(x﹣6)2+4,
把A(12,0)代入得:0=a(12﹣6)2+4,
解得:,
∴该抛物线解析式为t=﹣2x+80;
(2)4﹣2=2(米),
∴水位上升了2米,
把y=2代入t=﹣2x+80得:,
解得:,.
(米),
答:拱桥内水面的宽度米.
【点评】本题主要考查了二次函数的应用,关键是根据题意找到等量关系式.
23.(10分)某商场有A、B两种商品,一件B商品的售价比一件A商品的售价多5元,若用1500元购进A种商品的数量恰好是用900元购进B种商品的数量的2倍.
(1)求A、B两种商品每件售价各多少元;
(2)B商品每件的进价为20元,按原售价销售,该商场每天可销售B种商品100件,假设销售单价每上涨一元,B种商品每天的销售量就减少5件,设一件B商品售价a元,B种商品每天的销售利润为W元,求B种商品销售单价a为多少元时,B种商品每天的销售利润W最大,最大利润是多少元?
【分析】(1)设A种商品每件售价x元,根据“用1500元购进A种商品的数量恰好是用900元购进B种商品的数量的2倍“列方程并检验,即可得到答案;
(2)W=(a﹣20)[100﹣5×(a﹣30)]=﹣5a2+350a﹣5000=﹣5(a﹣35)2+1125,由二次函数性质可得答案.
【解答】解:(1)设A种商品每件售价x元,则B种商品每件售价(x+5)元,
∵用1500元购进A种商品的数量恰好是用900元购进B种商品的数量的2倍,
∴=×2,
解得:x=25,
经检验,x=25是原方程的解,也符合题意,
∴x+5=25+5=30,
∴A种商品每件售价25元,B种商品每件售价30元;
(2)根据题意得:
W=(a﹣20)[100﹣5×(a﹣30)]=﹣5a2+350a﹣5000=﹣5(a﹣35)2+1125,
∵﹣5<0,
∴当a=35时,W取最大值,最大值为1125元,
∴B种商品销售单价a为35元时,B种商品每天的销售利润W最大,最大利润是1125元.
【点评】本题考查二次函数的应用,涉及分式方程的应用,解题的关键是读懂题意,列出分式方程和函数关系式.
24.(10分)如图,点P是正方形ABCD内一点;AP=1,BP=,DP=,△ADP绕点A顺时针旋转得到△ABP′,连接PP′,延长AP与BC相交于点Q.
(1)求线段PP′的长;
(2)求∠BPQ的大小;
(3)求正方形ABCD的边长.
【分析】(1)根据正方形的性质得AB=AD,∠BAD=90°,再利用旋转的性质得AP=AP′,∠PAP′=∠DAB=90°,于是可判断△APP′是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质得PP′=PA=;
(2)由等腰直角三角形性质知∠APP′=45°,利用旋转的性质得PD=P′B=,接着根据勾股定理的逆定理可证明△PP′B为直角三角形,∠P′PB=90°,然后利用平角定义计算∠BPQ的度数;
(3)作BE⊥AQ,垂足为E,由∠BPQ=45°,P′B=2,求出PE=BE=2,在Rt△ABE中,运用勾股定理求出AB.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∵△ADP沿点A旋转至△ABP′,
∴AP=AP′=1,PD=P′B=,∠PAP′=∠DAB=90°,
∴△APP′是等腰直角三角形,
∴PP′==;
(2)∵△APP′是等腰直角三角形,
∴∠APP′=45°,
在△PP′B中,PP′=,PB=2,P′B=,
∵()2+(2)2=()2,
∴PP′2+PB2=P′B2,
∴△PP′B为直角三角形,∠P′PB=90°,
∴∠BPQ=180°﹣∠APP′﹣∠P′PB=180°﹣45°﹣90°=45°;
(3)作BE⊥AQ,垂足为E,
∵∠BPQ=45°,PB=2,
∴PE=BE=2,
∴AE=2+1=3,
∴AB===.
【点评】本题考查了旋转的性质,勾股定理,正方形的性质,解答本题的关键要明确:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.
25.(12分)如图所示,已知抛物线y=ax2+bx﹣8(a≠0)经过点A(﹣2,0)、B(4,0),与直线y=x﹣4交于B,D两点.
(1)求抛物线的解析式并直接写出D点的坐标;
(2)点P为直线BD下方抛物线上的一个动点,试求出△BDP面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)在抛物线上有一点M,过点M作x轴的垂线交x轴于点N,若△AMN是等腰直角三角形,求点M的坐标.
【分析】(1)设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣4),将点C的坐标代入可求得a的值,然后将y=x﹣4与抛物线的解析式联立方程组并求解即可;
(2)过点P作PE∥y轴,交直线AB与点E,设P(x,x2﹣2x﹣8),则E(x,x﹣4),则PE=﹣x2+3x+4,然后依据S△BDP=S△DPE+S△BPE,列出△BDP的面积与x的函数关系式,然后依据二次函数的性质求解即可;
(3)设点N的坐标为(m,0)则点M(m,m2﹣2m﹣8),则AN=|m+2|,MN=|m2﹣2m﹣8|,进而得到|m+2|=|m2﹣2m﹣8|,解答即可得到m的值,进而得到点M的坐标为(5,7)或(3,﹣5).
【解答】解:(1)已知抛物线y=ax2+bx﹣8(a≠0)经过点A(﹣2,0)、B(4,0),将点A,点B的坐标代入得:
,
解得:,
∴设该抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣8,
联立方程组:,
解得(舍去)或,
即点D的坐标是(﹣1,﹣5);
(2)如图1:过点P作PE∥y轴,交BD于点E,
设P(x,x2﹣2x﹣8),则E(x,x﹣4).
∴PE=x﹣4﹣(x2﹣2x﹣8)=﹣x2+3x+4.
∴S△BDP=S△DPE+S△BPE=PE•(xp﹣xD)+PE••(xB﹣xE)=PE•(xB﹣xD)=(﹣x2+3x+4)=﹣(x﹣)2+.
∴当x=时,△BDP的面积的最大值为.
∴P(,﹣).
(3)如图2,
∵MN⊥x轴于N,
∴∠MNA=90°,
∵△AMN是等腰直角三角形,
∴AN=MN,
∵点P在抛物线y=x2﹣2x﹣8上,
∴设点N的坐标为(m,0)则点M(m,m2﹣2m﹣8),
∴AN=|m﹣(﹣2)|=|m+2|,MN=|m2﹣2m﹣8|,
∴|m+2|=|m2﹣2m﹣8|,
∴m+2=m2﹣2m﹣8或m+2=﹣(m2﹣2m﹣8),
即m2﹣3m﹣10=0或m2﹣m﹣6=0,
当m2﹣3m﹣10=0时,
解得m=5或m=﹣2(舍去),
此时M(5,7);
当m2﹣m﹣6=0时,
解得m=3或m=﹣2(舍去),
此时M(3,﹣5),
综上,点M的坐标为(5,7)或(3,﹣5).
【点评】本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数的性质,待定系数法求二次函数的表达式,等腰直角三角形的判定等知识点,分类讨论是解答本题的关键.
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