2021-2022学年山东省泰安市泰山区九年级(上)期中数学试卷(五四学制)
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一、选择题(本大题共12小题;每小题4分,共48分。每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的,请把正确答案的字母代号选出来,填入下面答题栏中的对应位置)
1.(4分)计算tan60°的值等于( )
A. B. C.1 D.
2.(4分)下列函数不是反比例函数的是( )
A.y= B.y= C.y=5x﹣1 D.xy=10
3.(4分)对于反比例函数y=,下列说法正确的是( )
A.图象经过点(﹣2,﹣3)
B.图象位于第一、三象限
C.当x>0时,y随x的增大而减小
D.当x<0时,y随x的增大而增大
4.(4分)关于二次函数y=﹣3(x﹣1)2+5,下列说法正确的是( )
A.其图象的开口向上
B.其图象的对称轴为直线x=﹣1
C.当x<1时,y随x的增大而增大
D.其最小值为5
5.(4分)如果等腰三角形的面积为6,底边长为x,底边上的高为y,则y与x的函数关系式为( )
A.y= B.y= C.y= D.y=
6.(4分)在Rt△ABC中,有下列情况,则直角三角形可解的是( )
A.已知BC=6,∠C=90°
B.已知∠C=90°,∠A=60°,BC=5
C.已知∠C=90°,∠A=∠B
D.已知∠C=∠B=45°
7.(4分)把抛物线y=(x﹣1)2+3向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度,得到的抛物线表达式为( )
A.y=(x﹣4)2﹣1 B.y=(x﹣4)2+7
C.y=(x+2)2﹣1 D.y=(x+2)2+7
8.(4分)已知二次函数y=(m﹣1)x2+3x﹣1与x轴有交点,则m的取值范围是( )
A.m B.m C.m且m≠1 D.m且m≠1
9.(4分)在同一平面直角坐标系中,反比例函数y=(k≠0)与二次函数y=x2﹣kx﹣k的大致图象是( )
A. B.
C. D.
10.(4分)如图,一次函数y=﹣x与二次函数为y=ax2+bx+c的图象相交于点M,N,则关于x的一元二次方程ax2+(b+1)x+c=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.没有实数根 D.以上结论都正确
11.(4分)如图,A、B是第二象限内双曲线y=上的点,A、B两点的横坐标分别是a,3a,线段AB的延长线交x轴于点C,S△AOC=12.则k的值为( )
A.﹣6 B.﹣5 C.﹣4 D.﹣3
12.(4分)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,对称轴是直线x=1.下列结论:①b>0;②当x>0,y随着x的增大而增大;③(a+c)2﹣b2<0;④a+b≥m(am+b)(m为实数).其中结论正确的个数为( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分。只要求填写最后结果)
13.(4分)在△ABC中,若∠C=90°,sinA=,则tanA= .
14.(4分)若二次函数y=的图象开口向上,则m= .
15.(4分)抛物线y=﹣x2﹣4x+m﹣1,若其顶点在x轴上,则m= .
16.(4分)如图,点P在反比例函数y=(x>0)的图象上,且横坐标为2.若将点P先向右平移2个单位,再向上平移2个单位后所得图象为点P′.则经过点P′的反比例函数图象的关系式是 .
17.(4分)如图,矩形ABCD的顶点D在反比例函数y=(x<0)的图象上,顶点B、C在x轴上,对角线AC的延长线交y轴于点E,连接BE,若△BCE的面积是4,则k的值为 .
18.(4分)如图,在x轴正半轴上依次截取OA1=A1A2=A2A…An﹣1An(n为正整数),过点A1、A2、A3、…、An分别作x轴的垂线,与反比例函数y=(x>0)交于点P1、P2、P3、…、Pn,连接P1P2、P2P3、…、Pn﹣1Pn,过点P2、P3、…、Pn分别向P1A1、P2A2、…、Pn﹣1An﹣1作垂线段,构成的一系列直角三角形(见图中阴影部分)的面积和是
三、解答题(本大题共7个小题,满分78分。解答应写出计算过程、文字说明或推演步骤)
19.(6分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=2,AC=2.解这个直角三角形.
20.(10分)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点C,A分别在x轴和y轴的正半轴上,点D为AB的中点.已知实数k≠0,一次函数y=﹣3x+k的图象经过点C、D,反比例函数y=(x>0)的图象经过点B,求k的值.
21.(10分)已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A(﹣2,﹣3)和点B(2,5).
(1)求这个二次函数的关系式;
(2)求这个函数图象的顶点坐标;
(3)在所给坐标系中画出这个函数的图象.
22.(12分)在学习解直角三角形以后,数学兴趣小组测量了学校旗杆的高度.如图,某一时刻,旗杆AB的影子一部分落在平台上,另一部分落在斜坡上,测得落在平台上的影长BC为4米,落在斜坡上的影长CD为3.8米,AB⊥BC,同一时刻,光线与水平面的夹角为60°,1米的竖立标杆PQ在斜坡上的影长QR为2米,求旗杆的高度(结果精确到0.1米,参考数据:≈1.732).
23.(13分)已知A(﹣3,4),B(n,﹣2)是一次函数y=kx+b的图象和反比例函数y=的图象的两个交点,直线AB与x轴交于点C.
(1)求反比例函数和一次函数的关系式;
(2)连接OB,求△AOB的面积.
24.(13分)某景区超市销售一种纪念品,这种商品的成本价15元/件,已知销售价不低于成本价,且物价部门规定这种商品的销售价不高于24元/件,市场调查发现,该商品每天的销售量y(件)与销售单价x(元/件)之间的函数关系如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(2)求每天的销售利润W(元)与销售单价x(元/件)之间的函数关系式,并求出每件销售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?
25.(14分)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,且点B与点C的坐标分别为B(3,0).C(0,3),点M是抛物线的顶点.
(1)求二次函数的关系式;
(2)点P为线段MB上一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D.若OD=m,△PCD的面积为S,
①求S与m的函数关系式,写出自变量m的取值范围.
②当S取得最值时,求点P的坐标;
(3)在MB上是否存在点P,使△PCD为直角三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
2021-2022学年山东省泰安市泰山区九年级(上)期中数学试卷(五四学制)
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题;每小题4分,共48分。每小题给出的四个选项中,只有一项是正确的,请把正确答案的字母代号选出来,填入下面答题栏中的对应位置)
1.(4分)计算tan60°的值等于( )
A. B. C.1 D.
【分析】根据特殊角的三角函数值进行计算即可.
【解答】解:原式=,
故选:D.
2.(4分)下列函数不是反比例函数的是( )
A.y= B.y= C.y=5x﹣1 D.xy=10
【分析】根据反比例函数的定义,知道反比例函数的形式有:y=(k为常数,k≠0)或y=kx﹣1(k为常数,k≠0)或xy=k(k为常数,k≠0).
【解答】解:A,C,D选项都是反比例函数的形式,故A,C,D选项都不符合题意;
B选项不是反比例函数的形式,它是正比例函数,故该选项符合题意;
故选:B.
3.(4分)对于反比例函数y=,下列说法正确的是( )
A.图象经过点(﹣2,﹣3)
B.图象位于第一、三象限
C.当x>0时,y随x的增大而减小
D.当x<0时,y随x的增大而增大
【分析】根据反比例函数的性质,可以判断各个选项中的说法是否正确,从而可以解答本题.
【解答】解:∵反比例函数y=﹣,
k=﹣6<0,
∴该函数图象为第二、四象限,故选项B不符合题意;
当x=﹣2时,y=3,即该函数过点(﹣2,3),故选项A不符合题意;
当x>0时,y随x的增大而增大,故选项C不符合题意;
当x<0时,y随x的增大而增大,故选项D符合题意;
故选:D.
4.(4分)关于二次函数y=﹣3(x﹣1)2+5,下列说法正确的是( )
A.其图象的开口向上
B.其图象的对称轴为直线x=﹣1
C.当x<1时,y随x的增大而增大
D.其最小值为5
【分析】根据题目中的函数解析式,可以写出该函数图象的开口方向、对称轴、最值和顶点坐标,从而可以判断哪个选项是符合题意的.
【解答】解:∵y=﹣3(x﹣1)2+5,a=﹣3<0,
∴该函数的图象开口向下,故选项A不符合题意;
对称轴是直线x=1,故选项B不符合题意;
当x<1时,y随x的增大而增大,故选项C符合题意;
当x=1时取得最大值5,故选项D不符合题意;
故选:C.
5.(4分)如果等腰三角形的面积为6,底边长为x,底边上的高为y,则y与x的函数关系式为( )
A.y= B.y= C.y= D.y=
【分析】利用三角形面积公式得出xy=6,进而得出答案.
【解答】解:∵等腰三角形的面积为6,底边长为x,底边上的高为y,
∴xy=6,
∴y与x的函数关系式为:y=.
故选:A.
6.(4分)在Rt△ABC中,有下列情况,则直角三角形可解的是( )
A.已知BC=6,∠C=90°
B.已知∠C=90°,∠A=60°,BC=5
C.已知∠C=90°,∠A=∠B
D.已知∠C=∠B=45°
【分析】根据解直角三角形需要满足的条件,逐一判断即可得出结论.
【解答】解:∵选项C、D缺少边的条件,A缺少锐角的条件,
∴不能解直角三角形,
选项B中,由∠A的正弦可求出AB,再根据直角三角形的性质可求出∠B,然后由勾股定理或∠A的正切函数可求出AC.
故选:B.
7.(4分)把抛物线y=(x﹣1)2+3向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度,得到的抛物线表达式为( )
A.y=(x﹣4)2﹣1 B.y=(x﹣4)2+7
C.y=(x+2)2﹣1 D.y=(x+2)2+7
【分析】利用平移的规律“左加右减,上加下减”可得到答案.
【解答】解:把抛物线y=(x﹣1)2+3向左平移3个单位长度,再向下平移4个单位长度,得到的抛物线表达式为y=(x﹣1+3)2+3﹣4,即y=(x+2)2﹣1.
故选:C.
8.(4分)已知二次函数y=(m﹣1)x2+3x﹣1与x轴有交点,则m的取值范围是( )
A.m B.m C.m且m≠1 D.m且m≠1
【分析】根据一元二次方程判别式判断抛物线与x轴交点个数,注意m﹣1≠0.
【解答】解:令(m﹣1)x2+3x﹣1=0,
则Δ=32+4(m﹣1)=4m+5,
当4m+5≥0时,即m≥﹣时图象与x轴有交点,
∵m﹣1≠0,
∴m≥﹣且m≠1,
故选:D.
9.(4分)在同一平面直角坐标系中,反比例函数y=(k≠0)与二次函数y=x2﹣kx﹣k的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据k的取值范围分当k>0时和当k<0时两种情况进行讨论,根据反比例函数图象与性质以及二次函数图象与性质,结合图形进行判断即可.
【解答】解:当k>0时,反比例函数y=(k≠0)的图象经过二、四象限,二次函数y=x2﹣kx﹣k图象的对称轴x=在y轴右侧,并与y轴交于负半轴,则C选项不符合题意,D选项符合题意;
当k<0时,反比例函数y=(k≠0)的图象经过一、三象限,二次函数y=x2﹣kx﹣k图象的对称轴x=﹣ 在y轴左侧,并与y轴交于正半轴,则A、B选项都不符合题意;
故选:D.
10.(4分)如图,一次函数y=﹣x与二次函数为y=ax2+bx+c的图象相交于点M,N,则关于x的一元二次方程ax2+(b+1)x+c=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.没有实数根 D.以上结论都正确
【分析】根据二次函数与一元二次方程的关系判断.
【解答】解:∵一次函数y=﹣x与二次函数为y=ax2+bx+c的图象有两个交点,
∴ax2+bx+c=﹣x有两个不相等的实数根,
ax2+bx+c=﹣x变形为ax2+(b+1)x+c=0,
∴ax2+(b+1)x+c=0有两个不相等的实数根,
故选:A.
11.(4分)如图,A、B是第二象限内双曲线y=上的点,A、B两点的横坐标分别是a,3a,线段AB的延长线交x轴于点C,S△AOC=12.则k的值为( )
A.﹣6 B.﹣5 C.﹣4 D.﹣3
【分析】过点A作AD⊥x轴于点D,AF⊥y轴于点F,过点B作BE⊥x轴于点E,BG⊥y轴于点G,由S△AOC=S梯形ACOF﹣S△AOF求解.
【解答】解:过点A作AD⊥x轴于点D,AF⊥y轴于点F,过点B作BE⊥x轴于点E,BG⊥y轴于点G.
把x=a代入y=得y=,
把x=3a代入y=得y=,
∴AD=3BE,
∴点B是AC的三等分点,
∴DE=a﹣3a=﹣2a,CE=﹣a,
∵k<0,
∵S△AOF==﹣,
∴S△AOC=S梯形ACOF﹣S△AOF=(AF+OE+CE)•OF+=×(﹣5a)×()+=12,
∴k=﹣6.
故选:A.
12.(4分)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,对称轴是直线x=1.下列结论:①b>0;②当x>0,y随着x的增大而增大;③(a+c)2﹣b2<0;④a+b≥m(am+b)(m为实数).其中结论正确的个数为( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【分析】由抛物线开口方向,对称轴即可判断①;由二次函数的性质即可判断②④,由x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,x=1时,y=a+b+c>0,则(a﹣b+c)(a+b+c)<0,即可判断③.
【解答】解:①∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线的对称轴在y轴右侧,
∴﹣>0,
∴b>0,所以①正确;
∵抛物线对称轴为直线x=1,
∴当x<1时,y随着x的增大而增大,所以②错误;
∵x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,x=1时,y=a+b+c>0,
∴(a﹣b+c)(a+b+c)<0,
∴(a+c)2﹣b2<0,故③正确;
∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴x=1时,函数的最大值为a+b+c,
∴a+b+c≥am2+mb+c,
即a+b≥m(am+b),所以④正确.
故选:B.
二、填空题(本大题共6个小题,每小题4分,共24分。只要求填写最后结果)
13.(4分)在△ABC中,若∠C=90°,sinA=,则tanA= .
【分析】根据锐角三角函数的定义和勾股定理进行计算即可.
【解答】解:在△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c,
由于sinA==,可设a=k,则c=5k,
由勾股定理得,b==2k,
∴tanA==,
故答案为:.
14.(4分)若二次函数y=的图象开口向上,则m= 2 .
【分析】根据二次函数的定义和性质,可以求得m的值,本题得以解决.
【解答】解:∵二次函数y=的图象开口向上,
∴,
解得m=2,
故答案为:2.
15.(4分)抛物线y=﹣x2﹣4x+m﹣1,若其顶点在x轴上,则m= ﹣3 .
【分析】抛物线y=﹣x2﹣4x+m﹣1的顶点在x轴上,可知顶点的纵坐标=0,从而可以求得m的值.
【解答】解:∵抛物线y=﹣x2﹣4x+m﹣1的顶点在x轴上,
∴=0,
解得m=﹣3,
故答案为:﹣3.
16.(4分)如图,点P在反比例函数y=(x>0)的图象上,且横坐标为2.若将点P先向右平移2个单位,再向上平移2个单位后所得图象为点P′.则经过点P′的反比例函数图象的关系式是 y= .
【分析】先将P点横坐标代入解析式求出P点纵坐标,再根据平移规律求出P′的坐标,利用待定系数法即可求出经过点P'的反比例函数图象的解析式.
【解答】解:∵点P在反比例函数y=(x>0)的图象上,且横坐标为2,
∴点P的纵坐标为y=,
∴P点坐标为(2,);
将点P先向右平移2个单位,再向上平移2个单位后所得图象为点P'(4,).
设经过点P'的反比例函数图象的解析式是y=,
把点P'(4,)代入得:=,
∴k=10.
∴反比例函数图象的解析式是y=.
故答案为:y=.
17.(4分)如图,矩形ABCD的顶点D在反比例函数y=(x<0)的图象上,顶点B、C在x轴上,对角线AC的延长线交y轴于点E,连接BE,若△BCE的面积是4,则k的值为 ﹣8 .
【分析】先设D(a,b),得出CO=﹣a,CD=AB=b,k=ab,再根据△BCE的面积是4,得出BC×OE=8,最后根据AB∥OE,得出=,即BC•EO=AB•CO,求得ab的值即可.
【解答】解:设D(a,b),则CO=﹣a,CD=AB=b,
∵矩形ABCD的顶点D在反比例函数y=(x<0)的图象上,
∴k=ab,
∵△BCE的面积是4,
∴×BC×OE=4,即BC×OE=8,
∵AB∥OE,
∴=,即BC•EO=AB•CO,
∴8=b×(﹣a),即ab=﹣8,
∴k=﹣8,
故答案为:﹣8.
18.(4分)如图,在x轴正半轴上依次截取OA1=A1A2=A2A…An﹣1An(n为正整数),过点A1、A2、A3、…、An分别作x轴的垂线,与反比例函数y=(x>0)交于点P1、P2、P3、…、Pn,连接P1P2、P2P3、…、Pn﹣1Pn,过点P2、P3、…、Pn分别向P1A1、P2A2、…、Pn﹣1An﹣1作垂线段,构成的一系列直角三角形(见图中阴影部分)的面积和是
【分析】设OA1=A1A2=A2A3=…=An﹣1An=1可知P1点的坐标为(1,y1),P2点的坐标为(2,y2),P3点的坐标为(3,y3)…Pn点的坐标为(n,yn),把x=1,x=2,x=3代入反比例函数的解析式即可求出y1、y2、y3的值,再由三角形的面积公式可得出S1、S2、S3…Sn﹣1的值,故可得出结论.
【解答】解:(1)设OA1=A1A2=A2A3=…=An﹣1An=1,
∴设P1(1,y1),P2(2,y2),P3(3,y3),…Pn(n,yn),
∵P1,P2,P3…Pn在反比例函数y=(x>0)的图象上,
∴y1=1,y2=,y3=…yn=,
∴S1=×1×(y1﹣y2)=×(1﹣);
S2=×1×(y2﹣y3)=×(﹣);
S3=×1×(y3﹣y4)=×(﹣);
…
∴Sn﹣1=(﹣),
∴S1+S2+S3+…+Sn﹣1=(1﹣+﹣+﹣+…﹣)=.
故答案为.
三、解答题(本大题共7个小题,满分78分。解答应写出计算过程、文字说明或推演步骤)
19.(6分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=2,AC=2.解这个直角三角形.
【分析】由勾股定理求得AB的长,再由锐角三角函数定义得到∠A的度数,然后求出∠B的度数即可.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=2,AC=2,
∴AB===4,
∵tanA===,
∴∠A=30°,
∴∠B=90°﹣∠A=90°﹣30°=60°.
20.(10分)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点C,A分别在x轴和y轴的正半轴上,点D为AB的中点.已知实数k≠0,一次函数y=﹣3x+k的图象经过点C、D,反比例函数y=(x>0)的图象经过点B,求k的值.
【分析】由y=﹣3x+k求得C为(,0),即可得出B的横坐标,代入y=(x>0)求得纵坐标为3,从而求得D的坐标,代入y=﹣3x+k即可求得k的值.
【解答】解:把y=0代入y=﹣3x+k,得x=,
∴C(,0),
.∵BC⊥x轴,
∴点B横坐标为,
把x=代入y=,得y=3,
∴B(,3),
∵点D为AB的中点,
∴AD=BD.
∴D(,3),
∵点D在直线y=﹣3x+k上,
∴3=﹣3×+k,
∴k=6.
21.(10分)已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A(﹣2,﹣3)和点B(2,5).
(1)求这个二次函数的关系式;
(2)求这个函数图象的顶点坐标;
(3)在所给坐标系中画出这个函数的图象.
【分析】(1)将点A(﹣2,﹣3)和点B(2,5)分别代入解析式,列方程组即可求出b、c的值,从而得到抛物线解析式.
(2)根据(1)中的解析式,配方后即可求出图象的顶点坐标和对称轴.
(3)找到对称轴、顶点坐标、与x轴、y轴的交点即可画出图象.
【解答】解:(1)将点A(﹣2,﹣3)和点B(2,5)分别代入解析式得,
解得,
则二次函数的解析式y=x2+2x﹣3.
(2)∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴函数图象的顶点坐标为(﹣1,﹣4).
(3)当y=0时,原式可化为x2+2x﹣3=0,即(x﹣1)(x+3)=0,解得x1=1或x2=﹣3,
则函数图象与x轴的交点坐标为(1,0)(﹣3,0),
又∵其顶点坐标和对称轴分别为(﹣1,﹣4)直线x=﹣1,
∴函数图象为:
.
22.(12分)在学习解直角三角形以后,数学兴趣小组测量了学校旗杆的高度.如图,某一时刻,旗杆AB的影子一部分落在平台上,另一部分落在斜坡上,测得落在平台上的影长BC为4米,落在斜坡上的影长CD为3.8米,AB⊥BC,同一时刻,光线与水平面的夹角为60°,1米的竖立标杆PQ在斜坡上的影长QR为2米,求旗杆的高度(结果精确到0.1米,参考数据:≈1.732).
【分析】过C作CM∥AB交AD于点M,过M作MN⊥AB于点N,由题意得=,求出CM的长,再在Rt△AMN中利用tan60°=,求出AN的长,即可解决问题.
【解答】解:如图,过C作CM∥AB交AD于点M,过M作MN⊥AB于点N.
则四边形BCMN是矩形,
∴MN=BC=4米,BN=CM,
由题意得:=,
即=,
解得:CM=1.9(米),
在Rt△AMN中,∠ANM=90°,MN=BC=4米,∠AMN=60°,
∴tan60°===,
∴AN=4(米).
∵BN=CM=1.9米,
∴AB=AN+BN=4+1.9≈8.8(米),
答:旗杆的高度约为8.8米.
23.(13分)已知A(﹣3,4),B(n,﹣2)是一次函数y=kx+b的图象和反比例函数y=的图象的两个交点,直线AB与x轴交于点C.
(1)求反比例函数和一次函数的关系式;
(2)连接OB,求△AOB的面积.
【分析】(1)把A点坐标代入反比例函数解析式可求得反比例函数解析式,则可求得B点坐标,再由A、B两点坐标可求得一次函数解析式;
(2)根据一次函数解析式可求得C点的坐标,则可求得OC的长度,且根据S△AOB=S△AOC+S△BOC可求得△AOB的面积.
【解答】解:(1)∵A(﹣3,4)在反比例函数y=的图象上,
∴m=﹣3×4=﹣12,
∴反比例函数的关系式为y=﹣,
又∵B(n,﹣2)在反比例函数y=的图象上,
∴n=6,
又∵B(6,﹣2),A(﹣3,4)是一次函数y=kx+b的上的点,
∴,
解得,
∴一次函数的关系式为y=﹣x+2;
(2)在y=﹣x+2中,令y=0,则x=3,
∴C(3,0),
∴CO=3,
∴S△AOB=S△AOC+S△BOC=×3×4+=9.
24.(13分)某景区超市销售一种纪念品,这种商品的成本价15元/件,已知销售价不低于成本价,且物价部门规定这种商品的销售价不高于24元/件,市场调查发现,该商品每天的销售量y(件)与销售单价x(元/件)之间的函数关系如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(2)求每天的销售利润W(元)与销售单价x(元/件)之间的函数关系式,并求出每件销售价为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?
【分析】(1)利用待定系数法求解可得y关于x的函数解析式;
(2)根据“总利润=每件的利润×销售量”可得函数解析式,利用二次函数的性质进一步求解可得.
【解答】解:(1)设y与x的函数解析式为y=kx+b,
将(15,45)、(24,36)代入,得:
,
解得:,
所以y与x的函数解析式为y=﹣x+60(15≤x≤24);
(2)根据题意知,W=(x﹣15)y
=(x﹣15)(﹣x+60)
=﹣x2+75x﹣900,
∵a=﹣1<0,
∴当x<时,W随x的增大而增大,
∵15≤x≤24,
∴当x=24时,W取得最大值,最大值为324,
答:每件销售价为24元时,每天的销售利润最大,最大利润是324元.
25.(14分)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,且点B与点C的坐标分别为B(3,0).C(0,3),点M是抛物线的顶点.
(1)求二次函数的关系式;
(2)点P为线段MB上一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D.若OD=m,△PCD的面积为S,
①求S与m的函数关系式,写出自变量m的取值范围.
②当S取得最值时,求点P的坐标;
(3)在MB上是否存在点P,使△PCD为直角三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【分析】(1)将点B,C的坐标代入y=﹣x2+bx+c即可;
(2)①求出顶点坐标,直线MB的解析式,由PD⊥x轴且OD=m知P(m,﹣2m+6),即可用含m的代数式表示出S;②在①和情况下,将S与m的关系式化为顶点式,由二次函数的图象及性质即可写出点P的坐标;
(3)分情况讨论,如图2﹣1,当∠CPD=90°时,推出PD=CO=3,则点P纵坐标为3,即可写出点P坐标;如图2﹣2,当∠PCD=90°时,证∠PDC=∠OCD,由锐角三角函数可求出m的值,即可写出点P坐标;当∠PDC=90°时,不存在点P.
【解答】解:(1)将点B(3,0),C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,
得 ,
解得,,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)①∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴顶点M(1,4),
设直线BM的解析式为y=kx+b,
将点B(3,0),M(1,4)代入,
得 ,
解得 ,
∴直线BM的解析式为y=﹣2x+6,
∵PD⊥x轴且OD=m,
∴P(m,﹣2m+6),
∴S=S△PCD=PD•OD=m(﹣2m+6)=﹣m2+3m,
即S=﹣m2+3m,
∵点P在线段BM上,且B(3,0),M(1,4),
∴1≤m≤3;
②∵S=﹣m2+3m=﹣(m﹣)2+,
∵﹣1>0,
∴当m=时,S取最大值,
∴P(,3);
(3)存在,理由如下:
如图2﹣1,当∠CPD=90°时,
∵∠COD=∠ODP=∠CPD=90°,
∴四边形CODP为矩形,
∴PD=CO=3,
将y=3代入直线y=﹣2x+6,
得,x=,
∴P(,3);
如图2﹣2,当∠PCD=90°时,
∵OC=3,OD=m,
∴CD2=OC2+OD2=9+m2,
∵PD∥OC,
∴∠PDC=∠OCD,
∴cos∠PDC=cos∠OCD,
∴=,
∴DC2=PD•OC,
∴9+m2=3(﹣2m+6),
解得,m1=﹣3﹣3(舍去),m2=﹣3+3,
∴P(﹣3+3,12﹣6),
当∠PDC=90°时,
∵PD⊥x轴,
∴不存在,
综上所述,点P的坐标为(,3)或(﹣3+3,12﹣6).
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