2023-2024学年广东省广州大学附属中学九年级上学期开学数学练习(含答案)
展开1.下列二次根式中属于最简二次根式的是( )
A.B.C.D.
2.下列四组数中,是勾股数的是( )
A.0.3,0.4,0.5B.32,42,52
C.,,D.30,40,50
3.如图,在▱ABCD 中,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,若DE:DF=2:3,◻ABCD的周长为10,则AB的长为( )
A.2B.C.3D.
4.下列各图象中,y不是x的函数的是( )
A.B.
C.D.
5.已知二次函数y=x2﹣2x﹣3,当0≤x≤3时,y的最大值和最小值分别是( )
A.0,﹣4B.0,﹣3C.﹣3,﹣4D.1,﹣4
6.如图,四边形ABCD是一个由5张纸片拼成的菱形(相邻纸片之间互不重叠),其中四张纸片为大小形状相同的平行四边形,连结BE,ED,DG,GB.记S四边形EFGH=S1,S四边形EDGB=S2,若,则平行四边形纸片长与宽的比值为( )
A.3B.4C.D.
7.下列运算中,错误的有( )
①=,②=±4,③=2,④=+=.
A.1个B.2个C.3个D.4个
8.函数y=2x+2的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.当x>0时,y>2B.当x<0时,y<0
C.当x>0时,y>0D.当x>﹣1时,y>2
9.一组数据的方差计算公式为:,下列关于这组数据的说法错误的是( )
A.平均数是7B.中位数是6.5
C.众数是6D.方差是1
10.将四个图1中的直角三角形,分别拼成如图2,图3所示的正方形,则图2中阴影部分的面积为( )
A.11B.12C.13D.14
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.当x 时,二次根式有意义.
12.如图,在平面直角坐标系中,直线AB交y轴于点B(0,2),现将直线AB绕点A(1,﹣1)按逆时针方向旋转45°交x轴于点C,则点C的坐标是 .
13.某商贸公司2017年盈利100万元,2019年盈利144万元,且2017年到2019年每年盈利的增长率相同,则该公司2018年盈利 万元.
14.若x1,x2是一元二次方程x2﹣3x﹣5=0的两个实数根,则﹣2x1+x2的值为 .
15.直线y=﹣2x+2交y轴于点A,交x轴于点B,以AB为边在第一象限内作正方形ABCD,点P在x轴上,使S△PCD=S△ACB,则点P坐标为 .
16.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,点E是AD上一点,且AE=1,F是边AB上的动点,以EF为边作矩形EFGH,使EH=EF,矩形E'F'G'H'是矩形EFGH关于对角线BD的轴对称图形.
(1)当点G'落在BD上时,tan∠GFB= ;
(2)在F从A到B的运动过程中当矩形E'F'G'H'与矩形ABCD的边只有两个交点时,AF的取值范围是 .
三.解答题(共9小题,满分72分)
17.(6分)(1)计算:()2﹣(2018﹣2019)0+(+1)(﹣1)+tan30°;
(2)解方程:x2﹣4x﹣5=0.
18.(4分)二次函数y=x2+bx+3的图象经过点(3,0).请用配方法求出该二次函数图象的顶点坐标.
19.(4分)如图,在平行四边形ABCD中,AD>AB.
(1)作出∠ABC的平分线交AD于点E(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)求证:AB=AE.
20.(6分)如图,直角坐标系中的网格由单位正方形构成,△ABC中,A点坐标为(2,3),B点坐标为(﹣2,0),C点坐标为(0,﹣1).
(1)求AC的长;
(2)求证:AC⊥BC.
21.(8分)2月20日,北京冬奥会圆满落幕.在这届举世瞩目的冬奥会中,谷爱凌“一飞冲天”,苏翊鸣“一鸣惊人”,短道速滑梦之队“一往无前”,……运动健儿们挑战极限、攀登顶峰的精神鼓舞着无数人.为弘扬奥运精神,培养学生对体育的热爱,某校随机抽取20名学生,进行“奥运知识知多少”的测试,满分10分,并绘制如图统计图:
(1)这20名学生成绩的中位数是 ,众数是 ;
(2)求这20名学生成绩的平均数;
(3)若成绩在9分及以上为优秀,请你估计该校120名学生中,成绩为优秀的学生有多少名?
22.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,点E是OD的中点,DF∥AC交CE的延长线于点F,连接AF.
(1)求证:四边形AODF是菱形;
(2)若∠AOB=60°,AB=2,求CF的长.
23.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+m与直线l2交于点A(﹣2,3),直线l2与x轴交于点C(4,0),与y轴交于点B,将直线l2向下平移8个单位长度得到直线l3,l3与y轴交于点D,与l1交于点E,连接AD.
(1)求直线l2的解析式;
(2)求△ADE的面积;
(3)在平面直角坐标系中存在点P,使得以A、E、D、P为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点P的坐标.
24.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,过点C作CD⊥y轴,交抛物线于点D,连接AD.
(1)点P为线段AD上方抛物线上的一动点,点E是线段AD上一动点,连接PA,PD,PE,当△PAD面积最大时,求PE+AE的最小值;
(2)在(1)中,PE+AE取得最小值时,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,将△AEF绕点F顺时针旋转90°后得到△A′E′F,点A、E的对应点分别为A′、E′,在直线AD上是否存在一点Q,使得△DE′Q为等腰三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
25.(12分)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠A=90°,AB=12cm,CD=14cm.点P从点A出发,以1cm/秒的速度向点B运动;同时点Q从点C出发,以2cm/秒的速度向点D运动.规定其中一个动点到达终点时另一个动点也随之停止运动.设点Q运动的时间为t秒.
(1)当四边形APQD是矩形时,直接写出t的值为 ;
(2)当PQ=BC时,求t的值;
(3)在点P,Q运动过程中,若四边形BPDQ能够成为菱形,求AD的长.
2023-2024学年广东省广州大学附中九年级上学期开学数学练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.下列二次根式中属于最简二次根式的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
解:A、=2,被开方数中含能开得尽方的因数,不是最简二次根式;
B、,是最简二次根式;
C、,被开方数含分母,不是最简二次根式;
D、=2,被开方数中含能开得尽方的因数,不是最简二次根式;
故选:B.
2.下列四组数中,是勾股数的是( )
A.0.3,0.4,0.5B.32,42,52
C.,,D.30,40,50
【答案】D
解:A、0.32+0.42=0.52,但0.3,0.4,0.5不是整数,不是勾股数,不符合题意;
B、(32)2+(42)2≠(52)2,不是勾股数,不符合题意;
C、()2+()2≠()2,不是勾股数,不符合题意;
D、302+402=502,是勾股数,符合题意.
故选:D.
3.如图,在▱ABCD 中,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,若DE:DF=2:3,◻ABCD的周长为10,则AB的长为( )
A.2B.C.3D.
【答案】C
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,DC=AB,
∵▱ABCD的周长是10,
∴AB+BC=5,
∵S平行四边形ABCD=AB•DE=BC•DF,
∵DE:DF=2:3,
∴AB:BC=3:2,
∴AB=5×=3,
故选:C.
4.下列各图象中,y不是x的函数的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
解:选项A,根据图象,当x=0时,y有两个值与之对应,因此不是函数,符合题目要求.
选项B、C、D,根据图象,每一个x的值,都有唯一的y值与之对应,因此是函数,不符合题目要求.
故选:A.
5.已知二次函数y=x2﹣2x﹣3,当0≤x≤3时,y的最大值和最小值分别是( )
A.0,﹣4B.0,﹣3C.﹣3,﹣4D.1,﹣4
【答案】A
解:将y=x2﹣2x﹣3配方,得y=(x﹣1)2﹣4,
由二次项系数1>0可知抛物线开口向上,对称轴为x=1.
由二次函数图象的性质可得,当0≤x≤1时,y随x的增大而减小;当1≤x≤3时,y随x的增大而增大.
故当x=1时,存在最小值且最小值为﹣4,当x=3时,存在最大值且最大值为0.
故选:A.
6.如图,四边形ABCD是一个由5张纸片拼成的菱形(相邻纸片之间互不重叠),其中四张纸片为大小形状相同的平行四边形,连结BE,ED,DG,GB.记S四边形EFGH=S1,S四边形EDGB=S2,若,则平行四边形纸片长与宽的比值为( )
A.3B.4C.D.
【答案】B
解:如图,过点D作DP⊥BC,交BC的延长线于P,交MG的延长线于Q,
设小平行四边形的宽是x,长是y,DQ=h,PQ=h1,
∵周围四张小平行四边形纸片都全等,
∵EH=GH=FG=EF=y﹣x,
∴四边形EFGH是菱形,
∵=,
∴=,
∴=,
∴=.
即平行四边形纸片长与宽的比值为4.
故选:B.
7.下列运算中,错误的有( )
①=,②=±4,③=2,④=+=.
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】C
解:①==,故此选项错误,符合题意;
②=4,故此选项错误,符合题意;
③=2,故此选项正确,不合题意;
④===,故此选项错误,符合题意.
故选:C.
8.函数y=2x+2的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.当x>0时,y>2B.当x<0时,y<0
C.当x>0时,y>0D.当x>﹣1时,y>2
【答案】A
解:在y=2x+2中,令x=0时,y=2,
∴当x>0时,y>2,
故选:A.
9.一组数据的方差计算公式为:,下列关于这组数据的说法错误的是( )
A.平均数是7B.中位数是6.5
C.众数是6D.方差是1
【答案】D
解:由方差的计算公式知,这组数据为6、6、7、9,
所以这组数据的平均数为=7,故选项A不符合题意;
中位数是=6.5,故选项B不符合题意;
众数是6,故选项C不符合题意;
方差是[2×(6﹣7)2+(7﹣7)2+(9﹣7)2]=1.5,故选项D符合题意.
故选:D.
10.将四个图1中的直角三角形,分别拼成如图2,图3所示的正方形,则图2中阴影部分的面积为( )
A.11B.12C.13D.14
【答案】C
解:由图2可知,大正方形的面积=5×5=25,图3中小正方形的面积=1×1=1,
设直角三角形的较长边为a,较短边为b,
则由图2可得a2+b2+4×=25,
即a2+b2+2ab=25①,
由图3可得(a﹣b)2=1,
即a2+b2﹣2ab=1②,
联立①和②可得a2+b2=13,
即图2中阴影部分的面积为13,
故选:C.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.当x ≥2或<0 时,二次根式有意义.
【答案】见试题解答内容
解:根据二次根式的意义,被开方数≥0;
根据分式有意义的条件,x≠0,
可得或,
解得x≥2或x<0.
所以自变量x的取值范围是x≥2或x<0.
故答案为x≥2或x<0.
12.如图,在平面直角坐标系中,直线AB交y轴于点B(0,2),现将直线AB绕点A(1,﹣1)按逆时针方向旋转45°交x轴于点C,则点C的坐标是 (﹣1,0) .
【答案】(﹣1,0).
解:过A作AF⊥y轴于F,过B作BD⊥AB,交直线AC于D,作DE⊥y轴于E,
∵A(1,﹣1),B(0,2),
∴AF=1,OF=1,OB=2,
∴BF=3,
∵∠BAC=45°,
∴△ABD是等腰直角三角形,
∴AB=BD,
∵∠ABF+∠DBE=∠DBE+∠BDE=90°,
∴∠ABF=∠BDE,
∴△ABF≌△BDE(AAS),
∴AF=BE=1,BF=DE=3,
∴OE=OB﹣BE=2﹣1=1,
∴D(﹣3,1),
设直线AC的函数表达式为:y=kx+b,
把A(1,﹣1),D(﹣3,1)代入得,
解得,
∴直线AC的函数表达式为:y=﹣x﹣,
令y=0,则x=﹣1,
∴C(﹣1,0),
故答案为:(﹣1,0).
13.某商贸公司2017年盈利100万元,2019年盈利144万元,且2017年到2019年每年盈利的增长率相同,则该公司2018年盈利 120 万元.
【答案】120.
解:设平均年增长率为x,
根据题意得:100(1+x)2=144,
整理得:(1+x)2=1.44,
开方得:1+x=±1.2,
解得:x=0.2=20%或x=﹣2.2(舍去),
则平均年增长率为20%,
∴该公司2018年盈利100(1+20%)=120(万元).
故答案为:120.
14.若x1,x2是一元二次方程x2﹣3x﹣5=0的两个实数根,则﹣2x1+x2的值为 8 .
【答案】8.
解:∵x1,x2是一元二次方程x2﹣3x﹣5=0的两个实数根,
∴x12﹣3x1=5,x1+x2=3,
∴﹣2x1+x2=(x12﹣3x1)+(x1+x2)=5+3=8.
故答案为:8.
15.直线y=﹣2x+2交y轴于点A,交x轴于点B,以AB为边在第一象限内作正方形ABCD,点P在x轴上,使S△PCD=S△ACB,则点P坐标为 P(1,0)或P(6,0) .
【答案】(1,0)或(6,0).
解:令y=﹣2x+2=0,解得:x=1,
令x=0,y=2,
∴点A(0,2),点B(1,0),
∴AB==,
如图,作CE⊥x轴与E点,
∵∠CBE+∠ECB=90°,∠CBE+∠ABO=90°,
∴∠ECB=∠ABO,
在△AOB和△BEC中,
,
∴△AOB≌△BEC(AAS),
∴EB=AO=2,EC=BO=1,
∴点C的坐标为(3,1),
同理得点D的坐标为(2,3),
设点P的坐标为(x,0)(x>0),
分两种情况:①当点P与点B重合时,
∵四边形ABCD是正方形,
∴S△BCD=S△ACB=S正方形ABCD=××=,
∴当点P与点B重合时S△PCD=S△ACB,
∴点P坐标为(1,0);
②如图,当点P在点P2处时,
S△PCD=S△DBP﹣S△DBC﹣S△PCB,
∵S△BCD=S△ACB=S正方形ABCD=××=,
∴PB×3﹣PB×1﹣=,
解得:x=6,
∴点P的坐标为(6,0);
综上,点P的坐标为(1,0)或(6,0);
故答案为:(1,0)或(6,0).
16.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,点E是AD上一点,且AE=1,F是边AB上的动点,以EF为边作矩形EFGH,使EH=EF,矩形E'F'G'H'是矩形EFGH关于对角线BD的轴对称图形.
(1)当点G'落在BD上时,tan∠GFB= ;
(2)在F从A到B的运动过程中当矩形E'F'G'H'与矩形ABCD的边只有两个交点时,AF的取值范围是 <AF< .
【答案】(1).
(2)<AF<.
解:(1)如图,作GK⊥AB于点K,则∠FKG=∠BKG=90°,GK∥AD,
∵点G′与点G关于直线BD对称,且点G′在BD上,
∴点G在BD上,
∴=2,
∴BK=2GK,
∵四边形EFGH是矩形,
∴∠EFG=90°,FG=EH,
∴∠KFG=90°﹣∠AFE=∠AEF,
∵∠FKG=∠A=90°,
∴△KFG∽△AEF,
∴===,
∴FA=2GK,KF=AE=,
∴2GK+2GK+=8,
∴GK=,
∴tan∠GFB===.
故答案为:;
(2)作△A′BD与△ABD关于直线BD对称,设A′B交CD于点L,
∴∠A′=∠A=90°,A′D=AD=4,A′B=AB=8,点E′、F′分别在A′D、A′B上,
∴A′F′=AF,A′E′=AE=1,
∵CD∥AB,
∴∠LDB=∠ABD,
∵∠ABD=∠LBD,
∴∠LDB=∠LBD,
∴LB=LD,
∵A′B=AB=CD=8,
∴A′L=8﹣LB=8﹣LD,
∵LD2=A′L2+A′D2,
∴LD2=(8﹣LD)2+42,
∴LD=5,
∴A′L=8﹣5=3.
①当点G′落在边CD上时,如图3,作G′M⊥A′B于点M,
则∠G′ML=∠G′MF′=∠A′=90°,
∵矩形E'F'G'H'与矩形EFGH关于直线BD对称,
∴∠E′F′G′=∠EFG=90°,
∴∠MG′F′=90°﹣∠MF′G′=∠A′F′E′,
∴△MG′F′∽△A′F′E′,
∴====,
∴MG′=A′F′,MF′=A′E′=,
∵==tan∠A′LD=,
∴ML=MG′=×A′F′=A′F′,
∴A′F′++A′F′=3,
∴A′F′=.
∴AF=.
②从点G′落在CD边上之后到点G′落在AB边上之前,矩形E'F'G'H'与矩形ABCD的边只有两个交点,
当点G′落在CD边上,如图3,由①得AF=;
当点G′落在AB边上,如图4,作G′N⊥A′B于点N,∠G′NB=∠G′NF′=∠A′=90°,
同理可得△NG′F′∽△A′F′E′,
∴====,
∴NG′=A′F′,NF′=A′E′=,
∵∠NBG′=∠A′LD,
∴==tan∠NBG′=tan∠A′LD=,
∴NB=NG=×A′F′=A′F′,
∴A′F′++A′F′=8,
∴A′F′=,
∴AF=,
∴AF的取值范围是<AF<.
故答案为:<AF<.
三.解答题(共9小题,满分72分)
17.(6分)(1)计算:()2﹣(2018﹣2019)0+(+1)(﹣1)+tan30°;
(2)解方程:x2﹣4x﹣5=0.
【答案】(1);
(2)x1=5,x2=﹣1.
解:(1)原式=﹣1+2﹣1+×
=﹣1+2﹣1+1
=;
(2)(x﹣5)(x+1)=0,
x﹣5=0或x+1=0,
所以x1=5,x2=﹣1.
18.(4分)二次函数y=x2+bx+3的图象经过点(3,0).请用配方法求出该二次函数图象的顶点坐标.
【答案】(2,﹣1).
解:∵二次函数y=x2+bx+3的图象经过点(3,0),
∴0=9+3b+3,
∴b=﹣4.
∴y=x2﹣4x+3
=(x﹣2)2﹣1.
∴该二次函数图象的顶点坐标为(2,﹣1).
19.(4分)如图,在平行四边形ABCD中,AD>AB.
(1)作出∠ABC的平分线交AD于点E(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);
(2)求证:AB=AE.
【答案】(1)见解析;
(2)见解析.
【解答】(1)解:如图所示:BE即为∠ABC 的平分线;
(2)证明:∵BE平分∠ABC,
∴∠ABE=∠EAF.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠EBF=∠AEB,
∴∠ABE=∠AEB.
∴AB=AE.
20.(6分)如图,直角坐标系中的网格由单位正方形构成,△ABC中,A点坐标为(2,3),B点坐标为(﹣2,0),C点坐标为(0,﹣1).
(1)求AC的长;
(2)求证:AC⊥BC.
【答案】(1)2.
(2)证明见解析部分.
解:(1)根据勾股定理,得
AC==2.
(2)同理BC2=12+22=5,AB2=32+42=25,
AC2=20,
∴BC2+AC2=AB2,
∴△ABC是直角三角形,∠ACB=90°.
∴AC⊥BC.
21.(8分)2月20日,北京冬奥会圆满落幕.在这届举世瞩目的冬奥会中,谷爱凌“一飞冲天”,苏翊鸣“一鸣惊人”,短道速滑梦之队“一往无前”,……运动健儿们挑战极限、攀登顶峰的精神鼓舞着无数人.为弘扬奥运精神,培养学生对体育的热爱,某校随机抽取20名学生,进行“奥运知识知多少”的测试,满分10分,并绘制如图统计图:
(1)这20名学生成绩的中位数是 8 ,众数是 9 ;
(2)求这20名学生成绩的平均数;
(3)若成绩在9分及以上为优秀,请你估计该校120名学生中,成绩为优秀的学生有多少名?
【答案】(1)8,9;
(2)8.4分;
(3)54名.
解:(1)七这20名学生成绩出现次数最多的是9,共出现6次,因此这20名学生成绩的众数为9,
这20名学生的成绩,从小到大排列后处在中间位置的两个数的平均数为(8+8)÷2=8,因此这20名学生成绩的中位数是8,
故答案为:8,9;
(2)这20名学生成绩的平均数为×(6×2+7×4+8×5+9×6+10×3)=8.4(分);
(3)120×=54(名),
答:估计该校120名学生中,成绩为优秀的学生有54名.
22.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,点E是OD的中点,DF∥AC交CE的延长线于点F,连接AF.
(1)求证:四边形AODF是菱形;
(2)若∠AOB=60°,AB=2,求CF的长.
【答案】(1)证明过程见解答;
(2)2.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AC=BD,OA=OC,OB=OD,
∴OA=OC=OD=OB,
∵DF∥AC,
∴∠FDE=∠COE,
∵点E是OD的中点,
∴DE=OE,
在△FED和△CEO中,
,
∴△FED≌△CEO(ASA),
∴DF=OC,
∵OA=OC,
∴DF=AO,
∵DF∥AC,
∴四边形AODF是平行四边形,
∵AO=OD,
∴四边形AODF是菱形;
(2)解:∵∠AOB=60°,
∴∠DOC=∠AOB=60°,
∵OD=OC,
∴△DOC是等边三角形,
∵AB=CD=2,
∴AO=CO=DC=2,
∵四边形AODF是菱形,
∴AF=OD=2,
∵E为OD中点,
∴∠CEO=90°,
∴∠FCA=90°﹣∠DOC=30°,
∵DF∥AC,
∴∠DFC=∠FCA=30°,
∵∠DOC=60°,
∴∠AOD=180°﹣60°=120°,
∵四边形AODF是菱形,
∴∠AFD=∠AOD=120°,
∴∠AFC=120°﹣30°=90°,
由勾股定理得:CF===2.
23.如图,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+m与直线l2交于点A(﹣2,3),直线l2与x轴交于点C(4,0),与y轴交于点B,将直线l2向下平移8个单位长度得到直线l3,l3与y轴交于点D,与l1交于点E,连接AD.
(1)求直线l2的解析式;
(2)求△ADE的面积;
(3)在平面直角坐标系中存在点P,使得以A、E、D、P为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)y=﹣x+2;
(2)24;
(3)点P的坐标为(﹣4,﹣12)或(﹣8,6)或(4,0).
解:(1)设直线l2的解析式为y=kx+b,
∵直线l2与x轴交于点C(4,0),过点A(﹣2,3),
∴,
∴,
∴直线l2的解析式为y=﹣x+2;
(2)连接BE,
∵直线l1:y=x+m与直线l2交于点A(﹣2,3),
∴﹣3+m=3,
∴m=6,
∴直线l1的解析式为y=x+6,
∵将直线l2向下平移8个单位长度得到直线l3,
∴直线l3的解析式为y=﹣x﹣6,
∵l3与y轴交于点D,
∴x=0时,y=﹣3,
∴D(0,﹣6),
∵直线l2与y轴交于点B,
∴B(0,2),
∴BD=8,
由,解得,
∴E(﹣6,﹣3),
∵l2∥l3,
∴S△ADE=S△BDE=×BD×6=×8×6=24;
(3)由(1)(2)可知A(﹣2,3),E(﹣6,﹣3),D(0,﹣6),
设点P的坐标为(a,b),
当AD是边时,
则点A向右平移2个单位向下平移9个单位得到点D,同样点E(P)向右平移2个单位向下平移9个单位得到点P(E),
即﹣6+2=a,﹣3﹣9=b或﹣6﹣2=a,﹣3+9=b,
解得或,
故点P的坐标为(﹣4,﹣12)或(﹣8,6);
当AD是对角线时,
由中点坐标公式得:﹣2+0=a﹣6,3﹣6=b﹣3,解得,
故点P的坐标为(4,0);
综上,点P的坐标为(﹣4,﹣12)或(﹣8,6)或(4,0).
24.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,过点C作CD⊥y轴,交抛物线于点D,连接AD.
(1)点P为线段AD上方抛物线上的一动点,点E是线段AD上一动点,连接PA,PD,PE,当△PAD面积最大时,求PE+AE的最小值;
(2)在(1)中,PE+AE取得最小值时,过点E作EF⊥x轴,垂足为点F,将△AEF绕点F顺时针旋转90°后得到△A′E′F,点A、E的对应点分别为A′、E′,在直线AD上是否存在一点Q,使得△DE′Q为等腰三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】见试题解答内容
解:(1)如图1,针对于抛物线y=﹣x2+2x+3,
令x=0,则y=3,
∴C(0,3),
令y=0,则﹣x2+2x+3=0,
∴x=﹣1或x=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),
∵CD⊥y轴,
∴D(2,3),
∴直线AD的解析式为y=x+1,
设点P(m,﹣m2+2m+3),
过点P作PQ∥y轴交AD于H,则Q(m,m+1),
∴PQ=﹣m2+2m+3﹣m﹣1=﹣m2+m+2,
∴S△PAD=PQ(xD﹣xA)=(﹣m2+m+2)×(2+1)=﹣(x﹣)2+,
∴当x=时,△PAD的面积最大,
∴P(,),
过点D作DG⊥x轴于G,
∴DG=3,OG=2,
∴AG=3,
∴AG=DG,
∴∠DAG=45°,
过点E作EF⊥x轴于F,则EF=AE,
要PE+AE最小,则PE+EF最小,
∴点P,E,F在同一条线上时,
∴PE+EF最小值=yP=,
即PE+AE最小值为;
(2)如图2,
由(1)知,点P,E,F在同一条线上,
∵EF⊥x轴,
∴F(,0),
∴EF=AF=﹣(﹣1)=,
由旋转知,E'F=EF=,
∴OE'=OF+E'F=2,
∴E'(2,0),∵D(2,3),
∴DE'⊥x轴,
∵△DE′Q为等腰三角形,
∴①当QD=QE'时,
由旋转知,∠AEF=∠E'EF=45°,
∴∠DEE'=90°,
∵∠ADE'=45°,
∴DE=EE',
∴点P和点E重合,
∵E(,),
∴Q(,),
②当DE'=QE'时,由(1)知,AE'=DE',
∴点Q和点A重合,
∴Q(﹣1,0),
③当DQ=DE'时,设点Q(n,n+1),
∴=3,
∴n=2±,
∴Q(2﹣,3﹣)或(2+,3+),
即满足条件的点Q的坐标为(,)或(﹣1,0)或(2﹣,3﹣)或(2+,3+).
25.(12分)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠A=90°,AB=12cm,CD=14cm.点P从点A出发,以1cm/秒的速度向点B运动;同时点Q从点C出发,以2cm/秒的速度向点D运动.规定其中一个动点到达终点时另一个动点也随之停止运动.设点Q运动的时间为t秒.
(1)当四边形APQD是矩形时,直接写出t的值为 ;
(2)当PQ=BC时,求t的值;
(3)在点P,Q运动过程中,若四边形BPDQ能够成为菱形,求AD的长.
【答案】(1);
(2)4或;
(3)4cm.
解:(1)∵AB∥CD,
∴∠A=∠D=90°,
由题意得,CQ=2tcm,AP=tcm,
∴DQ=(14﹣2t)cm,BP=(12﹣t)cm,
∵四边形APQD为矩形,
∴AP=DQ,
∴t=14﹣2t,
∴t=,
故答案为:;
(2)如图,作QN⊥AB于点N,作BH⊥CD于点H,
则四边形BHQN为矩形,四边形ADHB为矩形,
∴CH=CD﹣AB=14﹣12=2cm,
∴BC2=BH2+CH2=BH2+4,
则PN=AB﹣AP﹣BN=AB﹣AP﹣QH=12﹣t﹣(2t﹣2)=(14﹣3t)cm,
∴PQ2=PN2+QN2=(14﹣3t)2+BH2,
∵PQ=BC,
∴(14﹣3t)2=4,
∴t=4或;
(3)∵四边形PBQD是菱形,
∴BP=DP=DQ,
即12﹣t=14﹣2t,
∴t=2,
∴AP=2cm,DP=14﹣2t=10cm,
∴AD===4(cm).
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