2023-2024学年江苏省苏州外国语学校九年级(上)月考数学试卷(10月份)(含解析)
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一、选择题(本大题共8小题,共24.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
1.下列方程是一元二次方程的是( )
A. ax2+bx+c=0 B. x2−y+1=0 C. x2=0 D. 1x2+x=2
2.已知三角形的两边长为3和6,第三边的长是方程x2−7x+12=0的一个根,则这个三角形的周长是( )
A. 12 B. 13 C. 12或13 D. 15
3.下列对二次函数y=−(x+1)2−3的图象描述不正确的是( )
A. 开口向下 B. 顶点坐标为(−1,−3)
C. 与y轴相交于点(0,−3) D. 当x>1时,函数值y随x的增大而减小
4.在同一直角坐标系中,函数y=ax2+b与y=ax+b(a,b都不为0)的图象的相对位置可以是( )
A. B.
C. D.
5.如图①,“东方之门”通过简单的几何曲线处理,将传统文化与现代建筑融为一体,最大程度地传承了苏州的历史文化.如图②,“门”的内侧曲线呈抛物线形,已知其底部宽度为80米,高度为200米.则离地面150米处的水平宽度(即CD的长)为( )
A. 40米 B. 30米 C. 25米 D. 20米
6.定义[a,b,c]为函数y=ax2+bx+c的特征数,下面给出特征数为[m−1,1+m,−2m]的函数的一些结论:①当m=3时,函数图象的顶点坐标是(−1,−8);②当m>1时,函数图象截x轴所得的线段长度大于3;③当m<0时,函数在x>12时,y随x的增大而减小;④不论m取何值,函数图象经过两个定点.其中正确的结论有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
7.平面直角坐标系xOy中,P点坐标为(m,2n2−10),且实数m,n满足2m−3n2+9=0则点P到原点O的距离的最小值为( )
A. 35 10 B. 125 C. 65 3 D. 45 5
8.定义:我们将顶点的横坐标和纵坐标互为相反数的二次函数称为“互异二次函数”.如图,在正方形OABC中,点A(0,2),点C(2,0),则互异二次函数y=(x−m)2−m与正方形OABC有交点时m的最大值和最小值分别是( )
A. 4,−1
B. 5− 172,−1
C. 4,0
D. 5+ 172,−1
二、填空题(本大题共8小题,共24.0分)
9.已知一元二次方程x2−14x+48=0的两个根是菱形的两条对角线长,则这个菱形的周长______.
10.将关于x的一元二次方程x2−px+q=0变形为x2=px−q,就可以将x2表示为关于x的一次多项式,从而达到“降次”的目的,又如x3=x⋅x2=x(px−q)=…,我们将这种方法称为“降次法”,通过这种方法可以化简次数较高的代数式.根据“降次法”.已知:x2+x−1=0,且x>0.则x4−2x3+3x的值为______.
11.有一个抛物线形拱桥,其最大高度为16m,跨度为40m,现把它的示意图放在平面直角坐标系中如图,求抛物线的解析式是______.
12.若二次函数y=x2+bx−5的对称轴为直线x=2,则关于x的方程x2+bx−5=2x−13的解为______.
13.直线l1:y=kx+2与y轴交于点A,直线l1绕点A逆时针旋转45°得到直线l2,若直线l2与抛物线y=x2+3x+2有唯一的公共点,则k=______.
14.一名男生参加抛实心球测试,已知球的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系是y=−112x2+23x+53,则这名男生抛实心球的成绩是______m.
15.已知函数y=(a−1)x2−2ax+a+2的图象与两坐标轴共有两个交点,则a的值为______.
16.已知抛物线y=−x2+5x−6,在1≤x≤5之间的部分记为图象T1,将图象T1沿直线x=1对折得到图象T2,图象T1和T2合成图象T.若过y轴上的点M(0,m)且与y轴垂直的直线l与图象T有且只有两个公共点,则m的取值范围是______ .
三、解答题(本大题共11小题,共82.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(本小题6.0分)
解方程:
(1)2x2+4x−1=0;
(2)2x(x−1)=2x−1.
18.(本小题8.0分)
解某些高次方程或具有一定结构特点方程时,我们可以通过整体换元的方法,把方程转化为一元二次方程进行求解,从而达到降次或变复杂为简单的目的.
例如:解方程(x2−3)2−5(3−x2)+2=0,
如果设x2−3=y,∵x2−3=y,∴3−x2=−y,用y表示x后代入(x2−3)2−5(3−x2)+2=0得:y2+5y+2=0.
应用:请用换元法解下列各题:
(1)已知(x2+y2+1)(x2+y2+3)=8,则x2+y2的值;
(2)解方程:x2+1x2+x+1x=0;
(3)已知a2+ab−b2=0(ab≠0),求ab的值.
19.(本小题6.0分)
关于x的方程mx2+(m+2)x+m4=0有两个不相等的实数根
(1)求m的取值范围;
(2)是否存在实数m,使方程的两个实数根的倒数和等于0?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
20.(本小题6.0分)
如图,抛物线y=ax2+bx(a>0)经过原点O和点A(2,0).
(1)写出抛物线的对称轴与x轴的交点坐标;
(2)点(x1,y1),(x2,y2)在抛物线上,若x1
21.(本小题6.0分)
如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=6cm,BC=8cm.点P从点A出发,以1cm/s的速度沿AB运动;同时,点Q从点B出发,以2cm/s的速度沿BC运动.当点Q到达点C时,P、Q两点同时停止运动.设动点运动的时间为t(s).
(1)试写出△PBQ的面积S(cm2)与t(s)之间的函数表达式;
(2)当t为何值时,△PBQ的面积最大?最大面积是多少?
22.(本小题8.0分)
定义:在平面直角坐标系xOy中,若函数图象上的点P(x,y)满足x+y=a(其中x≥0,a为常数),则称点P为函数图象的“a级和点”.
(1)若点(2,m)为反比例函数y=kx图象的“1级和点”,则m= ______ ,k= ______ ;
(2)若2≤a≤4时,直线y=kx+k+3上有“a级和点”,求k的取值范围;
(3)若抛物线y=(x−a)2−a2+3a−74的“a级和点”恰有一个,求a的取值范围.
23.(本小题6.0分)
某游乐场的圆形喷水池中心O有一喷水管OA,从点A向四周喷水,喷出的水柱为抛物线,且形状相同.如图,以水平方向为x轴,点O为原点建立平面直角坐标系(单位长度为1m),点A在y轴上,水柱所在的抛物线(第一象限部分)的函数表达式为y=−16(x−3)2+2.
(1)求喷水管高OA.
(2)身高为1.7m的小明站在距离喷水管4m的地方,他会被水喷到吗?
24.(本小题8.0分)
数学兴趣小组同学们对二次函数y=nx2−(n+3)x+3(n为正数)进行如下探究:
(1)同学们在探究中发现,该函数图象除与y轴交点不变外,还经过一个定点A,请写出A点坐标______ ;
(2)有同学研究后认为,该二次函数图象顶点不会落在第一象限,你认为是否正确,请说明理由;
(3)若抛物线与x轴有两个交点,且交点与顶点构成的三角形是直角三角形,请帮兴趣小组同学求出n的值.
25.(本小题8.0分)
如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)交x轴于A(1,0)、B(3,0)两点,交y轴于C(0,3),将该抛物线位于直线y=m(m为常数,m≥0)下方的部分沿直线y=m翻折,其余部分不变,得到的新图象记为“图象W”.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若m=0时,直线y=x+n与图象W有三个交点,求n的值;
(3)若直线y=x与图象W有四个交点,直接写出m的取值范围.
26.(本小题8.0分)
端午节前夕,某超市从厂家分两次购进A、B两种品牌的粽子,两次进货时,两种品牌粽子的进价不变.第一次购进A品牌粽子100袋和B品牌粽子150袋,总费用为7000元;第二次购进A品牌粽子180袋和B品牌粽子120袋,总费用为8100元.
(1)求A、B两种品牌粽子每袋的进价各是多少元;
(2)当B品牌粽子销售价为每袋54元时,每天可售出20袋,为了促销,该超市决定对B品牌粽子进行降价销售.经市场调研,若每袋的销售价每降低1元,则每天的销售量将增加5袋.当B品牌粽子每袋的销售价降低多少元时,每天售出B品牌粽子所获得的利润最大?最大利润是多少元?
27.(本小题12.0分)
如图,在直角坐标系中,已知点B的坐标为(−2,0),且OA=OC=8,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A,B,C三点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若点P是直线AC下方的抛物线上的一个动点,作PD⊥AC于点D,当PD的值最大时,求此时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,E为AC直线上一动点,F为对称轴上一动点,当A,P,E,F四个点为顶点的四边形为平行四边形时,求E点的坐标.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:
A、方程二次项系数可能为0,故错误;
B、方程含有两个未知数,故错误;
C、符合一元二次方程的定义,正确;
D、不是整式方程,故错误.
故选C.
本题根据一元二次方程的定义解答.
一元二次方程必须满足四个条件:
(1)未知数的最高次数是2;
(2)二次项系数不为0;
(3)是整式方程;
(4)含有一个未知数.由这四个条件对四个选项进行验证,满足这四个条件者为正确答案.
本题考查了一元二次方程的概念,判断一个方程是否是一元二次方程,首先要看是否是整式方程,然后看化简后是否是只含有一个未知数且未知数的最高次数是2.
2.【答案】B
【解析】解:∵方程x2−7x+12=0可化成(x−4)(x−3)=0,
∴x=4或x=3,
∵3+3=6,不能构成三角形,舍去.
∴第三边的长为4.
故三角形的周长为:3+4+6=13.
故选:B.
先求出方程的根,再由三角形的三边关系确定出该三角形的边长,进而可得出结论.
本题考查的是利用因式分解法解一元二次方程及三角形的三边关系,先根据题意求出x的值是解题的关键.
3.【答案】C
【解析】解:A、∵a=−1<0,
∴抛物线的开口向下,正确,不合题意;
B、抛物线的顶点坐标是(−1,−3),故本小题正确,不合题意;
C、令x=0,则y=−1−3=−4,
所以抛物线与y轴的交点坐标是(0,−4),故不正确,符合题意;
D、抛物线的开口向下,对称轴为直线x=−1,
∴当x>−1时,函数值y随x的增大而减小,故本小题正确,不合题意;
故选:C.
根据二次函数的性质对各小题分析判断即可得解.
本题考查了二次函数的性质,主要利用了抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标,与y轴的交点,掌握其性质是解决此题关键.
4.【答案】A
【解析】解:A、由抛物线可知,a<0,b<0.由直线可知,a<0,b<0,故本选项正确;
B、由抛物线可知a<0,由直线可知a>0,相矛盾,故本选项错误;
C、由抛物线可知,a>0,b<0,由直线可知,a>0,b>0,相矛盾,故本选项错误;
D、由抛物线可知,a>0,b>0,由直线可知,a<0,b>0,相矛盾,故本选项错误;
故选:A.
根据每一选项中a、b的符号是否相符,逐一判断.
本题考查了一次函数和二次函数的图象.解答该题时,一定要熟记一次函数、二次函数的图象与系数的关系.
5.【答案】A
【解析】解:以底部所在的直线为x轴,以线段AB的垂直平分线所在的直线为y轴建立平面直角坐标系:
∴A(−40,0),B(40,0),E(0,200),
设外侧抛物线的解析式为y=a(x+40)(x−40),将(0,200)代入,得:
200=a(0+40)(0−40),
解得:a=−18,
∴内侧抛物线的解析式为y=−18x2+200,
将y=150代入得:−18x2+200=150,
解得:x=±20,
∴C(−20,150),D(20,150),
∴CD=40m,
故选:A.
以底部所在的直线为x轴,以线段AB的垂直平分线所在的直线为y轴建立平面直角坐标系,用待定系数法求得外侧抛物线的解析式,再把y=150带入函数解析式则可知点C、D的横坐标,从而可得CD的长.
本题考查了二次函数在实际问题中的应用,数形结合、熟练掌握待定系数法是解题的关键.
6.【答案】D
【解析】【分析】
此题考查二次函数的性质,顶点坐标,抛物线与x轴的交点情况,两点间的距离公式,以及二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握二次函数的性质和点的坐标特征是解题的关键.
①把m=3代入[m−1,1+m,−2m],求得[a,b,c],求得解析式,利用顶点坐标公式解答即可;
②首先求得对称轴,利用二次函数的性质解答即可;
③令函数值为0,求得(m−1)x2+(1+m)x−2m=0,解得x1=−1,x2=2mm−1,求得与x轴交点坐标,利用两点间距离公式解决问题;
④根据特征数的特点,直接得出x的值,进一步验证即可解答.
【解答】
解:因为函数y=ax2+bx+c的特征数为[m−1,1+m,−2m];
①当m=3时,y=2x2+4x−6=2(x+1)2−8,顶点坐标是(−1,−8),此结论正确;
②当m>1时,令y=0,有(m−1)x2+(1+m)x−2m=0,解得,x1=−1,x2=2mm−1,
|x2−x1|=3m−1m−1>3,所以当m>1时,函数图象截x轴所得的线段长度大于3,此结论正确;
③当m<0时,y=(m−1)x2+(1+m)x−2m是一个开口向下的抛物线,其对称轴是:x=−m+12(m−1),在对称轴的左边y随x的增大而增大,
因为当m<0时,−m+12(m−1)=−m−1+22(m−1)=−12−1m−1>−12,即对称轴在x=−12右边,可能大于12,所以在x>12时,y随x的增大而减小,此结论正确,
④当x=1时,y=(m−1)x2+(1+m)x−2m=0即对任意m,函数图象都经过点(1,0)那么同样的:当x=−2时,y=(m−1)x2+(1+m)x−2m=−6,即对任意m,函数图象都经过一个点(−2,−6),此结论正确.
根据上面的分析,①②③④是正确的.
故选:D.
7.【答案】B
【解析】解:OP= m2+(2n2−10)2.
由2m−3n2+9=0,得n2=2m+93,将其代入上式,得
OP= m2+4(2m+93−5)2,经整理
OP= 259(m−4825)2+16−(4815)2≥ 16−(4815)2=125.
故选:B.
点P到原点O的距离OP= m2+(2n2−10)2,利用2m−3n2+9=0,解出n2,代入 m2+(2n2−10)2中,逐步整理,最后将被开方数配方,根据二次函数求最值的方法进行求解即可.
本题考查点的坐标,但计算整理过程非常复杂,要求有极强的计算能力,确保计算的正确性.
8.【答案】D
【解析】【分析】
本题为二次函数综合题,考查了二次函数图象性质.解答关键是研究动点到达临界点时图形的变化,从而得到临界值.
画出图象,从图象可以看出,当函数图象从左上向右下运动,跟正方形有交点时,先经过点A,再逐渐经过点O,点B,点C,最后再经过点B,且在运动的过程中,两次经过点A,两次经过点O,点B和点C,只需算出当函数经过点A及点B时m的值,即可求出m的最大值及最小值.
【解答】
解:如图,由题意可得,互异二次函数y=(x−m)2−m的顶点(m,−m)在直线y=−x上运动,
在正方形OABC中,点A(0,2),点C(2,0),
∴B(2,2),
从图象可以看出,当函数从左上向右下运动时,当跟正方形有交点时,先经过点A,再逐渐经过点O,点B,点C,最后再经过点B,且在运动的过程中,两次经过点A,两次经过点O,点B和点C,
∴只需算出当函数经过点A及点B时m的值,即可求出m的最大值及最小值.
当互异二次函数y=(x−m)2−m经过点A(0,2)时,m=2或m=−1;
当互异二次函数y=(x−m)2−m经过点B(2,2)时,m=5− 172或m=5+ 172.
∴互异二次函数y=(x−m)2−m与正方形OABC有交点时m的最大值和最小值分别是5+ 172,−1.
故选:D.
9.【答案】20
【解析】解:令菱形的对角线分别为:x1,x2,
∵一元二次方程x2−14x+48=0的两个根是菱形的两条对角线长,
∴x1+x2=14,x1x2=48,
∵菱形的对角线互相垂直平分,
∴菱形的边长为: (x12)2+(x22)2
= x12+x224
= (x1+x2)2−2x1x24
= 142−2×484
= 196−964
=5,
则菱形的周长为:4×5=20.
故答案为:20.
令菱形的对角线分别为:x1,x2,由根与系数的关系可得x1+x2=14,x1x2=48,再由菱形的性质:菱形的对角线互相垂直平分,利用勾股定理求得菱形的边长,从而可求解.
本题主要考查根与系数的关系,菱形的性质,解答的关键是熟记根与系数的关系及菱形的性质:对角线互相垂直平分.
10.【答案】6−2 5
【解析】解:∵x2+x−1=0,
∴x2+x=1,x2=1−x.
∴x4−2x3+3x
=x4+x3−3x3+3x
=x2(x2+x)−3x⋅x2+3x
=x2−3x(1−x)+3x
=1−x−3x+3x2+3x
=1−x−3x+3(1−x)+3x
=1−x−3x+3−3x+3x
=4−4x.
∵方程x2+x−1=0,且x>0的解为:x=−1+ 52.
∴原式=4−4⋅−1+ 52
=4−2(−1+ 5)
=4+2−2 5
=6−2 5.
故答案为:6−2 5.
先求得x2=−x+1,再代入x4−2x3+3x得到原式=4−4x,然后解方程x2−x+1=0求出x,再代入求值即可.
本题考查了整式的变形和解一元二次方程,读懂题意理解“降次法”是解决本题的关键.
11.【答案】y=−0.04x2+1.6x
【解析】解:设解析式是:y=a(x−20)2+16,
根据题意得:400a+16=0,
解得a=−0.04.
∴函数关系式y=−0.04(x−20)2+16,
即y=−0.04x2+1.6x.
故答案为:y=−0.04x2+1.6x.
根据图象得到:顶点坐标是(20,16),因而可以利用顶点式求解析式.
利用待定系数法求二次函数解析式,如果已知三点坐标可以利用一般式求解;若已知对称轴或顶点坐标利用顶点式求解比较简单.
12.【答案】x1=2,x2=4
【解析】解:∵二次函数y=x2+bx−5的对称轴为直线x=2,
∴−b2=2,
解得b=−4,
则x2+bx−5=2x−13可化为x2−4x−5=2x−13,
即x2−6x+8=0,
解得x1=2,x2=4.
故答案为x1=2,x2=4.
本题主要考查二次函数与一元二次方程.
根据对称轴求得b,再解一元二次方程即可得解.
13.【答案】1或12.
【解析】解:由y=kx+2,y=x2+3x+2可得直线l2与抛物线交于点A(0,2),
①直线l2与y轴重合满足题意,则直线l1与y轴夹角为45°,如图,
∵OB=2,∠ABO=45°,
∴△AOB为等腰直角三角形,
∴OA=OB=2,
∴点B坐标为(−2,0),
将(−2,0)代入y=kx+2得0=−2k+2,
解得k=1.
②设直线l2解析式为y=mx+2,
令mx+2=x2+3x+2,
Δ=(3−m)2,
当m=3时满足题意.
∴y=3x+2,
把y=0代入y=3x+2得x=−23,
∴直线l2与x轴交点D坐标为(−23,0),即OD=23,
作DE⊥AD交直线y=kx+2于点E,过点E作EF⊥x轴于点F,
∵∠EAD=45°,
∴AD=DE,
∵∠ADO+∠EDF=90°,∠ADO+∠DAO=90°,
∴∠DAO=∠EDF,
又∵∠EFD=∠AOD=90°,
在△EFD和△DOA中,
AD=DE∠DAO=∠EDF∠AOD=∠EFD
∴△EFD≌△DOA(AAS),
∴FD=AO=2,EF=DO=23,
∴OF=FD+AO=83,
∴点E坐标为(−83,23).
将(−83,23)代入y=kx+2得23=−83k+2,
解得k=12.
故答案为:1或12.
根据直线解析式可得l1,l2都经过点(0,2),分别讨论直线l2与y轴重合或与抛物线相切两种情况,通过添加辅助线构造全等三角形可求出直线y=kx+2上的点坐标,进而求解.
本题考查二次函数与一次函数交点问题,解题关键是掌握函数与方程的关系,通过添加辅助线分类讨论求解.
14.【答案】10
【解析】解:∵一名男生参加抛实心球测试,已知球的高度y(m)与水平距离x(m)之间的关系是y=−112x2+23x+53,
∴当y=0,则0=−112x2+23x+53,
解得:x1=10,x2=−2,
∴这名男生抛实心球的成绩为10m,
故答案为:10.
首先使y=0,进而得出求出该男生掷实心球的距离,于是得到这名男生抛实心球的成绩.
此题主要考查了二次函数的应用,根据已知得出该男生掷实心球距离是解题关键.
15.【答案】1,2或−2
【解析】解:∵函数y=(a−1)x2−2ax+a+2的图象与两坐标轴共有两个交点,
∴当a−1=0时,得a=1,此时y=−2x+1与两坐标轴两个交点,
当a−1≠0时,则a+2≠0(−2a)2−4(a−1)(a+2)=0或a+2=0(−2a)2−4(a−1)(a+2)>0,
解得,a=2或a=−2,
由上可得,a的值是1,2或−2,
故答案为:1,2或−2.
根据函数y=(a−1)x2−2ax+a+2的图象与两坐标轴共有两个交点,可知该函数可能为一次函数,也可能为二次函数,然后分类讨论即可求得a的值,本题得以解决.
本题考查抛物线与x轴的交点、根的判别式、二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质和分类讨论的思想解答.
16.【答案】m=14或−6≤m<−2
【解析】解:∵y=−x2+5x−6=−(x2−5x)−6=−(x2−5x+254)+254−6=−(x−52)2+14,
∴抛物线的对称轴为直线x=52,顶点为(52,14),
∴当x=1时,y=−2,当x=5时,y=−6,
∴在1≤x≤5时,y的最大值为14,最小值为−6,
∵在1≤x≤5之间的部分记为图象T1,将图象T1沿直线x=1对折得到图象T2,图象T1和T2合成图象T,
∴画出图形如图所示:
,
∵若过y轴上的点M(0,m)且与y轴垂直的直线l与图象T有且只有两个公共点,
∴由图象可知:m=14或−6≤m<−2,
∴m的取值范围为:m=14或−6≤m<−2
故答案为:m=14或−6≤m<−2.
将抛物线化为顶点式可得抛物线的对称轴为直线x=52,顶点为(52,14),分别求出x=1和x=5时y的值,从而可得在1≤x≤5时,y的最大值为14,最小值为−6,根据题意画出图象T,再根据若过y轴上的点M(0,m)且与y轴垂直的直线l与图象T有且只有两个公共点,结合图象即可得到答案.
本题主要考查了二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象与性质,采用数形结合的思想解题,是解此题的关键.
17.【答案】解:(1)2x2+4x−1=0,
x2+2x=12,
x2+2x+1=32,
(x+1)2=32,
x+1=± 62,
所以x1=−1+ 62,x2=−1− 62,
(2)2x(x−1)=2x−1,
2x2−2x−2x=−1,
x2−2x=−12,
x2−2x+1=12,
(x−1)2=12,
x−1=± 22,
所以x1=1+ 22,x2=1− 22.
【解析】(1)先利用配方法得到(x+1)2=32,然后利用直接开平方法解方程;
(2)先利用配方法得到(x−1)2=12,然后利用直接开平方法解方程.
本题考查了解一元二次方程−配方法:熟练掌握用配方法解一元二次方程的一般步骤是解决问题的关键.
18.【答案】解:(1)设x2+y2=m,
原方程化为:(m+1)(m+3)=8,
m2+4m−5=0,
b2−4ac=36>0,
∴方程有两个不想等的实数根,
解得m1=−5,m2=1,
∵x2+y2≥0,
∴x2+y2=1.
(2)设x+1x=m,
原方程化为:m2+m−2=0,
(m+2)(m−1)=0,
m+2=0或m−1=0,
m1=−2或m2=1.
∴x+1x=−2,
x2+2x+1=0,
(x+1)2=0,
x1=x2=−1,
经检验是原方程的解,
∴x=−1.
x+1x=1,
x2+x+1=0,
b2−4ab<0,
∴此方程无解.
综上所述,x=−1.
(3)原方程化为:a2b2+abb2−1=0,
(ab)2+ab−1=0,
∴ab=−1± 52,
∴ab=−1+ 52,ab=−1− 52.
【解析】(1)设x2+y2=m,方程变形后用求根公式求解,再根据x2+y2≥0,这个条件确定最后结果;
(2)设x+1x=m,方程变形后用十字相乘法求m,代入设的条件求出x;
(3)首先等式两边都除以b2,把原方程转化为一元二次方程,解出即可.
本题考查了换元法求解,掌握如何换元是解题关键.
19.【答案】解:(1)由△=(m+2)2−4m⋅m4>0,得m>−1
又∵m≠0
∴m的取值范围为m>−1且m≠0;(5分)
(2)不存在符合条件的实数m.(6分)
设方程两根为x1,x2则x1+x2=−m+2mx1x2=141x1+1x2=0,
解得m=−2,此时△<0.
∴原方程无解,故不存在.(12分)
【解析】(1)利用方程有两根不相等的实数根可以得到△=(m+2)2−4m⋅m4>0,解得m的取值范围即可;
(2)假设存在,然后利用根的判别式求得m的值,根据m的值是否能使得一元二次方程有实数根作出判断即可.
本题考查了根的判别式及根与系数的关系,解题的关键是利用方程的根的情况得到m的取值范围.
20.【答案】解:(1)根据图示,
由抛物线的对称性可知,抛物线的对称轴是直线x=1.
与x轴的交点坐标(0,0)(2,0).
(2)抛物线的对称轴是直线x=1.
根据图示知,当x<1时,y随x的增大而减小,
所以,当x1
(3)∵对称轴是直线x=1,点B(−1,2)在该抛物线上,
点C与点B关于抛物线的对称轴对称,
∴点C的坐标是(3,2).
设直线AC的关系式为y=kx+b(k≠0).则
0=2k+b2=3k+b,
解得k=2b=−4.
∴直线AC的函数关系式是:y=2x−4.
【解析】本题考查了待定系数法求一次函数解析式,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质.解答该题时,需要熟悉二次函数图象的对称性.
(1)根据图示可以直接写出抛物线的对称轴与x轴的交点坐标;
(2)根据抛物线的对称轴与x轴的交点坐标可以求得该抛物线的对称轴是直线x=1,然后根据函数图象的增减性进行解题;
(3)根据已知条件可以求得点C的坐标是(3,2),所以根据点A、C的坐标来求直线AC的函数关系式.
21.【答案】解:(1)由题意得:PB=(6−t)cm,BQ=2tcm,
S△PBQ=12BQ⋅PB=12×2t(6−t)=−t2+6t;
S=−t2+6t;
(2)∵S=−t2+6t=−(t−3)2+9,
∴当t=3s时,△PBQ的面积最大,最大值是9cm2.
【解析】(1)利用两点运动的速度表示出PB,BQ的长,进而表示出△PBQ的面积即可;
(2)利用配方法求出函数顶点坐标即可得出答案.
此题是三角形和二次函数的综合题,主要考查了动点运动问题,三角形的面积,二次函数的应用,难度适中,正确表示出PB,BQ的长是解题关键.
22.【答案】−1 −2
【解析】解:(1)∵点(2,m)为反比例函数y=kx图象的“1级和点”,
∴m+2=1,
解得m=−1,
∴点(2,−1)在反比例函数y=kx图象上,
∴k=−2,
故答案为:−1,−2;
(2)当y=kx+k+3过点(0,2)时,k+3=2,
解得k=−1,
当y=kx+k+3过点(0,4)时,k+3=4,
解得k=1,
∴−1≤k≤1;
(3)①当抛物线y=(x−a)2−a2+3a−74与直线y=−x+a有一个交点时,
(x−a)2−a2+3a−74=−x+a,整理得,x2−(2a−1)x+2a−74=0,
当Δ=0时,(2a−1)2−4(2a−74)=0,
解得a=1或a=2;
②当抛物线y=(x−a)2−a2+3a−74过点(0,a)时,a=78,
∴当a<78时抛物线y=(x−a)2−a2+3a−74的“a级和点”恰有一个,
综上所述:当a=1或a=2或a<78时,抛物线y=(x−a)2−a2+3a−74的“a级和点”恰有一个.
(1)根据新定义,可得方程m+2=1,求出m的值即可求解;
(2)当y=kx+k+3过点(0,2)时,k=−1;当y=kx+k+3过点(0,4)时,k=1;由此确定k的取值范围即可;
(3)分两种情况讨论:①当抛物线y=(x−a)2−a2+3a−74与直线y=−x+a有一个交点时,可得方程(x−a)2−a2+3a−74=−x+a,根据Δ=0,求出a=1或a=2;②当抛物线y=(x−a)2−a2+3a−74过点(0,a)时,a=78,则当a<78时抛物线y=(x−a)2−a2+3a−74的“a级和点”恰有一个.
本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,理解“a级和点”的定义,满足“a级和点”的点都在直线y=−x+a上是解题的关键.
23.【答案】解:(1)当x=0时,y=−16×(0−3)2+2=12,
∴点A的坐标为(0,12),
∴喷水管高OA为12m.
(2)对于y=−16(x−3)2+2,
令x=4,则y=−(4−3)2+2=116>1.7,
∴小明不会被水喷到.
【解析】(1)当x=0时,代入求解即可;
(2)令x=4,得出y值,与身高比较即可.
题目主要考查二次函数的应用,理解题意,求出相应的函数值比较是解题关键.
24.【答案】(1,0)
【解析】解:(1)y=nx2−(n+3)x+3=n(x2−x)−3x+3,
当x2−x=0时,函数过定点,即x=0或1,
当x=0时,y=3,当x=1时,y=0,
即函数图象除与y轴交点(0,3)不变,还有点A为(1,0),
故答案为:(1,0);
(2)正确,理由:
由抛物线的表达式知,抛物线的顶点坐标为:(n+32n,3−(n+3)24n),
∵n为正数,则n+32n>0,即对称轴在y轴右侧,
而3−(n+3)24n)=−(n−3)24n≤0,即顶点不在第一象限;
(3)由(2)可大致画出抛物线的图象如下:
设抛物线和x轴的另外一个交点为B,抛物线对称轴交x轴于点H,顶点为D(n+32n,3−(n+3)24n),
令y=nx2−(n+3)x+3=0,则x=1或3n,
则点B的坐标为(3n,0),则AB=|1−3n|=2AH,
由题意知,三角形ABD是等腰直角三角形,且∠ADB为直角,
则HD=AH,
即(n+3)24n−2=12=|1−3n|,
解得:n=3(舍去)或1或5,
即n=1或5.
(1)由y=nx2−(n+3)x+3=n(x2−x)−3x+3,当x2−x=0时,函数过定点,即x=0或1,即可求解;
(2)求出抛物线的顶点坐标为:(n+32n,3−(n+3)24n),即可求解;
(3)由题意知,三角形ABD是等腰直角三角形,且∠ADB为直角,则HD=AH,即(n+3)24n−2=12=|1−3n|,即可求解.
本题是二次函数综合题,主要考查了二次函数的图象和性质、等腰直角三角形的性质等,其中(3),绝对值的运用是解题的重点.
25.【答案】解:(1)由题意得a+b+c=09a+3b+c=0c=3,解得a=1b=−4c=3,
∴该抛物线的表达式为y=x2−4x+3;
(2)m=0时,由图象得直线y=x+n与图象W有三个交点时,存在两种情况:
①当直线y=x+n过点A时,与图象W有三个交点,此时n=−1;
②当直线y=x+n与图象W位于线段AB上方部分对应的函数图象相切时,
x+n=−x2+4x−3,
x2−3x+n+3=0,
Δ=(−3)2−4×1×(n+3)=0,
∴n=−34,
综上,n的值是−1或−34;
(3)将该抛物线位于直线y=m(m为常数,m≥0)下方的部分沿直线y=m翻折,得到y=−x2+4x−3+2m,
令x=−x2+4x−3+2m,则x2−3x+3−2m=0,
Δ=(−3)2−4×1×(3−2m)=0,
∴m=38,
由y=xy=x2−4x+3,解得x=y=5± 132,
∴若直线y=x与图象W有四个交点,m的取值范围是38
(2)利用数形结合找出当y=x+n经过点A或者y=x+n与y=x2−4x+3相切时,直线y=x+n与新图象恰好有三个不同的交点,①当直线y=x+n经过点A(1,0)时,利用一次函数图象上点的坐标特征,即可求出n值;②当y=x+n与y=x2−4x+3相切时,联立一次函数解析式和抛物线解析式,利用根的判别式Δ=0,即可求出n值.综上即可得出结论;
(3)求得直线y=x与y=x2−4x+3的交点,以及当y=x+n与y=−x2+4x−3+2m相切时m的值,即可求得m的取值范围.
本题考查了待定系数法求二次函数解析式,翻折的性质,两函数交点问题以及根的判别式,解题的关键是:(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;(2)利用数形结合找出直线y=x+n与新图象恰好有三个不同的交点的情况;(3)找出直线y=x与新图象y=−x2+4x−3+2m恰好有三个不同的交点以及直线y=x与y=x2−4x+3的交点是关键.
26.【答案】解:(1)A种品牌粽子每袋的进价是x元,B种品牌粽子每袋的进价是y元,
根据题意得,100x+150y=7000180x+120y=8100,
解得x=25y=30,
答:A种品牌粽子每袋的进价是25元,B种品牌粽子每袋的进价是30元;
(2)设B品牌粽子每袋的销售价降低a元时,每天售出B品牌粽子所获得的利润最大,利润为w元,
根据题意得,w=(54−a−30)(20+5a)=−5a2+100a+480=−5(a−10)2+980,
∵−5<0,
∴当B品牌粽子每袋的销售价降低10元时,每天售出B品牌粽子所获得的利润最大,最大利润是980元.
【解析】(1)A种品牌粽子每袋的进价是x元,B种品牌粽子每袋的进价是y元,根据两次进货情况,可得出关于x、y的二元一次方程组,解之即可得出结论;
(2)根据:利润=(每台实际售价−每台进价)×销售量,列函数关系式,配方成二次函数的顶点式可得函数的最大值;
本题主要考查二元一次方程组及二次函数的实际应用,理解题意准确抓住相等关系,据此列出方程或函数关系式是解题的关键.
27.【答案】解:(1)∵B的坐标为(−2,0),
∴OB=2,
∴OA=OC=8,
故点A、C的坐标分别为(8,0)、(0,−8);
而抛物线的表达式可写为:y=a(x+2)(x−8)=a(x2−6x−16),
把C(0,−8)代入得:−16a=−8,
解得:a=12,
故抛物线的表达式为:y=12x2−3x−8;
(2)∵直线CA过点C,
∴设其函数表达式为:y=kx−8,
将点A坐标代入上式并解得:k=1,
故直线CA的表达式为:y=x−8,
过点P作y轴的平行线交AC于点H,
∵OA=OC=8,
∴∠OAC=∠OCA=45°,
∵PH//y轴,
∴∠PHD=∠OCA=45°,
设点P(m,12m2−3m−8),则点H(m,m−8),
∴PD=HPsin∠PHD= 22(m−8−12m2+3m+8)=− 22(m−4)2+4 2≤4 2,
∴当m=4时,其最大值为4 2,此时点P(4,−12);
(3)设点E(t,t−8),点F(3,n),
当AP是对角线时,由中点坐标公式得:4+8=t+3,
解得:t=9,
则点E(9,1);
当AE或AF是对角线时,由中点坐标公式得:t+8=4+3或8+3=t+4,
解得:t=−1或7,
则点E(−1,−9)或(7,−1);
综上,点E的坐标为:(9,1)或(−1,−9)或(7,−1).
【解析】(1)根据B点坐标及OA=OC=4OB结合图象即可确定A点,C点的坐标,可将抛物线的表达式写成两点式,然后代入C点坐标即可求出解析式;
(2)求出直线CA的解析式,过点P作y轴的平行线交AC于点H,求出∠PHD=∠OCA=45°,写出PD的表达式根据二次函数的性质求最值即可;
(3)当AP是对角线时,由中点坐标公式列出等式即可求解;当AE或AF是对角线时,同理可解.
本题主要考查二次函数的综合题,涉及到待定系数法求解析式、二次函数和平行四边形的性质等,分类求解是解题的关键.
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