重庆市第一中学2022-2023学年九年级上学期第一次月考数学试卷(含答案)
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数学试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共计30分)
1.(3分)方程5x2﹣1=4x的二次项系数、一次项系数、常数项分别为( )
A.5,﹣1,4 B.5,﹣1,﹣4 C.5,﹣4,﹣1 D.5,4,﹣1
2.(3分)下列关于x的方程中,为一元二次方程的是( )
A.ax2+bx+c=0 B.x(x+3)=x2﹣1
C.mx﹣x2=0 D.
3.(3分)二次函数y=2(x﹣3)2﹣4的图象与y轴的交点坐标为( )
A.(3,﹣4) B.(﹣3,﹣4) C.(0,﹣4) D.(0,14)
4.(3分)关于二次函数y=2x2+4x﹣1,下列说法正确的是( )
A.图象与y轴的交点坐标为(0,1)
B.图象的对称轴在y轴的右侧
C.当x<0时,y的值随x值的增大而减小
D.y的最小值为﹣3
5.(3分)一元二次方程x2﹣4x﹣1=0配方后可化为( )
A.(x+2)2=3 B.(x+2)2=5 C.(x﹣2)2=3 D.( x﹣2)2=5
6.(3分)某种植基地2017年蔬菜产量为80吨,预计2019年蔬菜产量达到100吨,求蔬菜产量的年平均增长率,设蔬菜产量的年平均增长率为x,则可列方程为( )
A.800(1+2x)=100 B.100(1﹣x)2=80
C.80(1+x)2=100 D.80(1+x2)=100
7.(3分)若关于x的方程x2﹣2x+n=0无实数根,则一次函数y=(n﹣1)x﹣n的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
8.(3分)如图,一次函数y1=mx+n(m≠0)与二次函数y2=ax2+bx+c的图象相交于两点A(﹣1.5,6),B(7,2),请你根据图象写出使y1≥y2成立的x的取值范围是( )
A.﹣1.5≤x≤7 B.﹣1.5≤x<7
C.﹣1.5<x≤7 D.x≤﹣1.5或x≥7
9.(3分)在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.点P是直线AC上方的抛物线上一动点,若点P使△ACP的面积最大,则点P的坐标为( )
A.(﹣,) B.(,﹣) C.(﹣,1) D.(,3)
10.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列结论:
①b2﹣4ac>0;②abc>0;③8a+c>0;④9a+3b+c<0
其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共计18分)
11.(3分)一元二次方程x2﹣2x﹣1=0的根是 .
12.(3分)已知二次函数y=3(x﹣1)2+k的图象上三点A(2,y1),B(3,y2),C(﹣4,y3),则y1、y2、y3的大小关系是 .
13.(3分)已知关于x的一元二次方程(m﹣2)2x2+(2m+1)x+1=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是 .
14.(3分)将抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移3个单位长度后,经过点(﹣2,5),则8a﹣4b﹣11的值是 .
15.(3分)竖直向上抛出小球的高度h(米)与抛出的时间t(秒)满足关系式h=﹣4.9t2+24.5t,从地面相隔1秒竖直向上分别抛出的两个小球,当两个小球在空中处于同一个高度时,这个高度离地面 米.
16.(3分)如图,已知A(1,1),B(3,9)是抛物线y=x2上的两点,在y轴上有一动点P,当△PAB的周长最小时,则此时△PAB的面积为 .
三、解答题(共8小题,17~21每题8分,22~23每题10分,24题12分,共72分)
17.(8分)解方程
(1)x2﹣2x=4
(2)2(x﹣3)=3x(x﹣3)
18.(8分)已知方程x2+kx﹣12=0的一个根为2,求k的值及方程的另外一个根?
19.(8分)已知抛物线y=ax2﹣ax﹣6经过(4,6).
(1)求抛物线对应的函数关系式.
(2)若将此抛物线沿x轴向右平移,平移后的抛物线经过时,求平移的距离.
20.(8分)已知关于x的一元二次方程x2﹣2(a﹣1)x+a2+5=0有两个不相等的实数根x1,x2.
(1)求a的取值范围;
(2)若x12+x22﹣x1x2=22,求a的值.
21.(8分)已知k是常数,抛物线y=x2+(k2+k﹣6)x+3k的对称轴是y轴,并且与x轴有两个交点.
(1)求k的值;
(2)若点P在抛物线y=x2+(k2+k﹣6)x+3k上,且P到y轴的距离是2,求点P的坐标.
22.(10分)某校准备在图书馆后面的场地边建一个矩形自行车棚,一边充分利用图书馆的后墙(墙长m=15米),并利用已有总长27米的铁围栏,且留有1米宽的门.设矩形自行车棚的边AB长x米,面积为S平方米.
(1)用含x的代数式表示长方形的面积S;
(2)若要求车棚的面积为80平方米,求AB长;
(3)若要求车棚的面积为100平方米,能否搭建?(回答能或不能即可)
23.(10分)某公司销售一种商品,成本为每件20元,经过市场调查发现,该商品的日销售量y(件)与销售单价x(元)是一次函数关系,其销售单价、日销售量的三组对应数值如下表:
销售单价x(元)
40
60
80
日销售量y(件)
80
60
40
(1)求y与x的关系式;
(2)若物价部门规定每件商品的利润率不得超过100%,求公司销售该商品获得的最大日利润;
(3)若物价部门规定该商品销售单价不能超过a元,并且由于某种原因,该商品每件成本变成了之前的2倍,在日销售量y(件)与销售单价x(元)保持(1)中函数关系不变的情况下,该商品的日销售最大利润是1500元,求a的值.
24.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣ax2+bx+3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.
(1)求直线AC及抛物线的解析式,并求出D点的坐标;
(2)若P为线段BD上的一个动点,过点P作PM⊥x轴于点M,求四边形PMAC的面积的最大值和此时点P的坐标;
(3)若点P是x轴上一个动点,过P作直线l∥AC交抛物线于点Q,试探究:随着P点的运动,在抛物线上是否存在点Q,使以点A、P、Q、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
重庆市第一中学2022-2023学年九年级上学期第一次月考
数学试卷参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共计30分)
1.(3分)方程5x2﹣1=4x的二次项系数、一次项系数、常数项分别为( )
A.5,﹣1,4 B.5,﹣1,﹣4 C.5,﹣4,﹣1 D.5,4,﹣1
【分析】根据一元二次方程的一般形式:ax2+bx+c=0(a,b,c为常数且a≠0),即可解答.
【解答】解:∵5x2﹣1=4x,
∴5x2﹣4x﹣1=0,
∴方程5x2﹣1=4x的二次项系数、一次项系数、常数项分别为5,﹣4,﹣1,
故选:C.
【点评】本题考查了一元二次方程的一般形式,熟练掌握一元二次方程的一般形式是解题的关键.
2.(3分)下列关于x的方程中,为一元二次方程的是( )
A.ax2+bx+c=0 B.x(x+3)=x2﹣1
C.mx﹣x2=0 D.
【分析】根据判断一个方程是否是一元二次方程应注意抓住5个方面:“化简后”;“一个未知数”;“未知数的最高次数是2”;“二次项的系数不等于0”;“整式方程”进行分析即可.
【解答】解:A、当a≠0时,是一元二次方程,故此选项错误;
B、不是一元二次方程,故此选项错误;
C、是一元二次方程,故此选项正确;
D、不是一元二次方程,故此选项错误;
故选:C.
【点评】此题主要考查了一元二次方程的定义,关键是掌握只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程叫一元二次方程.
3.(3分)二次函数y=2(x﹣3)2﹣4的图象与y轴的交点坐标为( )
A.(3,﹣4) B.(﹣3,﹣4) C.(0,﹣4) D.(0,14)
【分析】根据题目中的函数解析式,令x=0,求出相应的y的值,即可解答本题.
【解答】解:∵y=2(x﹣3)2﹣4,
∴当x=0时,y=14,
即二次函数y=2(x﹣3)2﹣4的图象与y轴的交点坐标为(0,14),
故选:D.
【点评】本题考查二次函数图象上点的坐标特征,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,知道抛物线与y轴的交点,横坐标为0.
4.(3分)关于二次函数y=2x2+4x﹣1,下列说法正确的是( )
A.图象与y轴的交点坐标为(0,1)
B.图象的对称轴在y轴的右侧
C.当x<0时,y的值随x值的增大而减小
D.y的最小值为﹣3
【分析】根据题目中的函数解析式可以判断各个选项中的结论是否成立,从而可以解答本题.
【解答】解:∵y=2x2+4x﹣1=2(x+1)2﹣3,
∴当x=0时,y=﹣1,故选项A错误,
该函数的对称轴是直线x=﹣1,故选项B错误,
当x<﹣1时,y随x的增大而减小,故选项C错误,
当x=﹣1时,y取得最小值,此时y=﹣3,故选项D正确,
故选:D.
【点评】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
5.(3分)一元二次方程x2﹣4x﹣1=0配方后可化为( )
A.(x+2)2=3 B.(x+2)2=5 C.(x﹣2)2=3 D.( x﹣2)2=5
【分析】移项,配方,即可得出选项.
【解答】解:x2﹣4x﹣1=0,
x2﹣4x=1,
x2﹣4x+4=1+4,
(x﹣2)2=5,
故选:D.
【点评】本题考查了解一元二次方程的应用,能正确配方是解此题的关键.
6.(3分)某种植基地2017年蔬菜产量为80吨,预计2019年蔬菜产量达到100吨,求蔬菜产量的年平均增长率,设蔬菜产量的年平均增长率为x,则可列方程为( )
A.800(1+2x)=100 B.100(1﹣x)2=80
C.80(1+x)2=100 D.80(1+x2)=100
【分析】利用增长后的量=增长前的量×(1+增长率),设平均每次增长的百分率为x,根据“从80吨增加到100吨”,即可得出方程.
【解答】解:由题意知,蔬菜产量的年平均增长率为x,
根据2017年蔬菜产量为80吨,则2018年蔬菜产量为80(1+x)吨,2019年蔬菜产量为80(1+x)(1+x)吨,预计2019年蔬菜产量达到100吨,
即:80(1+x)(1+x)=100或80(1+x)2=100.
故选:C.
【点评】此题考查了一元二次方程的应用(增长率问题).解题的关键在于理清题目的含义,找到2017年和2018年的产量的代数式,根据条件找准等量关系式,列出方程.
7.(3分)若关于x的方程x2﹣2x+n=0无实数根,则一次函数y=(n﹣1)x﹣n的图象不经过( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【分析】先根据关于x的方程x2﹣2x+n=0无实数根求出n的取值范围,再判断出一次函数y=(n﹣1)x﹣n的图象经过的象限即可.
【解答】解:∵关于x的方程x2﹣2x+n=0无实数根,
∴Δ=4﹣4n<0,解得n>1,
∴n﹣1>0,﹣n<0,
∴一次函数y=(n﹣1)x﹣n的图象经过一、三、四象限,不经过第二象限.
故选:B.
【点评】本题考查的是一次函数的图象与系数的关系,熟知一次函数y=kx+b(k≠0)的图象当k>0,b<0时在一、三、四象限是解答此题的关键.
8.(3分)如图,一次函数y1=mx+n(m≠0)与二次函数y2=ax2+bx+c的图象相交于两点A(﹣1.5,6),B(7,2),请你根据图象写出使y1≥y2成立的x的取值范围是( )
A.﹣1.5≤x≤7 B.﹣1.5≤x<7
C.﹣1.5<x≤7 D.x≤﹣1.5或x≥7
【分析】通过图象及点A,B坐标求解.
【解答】解:∵抛物线与直线交点为A(﹣1.5,6),B(7,2),抛物线开口向上,
∴﹣1.5≤x≤7时,y1≥y2,
故选:A.
【点评】本题考查二次函数与不等式的关系,解题关键是掌握二次函数与方程及不等式的关系,结合图象求解.
9.(3分)在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.点P是直线AC上方的抛物线上一动点,若点P使△ACP的面积最大,则点P的坐标为( )
A.(﹣,) B.(,﹣) C.(﹣,1) D.(,3)
【分析】将A(﹣3,0),B(1,0)两点坐标代入y=ax2+bx+2,得出关于a,b的二元一次方程组.要使△ACP的面积最大,则△ACP的AC边上的高最大.
【解答】解:∵二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,
∴,
解得,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2﹣x+2;
令x=0,则y=2,
∴点C(0,2).
设直线AC的解析式为y=kx+m(k≠0),
则,
解得,
∴直线AC的解析式为y=x+2,
由三角形的面积可知,平行于AC的直线与二次函数图象只有一个交点时,△ACP的面积最大,
此时设过点P的直线为y=x+n,
联立,
消掉y得,﹣x2﹣x+2=x+n,
整理得,2x2+6x﹣6+3n=0,
Δ=62﹣4×2×(﹣6+3n)=0,
解得n=,
此时x1=x2=﹣=﹣,
y=×(﹣)+=,
∴点P(﹣,)时,△ACP的面积最大.
故选:A.
【点评】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,一次函数的性质,平行四边形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握待定系数法,学会构建方程组,把问题转化为二次方程,利用判别式解决问题.
10.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列结论:
①b2﹣4ac>0;②abc>0;③8a+c>0;④9a+3b+c<0
其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【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,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【解答】解:①由图知:抛物线与x轴有两个不同的交点,则Δ=b2﹣4ac>0,故①正确;
②抛物线开口向上,得:a>0;
抛物线的对称轴为x=﹣=1,b=﹣2a,故b<0;
抛物线交y轴于负半轴,得:c<0;
所以abc>0;
故②正确;
③根据②可将抛物线的解析式化为:y=ax2﹣2ax+c(a≠0);
由函数的图象知:当x=﹣2时,y>0;即4a﹣(﹣4a)+c=8a+c>0,故③正确;
④根据抛物线的对称轴方程可知:(﹣1,0)关于对称轴的对称点是(3,0);
当x=﹣1时,y<0,所以当x=3时,也有y<0,即9a+3b+c<0;故④正确;
所以这四个结论都正确.
故选:D.
【点评】主要考查图象与二次函数系数之间的关系,会利用对称轴的范围求2a与b的关系,以及二次函数与方程之间的转换,根的判别式的熟练运用.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共计18分)
11.(3分)一元二次方程x2﹣2x﹣1=0的根是 1± .
【分析】先将方程两边加2,再根据完全平方公式,将方程左边转化为完全平方的形式,再利用数的开方直接求解.
【解答】解:两边同时加1,得,x2﹣2x+1=2,
整理得,(x﹣1)2=2,
开方得x﹣1=±,
即x1=1﹣,x2=1+.
【点评】本题先将方程转化为完全平方的形式,再开方.要注意
(1)用直接开方法求一元二次方程的解的类型有:x2=a(a≥0);ax2=b(a,b同号且a≠0);(x+a)2=b(b≥0);a(x+b)2=c(a,c同号且a≠0).法则:要把方程化为“左平方,右常数,先把系数化为1,再开平方取正负,分开求得方程解”;
(2)运用整体思想,会把被开方数看成整体;
(3)用直接开方法求一元二次方程的解,要仔细观察方程的特点.
12.(3分)已知二次函数y=3(x﹣1)2+k的图象上三点A(2,y1),B(3,y2),C(﹣4,y3),则y1、y2、y3的大小关系是 y1<y2<y3 .
【分析】根据二次函数的解析式得出图象的开口向上,对称轴是直线x=1,根据x>1时,y随x的增大而增大,即可得出答案.
【解答】解:∵y=3(x﹣1)2+k,
∴图象的开口向上,对称轴是直线x=1,
A(﹣4,y3)关于直线x=1的对称点是(6,y3),
∵2<3<6,
∴y1<y2<y3,
故答案为y1<y2<y3.
【点评】本题主要考查对二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的性质等知识点的理解和掌握,能熟练地运用二次函数的性质进行推理是解此题的关键.
13.(3分)已知关于x的一元二次方程(m﹣2)2x2+(2m+1)x+1=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是 m>且m≠2 .
【分析】本题是根的判别式的应用,因为关于x的一元二次方程(m﹣2)2x2+(2m+1)x+1=0有两个不相等的实数根,所以Δ=b2﹣4ac>0,从而可以列出关于m的不等式,求解即可,还要考虑二次项的系数不能为0.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程(m﹣2)2x2+(2m+1)x+1=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=b2﹣4ac>0,
即(2m+1)2﹣4×(m﹣2)2×1>0,
解这个不等式得,m>,
又∵二次项系数是(m﹣2)2≠0,
∴m≠2
故M得取值范围是m>且m≠2.
故答案为:m>且m≠2.
【点评】1、一元二次方程根的情况与判别式△的关系:
(1)Δ>0⇔方程有两个不相等的实数根;
(2)Δ=0⇔方程有两个相等的实数根;
(3)Δ<0⇔方程没有实数根.
2、二次项的系数不为0是学生常常忘记考虑的,是易错点.
14.(3分)将抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移3个单位长度后,经过点(﹣2,5),则8a﹣4b﹣11的值是 ﹣5 .
【分析】根据二次函数的平移得出平移后的表达式,再将点(﹣2,5)代入,得到4a﹣2b=3,最后将8a﹣4b﹣11变形求值即可.
【解答】解:将抛物线y=ax2+bx﹣1向上平移3个单位长度后,
表达式为:y=ax2+bx+2,
∵经过点(﹣2,5),代入得:4a﹣2b=3,
则8a﹣4b﹣11=2(4a﹣2b)﹣11=2×3﹣11=﹣5,
故答案为:﹣5.
【点评】本题考查了二次函数的平移,代数式求值,解题的关键是得出平移后的表达式.
15.(3分)竖直向上抛出小球的高度h(米)与抛出的时间t(秒)满足关系式h=﹣4.9t2+24.5t,从地面相隔1秒竖直向上分别抛出的两个小球,当两个小球在空中处于同一个高度时,这个高度离地面 29.4 米.
【分析】根据题意求得该函数的对称轴是直线t=﹣=2.5,把t=3代入h=﹣4.9t2+24.5t即可得到结论.
【解答】解:∵h=﹣4.9t2+24.5t,
∴该函数的对称轴是直线t=﹣=2.5,
∵抛出小球1秒钟后再抛出同样的第二个小球,两个小球在空中的高度相同,
∴第二个小球抛出2.5+0.5=3秒时,两个小球在空中的高度相同,
把t=3代入h=﹣4.9t2+24.5t得,h=﹣4.9×32+24.5×3=29.4,
∴这个高度离地面为29.4米,
故答案为:29.4.
【点评】本题考查二次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
16.(3分)如图,已知A(1,1),B(3,9)是抛物线y=x2上的两点,在y轴上有一动点P,当△PAB的周长最小时,则此时△PAB的面积为 6 .
【分析】根据抛物线y=x2的性质,作出B的对称点B′,连接AB′交y轴于P,P即为所求.
【解答】解:如图,作出B的对称点B′,连接AB′交y轴于P,
则P就是使△PAB的周长最小时.
因为∠BAC的平分线交BC于点D,
∵B、B′关于y轴对称,
∴PB=PB′,
∴PA+PB=PA+PB′=AB′,
∴此时△PAB的周长最小,
∵B(3,9),
∴B′(﹣3,9),
∵A(1,1),
设直线AB′的直线方程为y=kx+b,
∴,解得,
∴直线AB′的解析式为y=﹣2x+3,
∴P点的坐标为(0,3).
∴S△PAB=S△B′BA﹣S△B′BP=×6×(9﹣1)﹣=6,
故答案为:6.
【点评】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,二次函数图象上的点的坐标特征以及待定系数法求解析式,作出B的对称点是本题的关键.
三、解答题(共8小题,17~21每题8分,22~23每题10分,24题12分,共72分)
17.(8分)解方程
(1)x2﹣2x=4
(2)2(x﹣3)=3x(x﹣3)
【分析】(1)利用配方法解方程;
(2)先移项得到2(x﹣3)﹣3x(x﹣3)=0,然后利用因式分解法解方程.
【解答】解:(1)x2﹣2x+1=5,
(x﹣1)2=5,
x﹣1=±,
所以x1=1+,x2=1﹣;
(2)2(x﹣3)﹣3x(x﹣3)=0,
(x﹣3)(2﹣3x)=0,
x﹣3=0或2﹣3x=0,
所以x1=3,x2=.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣因式分解法:因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,这种方法简便易用,是解一元二次方程最常用的方法.也考查了配方法解一元二次方程.
18.(8分)已知方程x2+kx﹣12=0的一个根为2,求k的值及方程的另外一个根?
【分析】由一元二次方程的解的定义,将x=2代入已知方程,列出关于k的新方程,通过解新方程即可求得k的值;利用根与系数的关系即可求得原方程的另一根.
【解答】解:∵方程x2+kx﹣12=0的一个根为2,
∴x=2满足方程x2+kx﹣12=0,
∴4+2k﹣12=0,
解得,k=4.
设方程的另一根为x,则2x=﹣12,
解得,x=﹣6;
即k的值是4,方程的另一根是﹣6.
【点评】本题主要考查了方程的解的定义和根与系数的关系.方程的根即方程的解,就是能使方程左右两边相等的未知数的值.
19.(8分)已知抛物线y=ax2﹣ax﹣6经过(4,6).
(1)求抛物线对应的函数关系式.
(2)若将此抛物线沿x轴向右平移,平移后的抛物线经过时,求平移的距离.
【分析】(1)利用待定系数法确定函数关系式;
(2)设平移距离为h,根据“左加右减”平移规律写出平移后的解析式,然后代入求值.
【解答】解:(1)把(4,6)代入y=ax2﹣ax﹣6,得16a﹣4a﹣6=6,
解得a=1.
故该抛物线解析式是:y=x2﹣x﹣6;
(2)设平移距离为h(h>0),
由抛物线y=x2﹣x﹣6=(x﹣)2﹣沿x轴向右平移h个单位后得到抛物线y=(x﹣﹣h)2﹣.
将代入,得(﹣﹣h)2﹣=4.
解得h=.
即平移的距离是.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换,二次函数图象上点的坐标特征以及待定系数法确定函数关系式,难度不大.
20.(8分)已知关于x的一元二次方程x2﹣2(a﹣1)x+a2+5=0有两个不相等的实数根x1,x2.
(1)求a的取值范围;
(2)若x12+x22﹣x1x2=22,求a的值.
【分析】(1)利用根的判别式的意义得到Δ=4(a﹣1)2﹣4(a2+5)>0,然后解不等式即可;
(2)利用根与系数的关系得到x1+x2=2(a﹣1),x1x2=a2+5,再利用x12+x22﹣x1x2=22得到4(a﹣1)2﹣3(a2+5)=22,然后解关于a的方程,最后利用a的取值范围确定a的值.
【解答】解:(1)根据题意得Δ=4(a﹣1)2﹣4(a2+5)>0,
解得a<﹣2,
即a的取值范围为a<﹣2;
(2)根据根与系数的关系得x1+x2=2(a﹣1),x1x2=a2+5,
∵x12+x22﹣x1x2=22,
∴(x1+x2)2﹣3x1x2=22,
∴4(a﹣1)2﹣3(a2+5)=22,
整理得a2﹣8a﹣33=0,
解得a1=11,a2=﹣3,
∵a<﹣2,
∴a的值为﹣3.
【点评】本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根,则x1+x2=﹣,x1x2=.也考查了根的判别式.
21.(8分)已知k是常数,抛物线y=x2+(k2+k﹣6)x+3k的对称轴是y轴,并且与x轴有两个交点.
(1)求k的值;
(2)若点P在抛物线y=x2+(k2+k﹣6)x+3k上,且P到y轴的距离是2,求点P的坐标.
【分析】(1)根据抛物线的对称轴为y轴,则b=0,可求出k的值,再根据抛物线与x轴有两个交点,进而确定k的值和抛物线的关系式;
(2)由于对称轴为y轴,点P到y轴的距离为2,可以转化为点P的横坐标为2或﹣2,求相应的y的值,确定点P的坐标.
【解答】解:(1)∵抛物线y=x2+(k2+k﹣6)x+3k的对称轴是y轴,
∴k2+k﹣6=0,解得k1=﹣3,k2=2;
又∵抛物线y=x2+(k2+k﹣6)x+3k与x轴有两个交点.
即抛物线y=x2+3k与x轴有两个交点.
∴b2﹣4ac>0,
即﹣12k>0,
也就是k<0,
又k1=﹣3,k2=2,
∴k=﹣3.
此时抛物线的关系式为y=x2﹣9,
因此k的值为﹣3.
(2)∵点P在抛物线y=x2﹣9上,且P到y轴的距离是2,
∴点P的横坐标为2或﹣2,
当x=2时,y=﹣5
当x=﹣2时,y=﹣5.
∴P(2,﹣5)或P(﹣2,﹣5)
因此点P的坐标为:P(2,﹣5)或P(﹣2,﹣5).
【点评】主要考查二次函数的图象和性质,以及二次函数图象上点的坐标特征,善于将线段的长转化为坐标,或将坐标转化为线段的长.
22.(10分)某校准备在图书馆后面的场地边建一个矩形自行车棚,一边充分利用图书馆的后墙(墙长m=15米),并利用已有总长27米的铁围栏,且留有1米宽的门.设矩形自行车棚的边AB长x米,面积为S平方米.
(1)用含x的代数式表示长方形的面积S;
(2)若要求车棚的面积为80平方米,求AB长;
(3)若要求车棚的面积为100平方米,能否搭建?(回答能或不能即可)
【分析】(1)根据题意表示出BC的长,再利用矩形面积得出答案;
(2)利用(1)中所求,结合S=80进而得出答案;
(3)利用(1)中所求,结合S=100,再由根的判别式得出答案.
【解答】解:(1)由题意可得:AB=xm,则BC=(28﹣2x)m,
故S=x(28﹣2x)=﹣2x2+28x;
(2)由(1)得:
80=﹣2x2+28x,
整理得:x2﹣14x+40=0,
解得:x1=4,x2=10,
∵当AB=4时,BC=28﹣2x=20(m),
∴此时不合题意,故AB=10m;
(3)当100=﹣2x2+28x,
整理得:x2﹣14x+50=0,
∵Δ=b2﹣4ac=196﹣250=﹣54<0,
∴此方程无实数根,
∴不能搭建面积为100平方米的车棚.
【点评】本题考查的是一元二次方程的应用,理解题意,正确的列方程,牢记长方形的面积求解:长×宽,一元二次方程的求解是本题的关键与重点.
23.(10分)某公司销售一种商品,成本为每件20元,经过市场调查发现,该商品的日销售量y(件)与销售单价x(元)是一次函数关系,其销售单价、日销售量的三组对应数值如下表:
销售单价x(元)
40
60
80
日销售量y(件)
80
60
40
(1)求y与x的关系式;
(2)若物价部门规定每件商品的利润率不得超过100%,求公司销售该商品获得的最大日利润;
(3)若物价部门规定该商品销售单价不能超过a元,并且由于某种原因,该商品每件成本变成了之前的2倍,在日销售量y(件)与销售单价x(元)保持(1)中函数关系不变的情况下,该商品的日销售最大利润是1500元,求a的值.
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)公司销售该商品获得的最大日利润为w元,则w=(x﹣20)y=(x﹣20)(﹣x+120)=﹣(x﹣70)2+2500,进而求解;
(3)由题意得:w=(x﹣20×2)(﹣x+120)=﹣x2+160x﹣4800=﹣(x﹣80)2+1600,当w最大=1500时,﹣(x﹣80)2+1600=1500,解得x1=70,x2=90,而40≤x≤a,进而求解.
【解答】解:(1)设函数的表达式为y=kx+b,
将(40,80)、(60,60)代入上式得:,解得,
故y与x的关系式为y=﹣x+120;
(2)公司销售该商品获得的最大日利润为w元,
则w=(x﹣20)y=(x﹣20)(﹣x+120)=﹣(x﹣70)2+2500,
∵x﹣20≥0,﹣x+120≥0,x﹣20≤20×100%,
∴20≤x≤40,
∵﹣1<0,
故抛物线开口向下,
故当x<70时,w随x的增大而增大,
∴当x=40(元)时,w的最大值为1600(元),
故公司销售该商品获得的最大日利润为1600元;
(3)当w最大=1500时,﹣(x﹣80)2+1600=1500,
解得x1=70,x2=90,
∵x﹣2×20≥0,
∴x≥40,
又∵x≤a,
∴40≤x≤a.
∴有两种情况,
①a<80时,即40≤x≤a,
在对称轴左侧,w随x的增大而增大,
∴当x=a=70时,w最大=1500,
②a≥80时,即40≤x≤a,
在40≤x≤a范围内w最大=1600≠1500,
∴这种情况不成立,
∴a=70.
【点评】该题考查的是有关函数的问题,涉及到的知识点有一次函数解析式的求解,二次函数的应用,在解题的过程中,注意正确找出等量关系是解题的关键,属于基础题目.
24.(12分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣ax2+bx+3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.
(1)求直线AC及抛物线的解析式,并求出D点的坐标;
(2)若P为线段BD上的一个动点,过点P作PM⊥x轴于点M,求四边形PMAC的面积的最大值和此时点P的坐标;
(3)若点P是x轴上一个动点,过P作直线l∥AC交抛物线于点Q,试探究:随着P点的运动,在抛物线上是否存在点Q,使以点A、P、Q、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据抛物线的解析式可以得到点C的坐标,然后根据点A的坐标,即可得到直线AC的解析式,然后将点A和点B的坐标代入抛物线解析式,即可得到抛物线的解析式,然后将抛物线解析式化为顶点式,即可得到点D的坐标;
(2)先求出直线BD的解析式,然后根据P为线段BD上的一个动点,可以设出点P的坐标,然后即可得到四边形AMPC的面积,再根据二次函数的性质,即可得到四边形PMAC的面积的最大值和此时点P的坐标;
(3)根据题意,可以画出相应的图形,然后利用分类讨论的方法,可以求得点Q的坐标.
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣ax2+bx+3与y轴交于点C,
∴点C(0,3),
设直线AC的解析式为y=k1x+b1(k1≠0),
∵点A(﹣1,0),点C(0,3),
∴,得,
∴直线AC的解析式为y=3x+3,
∵抛物线y=﹣ax2+bx+3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,
∴,得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴顶点D的坐标为(1,4);
(2)设直线BD的解析式为y=kx+b,
∵点B(3,0),点D(1,4),
∴,得,
∴直线BD的解析式为y=﹣2x+6,
∵P为线段BD上的一个动点,
∴设点P的坐标为(p,﹣2p+6),
∵OA=1,OC=3,OM=p,PM=﹣2p+6,
∴S四边形PMAC
=S△OAC+S梯形OMPC
=+
=﹣p2+p+
=﹣(p﹣)2+,
∵1<p<3,
∴当p=时,四边形PMAC的面积取得最大值为,此时点P的坐标为(,);
(3)∵直线l∥AC,以点A、P、Q、C为顶点的四边形是平行四边形,
∴PQ∥AC且PQ=AC,
∵A(﹣1,0),C(0,3),
∴设点P的坐标为(x,0),
当点Q在x轴上方时,则点Q的坐标为(x+1,3),
此时,﹣(x+1)2+2(x+1)+3=3,
解得,x1=﹣1(舍去),x2=1,
∴点Q的坐标为(2,3);
当点Q在x轴下方时,则点Q的坐标为(x﹣1,﹣3),
此时,﹣(x﹣1)2+2(x﹣1)+3=﹣3,
整理得,x2﹣4x﹣3=0,
解得x1=2+,x2=2﹣,
∴点Q的坐标为(1+,﹣3)或(1﹣,﹣3),
综上所述,点Q的坐标为(2,3)或(1+,﹣3)或(1﹣,﹣3).
【点评】本题是一道二次函数综合题,主要考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、一次函数的性质、平行四边形的性质,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用二次函数的性质和数形结合的思想解答.
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