2021-2022学年广东省中山市九年级(上)期中数学试卷
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一.选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.(3分)下列电视台的台标,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.(3分)下列方程是一元二次方程的是( )
A.(x﹣3)x=x2+2 B.ax2+bx+c=0
C.3x2﹣+2=0 D.2x2=1
3.(3分)将抛物线y=x2向右平移2个单位后,抛物线的解析式为( )
A.y=(x+2)2 B.y=x2+2 C.y=(x﹣2)2 D.y=x2﹣2
4.(3分)用配方法解方程x2+6x+4=0时,原方程变形为( )
A.(x+3)2=9 B.(x+3)2=13 C.(x+3)2=5 D.(x+3)2=4
5.(3分)某公司今年4月份营业额为60万元,6月份营业额达到100万元,设该公司5,6两个月营业额的月平均增长率为x,则下列方程中正确的是( )
A.60(1+2x)=100
B.100(1+x)2=60
C.60(1+x)2=100
D.60+60(1+x)+60(1+x)2=100
6.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的解为( )
A.x1=﹣3,x2=0 B.x1=3,x2=﹣1
C.x1=﹣3,x2=﹣1 D.x1=﹣3,x2=1
7.(3分)如图,在△ABC中,∠BAC=45°,∠C=15°,将△ABC绕点A逆时针旋转α角度(0°<α<180°)得到△ADE,若DE∥AB,则α的值为( )
A.50° B.55° C.60° D.65°
8.(3分)抛物线y=(x+1)2+3的顶点坐标是( )
A.(1,﹣3) B.(1,3) C.(﹣1,3) D.(﹣1,﹣3)
9.(3分)如图,若被击打的小球飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)具有函数关系为h=20t﹣5t2,则小球从飞出到落地的所用时间为( )
A.3s B.4s C.5s D.6s
10.(3分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,其对称轴为直线x=1,则下列结论:①abc<0;②2a﹣b=0;③4a+2b+c>0;④3a+c>0;⑤当y<0时,﹣1<x<3.其中正确的个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
二.填空题(共7小题,每小题4分,共28分)
11.(4分)点P(1,﹣2)关于原点的对称点的坐标是 .
12.(4分)抛物线y=x2﹣2x﹣3有最 (填大或小)值,最值为 .
13.(4分)若关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+3x+2=0总有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是 .
14.(4分)已知点A(﹣2,y1),B(5,y2)为函数y=x2+a图象上的两点,比较:y1 y2.
15.(4分)一个三角形的两边长分别为6和8,第三边长是方程x2﹣6x+8=0的根,则这个三角形的周长为 .
16.(4分)在某次聚会上每两人都握了一次手,所有的共握手28次,设有x人参加这次聚会,则列出方程正确的是 .
17.(4分)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2的图象如图所示.已知A点坐标为(1,1),过点A作AA1∥x轴交抛物线于点A1,过点A1作A1A2∥OA交抛物线于点A2,过点A2作A2A3∥x轴交抛物线于点A3,过点A3作A3A4∥OA交抛物线于点A4…,依次进行下去,则点A2021的坐标为 .
三.解答题(一)(共3小题,每题6分,共18分)
18.(6分)解方程:3x2﹣x﹣1=0.
19.(6分)已知二次函数的图象以点A(﹣1,4)为顶点,且过点B(2,﹣5).
(1)求该函数的解析式;
(2)直接写出y随x的增大而增大时自变量x的取值范围.
20.(6分)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点都在格点上.
(1)画出△ABC关于原点O对称的△A1B1C1;
(2)画出△ABC绕点B顺时针方向旋转90°得到的△A2BC2.
四.解答题(二)(共3小题,每题8分,共24分)
21.(8分)已知关于x的方程x2+ax+a﹣2=0.
(1)若该方程的一个根为1,求a的值及该方程的另一根;
(2)求证:二次函数y=x2+ax+a﹣2的图象与x轴有两个交点.
22.(8分)如图,△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=45°,△AEF是由△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到的,连接BE、CF相交于点D.
(1)求证:BE=CF;
(2)当四边形ABDF为菱形时,求CD的长.
23.(8分)商场销售一批衬衫,每天可售出20件,每件盈利40元,为了扩大销售,减少库存,决定采取适当的降价措施,经调查发现,如果一件衬衫每降价1元,每天可多售出2件.
(1)若商场每天要盈利1200元,每件应降价多少元?
(2)设每件降价x元,每天盈利y元,则每件降价多少元时,商场每天的盈利达到最大?盈利最大是多少元?
五.解答题(三)(共2小题,每题10分,共20分)
24.(10分)一位同学拿了两块45°三角尺△MNK,△ACB做了一个探究活动:将△MNK的直角顶点M放在△ABC的斜边AB的中点处,设AC=BC=4.
(1)如图(1),两三角尺的重叠部分为△ACM,则重叠部分的面积为 ,周长为 .
(2)将图(1)中的△MNK绕顶点M逆时针旋转45°,得到图(2),此时重叠部分的面积为 ,周长为 .
(3)如果将△MNK绕M旋转到不同于图(1)和图(2)的图形,如图(3),请你猜想此时重叠部分的面积为 .并证明你的结论.
25.(10分)已知:如图,抛物线y=ax2+3ax+c(a>0)与y轴交于C点,与x轴交于A、B两点,A点在B点左侧.点B的坐标为(1,0),OC=3BO.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D是线段AC下方抛物线上的动点,求四边形ABCD面积的最大值;
(3)若点E在x轴上,点P在抛物线上.是否存在以A、C、E、P为顶点且以AC为一边的平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2021-2022学年广东省中山市九年级(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,共30分)
1.(3分)下列电视台的台标,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据中心对称图形的概念对各选项分析判断后利用排除法求解.
【解答】解:A、不是中心对称图形,故A选项错误;
B、不是中心对称图形,故B选项错误;
C、不是中心对称图形,故C选项错误;
D、是中心对称图形,故D选项正确.
故选:D.
2.(3分)下列方程是一元二次方程的是( )
A.(x﹣3)x=x2+2 B.ax2+bx+c=0
C.3x2﹣+2=0 D.2x2=1
【分析】根据一元二次方程的定义:含有一个未知数,并且未知数的最高常数是2整式方程是一元二次方程.对每个方程进行分析,作出判断.
【解答】解:A:化简后不含二次项,不是一元二次方程;
B:当a=0时,不是一元二次方程;
C:是分式方程,不是整式方程,所以不是一元二次方程;
D:符合一元二次方程的定义,是一元二次方程.
故选:D.
3.(3分)将抛物线y=x2向右平移2个单位后,抛物线的解析式为( )
A.y=(x+2)2 B.y=x2+2 C.y=(x﹣2)2 D.y=x2﹣2
【分析】按照“左加右减,上加下减”的规律求则可.
【解答】解:根据题意y=x2的图象向右平移2个单位得y=(x﹣2)2.
故选:C.
4.(3分)用配方法解方程x2+6x+4=0时,原方程变形为( )
A.(x+3)2=9 B.(x+3)2=13 C.(x+3)2=5 D.(x+3)2=4
【分析】把常数项4移项后,应该在左右两边同时加上一次项系数6的一半的平方.
【解答】解:由x2+6x+4=0可得:x2+6x=﹣4,
则x2+6x+9=﹣4+9,
即:(x+3)2=5,
故选:C.
5.(3分)某公司今年4月份营业额为60万元,6月份营业额达到100万元,设该公司5,6两个月营业额的月平均增长率为x,则下列方程中正确的是( )
A.60(1+2x)=100
B.100(1+x)2=60
C.60(1+x)2=100
D.60+60(1+x)+60(1+x)2=100
【分析】根据该公司5、6两个月营业额的月均增长率为x,结合4月、6月营业额即可得出关于x的一元二次方程,此题得解.
【解答】解:∵该公司5、6两个月营业额的月均增长率为x,
∴60(1+x)2=100.
故选:C.
6.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示,则关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的解为( )
A.x1=﹣3,x2=0 B.x1=3,x2=﹣1
C.x1=﹣3,x2=﹣1 D.x1=﹣3,x2=1
【分析】关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根即为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴的交点的横坐标.
【解答】解:根据图象知,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴的一个交点是(﹣3,0),对称轴是直线x=﹣1.
设该抛物线与x轴的另一个交点是(x,0).
则=﹣1,
解得,x=1,
即该抛物线与x轴的另一个交点是(1,0).
所以关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根为x1=﹣3,x2=1.
故选:D.
7.(3分)如图,在△ABC中,∠BAC=45°,∠C=15°,将△ABC绕点A逆时针旋转α角度(0°<α<180°)得到△ADE,若DE∥AB,则α的值为( )
A.50° B.55° C.60° D.65°
【分析】根据三角形内角和定理求出∠ABC,根据旋转得出∠EDA=∠ABC=120°,根据平行线的性质求出∠DAB即可.
【解答】解:∵在△ABC中,∠BAC=45°,∠C=15°,
∴∠ABC=180°﹣∠BAC﹣∠C=180°﹣45°﹣15°=120°,
∵将△ABC绕点A逆时针旋转α角度(0<α<180°)得到△ADE,
∴∠ADE=∠ABC=120°,
∵DE∥AB,
∴∠ADE+∠DAB=180°,
∴∠DAB=180°﹣∠ADE=60°
∴旋转角α的度数是60°,
故选:C.
8.(3分)抛物线y=(x+1)2+3的顶点坐标是( )
A.(1,﹣3) B.(1,3) C.(﹣1,3) D.(﹣1,﹣3)
【分析】根据函数顶点式解析式写出顶点坐标即可.
【解答】解:抛物线y=2(x+1)2+3的顶点坐标是(﹣1,3).
故选:C.
9.(3分)如图,若被击打的小球飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)具有函数关系为h=20t﹣5t2,则小球从飞出到落地的所用时间为( )
A.3s B.4s C.5s D.6s
【分析】根据关系式,令h=0即可求得t的值为飞行的时间.
【解答】解:依题意,令h=0得0=20t﹣5t2,
得t(20﹣5t)=0,
解得t=0(舍去)或t=4,
即小球从飞出到落地所用的时间为4s,
故选:B.
10.(3分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分图象如图所示,其对称轴为直线x=1,则下列结论:①abc<0;②2a﹣b=0;③4a+2b+c>0;④3a+c>0;⑤当y<0时,﹣1<x<3.其中正确的个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴判定b与0的关系以及2a+b=0;当x=﹣1时,y=a﹣b+c=0;然后由图象确定当x取何值时,y>0.
【解答】解:①∵开口向下,
∴a<0,
∵对称轴在y轴右侧,
∴﹣>0,
∴b>0,
∵抛物线与y轴交于正半轴,
∴c>0,
∴abc<0,故结论正确;
②∵对称轴为直线x=1,
∴﹣=1.
∴2a+b=0.
故结论错误;
③当x=2时,4a+2b+c>0,故结论正确;
④∵对称轴x=﹣=1,
∴2a+b=0,
∴b=﹣2a,
∵当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,
∴a﹣(﹣2a)+c=3a+c<0,故结论不正确;
⑤如图,当y>0时,﹣1<x<3,故结论不正确;
综上所述,正确的结论是①③.
故选:A.
二.填空题(共7小题,每小题4分,共28分)
11.(4分)点P(1,﹣2)关于原点的对称点的坐标是 (﹣1,2) .
【分析】根据关于原点对称的点的坐标特点:两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,即点P(x,y)关于原点O的对称点是P′(﹣x,﹣y)可以直接得到答案.
【解答】解:∵点P(1,﹣2),
∴关于原点的对称点的坐标是:(﹣1,2)
故答案为:(﹣1,2).
12.(4分)抛物线y=x2﹣2x﹣3有最 小 (填大或小)值,最值为 ﹣4 .
【分析】首先运用配方法得到顶点式,即可求得结论.
【解答】解:y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴顶点为(1,﹣4),
∵a=1>0,
∴y有最小值,y最小值=﹣4.
故答案是:小,﹣4.
13.(4分)若关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+3x+2=0总有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是 m<且m≠1 .
【分析】根据一元二次方程的定义以及根的判别式的意义得到Δ=9﹣4×(m﹣1)×2>0且m﹣1≠0,求出m的取值范围即可.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+3x+2=0总有两个不相等的实数根,
∴Δ>0且m﹣1≠0,
∴9﹣4×(m﹣1)×2>0且m﹣1≠0,
∴m<且m≠1,
故答案为:m<且m≠1.
14.(4分)已知点A(﹣2,y1),B(5,y2)为函数y=x2+a图象上的两点,比较:y1 < y2.
【分析】先根据函数解析式确定出对称轴为y轴,再根据二次函数的增减性解答.
【解答】解:∵二次函数y=x2+a,
∴图象开口向上,对称轴为y轴,
∴A(﹣2,y1)与(2,y1)关于y轴对称
∵当x>0时,y随x的增大而增大,且5>2
∴y1<y2.
故答案为<.
15.(4分)一个三角形的两边长分别为6和8,第三边长是方程x2﹣6x+8=0的根,则这个三角形的周长为 18 .
【分析】先利用因式分解法解方程得到x1=2,x2=4,然后利用三角形三边的关系得到三角形第三边的长为4,从而得到计算三角形的周长.
【解答】解:x2﹣6x+8=0,
(x﹣2)(x﹣4)=0,
x﹣2=0或x﹣4=0,
所以x1=2,x2=4,
而2+6=8,
所以三角形第三边的长为4,
所以三角形的周长为4+6+8=18,
故答案为:18.
16.(4分)在某次聚会上每两人都握了一次手,所有的共握手28次,设有x人参加这次聚会,则列出方程正确的是 x(x﹣1)=28 .
【分析】如果有x人参加了聚会,则每个人需要握手(x﹣1)次,x人共需握手x(x﹣1)次;而每两个人都握了一次手,因此要将重复计算的部分除去,即一共握手:x(x﹣1)次;已知“所有人共握手28次”,据此可列出关于x的方程.
【解答】解:设x人参加这次聚会,则每个人需握手:(x﹣1)次,
根据题意得:x(x﹣1)=28.
故答案为:x(x﹣1)=28.
17.(4分)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2的图象如图所示.已知A点坐标为(1,1),过点A作AA1∥x轴交抛物线于点A1,过点A1作A1A2∥OA交抛物线于点A2,过点A2作A2A3∥x轴交抛物线于点A3,过点A3作A3A4∥OA交抛物线于点A4…,依次进行下去,则点A2021的坐标为 (﹣1011,10112) .
【分析】根据二次函数性质可得出点A1的坐标,求得直线A1A2为y=x+2,联立方程求得A2的坐标,即可求得A3的坐标,同理求得A4的坐标,即可求得A5的坐标,根据坐标的变化找出变化规律,即可找出点A2021的坐标.
【解答】解:∵A点坐标为(1,1),
∴直线OA为y=x,A1(﹣1,1),
∵A1A2∥OA,
∴直线A1A2为y=x+2,
解得或,
∴A2(2,4),
∴A3(﹣2,4),
∵A3A4∥OA,
∴直线A3A4为y=x+6,
解得或,
∴A4(3,9),
∴A5(﹣3,9)
…,
∴A2021(﹣1011,10112),
故答案为(﹣1011,10112).
三.解答题(一)(共3小题,每题6分,共18分)
18.(6分)解方程:3x2﹣x﹣1=0.
【分析】利用求根公式x=进行解答即可.
【解答】解:3x2﹣x﹣1=0,
∵a=3,b=﹣1,c=﹣1
∴Δ=b2﹣4ac=13>0,
则x=,
解得x1=,x2=.
19.(6分)已知二次函数的图象以点A(﹣1,4)为顶点,且过点B(2,﹣5).
(1)求该函数的解析式;
(2)直接写出y随x的增大而增大时自变量x的取值范围.
【分析】(1)设顶点式y=a(x+1)2+4,然后把(2,﹣5)代入求出a的值即可;
(2)根据二次函数的性质即可得到结论.
【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)2+4,
把(2,﹣5)代入得a•9+4=﹣5,
解得a=﹣1,
所以抛物线解析式为y=﹣(x+1)2+4,即y=﹣x2﹣2x+3;
(2)∵抛物线开口向下,对称轴为直线x=﹣1,
∴y随x的增大而增大时自变量x的取值范围是x<﹣1.
20.(6分)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点都在格点上.
(1)画出△ABC关于原点O对称的△A1B1C1;
(2)画出△ABC绕点B顺时针方向旋转90°得到的△A2BC2.
【分析】(1)根据关于原点对称的点的坐标特征写出A1、B1、C1的坐标,然后描点即可;
(2)利用网格特点和旋转的性质画出A、C的对应点A2、C2即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1为所作;
(2)如图,△A2BC2为所作.
四.解答题(二)(共3小题,每题8分,共24分)
21.(8分)已知关于x的方程x2+ax+a﹣2=0.
(1)若该方程的一个根为1,求a的值及该方程的另一根;
(2)求证:二次函数y=x2+ax+a﹣2的图象与x轴有两个交点.
【分析】(1)将x=1代入方程求a,根据x1•x2=求方程另一个根.
(2)令y=0,求出方程判别式Δ进行判断.
【解答】(1)解:把x=1代入x2+ax+a﹣2=0得1+2a﹣2=0,
解得a=,
∴原方程为x2+x﹣=0,
∵x1=1,
∵x1•x2=x2=﹣.
(2)证明:令y=0,则0=x2+ax+a﹣2,
∵Δ=a2﹣4(a﹣2)=(a﹣2)2+4>0,
∴二次函数图象与x轴有2个交点.
22.(8分)如图,△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=45°,△AEF是由△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到的,连接BE、CF相交于点D.
(1)求证:BE=CF;
(2)当四边形ABDF为菱形时,求CD的长.
【分析】(1)根据旋转的性质得AE=AF=AB=AC=2,∠EAF=∠BAC=45°,然后根据“SAS”证明△ABE≌△ACF,于是根据全等三角形的性质即可得到结论;
(2)根据菱形的性质得DF=AF=2,DF∥AB,再利用平行线的性质得∠1=∠BAC=45°,则可判断△ACF为等腰直角三角形,所以CF=AF=2,然后计算CF﹣DF即可.
【解答】(1)证明:∵△AEF是由△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到的,
∴AE=AF=AB=AC=2,∠EAF=∠BAC=45°,
∴∠BAC+∠3=∠EAF+∠3,即∠BAE=∠CAF,
在△ABE和△ACF中
,
∴△ABE≌△ACF,
∴BE=CF;
(2)解:∵四边形ABDF为菱形,
∴DF=AF=2,DF∥AB,
∴∠1=∠BAC=45°,
∴△ACF为等腰直角三角形,
∴CF=AF=2,
∴CD=CF﹣DF=2﹣2.
23.(8分)商场销售一批衬衫,每天可售出20件,每件盈利40元,为了扩大销售,减少库存,决定采取适当的降价措施,经调查发现,如果一件衬衫每降价1元,每天可多售出2件.
(1)若商场每天要盈利1200元,每件应降价多少元?
(2)设每件降价x元,每天盈利y元,则每件降价多少元时,商场每天的盈利达到最大?盈利最大是多少元?
【分析】(1)设每件降价x元,则销售了(20+2x)件,每件盈利(40﹣x)元,根据:每件盈利×销售量=总盈利,列方程求解.注意扩大销售量,实际上就是要降价多一些;
(2)根据(1)直接列出盈利的函数关系式,整理为二次函数的一般式,根据顶点坐标公式求二次函数的最大值.
【解答】解:(1)设每件降价x元,则销售了(20+2x)件,
(40﹣x)(20+2x)=1200,
解得x1=10,x2=20,
因为要减少库存,x=20.即降价20元;
(2)y=(40﹣x)(20+2x)
=﹣2x2+60x+800
当x=15元时,有最大值y=1250,
答:降价20元时可降低库存,并使每天盈利1200元;每件降价15元时商场每天的盈利达到最大1250元.
五.解答题(三)(共2小题,每题10分,共20分)
24.(10分)一位同学拿了两块45°三角尺△MNK,△ACB做了一个探究活动:将△MNK的直角顶点M放在△ABC的斜边AB的中点处,设AC=BC=4.
(1)如图(1),两三角尺的重叠部分为△ACM,则重叠部分的面积为 4 ,周长为 4+4 .
(2)将图(1)中的△MNK绕顶点M逆时针旋转45°,得到图(2),此时重叠部分的面积为 4 ,周长为 8 .
(3)如果将△MNK绕M旋转到不同于图(1)和图(2)的图形,如图(3),请你猜想此时重叠部分的面积为 4 .并证明你的结论.
【分析】(1)如图(1)中,根据AC=BC=4,∠ACB=90°,得出AB的值,再根据M是AB的中点,得出AM=MC,求出重叠部分的面积,再根据AM,MC,AC的值即可求出周长.
(2)如图(2)中,易得重叠部分是正方形,边长为AC,面积为AC2,周长为2AC.
(3)如图(3)中,过点M分别作AC、BC的垂线MH、ME,垂足为H、E.求得Rt△MHD≌Rt△MEG,则阴影部分的面积等于正方形CEMH的面积.
【解答】解:(1)如图(1)中,∵AC=BC=4,∠ACB=90°,
∴AB===4,
∵M是AB的中点,
∴AM=2,
∵∠ACM=45°,
∴AM=MC,
∴重叠部分的面积是=4,
∴周长为:AM+MC+AC=2+2+4=4+4;
故答案为:4,4+4.
(2)如图(2)中,∵叠部分是正方形,
∴边长为×4=2,面积为×4×4=4,
周长为2×4=8.
故答案为:4,8.
(3)如图(3)中,过点M分别作AC、BC的垂线MH、ME,垂足为H、E,
∵M是△ABC斜边AB的中点,AC=BC=4,
∴MH=BC,
ME=AC,
∴MH=ME,
又∵∠NMK=∠HME=90°,
∴∠NMH+∠HMK=90°,∠EMG+∠HMK=90°,
∴∠HMD=∠EMG,
在△MHD和△MEG中,
,
∴△MHD≌△MEG(ASA),
∴阴影部分的面积等于正方形CEMH的面积,
∵正方形CEMH的面积是ME•MH=×4××4=4;
∴阴影部分的面积是4;
故答案为:4.
25.(10分)已知:如图,抛物线y=ax2+3ax+c(a>0)与y轴交于C点,与x轴交于A、B两点,A点在B点左侧.点B的坐标为(1,0),OC=3BO.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D是线段AC下方抛物线上的动点,求四边形ABCD面积的最大值;
(3)若点E在x轴上,点P在抛物线上.是否存在以A、C、E、P为顶点且以AC为一边的平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)已知了B点坐标,易求得OB、OC的长,进而可将B、C的坐标代入抛物线中,求出待定系数的值,即可得出抛物线的解析式.
(2)根据A、C的坐标,易求得直线AC的解析式.由于AB、OC都是定值,则△ABC的面积不变,若四边形ABCD面积最大,则△ADC的面积最大;可过D作x轴的垂线,交AC于M,x轴于N;易得△ADC的面积是DM与OA积的一半,可设出N点的坐标,分别代入直线AC和抛物线的解析式中,即可求出DM的长,进而可得出四边形ABCD的面积与N点横坐标间的函数关系式,根据所得函数的性质即可求出四边形ABCD的最大面积.
(3)本题应分情况讨论:
①过C作x轴的平行线,与抛物线的交点符合P点的要求,此时P、C的纵坐标相同,代入抛物线的解析式中即可求出P点坐标;
②将AC平移,令C点落在x轴(即E点)、A点落在抛物线(即P点)上;可根据平行四边形的性质,得出P点纵坐标(P、C纵坐标的绝对值相等),代入抛物线的解析式中即可求得P点坐标.
【解答】解:(1)∵B(1,0),
∴OB=1;
∵OC=3BO,
∴C(0,﹣3);(1分)
∵y=ax2+3ax+c过B(1,0)、C(0,﹣3),
∴;
解这个方程组,得
∴抛物线的解析式为:(2分)
(2)过点D作DM∥y轴分别交线段AC和x轴于点M、N
在中,令y=0,
得方程
解这个方程,得x1=﹣4,x2=1
∴A(﹣4,0)
设直线AC的解析式为y=kx+b
∴
解这个方程组,得
∴AC的解析式为:(3分)
∵S四边形ABCD=S△ABC+S△ADC
=
=
设,(4分)
当x=﹣2时,DM有最大值3
此时四边形ABCD面积有最大值(5分)
(3)如图所示,
①过点C作CP1∥x轴交抛物线于点P1,过点P1作P1E1∥AC交x轴于点E1,此时四边形ACP1E1为平行四边形,
∵C(0,﹣3)
∴设P1(x,﹣3)
∴
解得x1=0,x2=﹣3
∴P1(﹣3,﹣3);
②平移直线AC交x轴于点E,交x轴上方的抛物线于点P,当AC=PE时,四边形ACEP为平行四边形,
∵C(0,﹣3)
∴设P(x,3),
∴,
x2+3x﹣8=0
解得或,
此时存在点和
综上所述存在3个点符合题意,坐标分别是P1(﹣3,﹣3),,.
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