湖北省荆门市京山市2022-2023学年九年级(上)期中数学试卷(解析版)
展开2022-2023学年湖北省荆门市京山市九年级第一学期期中数学试卷
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列图形中,不是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.一元二次方程x2﹣8x﹣1=0配方后可变形为( )
A.(x+4)2=17 B.(x﹣4)2=17 C.(x+4)2=15 D.(x﹣4)2=15
3.如图,“圆材埋壁”是我国古代著名数学著作《九章算术》中的问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何.”用几何语言可表述为:CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,CE=1寸,AB=10寸,则直径CD的长为( )
A.12.5寸 B.13寸 C.25寸 D.26寸
4.抛物线y=(x﹣3)2﹣2经过平移得到抛物线y=x2,平移过程正确的是( )
A.先向下平移2个单位,再向左平移3个单位
B.先向上平移2个单位,再向右平移3个单位
C.先向下平移2个单位,再向右平移3个单位
D.先向上平移2个单位,再向左平移3个单位
5.某区高效课堂建设以“信息技术与课堂教学深度融合”为抓手,加强对教师队伍建设的投入,计划从今年起三年共投入3640万元,已知今年已投入1000万元,设投入经费的年平均增长率为x,根据题意,下面所列方程正确的是( )
A.1000(1+x)2=3640
B.1000(x2+1)=3640
C.1000+1000x+1000x2=3640
D.1000(1+x)+1000(x+1)2=2640
6.在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+c和二次函数y=ax2+c的图象大致为( )
A. B.
C. D.
7.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,将△ABC绕点A顺时针旋转90°后得到△AB′C′(点B的对应点是点B′,点C的对应点是点C′),连接CC′.若∠CC′B′=32°,则∠B的大小是( )
A.32° B.64° C.77° D.87°
8.如果关于x的一元二次方程kx2﹣x+1=0有两个不相等的实数根,那么k的取值范围是( )
A.k< B.k<且k≠0
C.﹣≤k< D.﹣≤k<且k≠0
9.已知二次函数y=ax2﹣2ax+1(a为常数,且a>0)的图象上有三点A(﹣2,y1),B(1,y2),C(3,y3),则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y1<y3 D.y2<y3<y1
10.如果m、n是一元二次方程x2+x=4的两个实数根,那么多项式2n2﹣mn﹣2m的值是( )
A.16 B.14 C.10 D.6
二、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
11.关于x的一元二次方程x2﹣c=0的一个根是2,则另一个根为 .
12.在平面直角坐标系中,点(3,﹣2)关于原点的对称点的坐标是: .
13.某种植物的主干长出若干数目的支干,每个支干又长出同样数目的小分支,主干、支干和小分支的总数是91,每个支干长出 小分支.
14.抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0)、B(5,0)两点,则关于x的一元二次方程a(x﹣1)2=b﹣bx的解是 .
15.如图,A、B、C是⊙O上的三点,且四边形OABC是菱形.若点D是圆上异于A、B、C的另一点,则∠ADC的度数是 .
16.下列关于二次函数y=x2﹣2mx+1(m为常数)的结论:
①该函数的图象与函数y=﹣x2+2mx的图象的对称轴相同;
②该函数的图象与x轴有交点时,m>1;
③该函数的图象的顶点在函数y=﹣x2+1的图象上;
④点A(x1,y1)与点B(x2,y2)在该函数的图象上.若x1<x2,x1+x2<2m,则y1<y2.
其中正确的结论是 (填写序号).
三、解答题(本题共8小题,共72分)
17.解方程:
(1)x2﹣8x+1=0;
(2)x(2x﹣5)=4x﹣10.
18.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△DEC,点D落在线段AB上.求证:DC平分∠ADE.
19.如图:要设计一本书的封面,封面长40cm,宽30cm.正中央是一个与整个封面长宽比例相同的矩形,如果要使四周边衬所占面积是封面面积的,且上、下边衬等宽,左、右边衬等宽,求上下边衬的宽.
20.如图,利用函数y=x2﹣4x+3的图象,直接回答:
(1)方程x2﹣4x+3=0的解是 ;
(2)当x 时,y随x的增大而减小;
(3)当x满足 时,函数值大于0;
(4)当0<x<5时,y的取值范围是 .
21.已知关于x的方程x2+(2k﹣1)x+k2﹣1=0有两个实数根x1,x2.
(1)求实数k的取值范围;
(2)若x1,x2满足x12+x22=16+x1x2,求实数k的值.
22.如图,⊙O的半径为1,A、P、B、C是⊙O上的四个点,∠APC=∠CPB=60°.
(1)判断△ABC的形状: ;
(2)试探究线段PA、PB、PC之间的数量关系,并证明你的结论.
23.某宾馆有50个房间供游客住宿,当每个房间的房价为每天180元时,房间会全部住满.当每个房间每天的房价每增加10元时,就会有一个房间空闲.宾馆需对游客居住的每个房间每天支出20元的各种费用.根据规定,每个房间每天的房价不得高于340元.设每个房间的房价增加x元(x为10的正整数倍).
(1)设一天订住的房间数为y,直接写出y与x的函数关系式及自变量x的取值范围;
(2)设宾馆一天的利润为w元,求w与x的函数关系式;
(3)一天订住多少个房间时,宾馆的利润最大?最大利润是多少元?
24.已知抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a与x轴交于A、B两点(A左B右),交y轴负半轴点C,P是第四象限抛物线上一点.
(1)若S△ABC=5,求a的值;
(2)若a=1,过点P作直线垂直于x轴,交BC于点Q,求线段PQ的最大值,并求此时点P的坐标;
(3)直线AP交y轴于点M,直线BP交y轴于点N,求的值.
参考答案
一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列图形中,不是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,根据中心对称图形的概念求解.
解:选项C不能找到这样的一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以不是中心对称图形,
选项A、B、D均能找到这样的一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以是中心对称图形,
故选:C.
【点评】本题主要考查了中心对称图形,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
2.一元二次方程x2﹣8x﹣1=0配方后可变形为( )
A.(x+4)2=17 B.(x﹣4)2=17 C.(x+4)2=15 D.(x﹣4)2=15
【分析】先移项,再两边配上一次项系数一半的平方可得.
解:∵x2﹣8x﹣1=0,
∴x2﹣8x=1,
∴x2﹣8x+16=1+16,即(x﹣4)2=17,
故选:B.
【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.
3.如图,“圆材埋壁”是我国古代著名数学著作《九章算术》中的问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何.”用几何语言可表述为:CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,CE=1寸,AB=10寸,则直径CD的长为( )
A.12.5寸 B.13寸 C.25寸 D.26寸
【分析】根据垂径定理和勾股定理求解.
解:设直径CD的长为2x,则半径OC=x,
∵CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,AB=10寸,
∴AE=BE=AB=×10=5寸,
连接OA,则OA=x寸,根据勾股定理得x2=52+(x﹣1)2,
解得x=13,
CD=2x=2×13=26(寸).
故选:D.
【点评】此题是一道古代问题,其实质是垂径定理和勾股定理.通过此题,可知我国古代的数学已发展到很高的水平.
4.抛物线y=(x﹣3)2﹣2经过平移得到抛物线y=x2,平移过程正确的是( )
A.先向下平移2个单位,再向左平移3个单位
B.先向上平移2个单位,再向右平移3个单位
C.先向下平移2个单位,再向右平移3个单位
D.先向上平移2个单位,再向左平移3个单位
【分析】先利用顶点式得到抛物线y=(x﹣3)2﹣2的顶点坐标为(3,﹣2),抛物线y=x2的顶点坐标为(0,0),然后利用点平移的规律确定抛物线的平移情况.
解:抛物线y=(x﹣3)2﹣2的顶点坐标为(3,﹣2),抛物线y=x2的顶点坐标为(0,0),而点(3,﹣2)先向上平移2个单位,再向左平移3个单位后可得点(0,0),
抛物线y=(x﹣3)2﹣2先向上平移2个单位,再向左平移3个单位后可得抛物线y=x2.
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.
5.某区高效课堂建设以“信息技术与课堂教学深度融合”为抓手,加强对教师队伍建设的投入,计划从今年起三年共投入3640万元,已知今年已投入1000万元,设投入经费的年平均增长率为x,根据题意,下面所列方程正确的是( )
A.1000(1+x)2=3640
B.1000(x2+1)=3640
C.1000+1000x+1000x2=3640
D.1000(1+x)+1000(x+1)2=2640
【分析】根据今年投资额+明年投资额+后年投资额=3640可得方程.
解:根据题意,可得方程:1000+1000(1+x)+1000(x+1)2=3640,
即1000(1+x)+1000(x+1)2=2640,
故选:D.
【点评】本题主要考查由实际问题抽象出一元二次方程,解题的关键是根据题意得到相等关系.
6.在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+c和二次函数y=ax2+c的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【分析】根据二次函数的开口方向,与y轴的交点;一次函数经过的象限,与y轴的交点可得相关图象.
解:∵一次函数和二次函数都经过y轴上的(0,c),
∴两个函数图象交于y轴上的同一点,故B选项错误;
当a>0时,二次函数开口向上,一次函数经过一、三象限,故C选项错误;
当a<0时,二次函数开口向下,一次函数经过二、四象限,故A选项错误;
故选:D.
【点评】本题考查二次函数及一次函数的图象的性质;用到的知识点为:二次函数和一次函数的常数项是图象与y轴交点的纵坐标;一次函数的一次项系数大于0,图象经过一、三象限;小于0,经过二、四象限;二次函数的二次项系数大于0,图象开口向上;二次项系数小于0,图象开口向下.
7.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,将△ABC绕点A顺时针旋转90°后得到△AB′C′(点B的对应点是点B′,点C的对应点是点C′),连接CC′.若∠CC′B′=32°,则∠B的大小是( )
A.32° B.64° C.77° D.87°
【分析】旋转中心为点A,C、C′为对应点,可知AC=AC′,又因为∠CAC′=90°,根据三角形外角的性质求出∠C′B′A的度数,进而求出∠B的度数.
解:由旋转的性质可知,AC=AC′,
∵∠CAC′=90°,可知△CAC′为等腰直角三角形,则∠CC′A=45°.
∵∠CC′B′=32°,
∴∠C′B′A=∠C′CA+∠CC′B′=45°+32°=77°,
∵∠B=∠C′B′A,
∴∠B=77°,
故选:C.
【点评】本题考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等,即对应角相等,对应线段相等.也考查了等腰直角三角形的性质.
8.如果关于x的一元二次方程kx2﹣x+1=0有两个不相等的实数根,那么k的取值范围是( )
A.k< B.k<且k≠0
C.﹣≤k< D.﹣≤k<且k≠0
【分析】根据方程有两个不相等的实数根,则Δ>0,以及二次根式有意义的条件,由此建立关于k的不等式,然后就可以求出k的取值范围.
解:由题意知:2k+1≥0,k≠0,Δ=2k+1﹣4k>0,
∴≤k<,且k≠0.
故选:D.
【点评】此题考查了一元二次方程根的判别式,一元二次方程根的判别式Δ=b2﹣4ac.当Δ>0,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0,方程有两个相等的实数根;当Δ<0,方程没有实数根.同时考查了一元一次不等式的解法二次根式有意义的条件.
9.已知二次函数y=ax2﹣2ax+1(a为常数,且a>0)的图象上有三点A(﹣2,y1),B(1,y2),C(3,y3),则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y2<y1<y3 D.y2<y3<y1
【分析】分别计算出自变量为﹣2、1、3对应的函数值,根据a>0即可得到y1、y2、y3的大小关系.
解:当x=﹣2时,y1=4a+4a+1=8a+1,
当x=1时,y2=a﹣2a+1=﹣a+1,
当x=3时,y3=9a﹣6a+1=3a+1,
∵a>0,
∴8a>3a>﹣a,
∴8a+1>3a+1>﹣a+1,
∴y1>y3>y2,
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征:二次函数图象上点的坐标满足其解析式.
10.如果m、n是一元二次方程x2+x=4的两个实数根,那么多项式2n2﹣mn﹣2m的值是( )
A.16 B.14 C.10 D.6
【分析】先根据一元二次方程的解的定义得到n2+n=4,即n2=﹣n+4,依此可得2n2﹣mn﹣2m=2(﹣n+4)﹣mn﹣2m=﹣2(m+n)﹣mn+8,然后根据根与系数的关系得到m+n=﹣1,mn=﹣4,再利用整体代入的方法计算.
解:∵n是一元二次方程x2+x=4的根,
∴n2+n=4,即n2=﹣n+4,
∵m、n是一元二次方程x2+x=4的两个实数根,
∴m+n=﹣1,mn=﹣4,
∴2n2﹣mn﹣2m=2(﹣n+4)﹣mn﹣2m=﹣2(m+n)﹣mn+8=2+4+8=14.
故选:B.
【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)的两根时,x1+x2=﹣,x1•x2=.也考查了一元二次方程的解.
二、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
11.关于x的一元二次方程x2﹣c=0的一个根是2,则另一个根为 ﹣2 .
【分析】已知方程的一次项系数为0,利用两根之和公式即可求出另一根的值.
解:设方程的另一根为β,则2+β=0;
解得β=﹣2.
故答案为﹣2.
【点评】本题考查了根与系数的关系,解此类题时,要擅于观察已知的是哪些条件,从而有针对性的选择解题方法.
12.在平面直角坐标系中,点(3,﹣2)关于原点的对称点的坐标是: (﹣3,2) .
【分析】根据两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反可直接得到答案.
解:点(3,﹣2)关于原点的对称点的坐标是(﹣3,2),
故答案为:(﹣3,2).
【点评】此题主要考查了关于原点对称的点的坐标,关键是掌握点的坐标的变化规律.
13.某种植物的主干长出若干数目的支干,每个支干又长出同样数目的小分支,主干、支干和小分支的总数是91,每个支干长出 9个 小分支.
【分析】等量关系为:主干1+支干数目+支干数目×支干数目=91,把相关数值代入计算即可.
解:设每个支干长出x个小分支,则1+x+x2=91,
解得:x1=9,x2=﹣10(舍去),
∴每个支干长出9个小分支.
故答案为:9个.
【点评】考查一元二次方程的应用,得到总数91的等量关系是解决本题的关键.
14.抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0)、B(5,0)两点,则关于x的一元二次方程a(x﹣1)2=b﹣bx的解是 x1=1,x2=5 .
【分析】利用抛物线的对称性得到直线x=2,即﹣=2,所以b=﹣4a,然后把b=﹣4a代入方程a(x﹣1)2=b﹣bx得到(x﹣1)2﹣4(x﹣1)=0,然后解方程即可.
解:∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0)、B(5,0)两点,
∴抛物线的对称轴为直线x=2,即﹣=2,
∴b=﹣4a,
∵a(x﹣1)2=b﹣bx,
∴a(x﹣1)2=﹣b(x﹣1)=4a(x﹣1),
∴(x﹣1)2﹣4(x﹣1)=0,解得x1=1,x2=5,
即关于x的一元二次方程a(x﹣1)2=b﹣bx的解为x1=1,x2=5.
故答案为x1=1,x2=5.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.也考查了二次函数的性质.
15.如图,A、B、C是⊙O上的三点,且四边形OABC是菱形.若点D是圆上异于A、B、C的另一点,则∠ADC的度数是 60°或120° .
【分析】连接OB,则AB=OA=OB故可得出△AOB是等边三角形,所以∠ADC=60°,∠AD′C=120°,据此可得出结论.
解:连接OB,
∵四边形OABC是菱形,
∴AB=OA=OB=BC,
∴△AOB是等边三角形,
∴∠ADC=60°,∠AD′C=120°.
故答案为:60°或120°.
【点评】本题考查的是圆内接四边形的性质,熟知圆内接四边形的对角互补是解答此题的关键.
16.下列关于二次函数y=x2﹣2mx+1(m为常数)的结论:
①该函数的图象与函数y=﹣x2+2mx的图象的对称轴相同;
②该函数的图象与x轴有交点时,m>1;
③该函数的图象的顶点在函数y=﹣x2+1的图象上;
④点A(x1,y1)与点B(x2,y2)在该函数的图象上.若x1<x2,x1+x2<2m,则y1<y2.
其中正确的结论是 ①③ (填写序号).
【分析】利用二次函数的性质一一判断即可.
解:①∵二次函数y=x2﹣2mx+1的对称轴为直线x=﹣=m,二次函数y=﹣x2+2mx的对称轴为直线x=﹣=m,故结论①正确;
②∵函数的图象与x轴有交点,则△=(﹣2m)2﹣4×1×1=4m2﹣4≥0,
∴m≥1或m≤﹣1,故结论②错误;
③∵y=x2﹣2mx+1=(x﹣m)2+1﹣m2,
∴顶点为(m,﹣m2+1),
∴该函数的图象的顶点在函数y=﹣x2+1的图象上,故结论③正确;
④∵x1+x2<2m,
∴<m,
∵二次函数y=x2﹣2mx+1的对称轴为直线x=m
∴点A离对称轴的距离大于点B离对称轴的距离
∵x1<x2,且a=1>0
∴y1>y2
故结论④错误;
故答案为①③.
【点评】本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
三、解答题(本题共8小题,共72分)
17.解方程:
(1)x2﹣8x+1=0;
(2)x(2x﹣5)=4x﹣10.
【分析】(1)将常数项移到方程的右边,两边都加上一次项系数一半的平方配成完全平方式后,再开方即可得;
(2)先移项,再将左边利用提公因式法因式分解,继而可得两个关于x的一元一次方程,分别求解即可得出答案.
解:(1)∵x2﹣8x+1=0,
∴x2﹣8x=﹣1,
则x2﹣8x+16=﹣1+16,即(x﹣4)2=15,
∴x﹣4=±,
∴x1=4+,x2=4﹣;
(2)∵x(2x﹣5)=4x﹣10,
∴x(2x﹣5)﹣2(2x﹣5)=0,
则(2x﹣5)(x﹣2)=0,
∴2x﹣5=0或x﹣2=0,
解得x1=,x2=2.
【点评】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.
18.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△DEC,点D落在线段AB上.求证:DC平分∠ADE.
【分析】利用全等三角形的性质以及等腰三角形的性质即可解决问题.
【解答】证明:由旋转可知,△ABC≌△DEC,
∴∠A=∠CDE,AC=DC,
∴∠A=∠ADC,
∴∠ADC=∠CDE,即DC平分∠ADE.
【点评】本题考查旋转的性质,全等三角形的性质,等腰三角形的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
19.如图:要设计一本书的封面,封面长40cm,宽30cm.正中央是一个与整个封面长宽比例相同的矩形,如果要使四周边衬所占面积是封面面积的,且上、下边衬等宽,左、右边衬等宽,求上下边衬的宽.
【分析】由条件知道中间矩形的长宽比是4:3,设中间的矩形的长为4x,宽为3x.根据封面的面积关系建立方程求出其解即可.
解:∵封面长40cm,宽30cm,
∴封面的长宽比为:4:3.
设中间的矩形的长为4xcm,宽为3x次cm,由题意,得
40×30﹣4x×3x=40×30×,
解得:x=±,
∵x=﹣不符合题意,舍去,
∴x=.
∴上下边衬为:(40﹣4×)÷2=5cm.
答:上下边衬的宽为5cm.
【点评】本题考查了比例问题的运用,列一元二次方程解实际问题的运用,一元二次方程的解法的运用,解答时根据矩形的面积公式建立方程是关键.
20.如图,利用函数y=x2﹣4x+3的图象,直接回答:
(1)方程x2﹣4x+3=0的解是 x1=1,x2=3 ;
(2)当x <2 时,y随x的增大而减小;
(3)当x满足 x<1或x>3 时,函数值大于0;
(4)当0<x<5时,y的取值范围是 ﹣1≤y<8 .
【分析】(1)根据函数图象,可以得到方程x2﹣4x+3=0的解;
(2)根据函数图象,可以写出当x为何值时y随x的增大而减小;
(3)根据函数图象可以写出,当x为何值时,函数值大于0;
(4)根据函数图象和二次函数的性质,可以得到当0<x<5时,y的取值范围.
解:(1)由图象可得,
当y=0时,x=1或x=3,
故方程x2﹣4x+3=0的解是x1=1,x2=3,
故答案为:x1=1,x2=3;
(2)由图象可得,
当y=0时,x<=2时,y随x的增大而减小,
故答案为:<2;
(3)由图象可得,
当x<1或x>3时,函数值大于0,
故答案为:x<1或x>3;
(4)由图象可得,
函数y=x2﹣4x+3的对称轴是直线x==2,当x=2时,该函数取得最小值﹣1,
∴当0<x<5时,x=2取得最小值﹣1,x=5时y的值为8,
即当0<x<5时,y的取值范围是﹣1≤y<8,
故答案为:﹣1≤y<8.
【点评】本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数的性质、二次函数的图象、二次函数与一元二次方程的关系,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
21.已知关于x的方程x2+(2k﹣1)x+k2﹣1=0有两个实数根x1,x2.
(1)求实数k的取值范围;
(2)若x1,x2满足x12+x22=16+x1x2,求实数k的值.
【分析】(1)根据方程的系数结合根的判别式,即可得出Δ=﹣4k+5≥0,解之即可得出实数k的取值范围;
(2)由根与系数的关系可得x1+x2=1﹣2k、x1•x2=k2﹣1,将其代入x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1•x2=16+x1•x2中,解之即可得出k的值.
解:(1)∵关于x的方程x2+(2k﹣1)x+k2﹣1=0有两个实数根x1,x2,
∴Δ=(2k﹣1)2﹣4(k2﹣1)=﹣4k+5≥0,
解得:k≤,
∴实数k的取值范围为k≤.
(2)∵关于x的方程x2+(2k﹣1)x+k2﹣1=0有两个实数根x1,x2,
∴x1+x2=1﹣2k,x1•x2=k2﹣1.
∵x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1•x2=16+x1•x2,
∴(1﹣2k)2﹣2×(k2﹣1)=16+(k2﹣1),即k2﹣4k﹣12=0,
解得:k=﹣2或k=6(不符合题意,舍去).
∴实数k的值为﹣2.
【点评】本题考查了根与系数的关系以及根的判别式,解题的关键是:(1)根据方程的系数结合根的判别式,找出Δ=﹣4k+5≥0;(2)根据根与系数的关系结合x12+x22=16+x1x2,找出关于k的一元二次方程.
22.如图,⊙O的半径为1,A、P、B、C是⊙O上的四个点,∠APC=∠CPB=60°.
(1)判断△ABC的形状: 等边三角形 ;
(2)试探究线段PA、PB、PC之间的数量关系,并证明你的结论.
【分析】(1)利用圆周角定理可得∠BAC=∠CPB,∠ABC=∠APC,而∠APC=∠CPB=60°,所以∠BAC=∠ABC=60°,从而可判断△ABC的形状;
(2)在PC上截取PD=AP,则△APD是等边三角形,然后证明△APB≌△ADC,证明BP=CD,即可证得.
解:(1)△ABC是等边三角形.
证明如下:在⊙O中
∵∠BAC与∠CPB是所对的圆周角,∠ABC与∠APC是所对的圆周角,
∴∠BAC=∠CPB,∠ABC=∠APC,
又∵∠APC=∠CPB=60°,
∴∠ABC=∠BAC=60°,
∴△ABC为等边三角形;
故答案为:等边三角形;
(2)在PC上截取PD=AP,如图,
又∵∠APC=60°,
∴△APD是等边三角形,
∴AD=AP=PD,∠ADP=60°,即∠ADC=120°.
又∵∠APB=∠APC+∠BPC=120°,
∴∠ADC=∠APB,
在△APB和△ADC中,
,
∴△APB≌△ADC(AAS),
∴BP=CD,
又∵PD=AP,
∴CP=BP+AP.
【点评】本题考查了圆周角定理、等边三角形的判定、以及三角形的全等的判定与性质,正确作出辅助线,证明△APB≌△ADC是关键.
23.某宾馆有50个房间供游客住宿,当每个房间的房价为每天180元时,房间会全部住满.当每个房间每天的房价每增加10元时,就会有一个房间空闲.宾馆需对游客居住的每个房间每天支出20元的各种费用.根据规定,每个房间每天的房价不得高于340元.设每个房间的房价增加x元(x为10的正整数倍).
(1)设一天订住的房间数为y,直接写出y与x的函数关系式及自变量x的取值范围;
(2)设宾馆一天的利润为w元,求w与x的函数关系式;
(3)一天订住多少个房间时,宾馆的利润最大?最大利润是多少元?
【分析】(1)理解每个房间的房价每增加x元,则减少房间间,则可以得到y与x之间的关系;
(2)每个房间订住后每间的利润是房价减去20元,每间的利润与所订的房间数的积就是利润;
(3)求出二次函数的对称轴,根据二次函数的增减性以及x的范围即可求解.
解:(1)由题意得:
y=50﹣,且10≤x≤160,且x为10的正整数倍.
(2)w=(180﹣20+x)(50﹣),即w=﹣x2+34x+8000;
(3)w=﹣x2+34x+8000=﹣(x﹣170)2+10890
抛物线的对称轴是:直线x=170,抛物线的开口向下,当x<170时,w随x的增大而增大,
但10≤x≤160,因而当x=160时,即房价是340元时,利润最大,
此时一天订住的房间数是:50﹣=34间,
最大利润是:34×(340﹣20)=10880元.
答:一天订住34个房间时,宾馆每天利润最大,最大利润为10880元.
【点评】本题是二次函数的应用,特别容易出现的错误是在求最值时不考虑x的范围,直接求顶点坐标.
24.已知抛物线y=ax2﹣3ax﹣4a与x轴交于A、B两点(A左B右),交y轴负半轴点C,P是第四象限抛物线上一点.
(1)若S△ABC=5,求a的值;
(2)若a=1,过点P作直线垂直于x轴,交BC于点Q,求线段PQ的最大值,并求此时点P的坐标;
(3)直线AP交y轴于点M,直线BP交y轴于点N,求的值.
【分析】(1)S△ABC=×AB×OC=×5×4a=5,解得:a=,即可求解;
(2)设点P(x,x2﹣3x﹣4),则点Q(x,x﹣4),则PQ=x﹣4﹣(x2﹣3x﹣4)=﹣x2+4x,即可求解;
(3)直线PB的表达式为:y=a(m﹣4)x+a(m﹣4),故OM=﹣a(m﹣4),同理ON=4a(m+1),即可求解.
解:y=ax2﹣3ax﹣4a与x轴交于AB两点(A左B右),与y轴交于点C,则点A、B、C的坐标分别为:(﹣1,0)、(4,0)、(0,﹣4a),
(1)S△ABC=×AB×OC=×5×4a=5,解得:a=,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣x﹣2;
(2)a=1,抛物线表达式为:y=x2﹣3x﹣4,
将点B(4,0)、C(0,﹣4)的坐标代入一次函数表达式并解得:
直线BC的表达式为:y=x﹣4,
设点P(x,x2﹣3x﹣4),则点Q(x,x﹣4),
则PQ=x﹣4﹣(x2﹣3x﹣4)=﹣x2+4x,
∵﹣1<0,故PQ有最大值4,此时x=2,
∴点P(2,﹣6);
(3)点A、B、C的坐标分别为:(﹣1,0)、(4,0)、(0,﹣4a),
设点P(m,am2﹣3am﹣4a),
将点P、B的坐标代入一次函数表达式并解得:
直线PB的表达式为:y=a(m﹣4)x+a(m﹣4),
故OM=﹣a(m﹣4),
同理ON=4a(m+1),
则==5.
【点评】主要考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.
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