天津市红桥区2022-2023学年九年级上学期期中考试数学试卷 (含答案)
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这是一份天津市红桥区2022-2023学年九年级上学期期中考试数学试卷 (含答案),共21页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
天津市红桥区2022-2023学年九年级上学期期中考试数学试卷
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(3分)下列方程中,是一元二次方程的是( )
A.4x+2=25﹣5x B.x2+2x﹣1=0 C. D.
2.(3分)将一元二次方程3x2﹣8x=10化成一般形式后,其中的二次项系数、一次项系数和常数项分别是( )
A.﹣3,8,﹣10 B.3,﹣8,10 C.﹣3,﹣8,10 D.3,﹣8,﹣10
3.(3分)一元二次方程x2+6x+4=0可以转化为两个一元一次方程,若其中一个一元一次方程为,则另一个一元一次方程为( )
A. B.x+3=5 C. D.x+3=﹣5
4.(3分)用配方法解方程x2﹣10x+9=0时,配方所得的方程为( )
A.(x﹣5)2=16 B.(x﹣5)2=﹣16
C.(x+5)2=16 D.(x﹣10)2=﹣16
5.(3分)一元二次方程5x2﹣3x=x+1的实数根的情况是( )
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.无法判断
6.(3分)已知关于x的一元二次方程x2+px+q=0的两根分别为x1=﹣2,x2=3,则原方程可化为( )
A.(x﹣2)(x﹣3)=0 B.(x+2)(x+3)=0
C.(x﹣2)(x+3)=0 D.(x+2)(x﹣3)=0
7.(3分)方程x2+x=5x+6的两个实数根的和与积分别是( )
A.﹣5,6 B.﹣4,6 C.4,﹣6 D.﹣1,6
8.(3分)若点A(﹣1,y1),B(0,y2),C(1,y3)都在二次函数y=2x2+x﹣1的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y2<y1<y3 B.y1<y2<y3 C.y3<y1<y2 D.y3<y2<y1
9.(3分)已知二次函数y=x2﹣5x+m(m为常数)的图象与x轴的一个交点为(1,0),则关于x的一元二次方程x2﹣5x+m=0的两个实数根是( )
A.x1=1,x2=﹣1 B.x1=1,x2=4 C.x1=1,x2=0 D.x1=1,x2=5
10.(3分)如图,将直角三角板ABC绕顶点A顺时针旋转到△AB'C,点B'恰好落在CA的延长线上,∠B=30°,∠C=90°,则∠BAC′为( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
11.(3分)学校连续三年组织学生参加义务植树,第一年共植树400棵,第三年共植树625棵.设该校植树棵数的年平均增长率为x,根据题意,下列方程正确的是( )
A.625(1﹣x)2=400 B.400(1+x)2=625
C.625x2=400 D.400x2=625
12.(3分)已知抛物线y=ax2+bx+c经过点(1,0)和点(0,﹣3),且对称轴在y轴的左侧,有下列结论:①a>0;②a+b=3;③抛物线经过点(﹣1,0);④关于x的一元二次方程ax2+bx+c=﹣1有两个不相等的实数根.其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
13.(3分)抛物线y=2(x+3)2+5的顶点坐标为 .
14.(3分)二次函数y=x2﹣4x的最小值为 .
15.(3分)若关于x的一元二次方程x2﹣2x+m=0有两个不相等的实数根,则m的值可以是 .(写出一个即可)
16.(3分)如图,以一定的速度将小球沿与地面成一定角度的方向击出时,小球的飞行路线是一条抛物线.若不考虑空气阻力,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系:h=﹣5t2+20t,则当小球飞行高度达到最高时,飞行时间t= s.
17.(3分)设x1,x2是方程x2﹣2x﹣5=0的两个实数根,则的值为 .
18.(3分)如图,△A'B'C'是由△ABC绕点O逆时针旋转得到的,请用无刻度直尺和圆规,在如图所示的矩形区域中作出点O,并简要说明点O的位置是如何找到的(保留作图痕迹) .
三、解答题(本大题共7小题,共66分.解答应写出文字说明、演算步骤或推理过程)
19.解下列关于x的方程.
(1)(2x+1)2﹣9=0;
(2)x2﹣5x+2=0.
20.在平面直角坐标系中,△ABC各顶点的坐标分别为A(﹣2,﹣4),B(0,﹣4),C(1,﹣1).
(1)请在图中画出△ABC绕点O逆时针旋转90°后的图形△A'B'C',并写出△A'B'C'各顶点的坐标;
(2)请在图中画出△ABC绕点O顺时针旋转180°后的图形.
21.已知关于x的一元二次方程2x2﹣5x﹣m=0(m为常数).
(1)若x=2是该方程的一个实数根,求m的值;
(2)当m=3时,求该方程的实数根;
(3)若该方程有两个不相等的实数根,求m的取值范围.
22.已知二次函数y=﹣x2+2x+1的图象为抛物线C.
(1)写出抛物线C的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(2)当0≤x≤3时,求该二次函数的函数值y的取值范围;
(3)将抛物线C先向左平移2个单位长度、再向上平移1个单位长度后,所得抛物线为C'.请直接写出抛物线C'的函数解析式.
23.为落实国家《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》,某校准备在校园里利用围墙(墙长12m)和21m长的篱笆墙,围成Ⅰ、Ⅱ两块矩形劳动实践基地.某数学兴趣小组设计了两种方案(除围墙外,实线部分为篱笆墙,且不浪费篱笆墙),请根据设计方案回答下列问题:
(1)方案一:如图①,全部利用围墙的长度,但要在Ⅰ区中留一个宽度AE=1m的水池,且需保证总种植面积为32m2,试分别确定CG、DG的长;
(2)方案二:如图②,使围成的两块矩形总种植面积最大,请问BC应设计为多长?此时最大面积为多少?
24.在△ABC中,AB=AC,若M是BC边上任意一点,将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,点M的对应点为点N,连接MN.
(1)如图①,当∠B=50°时,求∠MAN的大小;
(2)如图②,当AB∥NC时,求∠B的大小;
(3)如图③,求证:∠AMN=∠ACN.
25.如图,已知抛物线过点O(0,0),A(5,5),其对称轴为x=2.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点B是抛物线对称轴上的一点,且点B在第一象限.
①当△OAB的面积为15时,求点B的坐标;
②P是抛物线上的动点,当PA﹣PB取得最大值时,求点P的坐标.
天津市红桥区2022-2023学年九年级上学期期中考试数学试卷参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(3分)下列方程中,是一元二次方程的是( )
A.4x+2=25﹣5x B.x2+2x﹣1=0 C. D.
【分析】根据一元二次方程的定义,直接判断即可.
【解答】解:A、该方程是一元一次方程,故此选项不符合题意;
B、该方程为一元二次方程,故此选项不符合题意;
C、该方程是二元一次方程,故此选项不符合题意;
D、分母中含有未知数,为分式方程,故此选项不符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查了一元二次方程.解题的关键是熟练掌握一元二次方程的定义.一元二次方程的定义: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.
2.(3分)将一元二次方程3x2﹣8x=10化成一般形式后,其中的二次项系数、一次项系数和常数项分别是( )
A.﹣3,8,﹣10 B.3,﹣8,10 C.﹣3,﹣8,10 D.3,﹣8,﹣10
【分析】根据一元二次方程的一般形式进行解答即可.
【解答】解:将一元二次方程3x2﹣8x=10化为一般形式为3x2﹣8x﹣10=0,
故二次项系数、一次项系数、常数项分别是3,﹣8,﹣10.
故选:D.
【点评】此题主要考查了一元二次方程的一般形式,关键是掌握一元二次方程的一般形式为ax2+bx+c=0(a≠0).
3.(3分)一元二次方程x2+6x+4=0可以转化为两个一元一次方程,若其中一个一元一次方程为,则另一个一元一次方程为( )
A. B.x+3=5 C. D.x+3=﹣5
【分析】利用解一元二次方程﹣配方法,进行计算即可解答.
【解答】解:x2+6x+4=0,
x2+6x=﹣4,
x2+6x+9=﹣4+9,
(x+3)2=5,
x+3=±,
x+3=或x+3=﹣,
故选:C.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣配方法,熟练掌握解一元二次方程﹣配方法是解题的关键.
4.(3分)用配方法解方程x2﹣10x+9=0时,配方所得的方程为( )
A.(x﹣5)2=16 B.(x﹣5)2=﹣16
C.(x+5)2=16 D.(x﹣10)2=﹣16
【分析】利用解一元二次方程﹣配方法,进行计算即可解答.
【解答】解:x2﹣10x+9=0,
x2﹣10x=﹣9,
x2﹣10x+25=﹣9+25,
(x﹣5)2=16,
故选:A.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣配方法,熟练掌握解一元二次方程﹣配方法是解题的关键.
5.(3分)一元二次方程5x2﹣3x=x+1的实数根的情况是( )
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.无法判断
【分析】将原方程转化为一般形式,根据方程的系数结合根的判别式Δ=b2﹣4ac,可得出Δ=36>0,进而可得出原方程有两个不相等的实数根.
【解答】解:将原方程化成一般形式5x2﹣4x﹣1=0,
∵Δ=b2﹣4ac=(﹣4)2﹣4×5×(﹣1)=36>0,
∴原方程有两个不相等的实数根.
故选:A.
【点评】本题考查了根的判别式,牢记“当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根”是解题的关键.
6.(3分)已知关于x的一元二次方程x2+px+q=0的两根分别为x1=﹣2,x2=3,则原方程可化为( )
A.(x﹣2)(x﹣3)=0 B.(x+2)(x+3)=0
C.(x﹣2)(x+3)=0 D.(x+2)(x﹣3)=0
【分析】根据根与系数的关系,直接代入计算即可.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程x2+px+q=0的两根分别为x1=﹣2,x2=3,
∴﹣2+3=﹣p,﹣2×3=q,
∴p=﹣1,q=﹣6,
∴原方程可化为(x+2)(x﹣3)=0.
故选:D.
【点评】本题考查了根与系数的关系,解题的关键是熟练掌握根与系数的字母表达式,并会代入计算.
7.(3分)方程x2+x=5x+6的两个实数根的和与积分别是( )
A.﹣5,6 B.﹣4,6 C.4,﹣6 D.﹣1,6
【分析】利用根与系数的关系求解即可.
【解答】解:方程x2+x=5x+6整理得:x2﹣4x﹣6=0
设x1,x2是一元二次方程x2﹣4x﹣6=0的两根,
则x1+x2=4,x1•x2=﹣6.
故选:C.
【点评】本题主要考查了根与系数的关系,x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=﹣,x1•x2=.
8.(3分)若点A(﹣1,y1),B(0,y2),C(1,y3)都在二次函数y=2x2+x﹣1的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y2<y1<y3 B.y1<y2<y3 C.y3<y1<y2 D.y3<y2<y1
【分析】先求得抛物线开口方向和对称轴.再根据图象上的点距离对称轴的远近来判断纵坐标的大小.
【解答】解:∵二次函数y=2x2+x﹣1,
∴该二次函数的抛物线开口向上,且对称轴为:x=﹣=﹣.
∵点A(﹣1,y1),B(0,y2),C(1,y3)都在二次函数y=2x2+x﹣1的图象上,且三点离对称轴的距离按由远到近为:C、A、B,
∴y2<y1<y3,
故选:A.
【点评】此题主要考查二次函数图象上点的坐标特征,主要利用了二次函数的增减性.
9.(3分)已知二次函数y=x2﹣5x+m(m为常数)的图象与x轴的一个交点为(1,0),则关于x的一元二次方程x2﹣5x+m=0的两个实数根是( )
A.x1=1,x2=﹣1 B.x1=1,x2=4 C.x1=1,x2=0 D.x1=1,x2=5
【分析】关于x的一元二次方程x2﹣5x+m=0的两实数根,就是二次函数y=x2﹣5x+m(m为常数)的图象与x轴的两个交点的横坐标,根据一个交点的坐标和二次函数的对称轴,即可求出二次函数的图象与x轴的另一个交点的坐标.
【解答】解:∵二次函数的解析式是y=x2﹣5x+m(m为常数),
∴该抛物线的对称轴是:x=,
又∵二次函数y=x2﹣5x+m(m为常数)的图象与x轴的一个交点为(1,0),
∴根据抛物线的对称性可知,该抛物线与x轴的另一个交点的坐标是(4,0),
∴关于x的一元二次方程x2﹣5x+m=0的两实数根分别是x1=1,x2=4.
故选:B.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点、二次函数的对称轴,关键是掌握二次函数的对称性.
10.(3分)如图,将直角三角板ABC绕顶点A顺时针旋转到△AB'C,点B'恰好落在CA的延长线上,∠B=30°,∠C=90°,则∠BAC′为( )
A.90° B.60° C.45° D.30°
【分析】利用旋转不变性,三角形内角和定理和平角的意义解答即可.
【解答】解:∵∠B=30°,∠C=90°,
∴∠CAB=180°﹣∠B﹣∠C=60°,
∵将直角三角板ABC绕顶点A顺时针旋转到△AB′C′,
∴∠C′AB′=∠CAB=60°.
∵点B′恰好落在CA的延长线上,
∴∠BAC′=180°﹣∠CAB﹣∠C′AB′=60°.
故选:B.
【点评】本题主要考查了图形旋转的性质,三角形的内角和定理,平角的意义,利用旋转不变性解答是解题的关键.
11.(3分)学校连续三年组织学生参加义务植树,第一年共植树400棵,第三年共植树625棵.设该校植树棵数的年平均增长率为x,根据题意,下列方程正确的是( )
A.625(1﹣x)2=400 B.400(1+x)2=625
C.625x2=400 D.400x2=625
【分析】第三年的植树量=第一年的植树量×(1+年平均增长率)2,把相关数值代入即可.
【解答】解:根据题意得:400(1+x)2=625,
故选:B.
【点评】考查列一元二次方程解决实际问题,读懂题意,找到等量关系列方程是解决本题的关键.
12.(3分)已知抛物线y=ax2+bx+c经过点(1,0)和点(0,﹣3),且对称轴在y轴的左侧,有下列结论:①a>0;②a+b=3;③抛物线经过点(﹣1,0);④关于x的一元二次方程ax2+bx+c=﹣1有两个不相等的实数根.其中,正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】由抛物线对称轴在y轴左侧,且抛物线经过(1,0),(0,﹣3)可得抛物线开口向上,从而判断①④,分别将(1,0),(0,﹣3)代入解析式可得a+b与c的关系,从而判断②,由抛物线的对称性可判断③.
【解答】解:∵抛物线对称轴在y轴左侧,且抛物线经过(1,0),(0,﹣3),
∴抛物线开口向上,即a>0,①正确.
将(0,﹣3)代入y=ax2+bx+c得c=﹣3,
将(1,0)代入y=ax2+bx+c得a+b+c=0,
∴a+b=﹣c=3,②正确.
∵抛物线对称轴在y轴左侧,点(1,0),(﹣1,0)关于y轴对称,
∴(﹣1,0)不在抛物线上,③错误.
∵抛物线开口向上,﹣1>﹣3,
∴抛物线与直线y=﹣1有两个不同交点,
∴ax2+bx+c=﹣1有两个不相等的实数根,④正确.
故选:D.
【点评】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系,掌握二次函数与方程的关系.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
13.(3分)抛物线y=2(x+3)2+5的顶点坐标为 (﹣3,5) .
【分析】根据二次函数顶点式的性质,即可得出答案.
【解答】解:y=2(x+3)2+5的顶点坐标为(﹣3,5).
故答案为:(﹣3,5).
【点评】本题主要考查了二次函数的顶点式,熟练掌握二次函数的顶点式y=a(x﹣h)2+k的性质是解决本题的关键.
14.(3分)二次函数y=x2﹣4x的最小值为 ﹣4 .
【分析】根据二次函数的性质解答即可.
【解答】解:y=x2﹣4x
=(x﹣2)2﹣4,
当x=2时,y的最小值为﹣4,
故答案为:﹣4.
【点评】本题考查了二次函数的性质,掌握二次函数的性质是解题的关键.
15.(3分)若关于x的一元二次方程x2﹣2x+m=0有两个不相等的实数根,则m的值可以是 ﹣1 .(写出一个即可)
【分析】根据方程的系数结合根的判别式Δ>0,可得出关于m的一元一次不等式,解之即可得出m的取值范围,在m的范围内选一个即可.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程x2﹣2x+m=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=(﹣2)2﹣4×1•m=4﹣4m>0,
解得:m<1,
取m=﹣1,
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查了根的判别式,熟记“当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根”是解题的关键.
16.(3分)如图,以一定的速度将小球沿与地面成一定角度的方向击出时,小球的飞行路线是一条抛物线.若不考虑空气阻力,小球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有函数关系:h=﹣5t2+20t,则当小球飞行高度达到最高时,飞行时间t= 2 s.
【分析】把一般式化为顶点式,即可得到答案.
【解答】解:∵h=﹣5t2+20t=﹣5(t﹣2)2+20,
且﹣5<0,
∴当t=2时,h取最大值20,
故答案为:2.
【点评】本题考查二次函数的应用,解题的关键是掌握将二次函数一般式化为顶点式.
17.(3分)设x1,x2是方程x2﹣2x﹣5=0的两个实数根,则的值为 14 .
【分析】由根与系数的关系,得到x1+x2=2,x1•x2=﹣5,然后根据完全平方公式变形求值,即可得到答案.
【解答】解:∵x1,x2是方程x2﹣2x﹣5=0的两个实数根,
∴x1+x2=2,x1•x2=﹣5,
∴x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2=22﹣2×(﹣5)=14;
故答案为:14.
【点评】本题考查了一元二次方程根与系数的关系,完全平方公式变形求值,解题的关键是掌握根与系数的关系得到x1+x2=2,x1•x2=﹣5.
18.(3分)如图,△A'B'C'是由△ABC绕点O逆时针旋转得到的,请用无刻度直尺和圆规,在如图所示的矩形区域中作出点O,并简要说明点O的位置是如何找到的(保留作图痕迹) 作线段AA′,BB′的垂直平分线,交点O即为旋转中心 .
【分析】作线段AA′,BB′的垂直平分线,交点O即为旋转中心.
【解答】解:如图,作线段AA′,BB′的垂直平分线,交点O即为旋转中心.
故答案为:作线段AA′,BB′的垂直平分线,交点O即为旋转中心.
【点评】本题考查作图﹣旋转变换,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
三、解答题(本大题共7小题,共66分.解答应写出文字说明、演算步骤或推理过程)
19.解下列关于x的方程.
(1)(2x+1)2﹣9=0;
(2)x2﹣5x+2=0.
【分析】(1)利用直接开平方法求解即可;
(2)利用公式法求解即可.
【解答】解:(1)(2x+1)2﹣9=0,
(2x+1)2=9,
∴2x+1=±3,
∴x1=1,x2=﹣2;
(2)x2﹣5x+2=0,
∵a=1,b=﹣5,c=2,
∴Δ=(﹣5)2﹣4×1×2=17>0,
∴x==,
∴,.
【点评】本题考查了一元二次方程的解法.解一元二次方程常用的方法有直接开平方法,配方法,公式法,因式分解法,要根据方程的特点灵活选用合适的方法.
20.在平面直角坐标系中,△ABC各顶点的坐标分别为A(﹣2,﹣4),B(0,﹣4),C(1,﹣1).
(1)请在图中画出△ABC绕点O逆时针旋转90°后的图形△A'B'C',并写出△A'B'C'各顶点的坐标;
(2)请在图中画出△ABC绕点O顺时针旋转180°后的图形.
【分析】(1)利用旋转变换的性质分别作出A,B,C的对应点A′,B′,C′即可;
(2)利用旋转变换的性质分别作出A,B,C 的对应点A″,B″,C″即可.
【解答】解:(1)如图,△A'B'C'即为所求,A′(4,﹣2),B′(4,0),C′(1,1);
(2)如图,△A″B″C″即为所求.
【点评】本题考查作图﹣旋转变换,解题的关键是掌握旋转变换的性质,属于中考常考题型.
21.已知关于x的一元二次方程2x2﹣5x﹣m=0(m为常数).
(1)若x=2是该方程的一个实数根,求m的值;
(2)当m=3时,求该方程的实数根;
(3)若该方程有两个不相等的实数根,求m的取值范围.
【分析】(1)将x=2代入原方程可求出m的值;
(2)代入m=3,利用因式分解法可求出方程的实数根;
(3)根据方程的系数结合根的判别式Δ=b2﹣4ac>0,可得出关于m的一元一次不等式,解之即可得出m的取值范围.
【解答】解:(1)将x=2代入原方程得2×22﹣5×2﹣m=0,
解得:m=﹣2,
∴m的值为﹣2;
(2)将m=3代入原方程得2x2﹣5x﹣3=0,
∴(2x+1)(x﹣3)=0,
解得:x1=﹣,x2=3,
∴当m=3时,该方程的实数根为x1=﹣,x2=3;
(3)∵关于x的一元二次方程2x2﹣5x﹣m=0有两个相等的实数根,
∴Δ=(﹣5)2﹣4×2×(﹣m)>0,
解得:m>﹣,
∴m的取值范围为m>﹣.
【点评】本题考查了根的判别式、一元二次方程的解以及因式分解法解一元二次方程,解题的关键是:(1)代入x的值,求出m的值;(2)利用因式分解法,求出方程的解;(3)牢记“当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根”.
22.已知二次函数y=﹣x2+2x+1的图象为抛物线C.
(1)写出抛物线C的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(2)当0≤x≤3时,求该二次函数的函数值y的取值范围;
(3)将抛物线C先向左平移2个单位长度、再向上平移1个单位长度后,所得抛物线为C'.请直接写出抛物线C'的函数解析式.
【分析】(1)把一般式化成顶点式,根据二次函数的性质即可求得;
(2)根据二次函数的性质可得出答案;
(3)根据平移规律:上加下减,左加右减,直接写出平移后的解析式.
【解答】解:(1)∵y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,
∴抛物线C的开口向下,对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,2);
(2)∵抛物线C的开口向下,对称轴为直线x=1,
∴当x>1时,y随x的增大而减小,当x<1时,y随x的增大而增大,
当x=1时,y=2;
当x=3时,y=﹣2;
∴当0≤x≤3时,该二次函数的函数值y的取值范围是﹣2≤y≤2;
(3)将抛物线C先向左平移2个单位长度、再向上平移1个单位长度后,所得抛物线为C':y=﹣(x﹣1+2)2+2+1,即可y=﹣(x+1)2+3.
【点评】本题考查了二次函数的性质,平移的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
23.为落实国家《关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》,某校准备在校园里利用围墙(墙长12m)和21m长的篱笆墙,围成Ⅰ、Ⅱ两块矩形劳动实践基地.某数学兴趣小组设计了两种方案(除围墙外,实线部分为篱笆墙,且不浪费篱笆墙),请根据设计方案回答下列问题:
(1)方案一:如图①,全部利用围墙的长度,但要在Ⅰ区中留一个宽度AE=1m的水池,且需保证总种植面积为32m2,试分别确定CG、DG的长;
(2)方案二:如图②,使围成的两块矩形总种植面积最大,请问BC应设计为多长?此时最大面积为多少?
【分析】(1)设水池的长为am,根据Ⅰ、Ⅱ两块矩形面积减水池面积等于种植面积列方程求解即可得出结论;
(2)设BC长为xm,则CD长度为21﹣3x,得出面积关于x的关系式,利用二次函数的性质求最值即可.
【解答】解:(1)∵(21﹣12)÷3=3(m),
∴Ⅰ、Ⅱ两块矩形的面积为12×3=36(m2),
设水池的长为am,则水池的面积为a×1=a(m2),
∴36﹣a=32,
解得a=4,
∴DG=4m,
∴CG=CD﹣DG=12﹣4=8(m),
即CG的长为8m、DG的长为4m;
(2)设BC长为xm,则CD长度为21﹣3x,
∴总种植面积为(21﹣3x)•x=﹣3(x2﹣7x)=﹣3(x﹣)2+,
∵﹣3<0,
∴当x=时,总种植面积有最大值为m2,
即BC应设计为m总种植面积最大,此时最大面积为m2.
【点评】本题主要考查二次函数的应用,熟练根据二次函数的性质求最值是解题的关键.
24.在△ABC中,AB=AC,若M是BC边上任意一点,将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,点M的对应点为点N,连接MN.
(1)如图①,当∠B=50°时,求∠MAN的大小;
(2)如图②,当AB∥NC时,求∠B的大小;
(3)如图③,求证:∠AMN=∠ACN.
【分析】(1)由等腰三角形的性质可得∠B=∠ACB=50°,由旋转的性质可求解;
(2)由旋转的性质可得∠ACN=∠ABC,由三角形内角和定理可求∠ABC=60°;
(3)由“SAS”可证△ABM≌△ACN,可得∠ABC=∠ACN,由等腰三角形的性质和三角形内角和定理可求解.
【解答】(1)解:∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB=50°,
∴∠BAC=80°,
∵将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,
∴∠MAN=∠BAC=80°;
(2)解:∵AB=AC,
∴∠B=∠ACB,
∵将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,
∴∠ACN=∠ABC,
∵AB∥CN,
∴∠ACN=∠CAB,
∴∠ABC=∠ACB=∠BAC,
∵∠ABC+∠ACB+∠BAC=180°,
∴∠ABC=60°;
(3)证明:∵将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,
∴AM=AN,∠MAN=∠BAC,
∴∠BAM=∠CAN,
又∵AB=AC,AM=AN,
∴△ABM≌△ACN(SAS),
∴∠ABC=∠ACN,
∵AB=AC,AM=AN,∠MAN=∠BAC,
∴∠ABC=∠AMN,
∴∠AMN=∠ACN.
【点评】本题是几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,旋转的性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
25.如图,已知抛物线过点O(0,0),A(5,5),其对称轴为x=2.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点B是抛物线对称轴上的一点,且点B在第一象限.
①当△OAB的面积为15时,求点B的坐标;
②P是抛物线上的动点,当PA﹣PB取得最大值时,求点P的坐标.
【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;
(2)①设B(2,m)(m>0),运用待定系数法求得直线OA的解析式为y=x,设直线OA与抛物线对称轴交于点H,则H(2,2),BH=m﹣2,利用三角形面积公式建立方程求解即可得出答案;
②运用待定系数法求得直线AB的解析式为y=﹣x+10,当PA﹣PB的值最大时,A、B、P在同一条直线上,联立方程组求解即可求得点P的坐标,利用两点间距离公式可求得AB,即PA﹣PB的最大值.
【解答】解:(1)∵抛物线过点O(0,0),A(5,5),且它的对称轴为x=2,
∴抛物线与x轴的另一个交点坐标为(4,0),
设抛物线解析式为y=ax(x﹣4),把A(5,5)代入,得5a=5,
解得:a=1,
∴y=x(x﹣4)=x2﹣4x,
故此抛物线的解析式为y=x2﹣4x;
(2)①∵点B是抛物线对称轴上的一点,且点B在第一象限,
∴设B(2,m)(m>0),
设直线OA的解析式为y=kx,
则5k=5,
解得:k=1,
∴直线OA的解析式为y=x,
设直线OA与抛物线对称轴交于点H,则H(2,2),
∴BH=m﹣2,
∵S△OAB=15,
∴×(m﹣2)×5=15,
解得:t=8,
∴点B的坐标为(2,8);
②设直线AB的解析式为y=cx+d,把A(5,5),B(2,8)代入得:
,
解得:,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+10,
如图2,当PA﹣PB的值最大时,A、B、P在同一条直线上,
∵P是抛物线上的动点,
∴,
解得:,(舍去),
∴P(﹣2,12).
【点评】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,三角形面积,利用三角形三边关系定理求线段差的最大值,利用线段和差求最值问题是解题的关键.
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