+广东省汕头市潮阳区和平镇、铜盂镇2023-2024学年九年级上学期期末数学模拟试卷+
展开1.下列方程是一元二次方程的是( )
A. ax2+bx+c=0B. x2+2x=x2−1
C. (x−1)(x−3)=0D. x2+1x2=6
2.下列图标中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.下列成语所描述的事件是必然发生的是( )
A. 瓮中捉鳖B. 刻舟求剑C. 守株待兔D. 水中捞月
4.在一定的条件下,若物体运动的路程s(米)与时间t(秒)的关系式为s=5t2+2t,则当t=4秒时,该物体所经过的路程为( )
A. 28米B. 48米C. 68米D. 88米
5.用配方法解方程x2+6x−4=0时,配方结果正确的是( )
A. (x+3)2=5B. (x+6)2=5C. (x+3)2=13D. (x+6)2=13
6.已知⊙O的半径是4,OP=3,则点P与⊙O的位置关系是( )
A. 点P在圆内B. 点P在圆上C. 点P在圆外D. 不能确定
7.小亮、小莹、大刚三位同学随机地站成一排合影留念,小亮恰好站在中间的概率是( )
A. 12B. 23C. 13D. 16
8.如图,已知⊙O的半径为5,AB是⊙O的弦,AB=8,Q为AB中点,P是圆上的一点(不与A、B重合),连接PQ,则PQ的最小值为( )
A. 1
B. 2
C. 3
D. 8
9.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=60°,AC=6,以斜边AB的中点D为旋转中心,把这个三角形按逆时针方向旋转90°得到Rt△A′B′C′,则旋转后两个直角三角形重叠部分的面积为( )
A. 6B. 9C. 6 3D. 9 3
10.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的正半轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,对称轴为直线x=2,且OA=OC.有下列结论:①abc<0;②3b+4c<0;③c>−1;④关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根为−1a,其中正确的结论个数是( )
A. 1B. 2C. 3D. 4
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11.三角形两边的长是2和4,第三边的长是方程x2−12x+35=0的根,则该三角形的周长为______.
12.若点A(3,n)与点B(−m,5)关于原点对称,则m+n=______.
13.小明把80个除了颜色以外其余都相同的黄、蓝、红三种球放进一个袋内,经多次摸球后,得到它们的概率分别为14、720和25,试估计黄、蓝、红三种球的个数分别是______ .
14.抛物线y=−x2+bx+c的部分图象如图所示,若y≥0,则x的取值范围是______.
15.如图,AB为⊙O的直径,BC为⊙O的弦,点D是劣弧AC上一点,若点E在直径AB另一侧的半圆上,且∠AED=27°,则∠BCD的度数为______.
16.如图,把直角三角形ABC的斜边AB放在定直线l上,按顺时针方向在l上转动两次,使它转到△A″B″C″的位置.设BC=2,AC=2 3,则顶点A运动到点A″的位置时,点A经过的路线与直线l所围成的面积是______ .
三、解答题:本题共9小题,共66分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题6分)
解下列方程:
(1)x2−4x−8=0;
(2)3x−6=x(x−2).
18.(本小题6分)
已知△ABC,以AB为直径的⊙O分别交AC于D,BC于E,连接ED,若ED=EC.
(1)求证:AB=AC;
(2)若AB=4,BC=2 3,求CD的长.
19.(本小题6分)
如图,△ABC三个顶点的坐标分别为A(2,4),B(1,1),C(4,3).
(1)请画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1,并写出点A1的坐标;
(2)请画出△ABC绕点B逆时针旋转90°后的△A2BC2;
(3)求出(2)中C点旋转到C2点所经过的路径长(结果保留根号和π).
20.(本小题8分)
已知关于x的一元二次方程mx2−2x+1=0.
(1)若方程有两个实数根,求m的范围;
(2)若方程的两个实数根为x1和x2,x1⋅x2−x1−x2=12,求m的值.
21.(本小题8分)
一个不透明的袋子中装有四个小球,上面分别标有数字−2,−1,0,1,它们除数字不同外,其他完全相同.
(1)随机从袋子中摸出一个小球,摸出的球上面标的数字为正数的概率是______ .
(2)小聪先从袋子中随机摸出一个小球,记下数字作为平面直角坐标系内点M的横坐标;然后放回搅匀.接着小明从袋子中随机摸出一个小球,记下数字作为点M的纵坐标.如图,已知四边形的四个顶点的坐标分别为A(−2,0),B(0,−2),C(1,0),D(0,1),求点M落在四边形ABCD内部(含边界)的概率.
22.(本小题8分)
如图,正六边形ABCDEF内接于⊙O,BE是⊙O的直径,连接BF,延长BA,过F作FG⊥BA,垂足为G.
(1)求证:FG是⊙O的切线;
(2)已知FG=2 3,求图中阴影部分的面积.
23.(本小题8分)
某文具店购进一批纪念册,每本进价为20元,出于营销考虑,要求每本纪念册的售价不低于20元且不高于28元.在销售过程中发现该纪念册每周的销售量y(本)与每本纪念册的售价x(元)之间满足一次函数关系:当销售单价为22元时,销售量为36本;当销售单价为24元时,销售量为32本.
(1)请求出y与x的函数关系式;
(2)当每周销售这种纪念册获得150元的利润时,每本纪念册的销售单价是多少元?
(3)设该文具店每周销售这种纪念册所获得的利润为W元,将该纪念册销售单价定为多少元时,才能使文具店销售该纪念册所获利润最大?最大利润是多少?
24.(本小题8分)
取一副三角板按如图所示拼接,固定三角板ADC,将三角板ABC绕点A顺时针方向旋转,旋转角度为a(0°<α≤45°),得到△ABC′.BC′交CD于O.
(1)当α=______度时,AB//DC;当旋转到图③所示位置时,α=______度.
(2)连接BD,当0°<α≤45°时,探求∠DBC′+∠CAC′+∠BDC值的大小变化情况,并说明理由.
25.(本小题8分)
如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于B、C两点(点B在左,点C在右),交y轴于点A,且OA=OC,B(−1,0).
(1)求此抛物线的解析式;
(2)如图2,点D为抛物线的顶点,连接CD,点P是抛物线上一动点,且在C、D两点之间运动,过点P作PE//y轴交线段CD于点E,设点P的横坐标为t,线段PE长为d,写出d与t的关系式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)如图3,在(2)的条件下,连接BD,在BD上有一动点Q,且DQ=CE,连接EQ,当∠BQE+∠DEQ=90°时,求此时点P的坐标.
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、ax2+bx+c=0,(a≠0),不是一元二次方程,故本选项不合题意;
B、x2+2x=x2−1,不是一元二次方程,故本选项不合题意;
C、(x−1)(x−3)=0,是一元二次方程,故本选项符合题意;
D、x2+1x2=6,不是一元二次方程,故本选项不合题意.
故选:C.
根据一元二次方程的定义即可解答.
本题考查了一元二次方程的定义,能熟记一元二次方程的定义是解此题的关键,注意:只含有一个未知数,并且所含未知数的项的最高次数是2的整式方程叫一元二次方程.
2.【答案】D
【解析】解:A.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
B.不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不合题意;
C.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
D.既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项符合题意;
故选:D.
根据中心对称图形与轴对称图形的概念进行判断即可.
本题考查的是中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与自身重合.
3.【答案】A
【解析】【分析】
必然事件指在一定条件下,一定发生的事件,即发生的概率是1的事件.关键是理解必然事件指在一定条件下,一定发生的事件.
【解答】
解:B、C、D都是不可能事件;
A、是必然事件.
故选A.
4.【答案】D
【解析】解:当t=4时,
s=5t2+2t
=5×16+2×4
=88(米).
故选D.
把t=4代入函数关系式直接解答即可.
本题考查二次函数的应用,难度简单.
5.【答案】C
【解析】解:x2+6x−4=0
x2+6x=4
x2+6x+9=13
(x+3)2=13
故选:C.
利用配方法把原式变形.
本题考查的是一元二次方程的解法,掌握配方法解一元二次方程的一般步骤是解题的关键.
6.【答案】A
【解析】解:∵OP=3<4,故点P与⊙O的位置关系是点在圆内.
故选:A.
点在圆上,则d=r;点在圆外,d>r;点在圆内,d
7.【答案】C
【解析】解:列表如下:
,
共有6种等可能的结果,其中小亮恰好站在中间的占2种,
所以小亮恰好站在中间的概率为13,
故选:C.
先利用列表法展示所以6种等可能的结果,其中小亮恰好站在中间的占2种,然后根据概率定义求解.
本题考查了列表法与树状图法:先利用列举法或树形图法不重不漏地列举出所有可能的结果求出n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,求出概率.
8.【答案】B
【解析】解:由题意得,当点P为劣弧AB的中点时,PQ最小,
连接OP、OA,
由垂径定理得,点Q在OP上,AQ=12AB=4,
在Rt△AOQ中,OQ= OA2−AQ2=3,
∴PQ=OP−OQ=2,
故选:B.
连接OP、OA,根据垂径定理求出AQ,根据勾股定理求出OQ,计算即可.
本题考查的是垂径定理、勾股定理,掌握垂径定理的推论是解题的关键.
9.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了旋转的性质: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.也考查了含30度的直角三角形三边的关系和三角形面积公式.如图,先计算出AB=2AC=12,则BD=6,再根据旋转的性质得B′D=BD=6,则在Rt△BDM中可计算出DM=2 3,BM=2MD=4 3,所以B′M=B′D−DM=6−2 3,接着在Rt△B′MN中计算出MN=12B′M=3− 3,所以BN=3+3 3,在Rt△BNG中计算NG= 33BN=3+ 3,然后利用S阴影部分=S△BNG−S△BDM进行计算即可.
【解答】
解:如图,
∵∠C=90°,∠A=60°,AC=6,
∴AB=2AC=12,
∵点D为AB的中点,
∴BD=6,
∵△ABC绕点D逆时针方向旋转90°得到Rt△A′B′C′,
∴B′D=BD=6,
在Rt△BDM中,∵∠B=30°,
∴DM= 33BD=2 3,BM=2MD=4 3,
∴B′M=B′D−DM=6−2 3,
在Rt△B′MN中,MN=12B′M=3− 3,
∴BN=3− 3+4 3=3+3 3,
在Rt△BNG中,NG= 33BN=3+ 3,
∴S阴影部分=S△BNG−S△BDM=12×(3+ 3)×(3+3 3)−12×2 3×6=9.
故选B.
10.【答案】B
【解析】解:由图象开口向下,可知a<0,
与y轴的交点在x轴的下方,可知c<0,
又对称轴方程为x=2,所以−b2a>0,所以b>0,
∴abc>0,故①错误;
由图象可知当x=3时,y>0,
∴9a+3b+c>0,
∴3b+c>−9a,
∵a<0,
∴−9a>0,
∴3b+4c>0,故②错误;
由图象可知OA<1,
∵OA=OC,
∴OC<1,即−c<1,
∴c>−1,故③正确;
假设方程的一个根为x=−1a,把x=−1a代入方程可得1a−ba+c=0,
整理可得ac−b+1=0,
两边同时乘c可得ac2−bc+c=0,
即方程有一个根为x=−c,
由②可知−c=OA,而当x=OA是方程的根,
∴x=−c是方程的根,即假设成立,故④正确;
综上可知正确的结论有两个,
故选:B.
由二次函数图象的开口方向、对称轴及与y轴的交点可分别判断出a、b、c的符号,从而可判断①;由图象可知当x=3时,y>0,可判断②;由OA=OC,且OA<1,可判断③;把−1a代入方程整理可得ac2−bc+c=0,结合③可判断④;从而可得出答案.
本题主要考查二次函数的图象和性质.熟练掌握图象与系数的关系以及二次函数与方程、不等式的关系是解题的关键.特别是利用好题目中的OA=OC,是解题的关键.
11.【答案】11
【解析】解:x2−12x+35=0,
(x−5)(x−7)=0,
x−5=或x−7=0,
所以x1=5,x2=7,
而2+4<7,
所以三角形第三边长为5,
所以此三角形的周长为2+4+5=11.
故答案为11.
先利用因式分解法解方程得到x1=5,x2=7,再根据三角形三边的关系得到三角形第三边长为5,然后计算此三角形的周长.
本题考查了解一元二次方程−因式分解法:因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,这种方法简便易用,是解一元二次方程最常用的方法.也考查了三角形三边的关系.
12.【答案】−2
【解析】解:∵点A(3,n)与点B(−m,5)关于原点对称,
∴−m=−3,n=−5,
则m=3,
故m+n=3−5=−2.
故答案为:−2.
直接利用关于原点对称点的性质得出m,n的值进而得出答案.
此题主要考查了关于原点对称点的性质,正确记忆横纵坐标的关系是解题关键.
13.【答案】20、28、32
【解析】解:∵小明把80个除了颜色以外其余都相同的黄、蓝、红三种球放进一个袋内,经多次摸球后,得到它们的概率分别为14、720和25,
∴黄、蓝、红三种球的个数分别是:80×14=20(个),80×720=28(个),80×25=32(个).
故答案为:20、28、32.
根据得到各小球的概率以及小球的总个数,分别求出小球的个数即可.
此题主要考查了利用频率估计概率,根据概率的意义得出小球的个数是解题关键.
14.【答案】−3≤x≤1
【解析】解:根据抛物线的图象可知:
抛物线的对称轴为x=−1,已知一个交点为(1,0),
根据对称性,则另一交点为(−3,0),
所以y≥0时,x的取值范围是−3≤x≤1.
故填:−3≤x≤1.
根据抛物线的对称轴为x=−1,一个交点为(1,0),可推出另一交点为(−3,0),结合图象求出y≥0时,x的范围.
考查了抛物线与x轴的交点.此题的关键是根据二次函数的对称轴与对称性,找出抛物线y=−x2+bx+c的完整图象.
15.【答案】117°
【解析】解:连接AD,BD,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠AED=27°,
∴∠DBA=27°,
∴∠DAB=90°−27°=63°,
∴∠DCB=180°−63°=117°
故答案为:117°
连接AD,BD,利用圆周角定理解答即可.
此题考查圆周角定理,关键是根据圆周角定理解答.
16.【答案】253π+2 3
【解析】解:∵在Rt△ACB中,BC=2,AC=2 3,
∴由勾股定理得:AB=4,
∴AB=2BC,
∴∠CAB=30°,∠CBA=60°,
∴∠ABA′=120°,∠A″C″A′=90°,
S=120π×42360+90π×(2 3)2360+12×2×2 3=253π+2 3,
故答案为:253π+2 3.
在△ABC中,BC=2,AC=2 3,根据勾股定理得到AB的长为4.求出∠CAB、∠CBA,顶点A运动到点A″的位置时,点A经过的路线与直线l所围成的面积是两个扇形的面积+△A′BC″的面积.根据扇形的面积公式可以进行计算.
本题考查了扇形的面积计算,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质的应用,本题的关键是弄清顶点A运动到点A″的位置时,点A经过的路线与直线l所围成的图形的形状.
17.【答案】解:(1)x2−4x−8=0,
x2−4x=8,
x2−4x+4=8+4,
(x−2)2=12,
∴x−2=± 12,x=±2 3+2,
即x1=2 3+2,x2=−2 3+2;
(2)3x−6=x(x−2),
3(x−2)−x(x−2)=0,
(x−2)(3−x)=0,
∴x−2=0或3−x=0,
即x1=2,x2=3.
【解析】(1)运用配方法解一元二次方程即可;
(2)运用因式分解法解一元二次方程即可.
本题考查了一元二次方程的解法,熟练掌握解一元二次方程的几种解法是解本题的关键.
18.【答案】(1)证明:∵ED=EC,
∴∠EDC=∠C,
∵∠EDC=∠B,(∵∠EDC+∠ADE=180°,∠B+∠ADE=180°,∴∠EDC=∠B)
∴∠B=∠C,
∴AB=AC;
(2)解:连接BD,
∵AB为直径,∴BD⊥AC,
设CD=a,
由(1)知AC=AB=4,
则AD=4−a,
在Rt△ABD中,由勾股定理可得:
BD2=AB2−AD2=42−(4−a)2
在Rt△CBD中,由勾股定理可得:
BD2=BC2−CD2=(2 3)2−a2
∴42−(4−a)2=(2 3)2−a2
整理得:a=32,
即:CD=32.
【解析】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的判定和性质,勾股定理,正确的作出辅助线是解题的关键.
(1)由等腰三角形的性质得到∠EDC=∠C,由圆内接四边形的性质得到∠EDC=∠B,由此推得∠B=∠C,由等腰三角形的判定即可证得结论;
(2)连接AE,由AB为直径,可证得AE⊥BC,结合勾股定理和垂径定理可求得CD的长.
19.【答案】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求.A1(2,−4);
(2)如图,△A2BC2即为所求;
(3)由勾股定理可知:BC= 32+22= 13,
∴点C旋转到C2点的路径长=90π⋅ 13180= 13π2.
【解析】本题主要考查的是作图−旋转变换及轴对称变换,以及扇形的弧长公式,掌握相关性质是解题的关键.
(1)利用关于x轴对称点的横坐标相等,纵坐标互为相反数可先找出点A1、B1、C1的坐标,然后画出图形即可;
(2)利用旋转的性质可确定出点A2、C2的坐标;
(3)利用弧长公式和勾股定理进行计算即可.
20.【答案】 解:(1)根据题意得m≠0且Δ=(−2)2−4m≥0,
解得m≤1且m≠0;
(2)根据题意得x1+x2=2m,x1⋅x2=1m,
∵x1⋅x2−x1−x2=12,
即x1⋅x2−(x1+x2)=12,
∴1m−2m=12,
解得m=−2,
经检验m=−2是分式方程1m−2m=12的解,
故m的值是−2.
【解析】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.也考查了一元二次方程的根与系数的关系.
(1)根据一元二次方程的定义和根的判别式的意义得到m≠0且Δ=(−2)2−4m≥0,然后解两个不等式得到其公共部分即可;
(2)根据根与系数的关系得到x1+x2=2m,x1⋅x2=1m,再由已知条件得x1⋅x2−(x1+x2)=12,然后整体代入得到1m−2m=12,再解方程即可.
21.【答案】14
【解析】解:(1)在−2,−1,0,1中正数有1个,
∴摸出的球上面标的数字为正数的概率是14,
故答案为:14.
(2)列表如下:
由表知,共有16种等可能结果,其中点M落在四边形ABCD所围成的部分内(含边界)的有:
(−2,0)、(−1,−1)、(−1,0)、(0,−2)、(0,−1)、(0,0)、(0,1)、(1,0)这8个,
所以点M落在四边形ABCD所围成的部分内(含边界)的概率为12.
(1)直接利用概率公式计算可得;
(2)列表得出所有等可能结果,从中找到符合条件的结果数,再根据概率公式计算可得.
此题考查的是用列表法或树状图法求概率.列表法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,适合于两步完成的事件;树状图法适合两步或两步以上完成的事件;解题时要注意此题是放回试验还是不放回试验.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
22.【答案】解:(1)证明:连接OF,AO,
∵AB=AF=EF,
∴AB=AF=EF,
∴∠ABF=∠AFB=∠EBF=30°,
∵OB=OF,
∴∠OBF=∠BFO=30°,
∴∠ABF=∠OFB,
∴AB//OF,
∵FG⊥BA,
∴OF⊥FG,
∴FG是⊙O的切线;
(2)∵AB=AF=EF,
∴∠AOF=60°,
∵OA=OF,
∴△AOF是等边三角形,
∴∠AFO=60°,
∴∠AFG=30°,
∵FG=2 3,
∴AF=4,
∴AO=4,
∵AF//BE,
∴S△ABF=S△AOF,
∴S阴影部分=S扇形OAF,
∴图中阴影部分的面积=60⋅π×42360=8π3.
【解析】【分析】
本题考查了正多边形与圆,切线的判定,等边三角形的判定和性质,扇形的面积的计算,正确的作出辅助线是解题的关键.
(1)连接OF,AO,由AB=AF=EF,得到AB=AF=EF,求得∠ABF=∠AFB=∠EBF=30°,得到AB//OF,求得OF⊥FG,于是得到结论;
(2)由AB=AF=EF,得到∠AOF=60°,得到△AOF是等边三角形,求得∠AFO=60°,得到AO=4,根据扇形的面积公式即可得到结论.
23.【答案】解:(1)设y=kx+b,
把(22,36)与(24,32)代入得:
22k+b=3624k+b=32,
解得:k=−2b=80,
则y=−2x+80;
(2)设当文具店每周销售这种纪念册获得150元的利润时,每本纪念册的销售单价是x元,
根据题意得:(x−20)y=150,
则(x−20)(−2x+80)=150,
整理得:x2−60x+875=0,
(x−25)(x−35)=0,
解得:x1=25,x2=35,
∵20≤x≤28,
∴x=35(不合题意舍去),
答:每本纪念册的销售单价是25元;
(3)由题意可得:
W=(x−20)(−2x+80)
=−2x2+120x−1600
=−2(x−30)2+200,
此时当x=30时,w最大,
又∵售价不低于20元且不高于28元,
∴x<30时,w随x的增大而增大,即当x=28时,w最大=−2(28−30)2+200=192(元),
答:该纪念册销售单价定为28元时,才能使文具店销售该纪念册所获利润最大,最大利润是192元.
【解析】(1)设y=kx+b,根据题意,利用待定系数法确定出y与x的函数关系式即可;
(2)根据题意结合销量×每本的利润=150,进而求出答案;
(3)根据题意结合销量×每本的利润=w,进而利用二次函数增减性求出答案.
此题主要考查了二次函数的应用以及一元二次方程的应用、待定系数法求一次函数解析式等知识,正确利用销量×每本的利润=w得出函数关系式是解题关键.
24.【答案】15 45
【解析】解:(1)∵AB//CD,
∴∠CAB=∠ACD=30°,
∴∠CAC′=α=15°.
当旋转到图③所示位置时,∠C′AB=45°,
∴α=∠C′AB=45°;
故答案为:15;45;
(2)∠DBC′+∠CAC′+∠BDC值的大小不变,理由如下:
设BC′与CD交于点H,如图②所示:
∵∠EHC′=∠BDC+∠DBC′,∠CEC′=∠CAC′+∠C,
∴∠DBC′+∠CAC′+∠BDC=∠EHC′+∠CEC′−∠C,
∵∠EHC′+∠CEC′+∠C′=180°,
∴∠EHC′+∠CEC′=180°−45°=135°,
∴∠DBC′+∠CAC′+∠BDC=135°−∠C=135°−30°=105°,
即∠DBC′+∠CAC′+∠BDC值的大小不变.
(1)由平行线的性质和旋转的性质即可得出答案;
(2)由三角形的外角的性质和三角形形内角和定理可求∠DBC′+∠CAC′+∠BDC=105°.
本题考查了旋转的性质,平行线的性质,三角形的内角和定理,灵活运用这些性质进行推理是本题的关键.
25.【答案】解:(1)当x=0时,y=3,
∴A(0,3)即OA=3,
∵OA=OC,
∴OC=3,
∴C(3,0),
∵抛物线y=ax2+bx+3经过点B(−1,0),C(3,0)
∴a−b+3=09a+3b+3=0,
解得:a=−1b=2,
∴抛物线的解析式为:y=−x2+2x+3;
(2)如图1,延长PE交x轴于点H,
∵y=−x2+2x+3=−(x−1)2+4,
∴D(1,4),
设直线CD的解析式为y=kx+b,
将点C(3,0)、D(1,4)代入,得:
k+b=43k+b=0,
解得:k=−2b=6,
∴y=−2x+6,
∴E(t,−2t+6),P(t,−t2+2t+3),
∴PH=−t2+2t+3,EH=−2t+6,
∴d=PH−EH=−t2+2t+3−(−2t+6)=−t2+4t−3;
(3)如图2,作DK⊥OC于点K,作QM//x轴交DK于点T,延长PE、EP交OC于H、交QM于M,作ER⊥DK于点R,记QE与DK的交点为N,
∵D(1,4),B(−1,0),C(3,0),
∴BK=2,KC=2,
∴DK垂直平分BC,
∴BD=CD,
∴∠BDK=∠CDK,
∵∠BQE=∠QDE+∠DEQ,∠BQE+∠DEQ=90°,
∴∠QDE+∠DEQ+∠DEQ=90°,即2∠CDK+2∠DEQ=90°,
∴∠CDK+∠DEQ=45°,即∠RNE=45°,
∵ER⊥DK,
∴∠NER=45°,
∴∠MEQ=∠MQE=45°,
∴QM=ME,
∵DQ=CE,∠DTQ=∠EHC、∠QDT=∠CEH,
∴△DQT≌△ECH,
∴DT=EH,QT=CH,
∴ME=4−2(−2t+6),
QM=MT+QT=MT+CH=t−1+(3−t),
4−2(−2t+6)=t−1+(3−t),
解得:t=52,
∴P(52,74).
【解析】(1)由OA=OC且OA=3知C(3,0),将点B、C坐标代入计算可得;
(2)待定系数求出直线CD解析式y=−2x+6,据此可得E(t,−2t+6),P(t,−t2+2t+3),根据d=PH−EH可得答案;
(3)先利用等腰三角形性质知∠BDK=∠CDK,由∠BQE=∠QDE+∠DEQ、∠BQE+∠DEQ=90°得2∠CDK+2∠DEQ=90°,即∠RNE=45°,从而得出QM=ME,再证△DQT≌△ECH得DT=EH、QT=CH,从而用含t的式子表示出QM、ME的长度,根据QM=ME列出方程求解可得.
本题主要考查二次函数的综合问题,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识点.−2
−1
0
1
−2
(−2,−2)
(−1,−2)
(0,−2)
(1,−2)
−1
(−2,−1)
(−1,−1)
(0,−1)
(1,−1)
0
(−2,0)
(−1,0)
(0,0)
(1,0)
1
(−2,1)
(−1,1)
(0,1)
(1,1)
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