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2022年中考数学冲刺按题型难易度分层分类精选模拟题300题冲关训练(通用版):14 解答题提升题30题
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这是一份2022年中考数学冲刺按题型难易度分层分类精选模拟题300题冲关训练(通用版):14 解答题提升题30题,共50页。试卷主要包含了填空题提升题等内容,欢迎下载使用。
14解答题提升题30题
四、填空题提升题
1.(2022•合肥模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0),B(4,0),与直线y=x+3交于y轴上的点C,直线y=﹣x+3与x轴交于点D.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点P是抛物线上第一象限内的一一个动点,连接PC、PD,当△PCD的面积最大时,求点P的坐标;
(3)将抛物线的对称轴向左平移3个长度单位得到直线l,点E是直线l上一点,连接OE、BE,若直线l上存在使sin∠BEO最大的点E,请直接写出满足条件的点E的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2022•合肥模拟)知识呈现
(1)如图1,在四边形ABCD中,∠ABC与∠ADC互余,我们发现四边形ABCD中这对互余的角可进行拼合:先作∠ADF=∠ABC,再过点A作AE⊥AD交DF于点E,连接EC后,易于发现CD,DE,CE之间的数量关系是 ;
方法运用
(2)如图2,在四边形ABCD中,连接AC,∠BAC=90°,点O是△ACD两边垂直平分线的交点,连接OA,∠OAC=∠ABC.
①求证:∠ABC+∠ADC=90°;
②连接BD,如图3,已知AD=m,DC=n,=2,求BD的长(用含m,n的式子表示).
3.(2021•乐山模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+2与直线AB相交于A(﹣1,0),B(3,2),与x轴交于另一点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在y上是否存在一点E,使四边形ABCE为矩形,若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)以C为圆心,1为半径作⊙O,D为⊙O上一动点,求DA+DB的最小值
4.(2022•庐江县模拟)如图1,在矩形ABCD中,O为对角线AC的中点,MO⊥AC交BC于点N,P为CD边上一点,连接AN,CM,MP,PN,∠MPN=2∠PMD.
(1)求证:四边形ANCM为菱形;
(2)求证:=;
(3)如图2,当MO=MP时,求的值.
5.(2022•庐江县模拟)已知抛物线y=ax2﹣2ax+c(a>0),经过点C(0,﹣1),顶点为D.
(1)当a=1时,求该抛物线的顶点D的坐标;
(2)点E的坐标为(0,1+a),若DE=2DC,求该抛物线的解析式,
(3)若2≤x≤3时,其对应的y的整数值恰有两个,求a的取值范围.
6.(2022•淮北一模)如图(1),已知:在菱形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,BE=DF,AE,AF分别交BD于点G,H.
(1)求证:△ABG≌△ADH;
(2)连接FE,如图(2),当EF=BG时,
①求证:EF∥BG;
②求的值.
7.(2022•马鞍山一模)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(﹣3,0)、B(1,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P为该抛物线上一点,且点P的横坐标为m.
①当点P在直线AC下方时,过点P作PE∥x轴,交直线AC于点E,作PF∥y轴.交直线AC于点F,求PE+PF的最大值;
②若∠PCB=3∠OCB,求m的值.
8.(2022•马鞍山一模)在矩形ABCD中,AB=12,P是边AB上一点,把△PBC沿直线PC折叠,顶点B的对应点是点G,过点B作BE⊥CG,垂足为E且在AD上,BE交PC于点F.
(1)如图1,若点E是AD的中点,求证:△AEB≌△DEC;
(2)如图2,当AD=25,且AE<DE时,求的值;
(3)如图3,当BE•EF=84时,求BP的值.
9.(2022•黄山模拟)如图1,在正方形ABCD中,BD为对角线,点E为边AB上的点,连结DE,过点A作AG⊥DE交BC于点G,交BD于点H,垂足为F,连结EH.
(1)AE与BG相等吗,请说明理由;
(2)若BE:AE=n,求证:DH:BH=n+1;
(3)在(2)的基础上,如图2时,当EH∥AD时,求n的值.
10.(2022•安庆模拟)如图①,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,点E在边AB上,点F在BD的延长线上,BE=DF,EFAD相交于点G,连接CE,CF.
(1)求证:CE=CF;
(2)求证:△DFG∽△DCF;
(3)如图②,连接CG,若AB=4,点E是AB的中点,求CG长.
11.(2022•宿州一模)已知抛物线y=x2+(m+1)x+m.
(1)无论m取何值,该抛物线总经过一定点,定点坐标为 ;
(2)抛物线与直线y=x+1交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1<x2,若x1+x2=3,求m的值;
(3)点P是抛物线上第四象限内一动点,在(2)的条件下,求△PAB面积的最大值.
12.(2022•宣城模拟)已知一系列具备负整数系数形式规律的“负倍数二次函数”:,,,…
(1)探索发现,所有“负倍数二次函数”都有同一条对称轴直线x= .
(2)求二次函数yn的解析式及其顶点坐标.
(3)点(﹣1,10)是否是“负倍数二次函数”中某一抛物线的顶点,若是,请求出它所在的抛物线解析式,并求出﹣2≤x≤1对应的y的取值范围;若不是,请说明理由.
13.(2022•蜀山区二模)如图,在等边三角形ABC中,D、E分别为边BC、AC上的动点(不与此等边三角形的顶点重合),且BD=CE,连接AD、BE相交于点P.
(1)求证:△ABE≌△CAD;
(2)当点P为AD中点时,若BD=1,求CD的长;
(3)连接CP,若CP⊥AP,求的值.
14.(2022春•定远县期中)如图所示为一个计算程序.
(1)若输入的x=3,则输出的结果为 .
(2)若开始输入的x为正整数,最后输出的结果为40,则满足条件的x的不同值最多 个;
(3)规定:程序运行到“判断结果是否大于0“为一次运算.若运算进行了三次才输出,求x的取值范围.
15.(2022春•大观区校级期中)如果一个正整数能表示为两个连续偶数的平方差,那么称这个正整数为“神秘数”.如4=22﹣02,12=42﹣22,20=62﹣42.因此,4、12、20这三个数都是神秘数.
(1)28和2016这两个数是神秘数吗?为什么?
(2)设两个连续偶数为2k+2和2k(其中k取非负整数),由这两个连续偶数构造的神秘数是4的倍数吗?为什么?
(3)两个连续奇数的平方差(取正数)是神秘数吗?为什么?
16.(2021秋•勃利县期末)已知a、b互为相反数且a≠0,c、d互为倒数,m的绝对值是最小的正整数,求|m|﹣﹣cd的值.
17.(2021秋•宿松县期末)新定义:如图①,已知∠AOB,在∠AOB内部画射线OC,得到三个角,分别为∠AOC、∠BOC、∠AOB.若这三个角中有一个角是另外一个角的2倍,则称射线OC为∠AOB的“幸运线”.(本题中所研究的角都是大于0°而小于180°的角.)
【阅读理解】(1)角的平分线 这个角的“幸运线”;(填“是”或“不是”)
【初步应用】(2)如图①,∠AOB=48°,射线OC为∠AOB的“幸运线”,则∠AOC的度数为 ;(直接写出答案)
【解决问题】
(3)如图②,已知∠AOB=50°,射线OM从OA出发,以每秒10°的速度绕O点顺时针旋转,同时,射线ON从OB出发,以每秒15°的速度绕O点顺时针旋转,设运动的时间为t秒(0<t<5).若OM、ON、OB三条射线中,一条射线恰好是以另外两条射线为边的角的“幸运线”,求运动的时间t的值.
【实际运用】
(4)周末,小丽帮妈妈到附近的“中通快递”网点取包裹,出家门时小丽看了看时钟,恰好是下午3点整,取好包裹回到家时,小丽再看了看时钟,还没有到下午3点半,但此时分针与时针恰好重合.问小丽帮妈妈取包裹用了多少分钟?
18.(2021秋•蓬江区月考)先阅读短文,然后回答短文后面所给出的问题:
对于三个数a、b、c的平均数,最小的数都可以给出符号来表示,我们规定M{a,b,c}表示这三个数的平均数,min{a,b,c}表示这三个数中的最小的数,max{a,b,c}表示这三个数中最大的数.例如:M{﹣1,2,3}==,min{﹣1,2,3}=﹣1,max{﹣1,2,3}=3;M{﹣1,2,a}==,min{﹣1,2,a}=.
(1)请填空:min{﹣1,3,0}= ;若x<0,则max{2,x2+2,x+1}= ;
(2)若min{2,2x+2,4﹣2x}=M{x﹣1,5﹣4x,3x+2},求x的取值范围.
(3)若M{2,x+1,2x}=min{2,x+1,2x},求x的值.
19.(2021秋•绵竹市期末)某商场开展春节促销活动出售A、B两种商品,活动方案如下两种:
方案一
A
B
每件标价
90元
100元
每件商品返利
按标价的30%
按标价的15%
例如买一件A商品,只需付款90×(1﹣30%)元
方案二
所购商品一律按标价的20%返利
(1)某单位购买A商品30件,B商品20件,选用何种方案划算?能便宜多少钱?
(2)某单位购买A商品x件(x为正整数),购买B商品的件数是A商品件数的2倍少1件,若两方案的实际付款一样,求x的值.
20.(2022•霍邱县一模)如图1,在平面直角坐标系中,已知C点坐标为(0,﹣3),且OA=OC=3OB,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)的图象经过A,B,C三点,D点是该抛物线的顶点.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)判断△ADC的形状,并求△ADC的面积;
(3)如图2,点P是该抛物线位于第三象限的部分上的一个动点,过P点作PE⊥AC于点E,PE的值是否存在最大值?如果存在,请求出PE的最大值;如果不存在,请说明理由.
21.(2022•安徽一模)如果抛物线C1的顶点在抛物线C2上,抛物线C2的顶点也在抛物线C1上,那么我们称抛物线C1与C2为“互为关联”的抛物线.如图(1),已知抛物线C1:y1=x2+x与C2:y2=ax2+x+c是“互为关联”的抛物线,点A,B分别是抛物线C1,C2的顶点,抛物线C2经过点D(6,﹣1).
(1)直接写出A,B的坐标和抛物线C2的解析式;
(2)如图(2),点F(﹣6,3)在抛物线C1上,点M,N分别是抛物线C1,C2上的动点,且点M,N的横坐标相同,记△AFM的面积为S1(当点M与点A或F重合时,S1=0),△ABN的面积为S2(当点N与点A或B重合时,S2=0),令S=S1+S2,观察图象,当y1≤y2时,写出x的取值范围,并求出在此范围内S的最大值.
22.(2021秋•怀宁县期末)对于二次函数y=x2﹣3x+2和一次函数y=﹣2x+4,把y=t(x2﹣3x+2)+(1﹣t)(﹣2x+4)称为这两个函数的“再生二次函数”,其中t是不为零的实数,其图象记作抛物线E,现有点A(2,0)和抛物线E上的点B(﹣1,n),请完成下列任务:
(1)(尝试)判断点A是否在抛物线E上,并说明理由.
(2)(发现)对于t取任何不为零的实数,抛物线E总过定点,请直接写出定点坐标.
(3)(应用)以AB为边作矩形ABCD,使得顶点D落在y轴负半轴上;若抛物线E经过A、B、D三点,求出符合条件的t的值.
23.(2022•安徽一模)在平面直角坐标系xOy中,直线y=4x+4与x轴,y轴分别相交于A,B两点.点A在抛物线y=ax2+bx﹣3a(a<0)上.
(1)求抛物线的顶点坐标(用含a的代数式表示);
(2)若a=﹣1,当t﹣1≤x≤t时,二次函数y=ax2+bx﹣3a的最大值是3,求t的值;
(3)将点B向右平移3个单位长度,得到点C,若抛物线与线段BC有两个公共点,求a的取值范围.
24.(2022•萧县校级开学)已知A、C、D为⊙O上三点,且AD=CD.
(1)如图1,延长AD至点B,使BD=AD,连接CB.
①求证:△ABC为直角三角形;
②若⊙O的半径为4,AD=5,求BC的值;
(2)如图2,若∠ADC=90°,E为⊙O上的一点,且点D,E位于AC两侧,作△ADE关于AD对称的图形△ADQ,连接QC,求证:QA2+2QD2=QC2.
25.(2022•和县二模)如图①,四边形ABCD是正方形,∠CBG是该正方形的一个外角.点E是边AB上一点,DE⊥EF,且DE=EF,连接BF.
(1)求证:∠FBG=45°;
(2)如图②,过C作CH⊥DE于点Q,交AD于点H,连接EH,CF.
①求证四边形EFCH为平行四边形;
②如图③,连接DF交BC于点M,若,求的值.
26.(2022•霍邱县一模)如图1,在正方形ABCD中,E为AD边上一点,CO⊥BE交AB于F.EF交CB延长线于G.
(1)当E为AD中点时,求证:BC=2BG;
(2)如图2,当BG=BC时,求证:AE2=AF•AB;
(3)在(2)的条件下,连接OD,求tan∠EOD的值.
27.(2021秋•和平县期末)某学校计划利用一片空地建一个学生自行车车棚,其中一面靠墙,这堵墙的长度为12米.计划建造车棚的面积为80平方米,已知现有的木板材料可使新建板墙的总长为26米.
(1)为了方便学生出行,学校决定在与墙平行的一面开一个2米宽的门,那么这个车棚的长和宽分别应为多少米?
(2)如图,为了方便学生取车,施工单位决定在车棚内修建几条等宽的小路,使得停放自行车的面积为54平方米,那么小路的宽度是多少米?
28.(2021秋•宣州区校级期末)在正常情况下,一个人在运动时所能承受的每分钟心跳的最高次数S(次/分)与这个人年龄n(岁)满足关系式:S=an+b,其中a、b均为常数.
(1)根据图中提供的信息,求a、b的值;
(2)若一位63岁的人在跑步,医生在途中给他测得10秒心跳为26次,问:他是否有危险?为什么?
29.(2022•吉安一模)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知四边形OABC是菱形,且B(﹣8,4).若反比例函数y1=
的图象经过菱形对角线AC,OB的交点F,设直线BC的解析式为y2=k2x+b.
(1)求反比例函数解析式;
(2)求直线BC的解析式;
(3)请结合图象直接写出不等式k2x+b﹣>0的解集.
30.(2021春•黄冈期末)某市A,B两个蔬菜基地得知四川C,D两个灾民安置点分别急需蔬菜240t和260t的消息后,决定调运蔬菜支援灾区,已知A蔬菜基地有蔬菜200t,B蔬菜基地有蔬菜300t,现将这些蔬菜全部调运C,D两个灾民安置点从A地运往C,D两处的费用分别为每吨20元和25元,从B地运往C,D两处的费用分别为每吨15元和18元.设从B地运往C处的蔬菜为x吨.
(1)请填写下表,并求两个蔬菜基地调运蔬菜的运费相等时x的值:
C
D
总计/t
A
200
B
x
300
总计/t
240
260
500
(2)设A,B两个蔬菜基地的总运费为w元,求出w与x之间的函数关系式,并求总运费最小的调运方案;
(3)经过抢修,从B地到C处的路况得到进一步改善,缩短了运输时间,运费每吨减少m元(m>0),其余线路的运费不变,试讨论总运费最小的调动方案.
【参考答案】
四、填空题提升题
1.(2022•合肥模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0),B(4,0),与直线y=x+3交于y轴上的点C,直线y=﹣x+3与x轴交于点D.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点P是抛物线上第一象限内的一一个动点,连接PC、PD,当△PCD的面积最大时,求点P的坐标;
(3)将抛物线的对称轴向左平移3个长度单位得到直线l,点E是直线l上一点,连接OE、BE,若直线l上存在使sin∠BEO最大的点E,请直接写出满足条件的点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】解:(1)用交点式函数表达式得:y=a(x+2)(x﹣4)=a(x2﹣2x﹣8),
当x=0时,y=3,
则C(0,3),
即﹣8a=3,
解得:a=﹣.
则函数的表达式为y=﹣x2+x+3;
(2)y=﹣x+3,令y=0,则x=2,即点D(2,0),
连接OP,设点P(x,﹣x2+x+3),
S△PCD=S△PDO+S△PCO﹣S△OCD
=×2(﹣x2+x+3)+×3×x﹣×2×3
=﹣(x﹣3)2+,
∵﹣<0,
∴S△PCD有最大值,
此时点P(3,);
(3)如图,经过点O、B的圆F与直线l相切于点E,此时,sin∠BEO最大,
过圆心F作HF⊥x轴于点H,则OH=OB=2=OA,OF=EF=4,
∴HF=2,过点E的坐标为(﹣2,2);
同样当点E在x轴的下方时,其坐标为(﹣2,﹣2);
故点E的坐标为(﹣2,2)或(﹣2,﹣2).
2.(2022•合肥模拟)知识呈现
(1)如图1,在四边形ABCD中,∠ABC与∠ADC互余,我们发现四边形ABCD中这对互余的角可进行拼合:先作∠ADF=∠ABC,再过点A作AE⊥AD交DF于点E,连接EC后,易于发现CD,DE,CE之间的数量关系是 CD2+DE2=CE2 ;
方法运用
(2)如图2,在四边形ABCD中,连接AC,∠BAC=90°,点O是△ACD两边垂直平分线的交点,连接OA,∠OAC=∠ABC.
①求证:∠ABC+∠ADC=90°;
②连接BD,如图3,已知AD=m,DC=n,=2,求BD的长(用含m,n的式子表示).
【解析】(1)解:∵∠ADC+∠ABC=90°,∠ADF=∠ABC,
∴∠CDE=∠ADC+∠ADF=90°,
∴CD2+DE2=CE2.
故答案为:CD2+DE2=CE2.
(2)①证明:如图2中,连接OC,作△ADC的外接圆⊙O.
∵点O是△ACD两边垂直平分线的交点,
∴点O是△ADC的外心,
∴∠AOC=2∠ADC,
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∵∠AOC+∠OAC+∠OCA=180°,∠OAC=∠ABC,
∴2∠ADC+2∠ABC=180°,
∴∠ADC+∠ABC=90°.
②解:如图3中,在射线DC的下方作∠CDT=∠ABC,过点C作CT⊥DT于T.
∵∠CTD=∠CAB=90°,∠CDT=∠ABC,
∴△CTD∽△CAB,
∴∠DCT=∠ACB,=,
∴=,∠DCB=∠TCA,
∴△DCB∽△TCA,
∴=,
∵=2,
∴AC:BA:BC=CT:DT:CD=1:2:,
∴BD=AT,
∵∠ADT=∠ADC+∠CDT=∠ADC+∠ABC=90°,DT=n,AD=m,
∴AT===,
∴BD=.
3.(2021•乐山模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+2与直线AB相交于A(﹣1,0),B(3,2),与x轴交于另一点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在y上是否存在一点E,使四边形ABCE为矩形,若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)以C为圆心,1为半径作⊙O,D为⊙O上一动点,求DA+DB的最小值
【解析】解:(1)把A(﹣1,0)、B(3,2)代入y=ax2+bx+2,
得,解得,
∴抛物线的解析式为y=x2+x+2.
(2)存在.
如图1,作AE⊥AB交y轴于点E,连结CE;作BF⊥x轴于点F,则F(3,0).
当y=0时,由x2+x+2=0,得x1=1,x2=4,
∴C(4,0),
∴CF=AO=1,AF=3﹣(﹣1)=4;
又∵BF=2,
∴,
∵∠BFC=∠AFB=90°,
∴△BFC∽△AFB,
∴∠CBF=∠BAF,
∴∠ABC=∠CBF+∠ABF=∠BAF+∠ABF=90°,
∴BC∥AE,
∵∠BCF=90°﹣∠BAC=∠EAO,∠BFC=∠EOA=90°,
∴△BCF≌△EAO(ASA),
∴BC=EA,
∴四边形ABCE是矩形;
∵OE=FB=2,
∴E(0,﹣2).
(3)如图2,作FL⊥BC于点L,连结AL、CD.
由(2)得∠BFC=90°,BF=2,CF=1,
∴CF=CD,CB==.
∵∠FLC=∠BFC=90°,∠FCL=∠BCF(公共角),
∴△FCL∽△BCF,
∴=,
∴=,
∵∠DCL=∠BCD(公共角),
∴△DCL∽△BCD,
∴=,
∴LD=DB;
∵DA+LD≥AL,
∴当DA+LD=AL,即点D落在线段AL上时,DA+DB=DA+LD=AL最小.
∵CL=CF=,
∴BL==,
∴BL2=()2=,
又∵AB2=22+42=20,
∴AL===,
DA+DB的最小值为.
4.(2022•庐江县模拟)如图1,在矩形ABCD中,O为对角线AC的中点,MO⊥AC交BC于点N,P为CD边上一点,连接AN,CM,MP,PN,∠MPN=2∠PMD.
(1)求证:四边形ANCM为菱形;
(2)求证:=;
(3)如图2,当MO=MP时,求的值.
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠MAO=∠NCO,
∵O为对角线AC的中点,
∴AO=CO,
在△MAO和△NCO中,
,
∴△MAO≌△NCO(ASA),
∴OM=ON,AM=CN,
又∵MO⊥AC,AO=CO,
∴AM=MC,AN=CN,
∴AM=MC=AN=CN,
∴四边形ANCM为菱形;
(2)证明:延长NP、MD交于Q,如图1所示:
∵∠MPN=2∠PMD,∠MPN=∠PMQ+∠Q,
∴∠PMQ=∠Q,
∴PM=PQ,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠PDM=90°,
∴MD=DQ,△QPD∽△NPC,
∴=,
由(1)得:四边形ANCM为菱形,
∴CM=CN,
∴==;
(3)解:由(2)得:=,且CM=AM,
∴=,
∴=,
又∵∠D=∠D,
∴△MDP∽△ADC,
∴∠DMP=∠DAC,
∴MP∥AC,
∵MN⊥AC,
∴MP⊥MN,
∴∠NMP=90°,
∵MP=MO,
由(1)得:OM=ON,
∴MN=2MP,
在Rt△PMN中,由勾股定理得:NP===MP,
即=,
∵=,∠D=∠NCP=90°,
∴△MDP∽△NCP,
∴==,
设MD=a,
则CM=NC=a,BC=AD=AM+MD=CM+MD=a+a=(+1)a,
∴==1+.
5.(2022•庐江县模拟)已知抛物线y=ax2﹣2ax+c(a>0),经过点C(0,﹣1),顶点为D.
(1)当a=1时,求该抛物线的顶点D的坐标;
(2)点E的坐标为(0,1+a),若DE=2DC,求该抛物线的解析式,
(3)若2≤x≤3时,其对应的y的整数值恰有两个,求a的取值范围.
【解析】解:抛物线y=ax2﹣2ax+c(a,c为常数,a≠0)经过点C(0,﹣1),则c=﹣1,
(1)当a=1时,抛物线的表达式为y=x2﹣2x﹣1=(x﹣1)2﹣2,
故抛物线的顶点D的坐标为(1,﹣2);
(2)∵y=ax2﹣2ax﹣1=a(x﹣1)2﹣a﹣1,
故点D(1,﹣a﹣1),
由DE=2DC得:DE2=8CD2,
即(1﹣0)2+(a+1+a+1)2=8[(1﹣0)2+(﹣a﹣1+1)2],
解得a=或,
故抛物线的表达式为y=x2﹣x﹣1或y=x2﹣3x﹣1;
(3)∵y=ax2﹣2ax﹣1=a(x﹣1)2﹣a﹣1,
∴顶点D(1,﹣a﹣1),对称轴为x=1,
∵a>0,
∴抛物线开口向上,当2≤x≤3时,y随x的增大而增大,
当x=2时,y=4a﹣4a﹣1=﹣1,
∵若2≤x≤3时,其对应的y的整数值恰有两个,
∴当x=3时,0≤y<1,即0≤9a﹣6a﹣1<1,
解得≤a<,
∴a的取值范围为≤a<.
6.(2022•淮北一模)如图(1),已知:在菱形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,BE=DF,AE,AF分别交BD于点G,H.
(1)求证:△ABG≌△ADH;
(2)连接FE,如图(2),当EF=BG时,
①求证:EF∥BG;
②求的值.
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=AD,∠ABE=∠ADF,
∵BE=DF,
∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴∠BAE=∠DAF,
∵,,
∴∠ABG=∠ADH,
在△ABG和△ADH中,
,
∴△ABG≌△ADH(ASA).
(2)①证明:∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=DC,
∵BE=DF,
∴CE=CF,
∴,
∵∠ECF=∠BCD,
∴△ECF∽△BCD,
∴∠DBC=∠FEC,
∴EF∥BG.
②解:如图,连接GF,
∵EF=BG,EF∥BG,
∴四边形GBEF是平行四边形,
∴GF∥BE,
∵CE∥AD,
∴CE∥GF∥AD,
∴,
∵BE∥AD,
∴△GDA∽△GBE,
∴,
∴,
设菱形ABCD的边长为a,CF=x,则DF=BE=a﹣x,
∴,
∴(,舍去),
∴,,
∴.
7.(2022•马鞍山一模)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(﹣3,0)、B(1,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点P为该抛物线上一点,且点P的横坐标为m.
①当点P在直线AC下方时,过点P作PE∥x轴,交直线AC于点E,作PF∥y轴.交直线AC于点F,求PE+PF的最大值;
②若∠PCB=3∠OCB,求m的值.
【解析】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣3经过点A(﹣3,0)、B(1,0),与y轴交于点C.
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3;
(2)①在y=x2+2x﹣3中,令x=0,得y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
设直线AC解析式y=kx+n,∵A(﹣3,0)、C(0,﹣3),
∴,
解得:,
∴直线AC解析式y=﹣x﹣3,
∵OA=OC=3,∠AOC=90°,
∴tan∠ACO===1,
∴∠ACO=45°,
∵点P为该抛物线上一点,且点P的横坐标为m,
∴P(m,m2+2m﹣3),
∵PE∥x轴,PF∥y轴,
∴F(m,﹣m﹣3),∠PFE=∠ACO=45°,∠EPF=90°,
∴=tan∠PFE=tan45°=1,
∴PE=PF=﹣m﹣3﹣(m2+2m﹣3)=﹣m2﹣3m,
∴PE+PF=2(﹣m2﹣3m)=﹣2(m+)2+,
∵﹣2<0,
∴当m=﹣时,PE+PF的最大值=;
②作点B关于y轴的对称点B′(﹣1,0),连接B′C,过点B′作B′D⊥B′C交CP于D,过点D作DE⊥x轴于E,
∵∠PCB=3∠OCB,
∴∠PCO=2∠OCB,
∵OB=OB′,OC⊥BB′,
∴tan∠OCB==,tan∠OCB′==,
∴tan∠OCB=tan∠OCB′,
∴∠OCB=∠OCB′,
∴∠PCB′=∠OCB,
∴tan∠PCB′=tan∠OCB=,即=,
∵B′C===,
∴B′D=,
∵∠CB′D=∠B′ED=90°,
∴∠DB′E+∠CB′O=90°,
∵∠OCB+∠CB′O=90°,
∴∠DB′E=∠OCB,
∴sin∠DB′E=sin∠OCB===,cos∠DB′E=cos∠OCB===,
∴=,=,
∴DE=B′D=×=,B′E=B′D=×=1,
∴OE=OB′+B′E=1+1=2,
∴D(﹣2,),
设直线CD解析式为y=k1x+b1,
则:,解得:,
∴直线CD解析式为y=x﹣3,
联立方程组:,解得:(舍去),;
∴m=.
8.(2022•马鞍山一模)在矩形ABCD中,AB=12,P是边AB上一点,把△PBC沿直线PC折叠,顶点B的对应点是点G,过点B作BE⊥CG,垂足为E且在AD上,BE交PC于点F.
(1)如图1,若点E是AD的中点,求证:△AEB≌△DEC;
(2)如图2,当AD=25,且AE<DE时,求的值;
(3)如图3,当BE•EF=84时,求BP的值.
【解析】(1)证明:在矩形ABCD中,∠A=∠D=90°,AB=DC,
∵E是AD中点,
∴AE=DE,
在△AEB和△DEC中,
,
∴△AEB≌△DEC(SAS);
(2)解:在矩形ABCD中,ABC=90°,
∵△BPC沿PC折叠到△GPC,
∴∠PGC=∠PBC=90°,
∠BPC=∠GPC,
∵BE⊥CG,
∴BE∥PG,
∴∠GPF=∠PFB,
∴∠BPF=∠BFP,
∴BP=BF,
∵∠BEC=90°,
∴∠AEB+∠CED=90°,
∵∠AEB+∠ABE=90°,
∴∠CED=∠ABE,
∵∠A=∠D=90°,
∴△ABE∽△DEC,
∴,
设AE=x,
∴DE=25﹣x,
∴,
解得x=9或x=16,
∵AE<DE,
∴AE=9,DE=16,
∴CE=20,BE=15,
由折叠得:BP=PG,
∴BP=BF=PG,
∵BE∥PG,
∴△ECF∽△GCP,
∴,
设BP=BF=PG=y,
∴,
解得y=,
∴BP=,
∴EF=BE﹣BF=15﹣=,
∴;
(3)解:如图,连接FG,
∵∠GEF=∠PGC=90°,
∴∠GEF+∠PGC=180°,
∴BF∥PG,
∵BF=PG,
∴平行四边形BPGF是菱形,
∴BP∥GF,
∴∠GFE=∠ABE,
∴△GEF∽△EAB,
∴,
∴BE•BF=AB•GF,
∵BE•EF=84,AB=12,
∴GF=7,
∴BP=GF=7.
9.(2022•黄山模拟)如图1,在正方形ABCD中,BD为对角线,点E为边AB上的点,连结DE,过点A作AG⊥DE交BC于点G,交BD于点H,垂足为F,连结EH.
(1)AE与BG相等吗,请说明理由;
(2)若BE:AE=n,求证:DH:BH=n+1;
(3)在(2)的基础上,如图2时,当EH∥AD时,求n的值.
【解析】(1)解:相等,理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAB=∠ABC=90°,
∴∠DAG+∠BAG=90°,
∵AG⊥DE,
∴∠DAG+∠ADF=90°,
∴∠BAG=∠ADF,
∵AD=AB,∠DAB=∠ABG,
∴△ADE≌△BAG(ASA),
∴AE=BG.
(2)解:∵△ADE≌△BAG,
∴BG=AE,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD∥BC,
∴△ADH∽△GBH,
∴=,
∵BE:AE=n,BG=AE,AD=AB,
∴=====n+1.
(3)解:设BG=AE=k,则BE=nk,
∵EH∥AD,
∴∠BEH=∠BAD=90°,∠EHB=∠ADB=45°,
∵∠ABD=45°,
∴∠EHB=∠ABD,
∴BE=EH=nk,
∵EH∥AD,
∴△AEH∽△ABG,
∴=,
∴=,
∵n>0,
∴n=.
10.(2022•安庆模拟)如图①,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,点E在边AB上,点F在BD的延长线上,BE=DF,EFAD相交于点G,连接CE,CF.
(1)求证:CE=CF;
(2)求证:△DFG∽△DCF;
(3)如图②,连接CG,若AB=4,点E是AB的中点,求CG长.
【解析】(1)证明:在菱形ABCD中,∠BAD=60°,
∴BC=DC,∠EBC=180°﹣∠BAD=120°,△CBD为等边三角形,
∴∠BDC=60°,
∴∠CDF=120°=∠CBE,
∵BE=DF,
∴△BCE≌△DCF(SAS),
∴CE=CF;
(2)证明:由(1)知,△BCF≌△DCF,
∴∠BCE=∠DCF,
∴∠ECF=∠DCE+∠DCF=∠DCE+∠BCE=∠BCD=60°,
∵CE=CF,
∴△CEF是等边三角形,
∴∠CFE=60°,
∴∠DFG+∠CFD=60°,
∵∠DCF+∠CFD=60°,
∴∠BFG=∠DCF,
∵∠FDG=∠CDF=120°,
∴△DFG∽△DCF;
(3)如图,过点E作EH⊥CB,交CB的延长线于H,
在菱形ABCD中,∠EBH=60°,AB=BC=4,
∵点E是AB的中点,
∴BE=AB=2,
在Rt△BHE中,∠BEH=90°﹣60°=30°,
∴BH=BE=1,根据勾股定理得,EH=,
在Rt△CHE中,CH=BC+BH=5,
∴CE==2,
由(2)知,△CEF是等边三角形,
∴CF=EF=CE=2,
由(1)知,△BCE≌△DCF,
∴DF=BE=2,
∵△DFG∽△DCF,
∴,
∴,
∴FG=,
∴EG=EF﹣FG==FG,
∵CE=CF,
∴CG⊥EF,
根据勾股定理得,CG===.
11.(2022•宿州一模)已知抛物线y=x2+(m+1)x+m.
(1)无论m取何值,该抛物线总经过一定点,定点坐标为 (﹣1,0) ;
(2)抛物线与直线y=x+1交于两点A(x1,y1),B(x2,y2),且x1<x2,若x1+x2=3,求m的值;
(3)点P是抛物线上第四象限内一动点,在(2)的条件下,求△PAB面积的最大值.
【解析】解:(1)y=x2+(m+1)x+m=x2+m(x+1)+x,
∵无论m取何值,该抛物线总经过一定点,
∴x=﹣1,y=0,
∴定点为(﹣1,0),
故答案为:(﹣1,0);
(2)∵x+1=x2+(m+1)x+m,
∴x2+mx+m﹣1=0,
∴x1+x2=﹣m,
∵x1+x2=3,
∴m=﹣3;
(3)当m=﹣3时,y=x2﹣2x﹣3,
∴A(﹣1,0),B(4,5),
过点P作PQ⊥x轴交AB于点Q,
设P(t,t2﹣2t﹣3),则Q(t,t+1),
∴PQ=t+1﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t+4,
∴S△PAB=×(﹣t2+3t+4)×5=﹣(t﹣)2+,
当t=时,△PAB面积的最大值为.
12.(2022•宣城模拟)已知一系列具备负整数系数形式规律的“负倍数二次函数”:,,,…
(1)探索发现,所有“负倍数二次函数”都有同一条对称轴直线x= ﹣1 .
(2)求二次函数yn的解析式及其顶点坐标.
(3)点(﹣1,10)是否是“负倍数二次函数”中某一抛物线的顶点,若是,请求出它所在的抛物线解析式,并求出﹣2≤x≤1对应的y的取值范围;若不是,请说明理由.
【解析】解:(1)∵抛物线对称轴为直线x=﹣,
∴抛物线,,的对称轴为直线x=﹣1,
故答案为:﹣1.
(2)∵y1=﹣x2﹣2x=﹣x2﹣2×x,
y2=﹣2x2﹣4x=﹣2x2﹣2×2x,
y3=﹣3x2﹣6x=﹣3x2﹣2×3x,
…
∴yn=﹣nx2﹣2nx.
把x=﹣1代入yn=﹣nx2﹣2nx得yn=n,
∴二次函数yn的解析式为yn=﹣nx2﹣2nx,顶点坐标为(﹣1,n).
(3)是,理由如下:
把x=﹣1代入yn=﹣nx2﹣2nx得yn=n,
当n=10时,n=10,满足题意,
∴点(﹣1,10)是“负倍数二次函数”y10=﹣10x2﹣20x的顶点.
当x≤﹣1时,y随x的增大而增大;当x>﹣1时,y随x的增大而减小;
当x=﹣2时,y=﹣10×(﹣2)2﹣20×(﹣2)=0;
当x=﹣1时,y=﹣10×(﹣1)2﹣20×(﹣1)=10;
当x=1时,y=﹣10×12﹣20×1=﹣30;
∴当﹣2≤x≤1对应的y的取值范围为﹣30≤y≤10.
13.(2022•蜀山区二模)如图,在等边三角形ABC中,D、E分别为边BC、AC上的动点(不与此等边三角形的顶点重合),且BD=CE,连接AD、BE相交于点P.
(1)求证:△ABE≌△CAD;
(2)当点P为AD中点时,若BD=1,求CD的长;
(3)连接CP,若CP⊥AP,求的值.
【解析】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC,∠ABC=∠BCA=∠CAB=60°,
∵BD=CE,
∴BC﹣BD=AC﹣CE,即CD=AE,
在△ABE和△CAD中,
,
∴△ABE≌△CAD(SAS);
(2)解:取AC的中点H,连接PH,如图:
设CD=x,则BC=AC=x+1,
∵点H是AC的中点,
∴AH=CH=,
∴BD=CE=1,
∴EH=CE﹣CH=1﹣=,
∵点P是AD的中点,点H是AC的中点,
∴PH∥BC,PH=CD=,
∴△EPH∽△EBC,
∴=,
∴=,
解得x=或x=(舍去),
∴CD=;
(3)解:连接DE,如图:
由(1)知△ABE≌△CAD,
∴∠AEB=∠CDA,
∵∠AEB+∠PEC=180°,
∴∠CDA+∠PEC=180°,
∴P、E、D、C四点共圆,
∵CP⊥AP,
∴∠CPD=90°=∠DEC,
在Rt△DEC中,∠DCE=60°,
∴CE=CD,
设CE=m,则CD=2m=AE,
∴DE=CE=m,AC=CE+AE=3m,
在Rt△ADE中,
AD===m,
∵∠APC=90°=∠ADE,∠PAC=∠EAD,
∴△APC∽△AED,
∴==,即==,
∴AP=m,CP=m,
∴==.
14.(2022春•定远县期中)如图所示为一个计算程序.
(1)若输入的x=3,则输出的结果为 31 .
(2)若开始输入的x为正整数,最后输出的结果为40,则满足条件的x的不同值最多 3 个;
(3)规定:程序运行到“判断结果是否大于0“为一次运算.若运算进行了三次才输出,求x的取值范围.
【解析】解:(1)当x=3时,
第一次:3×3+1=10,
第二次:3×10+1=31,
∴输出的结果为31;
故答案为:31;
(2)∵最后输出的结果是40,
∴3x+1=40,解得x=13,
由3x+1=13,得x=4,
由3x+1=4,得x=1,
∵1是最小的正整数,
∴满足条件的x的值有1、4、13共3个.
故答案为:3;
(3)第1次,结果是3x+1;
第2次,结果是3×(3x+1)+1=9x+4;
第3次,结果是3×(9x+4)+1=27x+13;
∴,
∴.
15.(2022春•大观区校级期中)如果一个正整数能表示为两个连续偶数的平方差,那么称这个正整数为“神秘数”.如4=22﹣02,12=42﹣22,20=62﹣42.因此,4、12、20这三个数都是神秘数.
(1)28和2016这两个数是神秘数吗?为什么?
(2)设两个连续偶数为2k+2和2k(其中k取非负整数),由这两个连续偶数构造的神秘数是4的倍数吗?为什么?
(3)两个连续奇数的平方差(取正数)是神秘数吗?为什么?
【解析】解:(1)28是“神秘数”;2016不是“神秘数”,理由如下:
∵28=82﹣62,2016不能表示为两个连续偶数的平方差,
∴28是“神秘数”;2016不是“神秘数”;
(2)“神秘数”是4的倍数.理由如下:
(2k+2)2﹣(2k)2=(2k+2+2k)(2k+2﹣2k)=2(4k+2)=4(2k+1),
∴“神秘数”是4的倍数;
(3)设两个连续的奇数为:2k+1,2k﹣1,则
(2k+1)2﹣(2k﹣1)2=8k,
而由(2)知“神秘数”是4的倍数,但不是8的倍数,
所以两个连续的奇数的平方差不是神秘数.
16.(2021秋•勃利县期末)已知a、b互为相反数且a≠0,c、d互为倒数,m的绝对值是最小的正整数,求|m|﹣﹣cd的值.
【解析】解:∵a、b互为相反数且a≠0,
∴a+b=0;
∵c、d互为倒数,
∴cd=1;
∵m的绝对值是最小的正整数,
∴|m|=1,
∴|m|﹣﹣cd
=1﹣(﹣1)+0﹣1
=1
17.(2021秋•宿松县期末)新定义:如图①,已知∠AOB,在∠AOB内部画射线OC,得到三个角,分别为∠AOC、∠BOC、∠AOB.若这三个角中有一个角是另外一个角的2倍,则称射线OC为∠AOB的“幸运线”.(本题中所研究的角都是大于0°而小于180°的角.)
【阅读理解】(1)角的平分线 是 这个角的“幸运线”;(填“是”或“不是”)
【初步应用】(2)如图①,∠AOB=48°,射线OC为∠AOB的“幸运线”,则∠AOC的度数为 16°或24°或32° ;(直接写出答案)
【解决问题】
(3)如图②,已知∠AOB=50°,射线OM从OA出发,以每秒10°的速度绕O点顺时针旋转,同时,射线ON从OB出发,以每秒15°的速度绕O点顺时针旋转,设运动的时间为t秒(0<t<5).若OM、ON、OB三条射线中,一条射线恰好是以另外两条射线为边的角的“幸运线”,求运动的时间t的值.
【实际运用】
(4)周末,小丽帮妈妈到附近的“中通快递”网点取包裹,出家门时小丽看了看时钟,恰好是下午3点整,取好包裹回到家时,小丽再看了看时钟,还没有到下午3点半,但此时分针与时针恰好重合.问小丽帮妈妈取包裹用了多少分钟?
【解析】解:(1)一个角的平分线是这个角的“幸运线”;
故答案为:是;
(2)①设∠AOC=x,则∠BOC=2x,
由题意得,x+2x=48°,解得x=16°,
②设∠AOC=x,则∠BOC=x,
由题意得,x+x=48°,解得x=24°,
③设∠AOC=x,则∠BOC=x,
由题意得,x+x=48°,解得x=32°,
故答案为:16°或24°或32°;
(3)当0<t<5时,射线OB在∠MON内部,此时∠MON=50+5t,∠BON=15t,
若OB是射线OM与ON的幸运线,
则∠BON=∠MON,即15t=(50+5t),解得t=2;
∠BON=∠MON,即15t=(50+5t),解得t=;
∠BON=∠MON,即15t=(50+5t),解得t=;
故t的值是2或或;
(4)∵时针每小时转动的角度是30°,分针每小时转动一周,角度为360°.
∴时针每分钟转动30°÷60=0.5°,分针每分钟转动360°÷60=6°,
设此时对应的时刻是3点x分,
90+0.5x=6x,解得:x=,
∴这一时刻是3点分.
∴小丽帮妈妈取包裹用了分钟.
18.(2021秋•蓬江区月考)先阅读短文,然后回答短文后面所给出的问题:
对于三个数a、b、c的平均数,最小的数都可以给出符号来表示,我们规定M{a,b,c}表示这三个数的平均数,min{a,b,c}表示这三个数中的最小的数,max{a,b,c}表示这三个数中最大的数.例如:M{﹣1,2,3}==,min{﹣1,2,3}=﹣1,max{﹣1,2,3}=3;M{﹣1,2,a}==,min{﹣1,2,a}=.
(1)请填空:min{﹣1,3,0}= ﹣1 ;若x<0,则max{2,x2+2,x+1}= x2+2 ;
(2)若min{2,2x+2,4﹣2x}=M{x﹣1,5﹣4x,3x+2},求x的取值范围.
(3)若M{2,x+1,2x}=min{2,x+1,2x},求x的值.
【解析】解:(1)∵﹣1,3,0最小的数是﹣1,
∴min{﹣1,3,0}=﹣1,
∵若x<0,2,x2+2,x+1中,最大的数是x2+2,
∴max{2,x2+2,x+1}=x2+2;
故答案为:﹣1,x2+2;
(2)∵M(x﹣1,5﹣4x,3x+2}=2,
∴,
则0≤x≤1.
(3)M{2,x+1,2x}==x+1=min{2,x+1,2x},
∴,
∴,
∴x=1.
19.(2021秋•绵竹市期末)某商场开展春节促销活动出售A、B两种商品,活动方案如下两种:
方案一
A
B
每件标价
90元
100元
每件商品返利
按标价的30%
按标价的15%
例如买一件A商品,只需付款90×(1﹣30%)元
方案二
所购商品一律按标价的20%返利
(1)某单位购买A商品30件,B商品20件,选用何种方案划算?能便宜多少钱?
(2)某单位购买A商品x件(x为正整数),购买B商品的件数是A商品件数的2倍少1件,若两方案的实际付款一样,求x的值.
【解析】解:(1)方案一付款:30×90×(1﹣30%)+20×100×(1﹣15%)=3590(元),
方案二付款:(30×90+20×100)×(1﹣20%)=3760(元),
∵3590<3760,3760﹣3590=170(元),
∴选用方案一更划算,能便宜170元;
(2)设某单位购买A商品x件,
则方案一需付款:90(1﹣30%)x+100(1﹣15%)(2x﹣1)=233x﹣85,
方案二需付款:[90x+100(2x﹣1)](1﹣20%)=232x﹣80,
当两方案付款一样时可得,233x﹣85=232x﹣80,
解得:x=5,
答:某单位购买A商品x件(x为正整数),购买B商品的件数是A商品件数的2倍少1件,若两方案的实际付款一样,x的值为5.
20.(2022•霍邱县一模)如图1,在平面直角坐标系中,已知C点坐标为(0,﹣3),且OA=OC=3OB,抛物线y=ax2+bx﹣3(a≠0)的图象经过A,B,C三点,D点是该抛物线的顶点.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)判断△ADC的形状,并求△ADC的面积;
(3)如图2,点P是该抛物线位于第三象限的部分上的一个动点,过P点作PE⊥AC于点E,PE的值是否存在最大值?如果存在,请求出PE的最大值;如果不存在,请说明理由.
【解析】解:(1)∵C点坐标为(0,﹣3),
∴OC=3,
又∵OA=OC=3OB,
∴OA=OC=3,OB=1,
∴A(﹣3,0),B(1,0),
将A,B两点的坐标代入解析式得,
,
解得,
∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3;
(2)∵抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3,
∴对称轴为直线x=﹣=﹣1,
当x=﹣1时,y=(﹣1)2+2×(﹣1)﹣3=﹣4,
∴D点的坐标为(﹣1,﹣4),
∴AD==2,
AC==3,
CD==,
∵AD2=AC2+CD2,
∴△ACD是直角三角形,
S△ADC=AC•CD=×3×=3;
(3)PE的值存在最大值,
设直线AC的解析式为y=sx+t,
代入A,C点坐标,
得,
解得,
∴直线AC的解析式为y=﹣x﹣3,
如图,过点P作y轴的平行线交AC于点H
∵OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA=45°,
∵PH∥y轴,
∴∠PHE=∠OCA=45°,
设点P(x,x2+2x﹣3),则点H(x,﹣x﹣3),
∴PH=﹣x﹣3﹣(x2+2x﹣3)=﹣x2﹣3x,
∴PE=PH•sin∠PHE=(﹣x2﹣3x)×=﹣(x+)2+,
∴当x=﹣时,PE有最大值为,
∴PE有最大值为.
21.(2022•安徽一模)如果抛物线C1的顶点在抛物线C2上,抛物线C2的顶点也在抛物线C1上,那么我们称抛物线C1与C2为“互为关联”的抛物线.如图(1),已知抛物线C1:y1=x2+x与C2:y2=ax2+x+c是“互为关联”的抛物线,点A,B分别是抛物线C1,C2的顶点,抛物线C2经过点D(6,﹣1).
(1)直接写出A,B的坐标和抛物线C2的解析式;
(2)如图(2),点F(﹣6,3)在抛物线C1上,点M,N分别是抛物线C1,C2上的动点,且点M,N的横坐标相同,记△AFM的面积为S1(当点M与点A或F重合时,S1=0),△ABN的面积为S2(当点N与点A或B重合时,S2=0),令S=S1+S2,观察图象,当y1≤y2时,写出x的取值范围,并求出在此范围内S的最大值.
【解析】解:(1)∵y1=x2+x=(x+2)2﹣1,
∴点A坐标为(﹣2,﹣1),
将(﹣2,﹣1),(6,﹣1)代入y2=ax2+x+c得,
解得﹣,
∴y2=﹣x2+x+2=﹣(x﹣2)2+3.
∴点B坐标为(2,3).
(2)根据y1≤y2,观察图象可得x的取值范围为﹣2≤x≤2.
设M(t,t2+t),N(t,﹣t2+t+2),且﹣2≤t≤2.
设直线AF解析式为y=kx+b,
将(﹣6,3),(﹣2,﹣1)代入y=kx+b得,
解得,
∴y=﹣x﹣3.
过点M作x轴的平行线MQ交AF于点Q,
由yQ=yM,得Q(﹣t2﹣t﹣3,t2+t),
则S1=|QM|•|yF﹣yA|=t2+4t+6.
设AB交MN于点P,易知点P的坐标为(t,t+1),
则S2=|PN|•|xA﹣xB|=2﹣t2,
∴S=S1+S2=4t+8,
∴当t=2时,S取最大值,最大值为16.
22.(2021秋•怀宁县期末)对于二次函数y=x2﹣3x+2和一次函数y=﹣2x+4,把y=t(x2﹣3x+2)+(1﹣t)(﹣2x+4)称为这两个函数的“再生二次函数”,其中t是不为零的实数,其图象记作抛物线E,现有点A(2,0)和抛物线E上的点B(﹣1,n),请完成下列任务:
(1)(尝试)判断点A是否在抛物线E上,并说明理由.
(2)(发现)对于t取任何不为零的实数,抛物线E总过定点,请直接写出定点坐标.
(3)(应用)以AB为边作矩形ABCD,使得顶点D落在y轴负半轴上;若抛物线E经过A、B、D三点,求出符合条件的t的值.
【解析】解:【尝试】A(2,0)在抛物线y=t(x2﹣3x+2)+(1﹣t)(﹣2x+4)上,理由如下:
∵在y=t(x2﹣3x+2)+(1﹣t)(﹣2x+4)中,令x=0得:y=t(4﹣6+2)+(1﹣t)(﹣4+4)=0,
∴点A(2,0)在抛物线E上;
【发现】由y=t(x2﹣3x+2)+(1﹣t)(﹣2x+4)得:
y=t(x﹣1)(x﹣2)﹣2(1﹣t)(x﹣2)
=t(x+1)(x﹣2)﹣2x+4,
∵对于t取任何不为零的实数,抛物线E总过定点,
∴(x+1)(x﹣2)=0,解得x1=﹣1,x2=2,
当x=﹣1时,y=t(1+3+2)+(1﹣t)(2+4)=6t+6﹣6t=6,
当x=2时,y=t(22﹣3×2+2)+(1﹣t)(﹣2×2+4)=0,
∴抛物线E总过(﹣1,6)和(2,0);
【应用】设AB交y轴于F,过点B做BE⊥y轴于点E,如图:
根据【发现】可得A(2,0)和B(﹣1,6),
∵∠BEF=∠AOF=90°,∠BFE=∠AFO,
∴△BEF∽△AOF,
∴=.
∵BE=1,AO=2,EO=6,
∴OF=4,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠DAF=90°,
∴∠AFO=90°﹣∠ADO=∠OAD,
∵∠AOF=∠DOA,
∴△FOA∽△AOD,
∴=,
∴OD=1,即D(0,﹣1),
∵抛物线y=t(x2﹣3x+2)+(1﹣t)(﹣2x+4)经过D(0,﹣1),
∴﹣1=t(0﹣0+2)+(1﹣t)•(0+4),
解得t=,
答:t的值是.
23.(2022•安徽一模)在平面直角坐标系xOy中,直线y=4x+4与x轴,y轴分别相交于A,B两点.点A在抛物线y=ax2+bx﹣3a(a<0)上.
(1)求抛物线的顶点坐标(用含a的代数式表示);
(2)若a=﹣1,当t﹣1≤x≤t时,二次函数y=ax2+bx﹣3a的最大值是3,求t的值;
(3)将点B向右平移3个单位长度,得到点C,若抛物线与线段BC有两个公共点,求a的取值范围.
【解析】解:(1)∵y=4x+4与x轴,y轴分别交A,B两点,
可求得A(﹣1,0),B(0,4),
∵A在抛物线y=ax2+bx﹣3a上,
∴0=a﹣b﹣3a,
∴b=﹣2a,
∴抛物线的解析式为y=ax2﹣2ax﹣3a=ax2﹣2ax+a﹣4a=a(x﹣1)2﹣4a,
∴抛物线的顶点坐标为(1,﹣4a).
(2)∵a=﹣1,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3,顶点坐标为(1,4),
∴二次函数y=﹣x2+2x+3在x=1时有最大值为4,
∵t﹣1<x<t时,二次函数y=﹣x2+2x+3有最大值为3,
∴当1<t﹣1时,在x=t﹣1时,y=3;当t<1时,在x=t时,y=3,
①当1<t﹣1,即t>2时:
﹣(t﹣1)2+2(t﹣1)+3=3,
解得t=1或3,
∵t>2,
∴t=3,
②当t<1时:
﹣t2+2t+3=3
解得t=0或2,
∵t<1,
∴t=0,
综上所述,t=3或0.
(3)∵将点B(0,4)平移3个单位长度,得到点C,
∴C(3,4),
∵y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣3)(x+1),
∴抛物线经过点(3,0)和(﹣1,0),
若此二次函数的图象与线段BC有两个交点,
则如图所示,抛物线的图象只能位于图中两个虚线的位置之间,
当抛物线经过点B时,为一种临界情况,
将B(0,4)代入,
4=0﹣0﹣3a,
∴a=,
当抛物线的顶点在线段BC上时,为一种临界情况,
此时顶点的纵坐标为4,
∴﹣4a=4,
得a=﹣1,
∴﹣≤a<﹣1.
24.(2022•萧县校级开学)已知A、C、D为⊙O上三点,且AD=CD.
(1)如图1,延长AD至点B,使BD=AD,连接CB.
①求证:△ABC为直角三角形;
②若⊙O的半径为4,AD=5,求BC的值;
(2)如图2,若∠ADC=90°,E为⊙O上的一点,且点D,E位于AC两侧,作△ADE关于AD对称的图形△ADQ,连接QC,求证:QA2+2QD2=QC2.
【解析】(1)①证明:∵AD=CD,BD=AD,
∴DB=DC,
∴DC=DB=AB,
∴△ABC为直角三角形;
②解:连接OA,OD,如图1,
∵AD=CD,
∴=,
∴OD⊥AC,AH=CH,
∵OA=OD=4,
设DH=x,则OH=4﹣x,
∵AH2=OA2﹣OH2=AD2﹣DH2,
∴52﹣x2=42﹣(4﹣x)2,
解得x=.
∴DH=,
∵BC⊥AC,OD⊥AC,
∴OD∥BC,
∴BC=2DH=;
(2)延长QA交⊙O于点F,连接DF,FC,如图2,
∵∠ADC=90°,AD=CD,
∴∠DAC=∠DCA=45°,
∴∠DFA=∠E=∠DCA=45°,∠DFC=∠DAC=45°,
∴∠QFC=∠AFD+∠DFC=90°,
∴QC2=QF2+CF2,
∵△ADE关于AD对称的图形△ADQ,
∴∠DQA=∠E=45°,
∴∠DQA=∠DFA=45°,
∴DQ=DF,
∴∠QDF=180°﹣∠DQA﹣∠QFD=90°,
∴DQ2+DF2=QF2,即QF2=2DQ2,
由∠QDF=∠ADC=90°,得∠QDA=∠CDF,
在△QDA与△FDC中,
,
∴△QDA≌△FDC(AAS),
∴QA=FC,
∴QC2=2QD2+QA2.
25.(2022•和县二模)如图①,四边形ABCD是正方形,∠CBG是该正方形的一个外角.点E是边AB上一点,DE⊥EF,且DE=EF,连接BF.
(1)求证:∠FBG=45°;
(2)如图②,过C作CH⊥DE于点Q,交AD于点H,连接EH,CF.
①求证四边形EFCH为平行四边形;
②如图③,连接DF交BC于点M,若,求的值.
【解析】(1)证明:FH⊥BG于H,
∵∠DEF=90°,
∴∠AED+∠FEH=90°,
又∵∠ADE+∠AED=90°,
∴∠FEH=∠ADE,
又∵∠A=∠EHF,
且DE=EF,
∴△DAE≌△EHF(AAS),
∴AE=HF,AD=EH,
∴AB=AD=EH,
∴EH﹣EB=AB﹣EB,
∴BH=AE,
∴BH=HF.
∴∠FBG=∠BFH=45°;
(2)①证明:∵CH⊥DE,DE⊥EF,
∴CH∥EF;
∴四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD,∠ADC=∠BAD=90°,
∴∠ADE+∠CDE=90°,
∵CH⊥DE,
∴∠DCH+∠CDE=90°,
∴∠DCH=∠ADE,
在△CDH和△DAE中,
,
∴△CDH≌△DAE (ASA),
∴CH=DE,
∵DE=EF,
∴CH=EF,
又∵CH∥EF,
∴四边形EFCH为平行四边形;
②解:如图,延长BA到N,使AN=CM,连接DN、EM,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD=АВ,
∠ABC=∠BCD=∠ADC=∠BAD=∠DAN=90°,
△ADN和△CDM中,
,
∴△ADN≌△CDM(SAS),
∴DN=DM,∠ADN=∠CDM,
∴∠ADN+∠ADM=∠CDM+∠ADM,
∴∠MDN=∠ADC=90,
∵DE⊥EF,DE=EF,
∴∠EDF=45°,
∴∠NDE=90°﹣∠EDF=90°﹣45°=45°,
∴∠NDE=∠MDE=45°,
在△NDЕ△МDE中,
,
∴△NDE≌△MDE(SAS),
∴EN=ЕМ,
∵EN=AN+AE=CM+AE,
∴ЕM=CM+AЕ,
∵=,
设CM=2k,则AH=3k,
由(2)①可知△CDH≌△DAE,DH=AЕ,
∵AD﹣DH=AB﹣AE,
即BE=AH=3k,
设AE=x,则DH=x,
BC=AD=AH+DH=3k+x,
∴ЕМ=2k+x,
ВМ=BC﹣СМ=3k+x﹣2k=x+k,
∵∠ABC=90°,
∴BE2+BM2=EM2,
∴(3k)2+(x+k)2=(2k+x)2,
解得x=3k,
∴AE=DH=3k,CD=AD=3k+3k=6k,
∴EH===3k,
CH===3k,
由①得四边形EFCH为平行四边形,
∴CF=EH=3k,
∴==.
26.(2022•霍邱县一模)如图1,在正方形ABCD中,E为AD边上一点,CO⊥BE交AB于F.EF交CB延长线于G.
(1)当E为AD中点时,求证:BC=2BG;
(2)如图2,当BG=BC时,求证:AE2=AF•AB;
(3)在(2)的条件下,连接OD,求tan∠EOD的值.
【解析】(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,CF⊥BE,
∴∠FCB+∠EBC=∠EBC+∠ABE,
∴∠FCB=∠ABE,
又∵AB=BC,∠A=∠FBC,
∴△AEB≌△BFC(ASA),
∴BF=AE,
∵E为AD中点,
∴AE=AD,
∴F为AB中点,
∴AE=AF,
∴∠AFE=45°,
∴∠G=90°﹣45°=45°,
∴BF=BG=BC,
即BC=2BG;
(2)证明:∵BG=BC,BF⊥CG,
∴FG=FC,
∴∠G=∠FCG,
∵AE∥CG,
∴∠AEF=∠G,
∴∠AEF=∠FCG,
∴△AEF∽△BCF,
∴,
∴AE•BF=AF•BC,
由(1)可知,△AEB≌△BFC,
∴AE=BF,
∵AB=BC,
∴AE2=AF•AB;
(3)解:如图,延长OE、CD交于P点,连接CE,
∵∠PDE=∠POC,
∴△PDE∽△POC,
∴,
又∵∠P=∠P,
∴△POD∽△PCE,
∴∠EOD=∠ECD,
设AE=x,AB=1,则AF=1﹣x,
由(2)可得AE2=AF•AB,
∴x2=(1﹣x)×1,解得x=或x=﹣(舍去),
∴DE=AF=1﹣=,
∴tan∠ECD==,
即tan∠EOD=.
27.(2021秋•和平县期末)某学校计划利用一片空地建一个学生自行车车棚,其中一面靠墙,这堵墙的长度为12米.计划建造车棚的面积为80平方米,已知现有的木板材料可使新建板墙的总长为26米.
(1)为了方便学生出行,学校决定在与墙平行的一面开一个2米宽的门,那么这个车棚的长和宽分别应为多少米?
(2)如图,为了方便学生取车,施工单位决定在车棚内修建几条等宽的小路,使得停放自行车的面积为54平方米,那么小路的宽度是多少米?
【解析】解:(1)设与墙垂直的一面为x米,另一面则为(26﹣2x+2)米
根据题意得:x(28﹣2x)=80
整理得:x2﹣14x+40=0
解得x=4或x=10,
当x=4时,28﹣2x=20>12(舍去)
当x=10时,28﹣2x=8<12
∴长为10米,宽为8米.
(2)设宽为a米,根据题意得:(8﹣2a)(10﹣a)=54,
a2﹣14a+13=0,
解得:a=13>10(舍去),a=1,
答:小路的宽为1米.
28.(2021秋•宣州区校级期末)在正常情况下,一个人在运动时所能承受的每分钟心跳的最高次数S(次/分)与这个人年龄n(岁)满足关系式:S=an+b,其中a、b均为常数.
(1)根据图中提供的信息,求a、b的值;
(2)若一位63岁的人在跑步,医生在途中给他测得10秒心跳为26次,问:他是否有危险?为什么?
【解析】解:(1)根据题意,得
解这个方程组,得
所以,a=﹣,b=174.
(2)当n=63时,S=﹣×63+174=132(次/分).
即63岁的人在运动时所能承受的最高心跳次数为132次/分.
而26×=156(次/分)>132(次/分).
所以,他有危险.
29.(2022•吉安一模)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知四边形OABC是菱形,且B(﹣8,4).若反比例函数y1=
的图象经过菱形对角线AC,OB的交点F,设直线BC的解析式为y2=k2x+b.
(1)求反比例函数解析式;
(2)求直线BC的解析式;
(3)请结合图象直接写出不等式k2x+b﹣>0的解集.
【解析】解:(1)过B作BM⊥OC于M,过F作FN⊥OC于N,则BM∥FN,
∴△OFN∽△OBM,
∴==,
∵B(﹣8,4),
∴OM=8,BM=4,
∵四边形OABC是菱形,
∴BF=OF,
∴=,
∴==,
∴ON=×8=4,FN=×4=2,
∴F(﹣4,2),
∵反比例函数y1=的图象经过点F,
∴2=,
∴k1=﹣8,
∴反比例函数解析式为y1=;
(2)设OC=x,则CM=8﹣x,
∵四边形OABC是菱形,
∴BC=OC=x,
在Rt△BCM中,BM2+CM2=BC2,
∴42+(8﹣x)2=x2,
解得:x=5,
∴C(﹣5,0),
把B(﹣8,4),C(﹣5,0)的坐标代入y2=k2x+b得,
解得:,
∴直线BC的解析式为y2=﹣x﹣;
(3)解方程组,得:,,
∴D(﹣6,),E(1,﹣8),
∴不等式k2x+b﹣>0的解集为x<﹣6或0<x<1.
30.(2021春•黄冈期末)某市A,B两个蔬菜基地得知四川C,D两个灾民安置点分别急需蔬菜240t和260t的消息后,决定调运蔬菜支援灾区,已知A蔬菜基地有蔬菜200t,B蔬菜基地有蔬菜300t,现将这些蔬菜全部调运C,D两个灾民安置点从A地运往C,D两处的费用分别为每吨20元和25元,从B地运往C,D两处的费用分别为每吨15元和18元.设从B地运往C处的蔬菜为x吨.
(1)请填写下表,并求两个蔬菜基地调运蔬菜的运费相等时x的值:
C
D
总计/t
A
(240﹣x)
(x﹣40)
200
B
x
(300﹣x)
300
总计/t
240
260
500
(2)设A,B两个蔬菜基地的总运费为w元,求出w与x之间的函数关系式,并求总运费最小的调运方案;
(3)经过抢修,从B地到C处的路况得到进一步改善,缩短了运输时间,运费每吨减少m元(m>0),其余线路的运费不变,试讨论总运费最小的调动方案.
【解析】解:(1)填表如下:
C
D
总计/t
A
(240﹣x)
(x﹣40)
200
B
x
(300﹣x)
300
总计/t
240
260
500
依题意得:20(240﹣x)+25(x﹣40)=15x+18(300﹣x)
解得:x=200
两个蔬菜基地调运蔬菜的运费相等时x的值为200.
(2)w与x之间的函数关系为:w=20(240﹣x)+25(x﹣40)+15x+18(300﹣x)=2x+9200
由题意得:
∴40≤x≤240
∵在w=2x+9200中,2>0
∴w随x的增大而增大
∴当x=40时,总运费最小
此时调运方案为:
(3)由题意得w=(2﹣m)x+9200
∴0<m<2,(2)中调运方案总费用最小;
m=2时,在40≤x≤240的前提下调运方案的总费用不变;
2<m<15时,x=240总费用最小,其调运方案如下:
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