2023-2024学年江苏省苏州市常熟市昆承中学九年级(上)10月月考数学试卷(含解析)
展开1.下列方程是一元二次方程的是( )
A. 3x+y=2B. x=2x3−3C. x2−5=0D. 2x+1x=3
2.若二次函数y=ax2的图象经过点P(4,3),则该图象必过点
( )
A. (4,-3)B. (3,-4)C. (−4,3)D. (−3,4)
3.一元二次方程x2−4x+2=0,经过配方后的方程是
( )
A. (x+1)2=2B. (x−2)2=2C. (x−2)2=-2D. (x−2)2=6
4.一元二次方程x2−4x+5=0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. 只有一个实数根D. 没有实数根
5.如图,把一块长为45cm,宽为25cm的矩形硬纸板的四角减去四个相同的小正方形,然后把纸板沿虚线折起,做成一个无盖纸盒.若该无盖纸盒的底面积为625cm2,设剪去小正方形的边长为xcm,则可列方程为( )
A. (45−2x)(25−x)=625B. (45−x)(25−x)=625
C. (45−x)(25−2x)=625D. (45−2x)(25−2x)=625
6.函数y=ax2+1和y=ax+a(a为常数,且a≠0),在同一平面直角坐标系中的大致图象可能是
( )
A. B. C. D.
7.若a是方程x2−x−1=0的一个根,则−a3+2a+2022的值为
( )
A. 2021B. −2023C. 2019D. −2019
8.如图1,在平行四边形ABCD中,点P沿A→B→C方向从点A移动到点C,设点P移动路程为x,线段AP的长为y,图2是点P运动时y随x变化关系的图像,则BC的长为( )
A. 4.4B. 4.8C. 5D. 6
二、填空题(本大题共8小题,共24.0分)
9.已知关于x的二次函数y=(a−1)xa2−2+2x−1的图象开口向下,则a= .
10.已知x1,x2是方程2x2−3x+1=0的两根,则代数式x1+x2x1x2的值为 .
11.把二次函数y=2x2的图象向左平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度,平移后二次函数的解析式为 .
12.若关于x的一元二次方程a(x+m)2−2=0的两个实数根分别为x1=-1,x2=5,则抛物线y=a(x+m−3)2−2与x轴的公共点坐标为 .
13.已知关于x的一元二次方程(m−1)x2+4x−1=0有实数根,则m的取值范围是 .
14.已知点(1,m),(2,n)在二次函数y=ax2+2ax+3(a为常数)的图像上.若a<0,则m _n.(填“>”、“<”或“=”).
15.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=20cm,BC=15cm,现有动点P从点A出发,沿AC向点C方向运动,动点Q从点C出发,沿线段CB也向点B方向运动,如果点P的速度是4cm/s,点Q的速度是2cm/s,它们同时出发,当有一点到达所在线段的端点时,就停止运动.设运动时间为t秒.当t= 时,△CPQ的面积为16cm2
16.如图所示的抛物线是二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,其对称轴为x=1,过(−2,0),则下列结论:①abc<0;②b+2a=0;③方程ax2+bx+c=0的两根为x1=-2,x2=4;④9a+c>3b,其中正确的结论是 .(填写序号)
三、计算题(本大题共1小题,共6.0分)
17.解方程:
(1)16x2=9
(2)3x(x−2)=2(x−2)
(3)x2−3x+2=0
(4)2x2−6x−3=0
四、解答题(本大题共8小题,共64.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
18.(本小题8.0分)
已知关于x的一元二次方程x2+(2k+1)x+k2+1=0有两个不等实数根x1,x2.
(1)求k的取值范围;
(2)若x1+x2+2x1x2=1,求k的值.
19.(本小题8.0分)
已知关于x的一元二次方程x2−(m+2)x+2m=0
(1)求证:不论m为何值,该方程总有两个实数根;
(2)若方程的一个根是1,求m的值及方程的另一个根.
20.(本小题8.0分)
某商场今年年初以每件25元的进价购进一批商品,当商品售价为40元时,三月份销售128件,假设四、五两个月销售量的月平均增长率不变、售价不变的前提下,五月份的销量达到200件:
(1)求四、五两个月销售量的月平均增长率;
(2)从六月起,商场采用降价促销方式回馈顾客,经调查发现,该商品每降1元,销售量增加5件,当商品降价多少元时,商场可获利2250元?
21.(本小题8.0分)
已知二次函数y=x2−4x+3.
(1)求出此二次函数图象的顶点坐标;
(2)求出y随x的增大而减小时,x的取值范围.
22.(本小题8.0分)
如图,已知二次函数y=ax2+bx+c图象的顶点A坐标为(1,−1),与直线y=12x相交于O、B两点,点O是原点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)求点B的坐标;
(3)直接写出不等式ax2+bx+c<12x的解.
23.(本小题8.0分)
我们把抛物线上横、纵坐标之和为零的点叫做这条抛物线的“和谐点”(原点除外).
(1)已知抛物线y=-x2+2x,求其顶点A及“和谐点”B的坐标;
(2)平移抛物线y=-x2+2x,若所得新抛物线经过点B,且顶点D是新抛物线的“和谐点”,求新抛物线的表达式.
24.(本小题8.0分)
如图,已知抛物线的顶点为A(1,4),抛物线与y轴交于点B(0,3),与x轴交于C,D两点.点P是x轴上的一个动点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)当PA+PB的值最小时,求点P的坐标;
(3)抛物线上是否存在一点Q(Q与B不重合),使△CDQ的面积等于△BCD的面积?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
25.(本小题8.0分)
如图,抛物线y=-12x2+mx+n与x轴交于A、B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C,已知A(−1,0),AB=5.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D是第一象限抛物线上的一个动点,当点D在运动过程中,求△CBD的面积的最大值,并写出此时点D的坐标;
(3)在第一象限的抛物线上是否存在点M,使得∠ACO=∠CBM,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】根据一元二次方程的定义逐项判断即可.
【详解】A、含有两个未知数,不是一元二次方程,该选项不符合题意;
B、未知数的最高次数为3,不是一元二次方程,该选项不符合题意;
C、是一元二次方程,该选项符合题意;
D、1x不是整式,不是一元二次方程,该选项不符合题意.
故选:C.
【点睛】本题主要考查一元二次方程的识别,牢记一元二次方程的定义(等号两边都是整式,只含有一个未知数(一元),并且未知数的最高次数是2(二次)的方程,叫做一元二次方程)是解题的关键.
2.【答案】C
【解析】【分析】求得二次函数y=ax2的对称轴为y轴,再根据二次函数的对称性即可解答.
【详解】解:∵-b2a=0,
∴二次函数y=ax2的对称轴为y轴,
∴P(4,3)关于y轴对称的点为(−4,3),
∴该图象必过点(−4,3),
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的对称性,熟练求得二次函数的对称轴是解题的关键.
3.【答案】B
【解析】【分析】在方程的左右两边同时加上一次项系数的一半的平方,把左边配成一个完全平方式,右边化为一个常数,判断出配方结果正确的是哪个即可
【详解】解:x2−4x+2=0
x2−4x=-2
x2−4x+4=-2+4,
(x−2)2=2,
故选:B.
【点睛】本题考查了配方法在解一元二次方程中的应用,解题关键是熟练掌握配方法的基本步骤.
4.【答案】D
【解析】【分析】根据一元二次方程根的情况与判别式的关系:①Δ>0,方程有两个不相等的实数根;②Δ=0,方程有两个相等的实数根;③Δ<0,方程没有实数根,直接计算判别式,确定符号即可确定答案.
【详解】解:∵一元二次方程x2−4x+5=0,
∴Δ=b2−4ac
=(−4)2−4×1×5
=16−20
=-4<0,
∴一元二次方程x2−4x+5=0没有实数根,
故选:D.
【点睛】本题考查一元二次方程根的情况与判别式的关系,熟练掌握①Δ>0,方程有两个不相等的实数根;②Δ=0,方程有两个相等的实数根;③Δ<0,方程没有实数根是解决问题的关键.
5.【答案】D
【解析】【分析】由剪去小正方形的边长可得出该无盖纸盒的底面长为(45−2x)cm,宽为(25−2x)cm,根据该无盖纸盒的底面积为625cm2,即可得出关于x的一元二次方程,此题得解.
【详解】解:∵剪去小正方形的边长为x cm,
∴该无盖纸盒的底面长为(45−2x)cm,宽为(25−2x)cm.
依题意得:(45−2x)(25−2x)=625.
故选:D.
【点睛】本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
6.【答案】D
【解析】【分析】由二次函数的解析式可得二次函数y=ax2+1的图象的顶点为(0,1)即可排除A、B,由一次函数的解析式可得一次函数y=ax+a的图象经过点(−1,0)即可排除C,从而得到答案.
【详解】解:∵y=ax2+1,
∴二次函数y=ax2+1的图象的顶点为(0,1),故A、B不符合题意;
在y=ax+a中,当y=0时,ax+a=0,解得x=-1,
∴一次函数y=ax+a的图象经过点(−1,0),故C不符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了一次函数、二次函数图象的综合判断,熟练掌握一次函数和二次函数的图象与性质是解题的关键.
7.【答案】A
【解析】【分析】先把a代入方程,变形得a2−a=1,再把代数式变形求解即可.
【详解】解:∵a是方程x2−x−1=0的一个根,
∴a2−a−1=0,
∴a2−a=1,
∴−a3+2a+2022
=-a3+a2−a2+2a+2022
=-a(a2−a)−a2+2a+2022
=-a−a2+2a+2022
=-a2+a+2022
=-(a2−a)+2022
=-1+2022
=2021
故选:A.
【点睛】本题考查了一元二次方程的根和求代数式的值,把根代入方程和对代数式变形是解题的关键.
8.【答案】C
【解析】【分析】根据平行四边形的性质,再结合运动时随P的变化的关系图象,通过勾股定理即可求解.
【详解】解:如下图,
根据图2可知,
当P到达B点时,AP=AB=3,
当AP⊥BC时,AB+BP=4.8,
∴BP=BE=4.8−AB=1.8,
∴AE= AB2−BE2= 32−1.82=2.4,
当P到达点C时,AP=AC=4,
∴CE= AC2−AE2= 42−2.42=3.2,
∴BC=BE+CE=1.8+3.2=5.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了函数图象、平行四边形的性质、勾股定理等知识,根据点P运动的规律,结合函数图象确定有用信息是解题的关键.
9.【答案】−2
【解析】【分析】根据二次函数的开口方向和二次函数的定义即可列方程组,求解即可得出答案.
【详解】解:∵二次函数y=(a−1)xa2−2+2x−1的图象开口向下,
∴a−1<0a2−2=2,
解得:a=-2,
故答案为:−2.
【点睛】本题考查了二次函数图象,二次函数的定义,熟练掌握二次函数的相关知识是解题的关键.
10.【答案】3
【解析】【分析】根据根与系数的关系可得出x1+x2=32、x1x2=12,将其代入原式中即可求出结论.
【详解】解:∵x1+x2=-ba=32,x1x2=ca=12,
∴x1+x2x1x2=32÷12=3,
故答案为:3.
【点睛】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,熟练掌握根与系数的关系是解题的关键.
11.【答案】y=2(x+3)2+4
【解析】【分析】根据二次函数的平移口诀:左加右减,上加下减,即可解答.
【详解】解:二次函数y=2x2的图象向左平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度后的二次函数为y=2(x+3)2+4,
故答案为:y=2(x+3)2+4.
【点睛】本题考查了二次函数的平移,熟记平移口诀是解题的关键.
12.【答案】(2,0),(8,0)
【解析】【分析】根据题意,设抛物线y=a(x+m)2−2,可得a(x+m)2−2=0的根就是抛物线y=a(x+m)2−2与x轴的交点横坐标,而抛物线y=a(x+m−3)2−2为抛物线y=a(x+m)2−2向右平移3个单位长度得到,据此即可解答.
【详解】解:设抛物线y=a(x+m)2−2,
∵a(x+m)2−2=0的两个实数根分别为x1=-1,x2=5,
∴抛物线y=a(x+m)2−2与x轴的交点坐标为(−1,0),(5,0),
∵抛物线y=a(x+m−3)2−2为抛物线y=a(x+m)2−2向右平移3个单位长度得到,
∴抛物线y=a(x+m−3)2−2与x轴的公共点坐标为(2,0),(8,0),
故答案为:(2,0),(8,0).
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点坐标,二次函数的平移,熟练掌握上述性质是解题的关键.
13.【答案】m≥−3且m≠1
【解析】【分析】由题意得根的判别式大于等于0,即可得到关于m的不等式,同时结合二次项不为0,即可得到结果.
【详解】解:由题意,得:Δ=42−4(m−1)×(−1)≥0且m−1≠0,
解得:m≥−3且m≠1;
故答案为:m≥−3且m≠1.
【点睛】本题主要考查根的判别式.熟练掌握根的判别式与根的个数的关系,是解题的关键.
14.【答案】>
【解析】【分析】根据二次函数的性质即可判定.
【详解】解:∵二次函数的解析式为y=ax2+2ax+3,
∴该抛物线对称轴为x=-2a2a=-1,
∴a<0.
∴当x> -1时,y随x的增大而减小,
∵1<2,
∴m>n,
故答案为:>.
【点睛】本题主要考查对二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质等知识点的理解和掌握,能求出对称轴和根据二次函数的性质求出正确答案是解此题的关键.
15.【答案】1或4/4或1
【解析】【分析】若运动的时间为ts,则CP=(20−4t)cm,CQ=2tcm,利用三角形的面积计算公式列出方程,解方程即可求解.
【详解】解:若运动的时间为t s,则CP=(20−4t)cm,CQ=2t cm,
依题意得:12(20−4t)×2t=16,
整理得:t2−5t+4=0,
解得:t1=1,t2=4,
答:当t=1或4s时,△CPQ的面积为16cm2.
故答案为:1或4.
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
16.【答案】②③④
【解析】【分析】由函数图象可知a>0,对称轴为直线x=1,与y轴的交点在负半轴,即c<0,然后可判断①②,令y=0时,然后根据抛物线的对称性可判断③;把x=-3代入函数解析式即可判断④.
【详解】解:由图象可得:a>0,对称轴为直线x=1,与y轴的交点在负半轴,即c<0,
∴x=-b2a=1,
∴b+2a=0,b<0,
∴abc>0,故①不符合题意,②符合题意;
令y=0时,则有ax2+bx+c=0的两根即为二次函数与x轴两个交点的横坐标,
∵二次函数过(−2,0),
∴它的另一个交点的横坐标为4,
∴方程ax2+bx+c=0的两根为x1=-2,x2=4;故③符合题意;
把x=-3代入函数解析式得:y=9a−3b+c,
∴由函数图象可得:y=9a−3b+c>0,即9a+c>3b,故④符合题意;
综上所述:符合题意的有②③④三个;
故答案为:②③④.
【点睛】本题主要考查二次函数的图象与性质,二次函数与x轴的交点坐标,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
17.【答案】(1)x1=34,x2=-34
(2)x1=2,x2=23
(3)x1=2,x2=1
(4)x1=3+ 152,x2=3− 152
【解析】【分析】(1)利用直接开平方法,即可解答;
(2)利用因式分解法,即可解答;
(3)利用因式分解法,即可解答;
(4)利用公式法,即可解答.
【详解】(1)解:16x2=9,
x2=916,
∴x1=34,x2=-34;
(2)解:3x(x−2)=2(x−2),
3x(x−2)−2(x−2)=0,
(x−2)(3x−2)=0,
可得x−2=0或3x−2=0,
∴x1=2,x2=23;
(3)解:x2−3x+2=0,
(x−2)(x−1)=0,
可得x−2=0或x−1=0,
∴x1=2,x2=1;
(4)解:由2x2−6x−3=0得a=2,b=-6,c=-3,
∴x=−b± b2−4ac2a=6± (−6)2−4×2×(−3)2×2=6± 604,
∴x1=3+ 152,x2=3− 152.
【点睛】本题考查了解一元二次方程,选择合适的方法快速解出方程是解题的关键.
18.【答案】(1)k>34
(2)k=1
【解析】【分析】(1)根据一元二次方程根的判别式进行求解即可;
(2)根据根与系数的关系得到x1+x2=-2k−1,x1x2=k2+1,再根据已知条件得到方程−2k−1+2k2+2=1,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:∵关于x的一元二次方程x2+(2k+1)x+k2+1=0有两个不等实数根,
∴Δ=(2k+1)2−4k2+1>0,
∴4k2+4k+1−4k2−4>0,
∴k>34;
(2)解:∵关于x的一元二次方程x2+(2k+1)x+k2+1=0有两个不等实数根x1,x2,
∴x1+x2=-2k−1,x1x2=k2+1,
∵x1+x2+2x1x2=1,
∴−2k−1+2k2+2=1,
∴2k2−2k=0,
解得k=1或k=0(舍去).
【点睛】本题主要考查了一元二次方程根与系数的关系,根的判别式,对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),若x1,x2是该方程的两个实数根,则x1+x2=-ba,x1x2=ca;若Δ=b2−4ac>0,则方程有两个不相等的实数根,若Δ=b2−4ac=0,则方程有两个相等的实数根,若Δ=b2−4ac<0,则方程没有实数根.
19.【答案】(1)见解析
(2)m=1;2
【解析】【分析】(1)证明Δ=b2−4ac≥0,即可得到结论;
(2)先把x=1代入原方程求解m,再利用根与系数的关系x1⋅x2=ca,求解另一个根即可.
【详解】(1)证明:∵a=1,b=-(m+2),c=2m,
∴Δ=b2−4ac=−(m+2)2−4×1×2m=m2+4m+4−8m=m2−4m+4=(m−2)2≥0,
∴不论m为何值,该方程总有两个实数根;
(2)解:将x=1代入原方程得:1−(m+2)+2m=0,
∴m=1,
∴原方程为x2−3x+2=0,
x1⋅x2=ca=2,
∵2÷1=2,
∴方程的另一个根为2.
【点睛】本题考查了一元二次方程根的判别式,根与系数的关系,配方法的应用,熟练运用一元二次方程根的判别式、根与系数的关系是解题的关键.
20.【答案】(1)25%
(2)5
【解析】【分析】(1)设四、五两个月销售量的月平均增长率为x,利用五月份的销售量=三月份的销售量×(1+四、五两个月销售量的月平均增长率)2,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论;
(2)设商品降价y元,则每件的销售利润为(40−y−25)元,月销售量为(200+5y)件,利用总利润=每件的销售利润×月销售量,即可得出关于y的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论.
【详解】(1)设四、五两个月销售量的月平均增长率为x,
依题意得:128(1+x)2=200,
解得:x1=0.25=25%,x2=−2.25(不符合题意,舍去).
答:四、五两个月销售量的月平均增长率为25%.
(2)设商品降价y元,则每件的销售利润为(40−y−25)元,月销售量为(200+5y)件,
依题意得:(40−y−25)(200+5y)=2250,
整理得:y2+25y-150=0,
解得:y1=5,y2=−30(不符合题意,舍去).
答:当商品降价5元时,商场可获利2250元.
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用题,根据题意分析找出等量关系是本题的关键.
21.【答案】(1)(2,-1)
(2)x≤2
【解析】【分析】(1)将二次函数的解析式化成顶点式即可求得顶点坐标;
(2)根据函数的图象的顶点坐标确定其对称轴,然后结合其开口方向确定其增减性,即可求解.
【详解】(1)解:∵y=x2−4x+3=(x−2)2−1,
∴顶点坐标为(2,-1).
(2)解:∵y=x2−4x+3=(x−2)2−1,
∴对称轴为x=2,
又∵a=1>0
∴二次函数的图象开口向上,
∴当x≤2时,y随x的增大而减小.
故y随x的增大而减小时,x的取值范围是x≤2.
【点睛】本题考查了二次函数的解析式,二次函数的性质,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
22.【答案】(1)y=(x−1)2−1(或y=x2−2x)
(2)B(52,54)
(3)0
【解析】【分析】(1)已知顶点可设顶点式y=a(x−1)2−1,把原点坐标代入,可求出a,得出答案;
(2)联立抛物线与直线方程即可求得答案;
(3)由函数图像可知抛物线小于一次函数在O、B之间,即可得到答案.
【详解】(1)解:∵顶点坐标为(1,−1),
∴二次函数的顶点式为y=a(x−1)2−1,
∵二次函数过(0,0),
∴0=a(0−1)2−1,
解得a=1,
∴二次函数的解析式为y=(x−1)2−1(或y=x2−2x).
(2)∵B点在直线y=12x上,可以设B(a,12a),
把B(a,12a)代入抛物线,得:a2−2a=12a,
解得a1=0,a2=52,
∵a≠0,∴a=52,
∴B(52,54).
(3)不等式ax2+bx+c<12x,
可以转化为二次函数小于一次函数,
由图可知在O、B之间满足条件,
∴0
23.【答案】(1)A(1,1),B(3,-3);(2)y=-x2+4x−6或y=-x2+6x−12.
【解析】【分析】(1)根据配方可求出点A的坐标;再根据“和谐点”的定义得出横、纵坐标关系与抛物线联立方程组求解即可;
(2)设D(m,-m),得新抛物线y=-(x−m)2−m,再把(3,-3)代入求出m的值即可得出结论
【详解】解:(1)y=-x2+2x=−(x−1)2+1
∴抛物线的顶点坐标为A(1,1),
设“和谐点”B(x,y)
∴x+y=0①
又B在y=-x2+2x②上
联立①②得x+y=0y=-x2+2x
解得,x1=0y1=0,x2=3y2=-3
∴B(3,-3)
(2)设D(m,-m),则平移后的抛物线解析式为y=-(x−m)2−m
将(3,-3)代入得,−3=-(3−m)2−m
得m1=2,m2=3
∴平移后抛物线的解析式y=-x2+4x−6或y=-x2+6x−12.
【点睛】本题考查二次函数的性质;熟练掌握二次函数的图象及性质,数形结合解题是关键.
24.【答案】(1)抛物线的解析式为y=−(x−1)2+4;(2)当PA+PB的值最小时的点P的坐标为(37,0);(3)点Q的坐标为(2,3)或(1− 7,−3)或(1+ 7,−3).
【解析】【分析】(1)设抛物线顶点式解析式y=a(x−1)2+4,然后把点B的坐标代入求出a的值,即可得解;(2)先求出点B关于x轴的对称点B′的坐标,连接AB′与x轴相交,根据轴对称确定最短路线问题,交点即为所求的点P,然后利用待定系数法求一次函数解析式求出直线AB′的解析式,再求出与x轴的交点即可.(3)S△CDQ=S△BCD且CD是两三角形的公共底边知|yQ|=yB=3,据此得yQ=3或yQ=−3,再分别求解可得.
【详解】解:(1)∵抛物线的顶点为A(1,4),
∴设抛物线的解析式y=a(x−1)2+4,
把点B(0,3)代入得,a+4=3,
解得a=−1,
∴抛物线的解析式为y=−(x−1)2+4;
(2)点B关于x轴的对称点B′的坐标为(0,−3),
由轴对称确定最短路线问题,连接AB′与x轴的交点即为点P,
设直线AB′的解析式为y=kx+b(k≠0),
则{k+b=4b=-3,
解得{k=7b=-3,
∴直线AB′的解析式为y=7x−3,
令y=0,则7x−3=0,
解得x=37,
所以,当PA+PB的值最小时的点P的坐标为(37,0).
(3)∵S△CDQ=S△BCD,且CD是两三角形的公共底边,
∴|yQ|=yB=3,
则yQ=3或yQ=−3,
当yQ=3时,−(x−1)2+4=3,
解得:x=0或x=2,
则点Q(2,3);
当yQ=−3时,−(x−1)2+4=−3,
解得:x=1− 7或x=1+ 7,
则点Q坐标为(1− 7,−3)或(1+ 7,−3);
综上,点Q的坐标为(2,3)或(1− 7,−3)或(1+ 7,−3).
【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式、轴对称−最短路线问题及三角形的面积问题.
25.【答案】(1)y=-12x2+32x+2
(2)4,D(2,3)
(3)M53,289
【解析】【分析】(1)根据点A的坐标和AB=5,得出点B的坐标,再将点A和点B的坐标代入y=-12x2+mx+n求出m和n的值即可;
(2)求出C(0,2),用待定系数法去除直线BC的解析式为y=-12x+2,过点D作DE/\!/y轴交BC于点E,设Dt,-12t2+32t+2,则Et,-12t+2,得处DE=-12t2+2t,根据S△CBE=12xB−xCDE,得出三角形面积的表达式,最后根据二次函数性质,即可得出△CBE的面积最大值;
(3)延长AC到F,使得∠ACO=∠CBM,过F作FE垂直y轴并交y轴于点E,根据勾股定理逆定理得出∠BCA=∠BCF=90°,证明△BCO∽△CFE∽△BFC,得出ECFE=BCFC=OBOC=2,则EC=2FE,BC=2FC,得出FC= 5,根据勾股定理可得:EC2+FE2=FC2,求出FE=1,得出F(1,4),用待定系数法求出直线BF的解析式为y=-43x+163,与二次函数表达式联立即可求出点M的坐标.
【详解】(1)解:∵A(−1,0),AB=5,A在B的左侧,
∴B(4,0),
将A(−1,0),B(4,0)代入y=-12x2+mx+n,
∴−12−m+n=0−8+4m+n=0,解得m=32n=2,
∴y=-12x2+32x+2;
(2)解:令x=0,则y=2,
∴C(0,2),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴4k+b=0b=2,解得k=-12b=2,
∴y=-12x+2,
过点D作DE/\!/y轴交BC于点E,
设Dt,-12t2+32t+2,则Et,-12t+2,
∴DE=-12t2+32t+2+12t−2=-12t2+2t,
∴S△CBE=12xB−xCDE=12×4×−12t2+2t=-t2+4t=-(t−2)2+4,
∵−1<0,
∴当t=2时,△CBE的面积最大,最大值为4,此时D(2,3);
(3)解:延长AC到F,连接BF,交抛物线与点M,使得∠ACO=∠CBM,过F作FE垂直y轴并交y轴于点E
∵A(−1,0),B(4,0),C(0,2),
∴AC= 5,AB=5,BC=2 5,
∵AC2+BC2= 52+2 52=25=AB2,
∴∠BCA=∠BCF=90°,
∵∠CEF=90°,
∴∠EFC+∠ECF=90°,∠BCO+∠ECF=90°,
∴∠BCO=∠EFC,
∴△BCO∽△CFE,
∴∠ACO=∠CBM,∠ACO=∠FCE,
∴∠CBM=∠FCE,
∴△BCO∽△CFE∽△BFC,
∴ECFE=BCFC=OBOC=2,则EC=2FE,BC=2FC,
∵BC=2 5,
∴FC= 5,
∴根据勾股定理可得:EC2+FE2=FC2,即(2FE)2+FE2=5FE2= 52,
解得:FE=1,
∴EC=2,则OE=4,
∴F(1,4),
设直线BF的解析式为y=mx+n,
把B(4,0),F(1,4)代入得:
0=4m+n4=m+n,解得:m=-43n=163,
∴直线BF的解析式为y=-43x+163,
联立得:y=-43x+163y=-12x2+32x+2,
3x2−17x+20=0,
解得x1=4,x2=53,
∵B(4,0),
∴x=53,
∴M53,289.
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合,解题的关键是掌握用待定系数法求二次函数解析式的方法和步骤,二次函数的增减性,相似三角形的判定和性质.
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