2021-2022学年广东省广州市部分学校中学九年级(上)期中数学试卷 解析版
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一.选择题(共10小题,每小题3分)
1.(3分)下列图形中既是中心对称图又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.(3分)一元二次方程x2﹣2x﹣7=0用配方法可变形为( )
A.(x+1)2=8 B.(x+2)2=11 C.(x﹣1)2=8 D.(x﹣2)2=11
3.(3分)关于x的方程x2﹣4x+m+2=0有一个根为﹣1,则另一个根为( )
A.2 B.﹣2 C.5 D.﹣5
4.(3分)若要得到函数y=(x+1)2+2的图象,只需将函数y=x2的图象( )
A.先向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度
B.先向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度
C.先向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度
D.先向右平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度
5.(3分)如图,已知AB是⊙O的直径,CD是弦,若∠ABD=56°,则∠BCD等于( )
A.16° B.24° C.34° D.46°
6.(3分)关于x的一元二次方程kx2﹣4x﹣1=0有两个实根,则k的取值范围是( )
A.k≥﹣4 B.k≥4 C.k>﹣4 D.k≥﹣4且k≠0
7.(3分)A(﹣2,y1)、B(1,y2)、C(2,y3)是抛物线y=﹣2(x+1)2+k上三点,y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1>y3>y2 B.y3>y1>y2 C.y1>y2>y3 D.y3>y2>y1
8.(3分)若抛物线y=x2+2x+c与y轴交点为(0,﹣3),则下列说法不正确的是( )
A.抛物线口向上
B.当x>﹣1时,y随x的增大而减小
C.对称轴为x=﹣1
D.c的值为﹣3
9.(3分)抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与直线y=bx+c在同一坐标系中的大致图象可能为( )
A. B.
C. D.
10.(3分)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:①ab2c3>0;②b+2a=0;③方程ax2+bx+c=0的两根为x1=﹣2,x2=4;④9a+c>3b,其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二.填空题(共6小题,每小题3分)
11.(3分)在平面直角坐标系中,点(﹣2,3)关于原点对称的点的坐标是 .
12.(3分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,E为CD延长线上一点.若∠B=110°,则∠ADE的度数为 .
13.(3分)某种植物的主干长出若干相同数目的支干,每个支干又长出同样数目的小分支,主干、支干和小分支的总数是73,求每个支干又长出多少小分支?如果设每个支干又长出x个小分支,那么依题意可得方程为 .
14.(3分)如图,直线y=x+m和抛物线y=x2+bx+c都经过点A(1,0),B(3,2),不等式x2+bx+c<x+m的解集为 .
15.(3分)汽车刹车后行驶的距离s(单位:米)关于行驶时间t(单位:秒)的函数关系式是s=15t﹣6t2.则汽车从刹车到停止所用时间为 秒.
16.(3分)如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=75°,把△ABC绕点C顺时针旋转得到△EDC,若点B恰好落在AB边上D处,则∠1= °.
三.解答题(共9题,总分72分)
17.(6分)(1)x2﹣2x﹣8=0.
(2)(x﹣2)(x﹣5)+1=0.
18.(6分)如图,△ABC绕点O逆时针旋转90°,得到△A1B1C1.已知A(﹣2,3),B(﹣3,1),C(﹣1,2).
(1)画出旋转后的△A1B1C1;
(2)点B1的坐标为 ;
(3)作出△ABC关于原点O的对称图形△A2B2C2.
19.(6分)已知关于x的方程x2﹣(2k﹣1)x+k2=0有两个实数根x1,x2.
(1)求实数k的取值范围;
(2)若x1,x2满足(x1﹣1)(x2﹣1)=5求实数k的值.
20.(8分)已知二次函数y=2x2+4x﹣6.
(1)把函数配成y=a(x﹣h)2+k的形式;
(2)用五点法画函数图象:
x
…
…
y
…
…
根据图象回答:
(3)当y>0时,则x的取值范围为 .
(4)当﹣3<x<0时,则y的取值范围为 .
21.(6分)如图,射线PG平分∠EPF,O为射线PG上一点,以O为圆心,5为半径作⊙O分别与∠EPF的两边相交于A、B和C、D,连接OA,且OA∥PE.
(1)求证:AP=AO;
(2)若弦AB=8,求OP的长.
22.(8分)浙北商场一专柜销售某种品牌的玩具,每件进价为20元.销售过程中发现,每月销售y(件)与销售单价x(元)之间的关系可近似的看作一次函数:y=﹣10x+500.
(1)每月销售260件,则每件利润是多少?
(2)如果该专柜想要每月获2160元的利润,且成本要低,那么销售单价应定为多少元?
(3)设专柜每月获得的利润为w(元),当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润多少元?
23.(8分)在正方形ABCD中,M是BC边上一点,且点M不与B、C重合,点P在射线AM上,将线段AP绕点A顺时针旋转90°得到线段AQ,连接BP,DQ.
(1)依题意补全图1,并求证:△ABP≌△ADQ.
(2)连接DP,若点P,Q,D恰好在同一条直线上,求证:DP2+DQ2=2AB2.
24.(12分)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0),交y轴于点C.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)若点M是该二次函数图象上第一象限内一点,且S△BCM=3,求点M的坐标;
(3)在二次函数图象上是否存在一点P使△BCP是以BC为底边的等腰三角形,若不存在,请说明理由;若存在,请求出点P的坐标.
25.(12分)已知二次函数y=x2+bx+b﹣1,其中b为常数.
(1)当y=0时,求x的值;(用含b的式子表示)
(2)抛物线y=x2+bx+b﹣1与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),过点E(4,2)作直线交抛物线于P,Q两点,其中点P在第一象限,点Q在第四象限,连接AP,AQ分别交y轴于点M(0,m),N(0,n).
①当b<2时,求点P的横坐标xp的值;(用含m,b的式子表示)
②当b=﹣3时,求证:OM•ON是一个定值.
2021-2022学年广东省广州市部分学校中学九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,每小题3分)
1.(3分)下列图形中既是中心对称图又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念,对各选项分析判断即可得解.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
【解答】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;
C.是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项符合题意;
D.不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不合题意.
故选:C.
2.(3分)一元二次方程x2﹣2x﹣7=0用配方法可变形为( )
A.(x+1)2=8 B.(x+2)2=11 C.(x﹣1)2=8 D.(x﹣2)2=11
【分析】方程常数项移到右边,两边加上1,即可确定出结果.
【解答】解:一元二次方程x2﹣2x﹣7=0用配方法可变形为(x﹣1)2=8,
故选:C.
3.(3分)关于x的方程x2﹣4x+m+2=0有一个根为﹣1,则另一个根为( )
A.2 B.﹣2 C.5 D.﹣5
【分析】设方程的另一个根为a,由根与系数的关系即可得出关于a的一元一次方程,解之即可得出结论.
【解答】解:设方程的另一个根为a,
根据题意得:﹣1+a=4,
解得:a=5.
故选:C.
4.(3分)若要得到函数y=(x+1)2+2的图象,只需将函数y=x2的图象( )
A.先向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度
B.先向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度
C.先向左平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度
D.先向右平移1个单位长度,再向下平移2个单位长度
【分析】找出两抛物线的顶点坐标,由a值不变即可找出结论.
【解答】解:∵抛物线y=(x+1)2+2的顶点坐标为(﹣1,2),抛物线y=x2的顶点坐标为(0,0),
∴将抛物线y=x2先向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度即可得出抛物线y=(x+1)2+2.
故选:B.
5.(3分)如图,已知AB是⊙O的直径,CD是弦,若∠ABD=56°,则∠BCD等于( )
A.16° B.24° C.34° D.46°
【分析】先根据圆周角定理由AB是⊙O的直径得到∠ADB=90°,再根据互余得到∠A=90°﹣∠ABD=34°,然后根据圆周角定理求解.
【解答】解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠ABD=56°,
∴∠A=90°﹣∠ABD=90°﹣56°=34°,
∴∠BCD=∠A=34°,
故选:C.
6.(3分)关于x的一元二次方程kx2﹣4x﹣1=0有两个实根,则k的取值范围是( )
A.k≥﹣4 B.k≥4 C.k>﹣4 D.k≥﹣4且k≠0
【分析】根据已知方程的根的情况来确定根的判别式△≥0,通过解不等式来求k的取值范围.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程kx2﹣4x﹣1=0有两个实根,
∴Δ=(﹣4)2﹣4k•(﹣1)≥0,且k≠0,
解得,kk≥﹣4且k≠0.
故选:D.
7.(3分)A(﹣2,y1)、B(1,y2)、C(2,y3)是抛物线y=﹣2(x+1)2+k上三点,y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1>y3>y2 B.y3>y1>y2 C.y1>y2>y3 D.y3>y2>y1
【分析】根据二次函数的性质得到抛物线y=﹣2(x+1)2+k的开口向下,对称轴为直线x=﹣1,然后根据三个点离对称轴的远近判断函数值的大小.
【解答】解:∵抛物线y=﹣2(x+1)2+k的开口向下,对称轴为直线x=﹣1,
而A(2,y3)离直线x=﹣1的距离最远,C(﹣2,y1)点离直线x=﹣1最近,
∴y3<y2<y1.
故选:C.
8.(3分)若抛物线y=x2+2x+c与y轴交点为(0,﹣3),则下列说法不正确的是( )
A.抛物线口向上
B.当x>﹣1时,y随x的增大而减小
C.对称轴为x=﹣1
D.c的值为﹣3
【分析】由条件可求得点c的值,再利用二次函数解析式,逐项判断即可.
【解答】解:
∵y=x2+2x+c与y轴交点为(0,﹣3),
∴c=﹣3,故D正确,不符合题意,
∴抛物线解析式为y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴抛物线开口向上,对称轴为x=﹣1,当x>﹣1时,y随x的增大而增大,故A、C正确,不符合题意,B不正确,
故选:B.
9.(3分)抛物线y=ax2+bx+c(a>0)与直线y=bx+c在同一坐标系中的大致图象可能为( )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意和各个选项中的函数图象,可以得到一次函数中b和c的正负情况和二次函数图象中a、b、c的正负情况,注意a>0,然后即可判断哪个选项中的图象符合题意.
【解答】解:选项A中,由一次函数的图象可知b<0,c>0,由二次函数的图象可知a<0,b>0,c>0,故选项A不符合题意;
选项B中,由一次函数的图象可知b<0,c>0,由二次函数的图象可知a>0,b<0,c>0,故选项B符合题意;
选项C中,由一次函数的图象可知b>0,c>0,由二次函数的图象可知a>0,b<0,c>0,故选项C不符合题意;
选项D中,由一次函数的图象可知b<0,c>0,由二次函数的图象可知a>0,b<0,c<0,故选项D不符合题意;
故选:B.
10.(3分)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:①ab2c3>0;②b+2a=0;③方程ax2+bx+c=0的两根为x1=﹣2,x2=4;④9a+c>3b,其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】利用抛物线开口方向得到a>0,利用抛物线的对称轴方程得到b=﹣2a<0,利用抛物线与y轴的交点位置得到c<0,则可对①进行判断;②利用对称轴可对②进行判断;观察图形与x轴的交点的横坐标与对称性可对③进行判断;找图形中x=﹣3时对应的y的值即可对④进行判断.
【解答】解:①∵开口向上,
∴a>0,
∵对称轴在y轴右侧,a、b异号,
∴b<0,
∴b2>0,
∵抛物线与y轴的交点在x轴下方,
∴c<0,
∴c3<0,
∴ab2c3<0,故①错误;
②∵对称轴x=﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴2a+b=0,故②正确;
③根据对称性可知抛物线与x轴另一交点为(4,0),
∴方程ax2+bx+c=0的两个根为x1=﹣2,x2=4,故③正确;
④由图象得:x=﹣3时,y>0,
∴9a﹣3b+c>0,
∴9a+c>3b,故④正确;
故选:C.
二.填空题(共6小题,每小题3分)
11.(3分)在平面直角坐标系中,点(﹣2,3)关于原点对称的点的坐标是 (2,﹣3) .
【分析】根据关于原点对称的点的横坐标与纵坐标都互为相反数解答.
【解答】解:点(﹣2,3)关于原点对称的点的坐标为(2,﹣3).
故答案是:(2,﹣3).
12.(3分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,E为CD延长线上一点.若∠B=110°,则∠ADE的度数为 110° .
【分析】根据圆内接四边形的任意一个外角等于它的内对角(就是和它相邻的内角的对角)可得答案.
【解答】解:∵∠B=110°,
∴∠ADE=110°.
故答案为:110°.
13.(3分)某种植物的主干长出若干相同数目的支干,每个支干又长出同样数目的小分支,主干、支干和小分支的总数是73,求每个支干又长出多少小分支?如果设每个支干又长出x个小分支,那么依题意可得方程为 x2+x+1=73 .
【分析】设主干长出x个支干,每个支干又长出x个小分支,得方程1+x+x2=73,整理即可.
【解答】解:设每个支干长出的小分支的数目是x个,
根据题意列方程得:x2+x+1=73,
故答案为:x2+x+1=73.
14.(3分)如图,直线y=x+m和抛物线y=x2+bx+c都经过点A(1,0),B(3,2),不等式x2+bx+c<x+m的解集为 1<x<3 .
【分析】求关于x的不等式x2+bx+c<x+m的解集,实质上就是根据图象找出函数y=x+m的值大于函数y=x2+bx+c值时x的取值范围,由两个函数图象的交点及图象的位置,可求范围
【解答】解:依题意得求关于x的不等式x2+bx+c<x+m的解集,
实质上就是根据图象找出函数y=x+m的值大于函数y=x2+bx+c值时x的取值范围,
而y=x2+bx+c的开口方向向上,且由两个函数图象的交点为A(1,0),B(3,2),
结合两个图象的位置,可以得到此时x的取值范围:1<x<3.
故填空答案:1<x<3.
15.(3分)汽车刹车后行驶的距离s(单位:米)关于行驶时间t(单位:秒)的函数关系式是s=15t﹣6t2.则汽车从刹车到停止所用时间为 1.25 秒.
【分析】利用配方法求二次函数最值的方法解答即可.
【解答】解:∵s=15t﹣6t2=﹣6(t﹣1.25)2+9.375,
∴a=﹣6<0,s有最大值,
∴汽车从刹车到停下来所用时间是1.25秒.
故答案为:1.25.
16.(3分)如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=75°,把△ABC绕点C顺时针旋转得到△EDC,若点B恰好落在AB边上D处,则∠1= 120 °.
【分析】由旋转的性质可得BC=CD,∠CDE=∠ABC=75°,由等腰三角形的性质可求∠CBD=∠CDB=75°,由三角形内角和定理和外角性质可求解.
【解答】解:∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB=75°,
∵把△ABC绕点C顺时针旋转得到△EDC,
∴BC=CD,∠CDE=∠ABC=75°,
∴∠CBD=∠CDB=75°,
∴∠BCD=30°,
∴∠ACD=45°,
∴∠1=∠ACD+∠CDE=45°+75°=120°,
故答案为:120.
三.解答题(共9题,总分72分)
17.(6分)(1)x2﹣2x﹣8=0.
(2)(x﹣2)(x﹣5)+1=0.
【分析】(1)利用因式分解法解方程;
(2)先把方程化为一般式,然后利用求根公式法解方程.
【解答】解:(1)(x﹣4)(x+2)=0,
x﹣4=0或x+2=0,
所以x1=4,x2=﹣2;
(2)x2﹣7x+11=0,
△=(﹣7)2﹣4×11=5,
x=,
所以x1=,x2=.
18.(6分)如图,△ABC绕点O逆时针旋转90°,得到△A1B1C1.已知A(﹣2,3),B(﹣3,1),C(﹣1,2).
(1)画出旋转后的△A1B1C1;
(2)点B1的坐标为 (﹣1,﹣3) ;
(3)作出△ABC关于原点O的对称图形△A2B2C2.
【分析】(1)(2)利用网格特点和旋转的性质画出A、B、C的对应点A1、B1、C1即可;
(3)利用关于原点对称的点的坐标特征写出点A2、B2、C2的坐标,然后描点即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1为所作;
(2)点B1的坐标为(﹣1,﹣3);
故答案为(﹣1,﹣3);
(3)如图,△A2B2C2为所作.
19.(6分)已知关于x的方程x2﹣(2k﹣1)x+k2=0有两个实数根x1,x2.
(1)求实数k的取值范围;
(2)若x1,x2满足(x1﹣1)(x2﹣1)=5求实数k的值.
【分析】(1)由方程有两个实数根可得判别式Δ≥0,进而求解.
(2)由根与系数的关系,用含k的代数式表示x1x2=k2,x1+x2=2k﹣1,然后将代数式代入(x1﹣1)(x2﹣1)=5求解.
【解答】解:(1)由题意得 Δ≥0,
∴(2k﹣1)2﹣4k2≥0,
解得k≤.
(2)由一元二次方程根与系数关系得:x1x2=k2,x1+x2=2k﹣1,
由(x1﹣1)(x2﹣1)=5得:x1x2﹣(x1+x2)+1=5,
∴k2﹣(2k﹣1)=5,
解得k=﹣1或k=3,
∵k≤.
∴k=﹣1.
20.(8分)已知二次函数y=2x2+4x﹣6.
(1)把函数配成y=a(x﹣h)2+k的形式;
(2)用五点法画函数图象:
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
0
1
2
…
y
…
0
﹣6
﹣8
﹣6
0
10
…
根据图象回答:
(3)当y>0时,则x的取值范围为 x>1或x<﹣3 .
(4)当﹣3<x<0时,则y的取值范围为 ﹣8≤y<0 .
【分析】(1)用配方法把函数解析式化为顶点式即可;
(2)求出函数的对称轴、顶点纵坐标、抛物线与坐标轴的交点以及根据函数的对称性求出第五个点的坐标,然后用五点法画出二次函数的简图即可;
(3)根据图象直接得出y>0时x的取值范围;
(4)根据图象直接得﹣3<x<0时y的取值范围.
【解答】解:(1)y=2x2+4x﹣6
=2(x2+2x+1﹣1)﹣6
=2(x+1)2﹣8,
∴y=2(x+1)2﹣8;
(2)由(1)知,
抛物线对称轴为直线x=﹣1,顶点坐标为(﹣1,﹣8);
令x=0,则y=﹣6,
∴抛物线与y轴交点为(0,﹣6);
令y=0,则2x2+4x﹣6=0,
解得:x1=﹣3,x2=1,
∴抛物线与x轴的交点为(﹣3,0)和(1,0);
根据函数的对称性,当x=﹣2时,y=﹣6.
图象如图所示:
故答案为:(﹣3,0),(﹣2,﹣6),(﹣1,﹣8),(0,﹣6),(1,0);
(3)由图象得:当y>0时,则x的取值范围为x>1或x<﹣3,
故答案为:x>1或x<﹣3;
(4)由图象得:当﹣3<x<0时,则y的取值范围为﹣8≤y<0,
故答案为:﹣8≤y<0.
21.(6分)如图,射线PG平分∠EPF,O为射线PG上一点,以O为圆心,5为半径作⊙O分别与∠EPF的两边相交于A、B和C、D,连接OA,且OA∥PE.
(1)求证:AP=AO;
(2)若弦AB=8,求OP的长.
【分析】(1)∠APO=∠AOP得到AP=AO;
(2)过O点作OH⊥AB于H,如图,根据垂径定理得到AH=BH=4,则可利用勾股定理可计算出OH=3,然后在Rt△POH中利用勾股定理计算OP.
【解答】(1)证明:∵PG平分∠EPF,
∴∠DPO=∠APO,
∵OA∥PE,
∴∠DPO=∠AOP,
∴∠APO=∠AOP,
∴AP=AO;
(2)解:过O点作OH⊥AB于H,如图,则AH=BH=AB=4,
在Rt△AOH中,∵OA=5,AH=4,
∴OH==3,
∵AP=AO=5,
∴PH=PA+AH=9,
在Rt△POH中,OP==3.
22.(8分)浙北商场一专柜销售某种品牌的玩具,每件进价为20元.销售过程中发现,每月销售y(件)与销售单价x(元)之间的关系可近似的看作一次函数:y=﹣10x+500.
(1)每月销售260件,则每件利润是多少?
(2)如果该专柜想要每月获2160元的利润,且成本要低,那么销售单价应定为多少元?
(3)设专柜每月获得的利润为w(元),当销售单价定为多少元时,每月可获得最大利润多少元?
【分析】(1)由题意得,y=260,进而得出x的值,即可得出答案;
(2)利用利润=销量×每件利润=2160,进而解方程得出答案;
(3)首先得出二次函数解析式,进而根据二次函数最值求法得出答案.
【解答】解:(1)令y=260,则260=﹣10x+500,
解得:x=24,
所以每件利润是24﹣20=4(元);
(2)由题意可得:
(﹣10x+500)(x﹣20)=2160,
﹣10x2+700x﹣10000=2160,
解得:x1=32,x2=38,
当x1=32时,y=﹣10×32+500=180,成本为:180×20=3600(元),
当x2=38时,y=﹣10×38+500=120,成本为:120×20=2400(元),
∴专柜想要每月获2160元的利润,且成本要低,那么销售单价应定为38元;
(3)由题意可得:
w=(x﹣20)•y=﹣10x2+700x﹣10000
=﹣10(x﹣35)2+2250,
∵a=﹣10<0,
∴当x=35时,w最大=2250(元),
∴当销售单价定为35元时,每月可获得最大利润为2250元.
23.(8分)在正方形ABCD中,M是BC边上一点,且点M不与B、C重合,点P在射线AM上,将线段AP绕点A顺时针旋转90°得到线段AQ,连接BP,DQ.
(1)依题意补全图1,并求证:△ABP≌△ADQ.
(2)连接DP,若点P,Q,D恰好在同一条直线上,求证:DP2+DQ2=2AB2.
【分析】(1)根据要求画出图形即可;
(2)连接BD,如图2,只要证明△ADQ≌△ABP,∠DPB=90°即可解决问题.
【解答】(1)解:补全图形如图1:
(2)证明:连接BD,如图2,
∵线段AP绕点A顺时针旋转90°得到线段AQ,
∴AQ=AP,∠QAP=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAB=90°,
∴∠1=∠2.
∴△ADQ≌△ABP(SAS),
∴DQ=BP,∠Q=∠3,
在Rt△QAP中,∠Q+∠QPA=90°,
∴∠BPD=∠3+∠QPA=90°,
在Rt△BPD中,DP2+BP2=BD2,
又∵DQ=BP,BD2=2AB2,
∴DP2+DQ2=2AB2.
24.(12分)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣1,0)、B(3,0),交y轴于点C.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)若点M是该二次函数图象上第一象限内一点,且S△BCM=3,求点M的坐标;
(3)在二次函数图象上是否存在一点P使△BCP是以BC为底边的等腰三角形,若不存在,请说明理由;若存在,请求出点P的坐标.
【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;
(2)如图1,连接OM,设点M(m,﹣m2+2m+3),利用S△BCM=S△COM+S△BOM﹣S△OBC,可得S△BCM=m+(﹣m2+2m+3)﹣,建立方程求解即可;
(3)根据△BCP是以BC为底边的等腰三角形,可得点P在BC的垂直平分线上,求出BC的中点D(,),利用待定系数法求得直线OD的解析式为y=x,联立方程组求解即可.
【解答】解:(1)把点A(﹣1,0)、B(3,0)的坐标分别代入y=﹣x2+bx+c,
得:.
解得:,
∴此二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)如图1,连接OM,设点M(m,﹣m2+2m+3),
在y=﹣x2+2x+3中,当x=0时,y=3,
∴点C的坐标为(0,3),
∴S△BCM=S△COM+S△BOM﹣S△OBC=m+(﹣m2+2m+3)﹣,
∵S△BCM=3,
∴m+(﹣m2+2m+3)﹣=3,
解得:m1=1,m2=2,
∴点m的坐标为(1,4)或(2,3);
(3)∵B(3,0),C(0,3),
∴OB=OC=3,
∴BC的中点D(,),
则直线OD垂直平分BC,
设直线OD的解析式为y=kx,将D(,)代入,
得:k=,
∴k=1,
∴直线OD的解析式为y=x,
联立方程组,得:,
解得:,;
∴点P的坐标为.
25.(12分)已知二次函数y=x2+bx+b﹣1,其中b为常数.
(1)当y=0时,求x的值;(用含b的式子表示)
(2)抛物线y=x2+bx+b﹣1与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),过点E(4,2)作直线交抛物线于P,Q两点,其中点P在第一象限,点Q在第四象限,连接AP,AQ分别交y轴于点M(0,m),N(0,n).
①当b<2时,求点P的横坐标xp的值;(用含m,b的式子表示)
②当b=﹣3时,求证:OM•ON是一个定值.
【分析】(1)令y=0,得:x2+bx+b﹣1=0,运用因式分解法解一元二次方程即可;
(2)①当b<2时,利用不等式性质可得:1﹣b>﹣1,根据点A在点B的左侧,可得A(﹣1,0),利用待定系数法求得直线AM的解析式为y=mx+m,联立方程组,消去y,得:x2+(b﹣m)x+b﹣m﹣1=0,由根与系数关系,得xA+xP=﹣(b﹣m)=m﹣b,即可得出答案;
②当b=﹣3时,二次函数解析式为y=x2﹣3x﹣4,根据条件可得P(m+4,m2+5m),Q(n+4,n2+5),再根据直线PQ过点E(4,2),可推出(mn+2)(m﹣n)=0,再由P、Q不重合,即m≠n,得出mn=﹣2即可.
【解答】解:(1)当y=0时,x2+bx+b﹣1=0,
∴(x+1)(x+b﹣1)=0,
∴x+1=0或x+b﹣1=0,
∴x1=﹣1,x2=1﹣b;
(2)①当b<2时,由(1)可知:x1=﹣1,x2=1﹣b,
∵b<2,
∴﹣b>﹣2,
∴1﹣b>﹣1,
∵点A在点B的左侧,
∴A(﹣1,0),
设直线AM的解析式为y=kx+a,
∵A(﹣1,0),M(0,m),
∴,
解得:,
∴直线AM的解析式为y=mx+m,
联立方程组,得:,
消去y,得:x2+(b﹣m)x+b﹣m﹣1=0,
由根与系数关系,得xA+xP=﹣(b﹣m)=m﹣b,
∴xP=m﹣b+1,
②证明:当b=﹣3时,二次函数解析式为y=x2﹣3x﹣4,
∴A(﹣1,0),B(4,0),
∵xP=m+4,
∴yP=(m+4)2﹣3(m+4)﹣4=m2+5m,
∴P(m+4,m2+5m),
直线AN的解析式为:y=(x+1)=nx+n,
联立方程组,得:,
∴x2﹣(3+n)x﹣4﹣n=0,
∴xQ=4+n,yQ=n2+5n,
即Q(n+4,n2+5n),
∵直线PQ过点E(4,2),
∴kEP=kEQ,
∴=,
即=,
∴mn2+5mn﹣2m=m2n+5mn﹣2n,
(mn+2)(m﹣n)=0,
∵P、Q不重合,即m≠n,
∴mn=﹣2,
∴OM•ON=|mn|=2为定值.
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