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2018-2022年山西中考数学5年真题1年模拟汇编 专题08 函数(7个考向)(学生卷+教师卷)
展开专题08函数
考向1平面直角坐标系
1.(2021•山西)如图是一片枫叶标本,其形状呈“掌状五裂型”,裂片具有少数突出的齿,将其放在平面直角坐标系中,表示叶片“顶部”A,B两点的坐标分别为(﹣2,2),(﹣3,0),则叶杆“底部”点C的坐标为 (2,﹣3) .
【答案】(2,﹣3)
【解析】∵A,B两点的坐标分别为(﹣2,2),(﹣3,0),
∴得出坐标轴如下图所示位置:
∴点C的坐标为(2,﹣3).
故答案为:(2,﹣3).
考向2一次函数的实际应用
2.(2019•山西)某游泳馆推出了两种收费方式.
方式一:顾客先购买会员卡,每张会员卡200元,仅限本人一年内使用,凭卡游泳,每次游泳再付费30元.
方式二:顾客不购买会员卡,每次游泳付费40元.
设小亮在一年内来此游泳馆的次数为x次,选择方式一的总费用为y1(元),选择方式二的总费用为y2(元).
(1)请分别写出y1,y2与x之间的函数表达式.
(2)小亮一年内在此游泳馆游泳的次数x在什么范围时,选择方式一比方式二省钱.
解:(1)当游泳次数为x时,方式一费用为:y1=30x+200,方式二的费用为:y2=40x;
(2)由y1<y2得:30x+200<40x,
解得x>20时,
当x>20时,选择方式一比方式二省钱.
考向3反比例函数的图像与性质
3.(2021•山西)已知反比例函数y=6x,则下列描述不正确的是( )
A.图象位于第一,第三象限
B.图象必经过点(4,32)
C.图象不可能与坐标轴相交
D.y随x的增大而减小
【答案】D
【解析】A.∵k=6>0,
∴图象位于第一,第三象限,
故A正确,不符合题意;
B.∵4×32=6=k,
∴图象必经过点(4,32),
故B正确,不符合题意;
C.∵x≠0,
∴y≠0,
∴图象不可能与坐标轴相交,
故C正确,不符合题意;
D.∵k=6>0,
∴在每一个象限内,y随x的增大而减小,
故D错误,符合题意.故选:D.
4.(2020•山西)已知点A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)都在反比例函数y=kx(k<0)的图象上,且x1<x2<0<x3,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y2>y1>y3 B.y3>y2>y1 C.y1>y2>y3 D.y3>y1>y2
【答案】A
【解析】∵反比例函数y=kx(k<0)的图象分布在第二、四象限,
在每一象限y随x的增大而增大,
而x1<x2<0<x3,
∴y3<0<y1<y2.
即y2>y1>y3.
故选:A.
5.(2019•山西)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,菱形ABCD的顶点B在x轴的正半轴上,点A坐标为(﹣4,0),点D的坐标为(﹣1,4),反比例函数y=kx(x>0)的图象恰好经过点C,则k的值为 16 .
【答案】16
【解析】过点C、D作CE⊥x轴,DF⊥x轴,垂足为E、F,
∵ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,
易证△ADF≌△BCE,
∵点A(﹣4,0),D(﹣1,4),
∴DF=CE=4,OF=1,AF=OA﹣OF=3,
在Rt△ADF中,AD=32+42=5,
∴OE=EF﹣OF=5﹣1=4,
∴C(4,4)
∴k=4×4=16
故答案为:16.
6.(2018•山西)如图,一次函数y1=k1x+b(k1≠0)的图象分别与x轴,y轴相交于点A,B,与反比例函数y2=k2x(k2≠0)的图象相交于点C(﹣4,﹣2),D(2,4).
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)当x为何值时,y1>0;
(3)当x为何值时,y1<y2,请直接写出x的取值范围.
解(1)∵一次函数y1=k1x+b的图象经过点C(﹣4,﹣2),D(2,4),
∴-4k1+b=-22k1+b=4,
解得k1=1b=2.
∴一次函数的表达式为y1=x+2.
∵反比例函数y2=k2x的图象经过点D(2,4),
∴4=k22.
∴k2=8.
∴反比例函数的表达式为y2=8x.
(2)由y1>0,得x+2>0.
∴x>﹣2.
∴当x>﹣2时,y1>0.
(3)x<﹣4或0<x<2.
考向4反比例函数的实际应用
7.(2022•山西)根据物理学知识,在压力不变的情况下,某物体承受的压强p(Pa)是它的受力面积S(m2)的反比例函数,其函数图象如图所示.当S=0.25m2时,该物体承受的压强p的值为 400 Pa.
【答案】400
【解析】设p=kS,
∵函数图象经过(0.1,1000),
∴k=100,
∴p=100S,
当S=0.25m2时,物体所受的压强p=1000.25=400(Pa),
故答案为:400.
考向5二次函数的图像与性质
8.(2021•山西)抛物线的函数表达式为y=3(x﹣2)2+1,若将x轴向上平移2个单位长度,将y轴向左平移3个单位长度,则该抛物线在新的平面直角坐标系中的函数表达式为( )
A.y=3(x+1)2+3 B.y=3(x﹣5)2+3
C.y=3(x﹣5)2﹣1 D.y=3(x+1)2﹣1
【答案】C
【解析】根据题意知,将抛物线y=3(x﹣2)2+1向下平移2个单位长度,再向右平移3个单位长度后所得抛物线解析式为:y=3(x﹣5)2﹣1.
故选:C.
9.(2018•山西)用配方法将二次函数y=x2﹣8x﹣9化为y=a(x﹣h)2+k的形式为( )
A.y=(x﹣4)2+7 B.y=(x﹣4)2﹣25
C.y=(x+4)2+7 D.y=(x+4)2﹣25
【答案】B
【解析】y=x2﹣8x﹣9
=x2﹣8x+16﹣25
=(x﹣4)2﹣25.
故选:B.
考向6二次函数的实际应用
10.(2020•山西)竖直上抛物体离地面的高度h(m)与运动时间t(s)之间的关系可以近似地用公式h=﹣5t2+v0t+h0表示,其中h0(m)是物体抛出时离地面的高度,v0(m/s)是物体抛出时的速度.某人将一个小球从距地面1.5m的高处以20m/s的速度竖直向上抛出,小球达到的离地面的最大高度为( )
A.23.5m B.22.5m C.21.5m D.20.5m
【答案】C
【解析】由题意可得,
h=﹣5t2+20t+1.5=﹣5(t﹣2)2+21.5,
因为a=﹣5<0,
故当t=2时,h取得最大值,此时h=21.5,
故选:C.
11.(2019•山西)北中环桥是省城太原的一座跨汾河大桥(如图1),它由五个高度不同,跨径也不同的抛物线型钢拱组成,通过吊桥,拉索与主梁相连,最高的钢拱如图2所示,此钢拱(近似看成二次函数的图象﹣抛物线)在同一竖直平面内,与拱脚所在的水平面相交于A,B两点.拱高为78米(即最高点O到AB的距离为78米),跨径为90米(即AB=90米),以最高点O为坐标原点,以平行于AB的直线为x轴建立平面直角坐标系,则此抛物线钢拱的函数表达式为( )
A.y=26675x2 B.y=-26675x2
C.y=131350x2 D.y=-131350x2
【答案】B
【解析】设抛物线的解析式为:y=ax2,
将B(45,﹣78)代入得:﹣78=a×452,
解得:a=-26675,
故此抛物线钢拱的函数表达式为:y=-26675x2.故选:B.
考向7二次函数的综合应用
12.(2022•山西)综合与探究
如图,二次函数y=-14x2+32x+4的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.点P是第一象限内二次函数图象上的一个动点,设点P的横坐标为m.过点P作直线PD⊥x轴于点D,作直线BC交PD于点E.
(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出直线BC的函数表达式;
(2)当△CEP是以PE为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;
(3)连接AC,过点P作直线l∥AC,交y轴于点F,连接DF.试探究:在点P运动的过程中,是否存在点P,使得CE=FD,若存在,请直接写出m的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)在y=-14x2+32x+4中,
令x=0得y=4,令y=0得x=8或x=﹣2,
∴A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4),
设直线BC解析式为y=kx+4,将B(8,0)代入得:
8k+4=0,
解得k=-12,
∴直线BC解析式为y=-12x+4;
(2)过C作CG⊥PD于G,如图:
设P(m,-14m2+32m+4),
∴PD=-14m2+32m+4,
∵∠COD=∠PDO=∠CGD=90°,
∴四边形CODG是矩形,
∴DG=OC=4,CG=OD=m,
∴PG=PD﹣DG=-14m2+32m+4﹣4=-14m2+32m,
∵CP=CE,CG⊥PD,
∴GE=PG=-14m2+32m,
∵∠GCE=∠OBC,∠CGE=90°=∠BOC,
∴△CGE∽△BOC,
∴CGOB=GEOC,即m8=-14m2+32m4,
解得m=0(舍去)或m=4,
∴P(4,6);
(3)存在点P,使得CE=FD,理由如下:
过C作CH⊥PD于H,如图:
设P(m,-14m2+32m+4),
由A(﹣2,0),C(0,4)可得直线AC解析式为y=2x+4,
根据PF∥AC,设直线PF解析式为y=2x+b,将P(m,-14m2+32m+4)代入得:
-14m2+32m+4=2m+b,
∴b=-14m2-12m+4,
∴直线PF解析式为y=2x-14m2-12m+4,
令x=0得y=-14m2-12m+4,
∴F(0,-14m2-12m+4),
∴OF=|-14m2-12m+4|,
同(2)可得四边形CODH是矩形,
∴CH=OD,
∵CE=FD,
∴Rt△CHE≌Rt△DOF(HL),
∴∠HCE=∠FDO,
∵∠HCE=∠CBO,
∴∠FDO=∠CBO,
∴tan∠FDO=tan∠CBO,
∴OFOD=OCOB,即|-14m2-12m+4|m=48,
∴-14m2-12m+4=12m或-14m2-12m+4=-12m,
解得m=25-2或m=﹣25-2或m=4或m=﹣4,
∵P在第一象限,
∴m=25-2或m=4.
13.(2021•山西)综合与探究
如图,抛物线y=12x2+2x﹣6与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.
(1)求A、B,C三点的坐标并直接写出直线AC,BC的函数表达式.
(2)点P是直线AC下方抛物线上的一个动点,过点P作BC的平行线l,交线段AC于点D.
①试探究:在直线l上是否存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,若存在,求出点E的坐标,若不存在,请说明理由;
②设抛物线的对称轴与直线l交于点M,与直线AC交于点N.当S△DMN=S△AOC时,请直接写出DM的长.
解:(1)当y=0时,12x2+2x﹣6=0,
解得x1=﹣6,x2=2,
∴A(﹣6,0),B(2,0),
当x=0时,y=﹣6,
∴C(0,﹣6),
∵A(﹣6,0),C(0,﹣6),
∴直线AC的函数表达式为y=﹣x﹣6,
∵B(2,0),C(0,﹣6),
∴直线BC的函数表达式为y=3x﹣6;
(2)①存在:设点D的坐标为(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,
∵B(2,0),C(0,﹣6),
∴BD2=(m﹣2)2+(m+6)2,BC2=22+62=40,DC2=m2+(﹣m﹣6+6)2=2m2,
∵DE∥BC,
∴当DE=BC时,以点D,C,B,E为顶点的四边形为平行四边形,
分两种情况:
如图,当BD=BC时,四边形BDEC为菱形,
∴BD2=BC2,
∴(m﹣2)2+(m+6)2=40,
解得:m1=﹣4,m2=0(舍去),
∴点D的坐标为(﹣4,﹣2),
∵点D向左移动2各单位长度,向下移动6个单位长度得到点E,
∴点E的坐标为(﹣6,﹣8);
如图,当CD=CB时,四边形CBED为菱形,
∴CD2=CB2,
∴2m2=40,
解得:m1=﹣25,m2=25(舍去),
∴点D的坐标为(﹣25,25-6),
∵点D向右移动2个单位长度,向上移动6个单位长度得到点E,
∴点E的坐标为(2﹣25,25);
综上,存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,点E的坐标为(﹣6,﹣8)或(2﹣25,25);
②设点D的坐标为(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,
∵A(﹣6,0),B(2,0),
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣2,
∵直线BC的函数表达式为y=3x﹣6,直线l∥BC,
∴设直线l的解析式为y=3x+b,
∵点D的坐标(m,﹣m﹣6),
∴b=﹣4m﹣6,
∴M(﹣2,﹣4m﹣12),
∵抛物线的对称轴与直线AC交于点N.
∴N(﹣2,﹣4),
∴MN=﹣4m﹣12+4=﹣4m﹣8,
∵S△DMN=S△AOC,
∴12(﹣4m﹣8)(﹣2﹣m)=12×6×6,
整理得:m2+4m﹣5=0,
解得:m1=﹣5,m2=1(舍去),
∴点D的坐标为(﹣5,﹣1),
∴点M的坐标为(﹣2,8),
∴DM=(-2+5)2+(8+1)2=310,
答:DM的长为310.
14.(2020•山西)综合与探究
如图,抛物线y=14x2﹣x﹣3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A,D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为(4,﹣3).
(1)请直接写出A,B两点的坐标及直线l的函数表达式;
(2)若点P是抛物线上的点,点P的横坐标为m(m≥0),过点P作PM⊥x轴,垂足为M.PM与直线l交于点N,当点N是线段PM的三等分点时,求点P的坐标;
(3)若点Q是y轴上的点,且∠ADQ=45°,求点Q的坐标.
解:(1)令y=0,得y=14x2﹣x﹣3=0,
解得,x=﹣2,或x=6,
∴A(﹣2,0),B(6,0),
设直线l的解析式为y=kx+b(k≠0),则
-2k+b=04k+b=-3,
解得,k=-12b=-1,
∴直线l的解析式为y=-12x-1;
(2)如图1,根据题意可知,点P与点N的坐标分别为
P(m,14m2﹣m﹣3),N(m,-12m﹣1),
∴PM=-14m2+m+3,MN=12m+1,NP=-14m2+12m+2,
分两种情况:
①当PM=3MN时,得-14m2+m+3=3(12m+1),
解得,m=0,或m=﹣2(舍),
∴P(0,﹣3);
②当PM=3NP时,得-14m2+m+3=3(-14m2+12m+2),
解得,m=3,或m=﹣2(舍),
∴P(3,-154);
∴当点N是线段PM的三等分点时,点P的坐标为(3,-154)或(0,﹣3);
(3)∵直线l:y=-12x-1与y轴交于点E,
∴点E的坐标为(0,﹣1),
分两种情况:①如图2,当点Q在y轴的正半轴上时,记为点Q1,
过Q1作Q1H⊥AD于点H,则∠Q1HE=∠AOE=90°,
∵∠Q1EH=∠AEO,
∴△Q1EH∽△AEO,
∴Q1HAO=EHEO,即Q1H2=EH1
∴Q1H=2HE,
∵∠Q1DH=45°,∠Q1HD=90°,
∴Q1H=DH,
∴DH=2EH,
∴HE=ED,
连接CD,
∵C(0,﹣3),D(4,﹣3),
∴CD⊥y轴,
∴ED=CE2+CD2=22+42=25,
∴HE=ED=25,Q1H=2EH=45,
∴Q1E=Q1H2+EH2=10,
∴Q1O=Q1E﹣OE=9,
∴Q1(0,9);
②如图3,当点Q在y轴的负半轴上时,记为点Q2,过Q2作Q2G⊥AD于G,则∠Q2GE=∠AOE=90°,
∵∠Q2EG=∠AEO,
∴△Q2GE∽△AOE,
∴Q2GAO=EGOE,即Q2G2=EG1,
∴Q2G=2EG,
∵∠Q2DG=45°,∠Q2GD=90°,
∴∠DQ2G=∠Q2DG=45°,
∴DG=Q2G=2EG,
∴ED=EG+DG=3EG,
由①可知,ED=25,
∴3EG=25,
∴EG=253,
∴Q2G=453,
∴EQ2=EG2+Q2G2=103,
∴OQ2=OE+EQ2=133,
∴Q2(0,-133),
综上,点Q的坐标为(0,9)或(0,-133).
15.(2019•山西)如图,抛物线y=ax2+bx+6经过A(﹣2,0)、B(4,0)两点,与y轴交于点C,点D是抛物线上一动点,设点D的横坐标为m(1<m<4),连接AC、BC、DB、DC.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)当△BCD的面积等于△AOC的面积的34时,求m的值.
(3)当m=2时,若点M是x轴上一动点,点N是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点M,使得以点B、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)由抛物线交点式表达式得:y=a(x+2)(x﹣4)=a(x2﹣2x﹣8)=ax2﹣2ax﹣8a,
即﹣8a=6,解得:a=-34,
故抛物线的表达式为:y=-34x2+32x+6;
(2)由抛物线的表达式知,点C(0,6),
由点B、C的坐标,得直线BC的表达式为:y=-32x+6,
如图所示,过点D作y轴的平行线交直线BC于点H,
设点D(m,-34m2+32m+6),则点H(m,-32m+6),
则S△BDC=12HD×OB=2(-34m2+32m+6+32m﹣6)=2(-34m2+3m),
∴34S△ACO=34×12×6×2=92,
即:2(-34m2+3m)=92,
解得:m=1或3(舍去1),故m=3;
(3)当m=2时,点D(2,6),
设点M(x,0),点N(t,n),则n=-34t2+32t+6①,
①当BD是边时,
点B向左平移2个单位向上平移6个单位得到点D,同样点M(N)向左平移2个单位向上平移6个单位得到点N(M),
故x-2=t6=n或x+2=t-6=n,
解得x=2或1±17(不合题意的值已舍去);
故点M的坐标为(﹣1+17,0)或(﹣1-17,0)或(2,0);
②当BD是对角线时,
由中点公式得:12(2+4)=12(x+t),12(6+0)=12(n+0)③,
联立①③并解得x=6,
故点M的坐标为(6,0),
综上,点M的坐标为(﹣1+17,0)或(﹣1-17,0)或(2,0)或(6,0).
16.(2018•山西)综合与探究
如图,抛物线y=13x2-13x﹣4与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.点P是第四象限内抛物线上的一个动点,点P的横坐标为m,过点P作PM⊥x轴,垂足为点M,PM交BC于点Q,过点P作PE∥AC交x轴于点E,交BC于点F.
(1)求A,B,C三点的坐标;
(2)试探究在点P运动的过程中,是否存在这样的点Q,使得以A,C,Q为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请直接写出此时点Q的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)请用含m的代数式表示线段QF的长,并求出m为何值时QF有最大值.
解:(1)当y=0,13x2-13x﹣4=0,解得x1=﹣3,x2=4,
∴A(﹣3,0),B(4,0),
当x=0,y=13x2-13x﹣4=﹣4,
∴C(0,﹣4);
(2)AC=32+42=5,
易得直线BC的解析式为y=x﹣4,
设Q(m,m﹣4)(0<m<4),
当CQ=CA时,m2+(m﹣4+4)2=52,解得m1=522,m2=-522(舍去),此时Q点坐标为(522,522-4);
当AQ=AC时,(m+3)2+(m﹣4)2=52,解得m1=1,m2=0(舍去),此时Q点坐标为(1,﹣3);
当QA=QC时,(m+3)2+(m﹣4)2=m2+(m﹣4+4)2,解得m=252(舍去),
综上所述,满足条件的Q点坐标为(522,522-4)或(1,﹣3);
(3)解:过点F作FG⊥PQ于点G,如图,
则FG∥x轴.由B(4,0),C(0,﹣4)得△OBC为等腰直角三角形
∴∠OBC=∠QFG=45
∴△FQG为等腰直角三角形,
∴FG=QG=22FQ,
∵PE∥AC,PG∥CO,
∴∠FPG=∠ACO,
∵∠FGP=∠AOC=90°,
∴△FGP∽△AOC.
∴FGOA=PGCO,即FG3=PG4,
∴PG=43FG=43•22FQ=223FQ,
∴PQ=PG+GQ=223FQ+22FQ=726FQ,
∴FQ=327PQ,
设P(m,13m2-13m﹣4)(0<m<4),则Q(m,m﹣4),
∴PQ=m﹣4﹣(13m2-13m﹣4)=-13m2+43m,
∴FQ=327(-13m2+43m)=-27(m﹣2)2+427
∵-27<0,
∴QF有最大值.
∴当m=2时,QF有最大值.
1. (2022•太原二模)如图,将一个圆柱形平底玻璃杯置于水平桌面,杯中有一定量的水.向杯中投放大小质地完全相同的棋子,在水面的高度到达杯口边缘之前,每枚棋子都浸没水中,从投放第一枚棋子开始记数,杯中的水面高度与投入的棋子个数之间满足的函数关系是( )
A.正比例函数关系 B.一次函数关系
C.二次函数关系 D.反比例函数关系
【答案】B
【解析】设水面原来高度为b,每枚棋子可以使水面上升高度为k,投放x枚棋子后水面高度为y,则y=kx+b,符合一次函数的解析式.
故选:B.
2. (2022•运城二模)如图,李老师在求方程组x+y=7xy=6的近似解时,先在平面直角坐标系中作出了一次函数y=﹣x+7和反比例函数y=6x的图象,接着观察这两个函数图象的交点坐标,然后得出该方程组的近似解,李老师的这种方法运用的主要数学思想是( )
A.公理化思想 B.分类讨论思想
C.整体思想 D.数形结合思想
【答案】D
【解析】如图,利用两个函数图象的交点坐标,得出该方程组的近似解,这种方法运用的主要数学思想是数形结合,故选:D.
3. (2022•太原一模)在平面直角坐标系中,将抛物线y=ax2+bx+c先沿x轴向右平移3个单位长度,再沿y轴向上平移2个单位长度,得到抛物线y=x2﹣2x﹣4,则抛物线y=ax2+bx+c的函数表达式为( )
A.y=x2+2x+4 B.y=x2+4x﹣3 C.y=x2﹣4x+3 D.y=x2﹣8x+13
【答案】B
【解析】y=x2﹣2x﹣4=(x﹣1)2﹣5.
将抛物线y=(x﹣1)2﹣5先沿x轴向左平移3个单位长度,再沿y轴向下平移2个单位长度后得到抛物线y=(x﹣1+3)2﹣5﹣2,即y=(x+2)2﹣7=x2+4x﹣3.
所以y=ax2+bx+c=x2+4x﹣3.
故选:B.
4. (2022•运城一模)如图,直线y=﹣x+3与两坐标轴交于A,B两点,点P是线段AB上一动点(不与A,B两端点重合),过点P作PC⊥x轴于点C,作PD⊥y轴于点D,小明认为矩形PCOD的周长不变且始终为6;小红认为矩形PCOD的面积有最大值,最大值为3.关于小明与小红的判断,下面说法正确的是( )
A.小明与小红都是正确的
B.小明与小红都是错误的
C.小明是正确的,小红是错误的
D.小明是错误的,小红是正确的
【答案】C
【解析】设点P的坐标为(m,﹣m+3)(0<m<3),
则CO=m,PC=﹣m+3,
∴C矩形PCOD=2(CO+CP)=6,
则小明说法正确;
∵矩形PCOD的面积=CO×CP=m(﹣m+3)=﹣(m-32)2+94,
∴当m=32时,矩形PCOD的面积的最大值为94,
则小红说法错误,故选C.
5. (2022•晋中一模)板球是以击球、投球和接球为主的运动,该项目主要锻炼手眼的协调能力,集上肢动作控制能力、技巧与力量为一体的综合性运动.如图,是运动员击球过程中板球运动的轨迹示意图,板球在点A处击出,落地前的点B处被对方接住,已知板球经过的路线是抛物线,其表达式为y=-132x2+14x+1,则板球运行中离地面的最大高度为( )
A.1 B.32 C.83 D.4
【答案】B
【解析】将二次函数y=-132x2+14x+1,化成y=-132(x﹣4)2+32,
当x=4时,y有最大值,y最大值=32,
因此,板球运行中离地面的最大高度为32.故选:B.
6. (2022•山西模拟)如图,已知正比例函数y=ax(a≠0)和一次函数y=﹣2x+b的图象相交于点P(2,1),则根据图象可得不等式ax>﹣2x+b的解集是( )
A.x>1 B.x<1 C.x>2 D.x<2
【答案】C
【解析】由图象可得,
当x>2时,正比例函数y=ax的图象在一次函数y=﹣2x+b的图象的上方,
∴不等式ax>﹣2x+b的解集是x>2,
故选:C.
7. (2022•大同三模)如图1是一个亮度可调节的台灯,其灯光亮度的改变,可以通过调节总电阻控制电流的变化来实现.如图2是该台灯的电流I(A)与电阻R(Ω)成反比例函数的图象,该图象经过点P(880,0.25).根据图象可知,下列说法正确的是( )
A.当R<0.25时,I<880
B.I与R的函数关系式是I=200R(R>0)
C.当R>1000时,I>0.22
D.当880<R<1000时,I的取值范围是0.22<I<0.25
【答案】D
【解析】设I与R的函数关系式是I=UR(R>0),
∵该图象经过点P(880,0.25),
∴U880=0.25,
∴U=220,
∴I与R的函数关系式是I=220R(R>0),故选项B不符合题意;
当R=0.25时,I=880,当R=1000时,I=0.22,
∵反比例函数I=UR(R>0)I随R的增大而减小,
当R<0.25时,I>880,当R>1000时,I<0.22,故选项A,C不符合题意;
∵R=0.25时,I=880,当R=1000时,I=0.22,
∴当880<R<1000时,I的取值范围是0.22<I<0.25,故D符合题意;
故选:D.
8. (2022•大同模拟)如图1,在矩形ABCD中,动点P从点A出发,沿A﹣B﹣C﹣D方向运动至点D处停止.设点P运动的路程为x,△APD的面积为S,如果S关于x的函数图象如图2所示,则当x=7时,点P应运动到( )
A.点C处 B.点D处 C.点A处 D.点B处
【答案】A
【解析】当P在BA上运动时,△DAP的面积不断增大;
当P在CB运动时,DA一定,高为BA不变,此时面积不变;
当P在CD上运动时,面积不断减小.
∴当x=7时,点R应运动到高不变的结束,即点C处.
故选:A.
9. (2022•迎泽区模拟)如图,▱OABC的顶点C在反比例函数y=kx的图象上,且点A坐标为(1,﹣3),点B坐标为(5,﹣1),则k的值为 8 .
【答案】8
【解析】作CD⊥x轴于D,BF∥x轴,交y轴于F,作AG⊥x轴,交BF于E,交x轴于G,
∵四边形OABC是平行四边形,
∴OA∥BC,∠AOC=∠ABC,OC=AB,
∴∠FBC=∠AFB,
∵BF∥x轴,
∴∠AFB=∠AOD,
∴∠FBC=∠AOD,
∴∠DOC=∠ABE,
在△COD和△ABE中,
∠DOC=∠ABE∠ODC=∠AEB=90°OC=AB,
∴△COD≌△ABE(AAS),
∴OD=BE,CD=AE,
∵点A坐标为(1,﹣3),点B坐标为(5,﹣1).
∴EF=1,AG=3,BF=5,EG=1,
∴AE=3﹣1=2,BE=5﹣1=4,
∴OD=4,CD=2,
∴C(4,2),
∵顶点C在反比例函数y=kx的图象上,
∴k=4×2=8,
故答案为:8.
10. (2022•太原二模)综合与探究
如图1,抛物线y=-34x2+94x+3与x轴交于A,C两点,与y轴交于点B,顶点为点D.连接AB,BC.将△ABC沿x轴向右平移m个单位长度得到△A'B'C',线段A'B'与线段BC交于点E.
(1)求直线CD的函数表达式;
(2)当点E是A'B'的三等分点时,求m的值;
(3)如图2,当m=6037时,线段B'C'与CD交于点F,连接EF,B'B.判断点F关于直线A'B'的对称点F′是否在抛物线上,并说明理由.
解:(1)令y=0得-34x2+94x+3=0,∴x1=﹣1,x2=4,
∴C(4,0),A(﹣1,0),
∴AC=5,
∵x=-b2a=-942×(-34)=32,4ac-b24a=4×(-34)×3-(94)24×(-34)=7516,
∴D(32,7516),
设直线CD的函数表达式为:y=kx+b(k≠0),
把点C、D的坐标代入得,
4k+b=032k+b=7516,
∴k=-158b=152,
∴直线CD的函数表达式为y=-158x+152;
(2)∵点E是A′B′的三等分点,
∴A′E=23A'B'或A′E=13A'B',
由平移的性质得:A′B′∥AB,A′B′=AB,
∴ΔA′EC∽△ABC,
∴A'EAB=A'CAC,
当A′E=23A'B' 时,
∴A'C=23AC=23x5=103,
∴m=AA'=5-103=53,
当A'E=13A'B'时,
∴A'CAC=A'EAB=A'EA'B'=13,
∴A'C=13AC=13×5=53,
∴m=AA'=5-53=103,
故m的值为53或103;
(3)在,理由如下:
在y=-34x2+94x+3中,当x=0时,y=3,
∴B(0,3),
∵m=6037,
∴B'(6037,3),A′(2337,0),C'(20837,0),
设直线B′C′的函数表达式为:y=k1x+b1(k1≠0),
6037k1+b1=320837k1+b1=0,
∴k1=-34b1=15637,
直线B′C′的函数表达式为:y=-34x+15637,
同理得直线A′B′的表达式为y=3x-6937,
直线BC的表达式为y=-34x+3,
解方程组y=-158x=152y=-34x+15637,得:x=10837y=7537,
∴F(10837,7537),
解方程组y=-34x=3Y=3x-6937,得:x=4837y=7537,
∴E(4837,7537),
∴EF∥x轴,EF=10837-4837=6037,
∵m=6037,
∴EF∥BB′,EF=BB′,
∴四边形BEFB是平行四边形,
∵E(4837,7537),B(0,3),
∴BE=(4837)2+(3-7537)2=6037,
∴BE=EF,
∴四边形BEFB′是菱形,
∴BF与E′B互相垂直平分,
∴点F与点B关于直线EB′对称,
即点F关于直线A′B′的对称点为点B,
∴点B在抛物线y=-34x2+94x+3上,
∴点F关于直线A′B′的对称点F′在抛物线y=-34x2+94x+3上.
11. (2022•运城二模)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣8与x轴交于点A(﹣2,0),B(8,0)两点,与y轴交于点C,点P是直线BC下方抛物线上一动点,过点P作直线PE∥y轴,交直线BC于点D,交x轴于点F,以PD为斜边,在PD的右侧作等腰直角△PDF.
(1)求抛物线的表达式,并直接写出直线BC的表达式;
(2)设点P的横坐标为m(0<m<3),在点P运动的过程中,当等腰直角△PDF的面积为9时,请求出m的值;
(3)连接AC,该抛物线上是否存在一点M,使∠ACO+∠BCM=∠ABC,若存在,请直接写出所有符合条件的点M的坐标,若不存在,请说明理由.
解:(1)把A(﹣2,0),B(8,0)分别代入y=ax2+bx﹣8中,
则4a-2b-8=064a+8b-8=0,
解得a=12b=-3,
∴抛物线的表达式为y=12x2﹣3x﹣8;
令x=0.则y=﹣8,
∴C(0,﹣8),
设直线BC解析式为y=kx﹣8(k≠0),
把B(8,0)代入解析式得,8k﹣8=0,
解得:k=1,
∴直线BC解析式为y=x﹣8;
(2)∵点P的横坐标为m(0<m<3),
∴P(m,12m2-3m﹣8),D(m,m﹣8),
∴PD=(m﹣8)﹣(12m2-3m﹣8)=-12m2+4m,
过点P作PN⊥PD于N,
∵△PDF是等腰直角三角形,PD为斜边,
∴PN=DN,
∴FN=12PD,
∴SPDF=12PD•FN=14PD2=9,
∴PD=6,
∴-12m2+4m=6,
解得:m1=6,m2=2,
又∵0<m<3,
∴m=2;
(3)存在,理由如下:由(2)得△BOC为等腰直角三角形,
∴∠ACO+∠BCM=∠ABC=∠BCO=45°,
①如图,当点M在BC的上方时,设CM与x轴交于一点D,
∵∠ACO+∠BCD=∠ABC=∠BCO=∠OCD+∠BCD,
∴∠ACO=∠DCO,
∵OC⊥AD,OC=OC,
∴△AOC≌△COD(ASA),
∴OD=OA=2,
∴D(2,0),
设直线CM解析式为y=nx﹣8(n≠0),
则2n﹣8=0,
解得:n=4,
∴直线CM解析式为y=4x﹣8,
则y=4x-8y=12x2-3x-8,
解得:x=14y=48或x=0y=-8(舍去),
∴此时点M的坐标为(14,48);
②如图,当点M在BC的下方时,
过B作x轴的垂线,过C作y轴的垂线,两条垂线交于一点H,作∠HCK=∠ACO,CK交抛物线与点M,
由(2)得△BOC为等腰直角三角形,
∴∠ABC=∠BCO=45°,
∴∠BCH=45°,
即∠BCM+∠MCH﹣45°,
∵∠ACO+∠BCM=∠ABC=45°,
∴∠ACQ=∠MCH,
又∵∠ACO=∠HCK=90°,
∵OB=OC.∠COB=∠OCH=∠OBH=90°,
∴四边形OCHB正方形,
∵OC=OH,
∴△AOC≌△KHC(ASA),
∴KH=OA=2,
∴BK=BH﹣KH=8﹣2=6,
∴K(8,﹣6),
设直线CK的解析式为y=ex﹣8(e≠0),
∴﹣6=8e﹣8,
解得:e=14,
∴直线CK的解析式为y=14x﹣8,
则y=14x-8y=12x2-3x-8,
解得x=132y=-518或x=0y=-8(舍去),
∴M(132,-518);
综上所述,点M坐标为(14,48)或(132,-518).
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