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2021-2022学年湖北省武汉市硚口区九年级(上)期中数学试卷
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一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)下列各题中均有四个备选答案,其中有且只有一个正确,请在答题卡上将正确答案的代号涂黑。
1.(3分)将一元二次方程2x2=3x﹣1化成一般形式后,二次项系数为2,则一次项系数是( )
A.3 B.﹣3 C.1 D.﹣1
2.(3分)下列图标中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
3.(3分)把图中的交通标志图案绕着它的中心旋转一定角度后与自身重合,则这个旋转角度至少为( )
A.30° B.90° C.120° D.180°
4.(3分)关于二次函数y=﹣3(x﹣1)2+2,下列说法正确的是( )
A.开口向上 B.对称轴是x=﹣1
C.有最小值2 D.顶点坐标是(1,2)
5.(3分)将抛物线y=2x2平移到抛物线y=2x2﹣4x﹣1,正确的平移方法是( )
A.向左平移1个单位长度,向上平移3个单位长度
B.向左平移1个单位长度,向下平移3个单位长度
C.向右平移1个单位长度,向上平移3个单位长度
D.向右平移1个单位长度,向下平移3个单位长度
6.(3分)如图,在⊙O中AB为直径,CD为弦,AB⊥CD于点E,CD=6,EB=1,则AE的长为( )
A.5 B.7 C.8 D.9
7.(3分)如图,在△ABC中,∠BAC=130°,将△ABC绕点C逆时针旋转得到△DEC,点A,B的对应点分别为D,E,连接AD.当点A,D,E在同一条直线上时,则∠BAD的大小是( )
A.80° B.70° C.60° D.50°
8.(3分)如图是抛物线形的拱桥,当水面宽4m时,顶点离水面2m,当水面宽度增加到6m时,水面下降( )
A.1m B.1.5m C.2.5m D.2m
9.(3分)若点A(﹣3,y1),B(1,y2),C(m,y3)在抛物线y=ax2+4ax+c上,且y1<y3<y2,则m的取值范围是( )
A.﹣3<m<1 B.﹣5<m<﹣1或﹣3<m<1
C.m<﹣3或m>1 D.﹣5<m<﹣3或﹣1<m<1
10.(3分)已知a,b是一元二次方程x2﹣4x﹣1=0的两个实数根,则2a25b的值是( )
A.﹣18 B.18 C.22 D.20
二、填空题(共6小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)(﹣2,3)关于原点对称点的坐标是 .
12.(3分)已知函数y=x2﹣8x+9,当x> 时,y随x的增大而增大.
13.(3分)已知在一次会议中,参会的每两个人之间握手一次,全部参会人员一共握手66次,则参会的人数是 人.
14.(3分)如图,用一段长为30米的篱笆围成一个一边靠墙的矩形苗圃园,设苗圃园垂直于墙的一边长为x米,苗圃园的面积为y平方米,则y与x的函数关系式是 .
15.(3分)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠c),且a﹣b+c=0.下列四个结论:
①若b=﹣2a,则抛物线经过点(3,0);
②抛物线与x轴一定有两个不同的公共点;
③一元二次方程﹣a(x﹣2)2+bx=2b+c有一个根x=﹣1;
④点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线上,若当x1>x2>2时,总有y1>y2,则5a+c≥0.
其中正确的是 .(填写序号)
16.(3分)如图1,在Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,动点P从顶点B出发,沿BC边以1个单位长度/秒的速度向顶点C运动,点Q为AC中点,AP+PQ=y,y随运动时间t变化的函数图象如图2,则函数图象最低点的坐标是 .
三、解答题(共8小题,共72分)
17.(6分)解方程:2x2﹣3x﹣1=0.
18.(8分)如图,在⊙O中,C为弦AB的中点,连接CO并延长交⊙O于点D,AB=CD=8,求⊙O的半径.
19.(8分)已知二次函数y=x2﹣6x+5,请回答下列问题:
(1)其图象与x轴的交点坐标为 ;
(2)当x满足 时,y<0;
(3)当﹣1≤x≤4时,函数y的取值范围是 .
20.(8分)已知关于x的一元二次方程x2﹣4x﹣2m+5=0有两个实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)若该方程的两个根都是符号相同的整数,直接写出它的根.
21.(10分)如图是12×9的小正方形构成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.已知A(﹣4,0),B(0,3),C(﹣2,4),仅用无刻度的直尺在给定网格中依次完成画图,并回答问题(画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示).
(1)直接写出△ABC的形状;
(2)线段AB平移至线段OD(点O与点A对应),画出线段OD;
(3)格点E在第四象限内,使∠ODE=45°.
①画出格点E,并写出点E的坐标;
②连接OE,线段AB绕点M旋转一个角度可以得到线段OE(点O与点A对应),直接写出点M的坐标.
(4)将△ABC绕点A逆时针旋转角度2α(其中α=∠BAC)得到△AB1C1(点C1与点C对应),画出△AB1C1.
22.(10分)某商店销售一种商品,经市场调查发现:该商品的周销售量y(件)是售价x(元/件)的一次函数,其售价、周销售量、周销售利润w(元)的两组对应值如表:
售价x(元/件) | 40 | 50 |
周销售量y(件) | 120 | 100 |
周销售利润w(元) | 2400 | 3000 |
注:周销售利润=周销售量×(售价﹣进价)
(1)直接写出该商品的每件的进价以及y关于x的函数解析式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)当每件售价x为多少时,周销售利润w最大?并求出此时的最大利润;
(3)若该商品每件进价提高了4元,其每件售价不超过m元(m是大于50的常数,且是整数),该商店在销售中,周销售量与售价仍满足(1)中的函数关系,直接写出周销售的最大利润.
23.(10分)将正方形ABCD的边CD绕点C顺时针旋转α°(0<α<90)至CP,连接PB,PD.
(1)如图1,当α=40°时,直接写出∠BPD的大小;
(2)如图2,过点B作BE⊥PD交PD延长线于点E,连接AE.
①求∠BPD的大小;
②探究AE,PD之间的数量关系,并证明你的结论;
③当点D为PE中点时,PB=6,直接写出四边形ABPE的面积.
24.(12分)如图1,抛物线C:y=ax2+bx﹣3与x轴的正半轴交于点B,与y轴交于点C,OB=OC,其对称轴为直线x=1.
(1)直接写出抛物线C的解析式;
(2)已知点D(1,2),点E,F均在抛物线上(点E在点F右侧),若以C,D,E,F为顶点的四边形是平行四边形,求点E的坐标;
(3)如图2,将抛物线C平移得到抛物线C1,使C1的顶点在原点,过点P(t,﹣1)的两条直线PM,PN,它们与y轴不平行,都与抛物线C1只有一个公共点分别为点M和点N,求证:直线MN必过定点.
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参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)下列各题中均有四个备选答案,其中有且只有一个正确,请在答题卡上将正确答案的代号涂黑。
1.(3分)将一元二次方程2x2=3x﹣1化成一般形式后,二次项系数为2,则一次项系数是( )
A.3 B.﹣3 C.1 D.﹣1
【解答】解:2x2=3x﹣1,
2x2﹣3x+1=0,
所以一次项系数是﹣3,
故选:B.
2.(3分)下列图标中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:选项A、B、D不能找到这样的一个点,使图形绕某一点旋转180°后原来的图形重合,所以不是中心对称图形;
选项C能找到这样的一个点,使图形绕某一点旋转180°后原来的图形重合,所以是中心对称图形;
故选:C.
3.(3分)把图中的交通标志图案绕着它的中心旋转一定角度后与自身重合,则这个旋转角度至少为( )
A.30° B.90° C.120° D.180°
【解答】解:∵360°÷3=120°,
∴旋转的角度是120°的整数倍,
∴旋转的角度至少是120°.
故选:C.
4.(3分)关于二次函数y=﹣3(x﹣1)2+2,下列说法正确的是( )
A.开口向上 B.对称轴是x=﹣1
C.有最小值2 D.顶点坐标是(1,2)
【解答】解:∵y=﹣3(x﹣1)2+2,a=﹣3<0,
∴该函数的图象开口向下,故选项A不符合题意;
对称轴是直线x=1,故选项B不符合题意;
当x=1时取得最大值2,故选项C不符合题意;
顶点坐标为(1,2),故选项D符合题意;
故选:D.
5.(3分)将抛物线y=2x2平移到抛物线y=2x2﹣4x﹣1,正确的平移方法是( )
A.向左平移1个单位长度,向上平移3个单位长度
B.向左平移1个单位长度,向下平移3个单位长度
C.向右平移1个单位长度,向上平移3个单位长度
D.向右平移1个单位长度,向下平移3个单位长度
【解答】解:抛物线y=2x2的顶点坐标为(0,0),抛物线y=2x2﹣4x﹣1=2(x﹣1)2﹣3的顶点坐标为(1,﹣3),而点(0,0)先向右平移1个单位,再向下平移3个单位可得到点(1,﹣3),
所以抛物线y=2x2先向右平移1个单位,再向下平移3个单位得到抛物线y=2x2﹣4x﹣1.
故选:D.
6.(3分)如图,在⊙O中AB为直径,CD为弦,AB⊥CD于点E,CD=6,EB=1,则AE的长为( )
A.5 B.7 C.8 D.9
【解答】解:连接OC,如图所示:
∵AB⊥CD,CD=6,
∴CE=EDCD=3,
设⊙O的半径为r,则OE=OB﹣EB=r﹣1,
在Rt△OEC中,由勾股定理得:OE2+CE2=OC2,
即(r﹣1)2+32=r2,
解得:r=5,
∴OA=5,OE=4,
∴AE=OA+OE=9,
故选:D.
7.(3分)如图,在△ABC中,∠BAC=130°,将△ABC绕点C逆时针旋转得到△DEC,点A,B的对应点分别为D,E,连接AD.当点A,D,E在同一条直线上时,则∠BAD的大小是( )
A.80° B.70° C.60° D.50°
【解答】解:∵将△ABC绕点C逆时针旋转得到△DEC,
∴AC=CD,∠BAC=∠CDE=130°,
∴∠CDA=∠CAD=50°,
∴∠BAD=80°,
故选:A.
8.(3分)如图是抛物线形的拱桥,当水面宽4m时,顶点离水面2m,当水面宽度增加到6m时,水面下降( )
A.1m B.1.5m C.2.5m D.2m
【解答】解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知O为原点,
抛物线以y轴为对称轴,且经过A,B两点,可求出OA和OB为AB的一半2米,抛物线顶点C坐标为(0,2),
设顶点式y=ax2+2,代入A点坐标(﹣2,0),
得:a=﹣0.5,
所以抛物线解析式为y=﹣0.5x2+2,
把x=﹣3代入抛物线解析式得出:
y=﹣0.5×(﹣3)2+2=﹣2.5,
∴水面下降2.5米,
故选:C.
9.(3分)若点A(﹣3,y1),B(1,y2),C(m,y3)在抛物线y=ax2+4ax+c上,且y1<y3<y2,则m的取值范围是( )
A.﹣3<m<1 B.﹣5<m<﹣1或﹣3<m<1
C.m<﹣3或m>1 D.﹣5<m<﹣3或﹣1<m<1
【解答】解:抛物线y=ax2+4ax+c的对称轴为x2,
∵点A(﹣3,y1),B(1,y2),C(m,y3)在抛物线y=ax2+4ax+c上,且y1<y3<y2,
∴当a<0,则|m+2|<1且|m+2|>3,(不存在);
当a>0,则1<|m+2|<3,解得﹣5<m<﹣3或﹣1<m<1.
故选:D.
10.(3分)已知a,b是一元二次方程x2﹣4x﹣1=0的两个实数根,则2a25b的值是( )
A.﹣18 B.18 C.22 D.20
【解答】解:根据根与系数的关系得到a+b=4,ab=﹣1,
∴a,
∴2a25b=2a2﹣3a+5b,
∵a是一元二次方程x2﹣4x﹣1=0的实数根,
∴a2﹣4a﹣1=0,
∴a2=4a+1,
∴2a25b=2(4a+1)﹣3a+5b
=8a+2﹣3a+5b
=5(a+b)+2
=5×4+2
=22.
故选:C.
二、填空题(共6小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)(﹣2,3)关于原点对称点的坐标是 (2,﹣3) .
【解答】解:∵点M(﹣2,3)关于原点对称,
∴点M(﹣2,3)关于原点对称的点的坐标为(2,﹣3).
故答案为(2,﹣3).
12.(3分)已知函数y=x2﹣8x+9,当x> 4 时,y随x的增大而增大.
【解答】解:y=x2﹣8x+9=(x2﹣8x+16)﹣7=(x﹣4)2﹣7,
∵a=1>0,对称轴x=4,
∴当x>4时,y随x的增大而增大,
故答案为:4.
13.(3分)已知在一次会议中,参会的每两个人之间握手一次,全部参会人员一共握手66次,则参会的人数是 12 人.
【解答】解:设共有x人参会,
依题意得:x(x﹣1)=66,
整理得:x2﹣x﹣132=0,
解得:x1=12,x2=﹣11(不合题意,舍去).
故答案为:12.
14.(3分)如图,用一段长为30米的篱笆围成一个一边靠墙的矩形苗圃园,设苗圃园垂直于墙的一边长为x米,苗圃园的面积为y平方米,则y与x的函数关系式是 y=﹣2x2+30x .
【解答】解:设苗圃园垂直于墙的一边长为x米,则苗圃园与墙平行的一边长为(30﹣2x)米.
依题意可得:y=x(30﹣2x),即y=﹣2x2+30x.
故答案为:y=﹣2x2+30x.
15.(3分)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠c),且a﹣b+c=0.下列四个结论:
①若b=﹣2a,则抛物线经过点(3,0);
②抛物线与x轴一定有两个不同的公共点;
③一元二次方程﹣a(x﹣2)2+bx=2b+c有一个根x=﹣1;
④点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线上,若当x1>x2>2时,总有y1>y2,则5a+c≥0.
其中正确的是 ①②④ .(填写序号)
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数),a﹣b+c=0,
∴(﹣1,0)是抛物线与x轴的一个交点.
①∵b=﹣2a,
∴对称轴为直线x1,
∵抛物线经过点(﹣1,0),
∴抛物线经过点(3,0),即①正确;
②Δ=b2﹣4ac=(a+c)2﹣4ac=(a﹣c)2≥0,
∴抛物线与x轴一定有公共点,
∵a≠c,
∴抛物线与x轴一定有两个不同的公共点.故②正确;
③方程﹣a(x﹣2)2+bx=2b+c整理得,a(2﹣x)2+b(2﹣x)+c=0,
∵a﹣b+c=0,
∴当2﹣x=﹣1时,a+b+c=0,
∴x=3,
∴一元二次方程﹣a(x﹣2)2+bx=2b+c有一个根x=3;故③错误;
④由题意可知,抛物线开口向上,且2,
∴﹣b≤4a,
∵a﹣b+c=0,
∴﹣b=﹣a﹣c,
∴﹣a﹣c≤4a,
∴5a+c≥0.故④正确.
故答案为:①②④.
16.(3分)如图1,在Rt△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,动点P从顶点B出发,沿BC边以1个单位长度/秒的速度向顶点C运动,点Q为AC中点,AP+PQ=y,y随运动时间t变化的函数图象如图2,则函数图象最低点的坐标是 (,) .
【解答】解:由题意可知,△ABC是等腰直角三角形,
由图2可知,BC=4,
∴AB=AC=2,
∴AQ=CQ,
如图,把Rt△ABC补全成正方形ABA′C,
由正方形对称性可知,A′P=AP,
∴AP+PQ=A′P+PQ,
∴当A′、P、Q共线时,AP+PQ的值最小,
在Rt△A′CQ中,DE,
∴PB+PE的最小值为,
∴最低点的纵坐标为,
∵CQ∥A′B,
∴2,
∵BC=4,
∴BP=4,
∴最低点的横坐标为,
结合选项可知,当a=3时,点Q的坐标为(,).
故答案为:(,).
三、解答题(共8小题,共72分)
17.(6分)解方程:2x2﹣3x﹣1=0.
【解答】解:2x2﹣3x﹣1=0,
a=2,b=﹣3,c=﹣1,
∴Δ=9+8=17>0,
∴x,
x1,x2.
18.(8分)如图,在⊙O中,C为弦AB的中点,连接CO并延长交⊙O于点D,AB=CD=8,求⊙O的半径.
【解答】解:连接OA,如图所示:
∵C为AB中点,AB=8,
∴OC⊥AB,ACAB=4,
设⊙O的半径为r,则OA=OD=r,
∵CD=8,
∴OC=8﹣r,
在Rt△OAC中,由勾股定理得:OA2=OC2+AC2,
即r2=(8﹣r)2+42,
解得:r=5,
即⊙O的半径为5.
19.(8分)已知二次函数y=x2﹣6x+5,请回答下列问题:
(1)其图象与x轴的交点坐标为 (1,0)和(5,0) ;
(2)当x满足 1<x<5 时,y<0;
(3)当﹣1≤x≤4时,函数y的取值范围是 ﹣4≤y≤12 .
【解答】解:(1)当y=0时,x2﹣6x+5=0,
解得:x=1或x=5,
∴它与x轴的交点坐标为(1,0)和(5,0);
故答案为:(1,0)和(5,0);
(2)∵抛物线y=x2﹣6x+5开口向上,与x轴的交点坐标为(1,0)和(5,0);
∴当1<x<5 时,y<0;
故答案为:1<x<5;
(3)∵y=x2﹣6x+5=(x﹣3)2﹣4,
∴顶点坐标为(3,﹣4),
∴x=3时,有最小值﹣4,
当x=﹣1时,y=1+6+5=12,
∴当﹣1≤x≤4时,y的范围是﹣4≤y≤12.
故答案为:﹣4≤y≤12.
20.(8分)已知关于x的一元二次方程x2﹣4x﹣2m+5=0有两个实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)若该方程的两个根都是符号相同的整数,直接写出它的根.
【解答】解:(1)∵方程有两个实数根,
∴△=(﹣4)2﹣4×1×(﹣2m+5)≥0,
解得:m
即m的取值范围为m;
(2)根据题意得x1+x2=4,
∵该方程的两个根都是符号相同的整数
∴x1=1,x2=3 或x1=x2=2.
21.(10分)如图是12×9的小正方形构成的网格,每个小正方形的顶点叫做格点.已知A(﹣4,0),B(0,3),C(﹣2,4),仅用无刻度的直尺在给定网格中依次完成画图,并回答问题(画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示).
(1)直接写出△ABC的形状;
(2)线段AB平移至线段OD(点O与点A对应),画出线段OD;
(3)格点E在第四象限内,使∠ODE=45°.
①画出格点E,并写出点E的坐标;
②连接OE,线段AB绕点M旋转一个角度可以得到线段OE(点O与点A对应),直接写出点M的坐标.
(4)将△ABC绕点A逆时针旋转角度2α(其中α=∠BAC)得到△AB1C1(点C1与点C对应),画出△AB1C1.
【解答】解:(1)∵BC2=12+22=5,AC2=42+22=20,AB2=32+42=25,
∴BC2+AC2=AB2,
∴△ABC为直角三角形;
(2)如图,OD为所作;
(3)①如图,E点为所作,E点坐标为(3,﹣4);
②M(﹣2,﹣2);
(4)如图,△AB1C1为所作.
22.(10分)某商店销售一种商品,经市场调查发现:该商品的周销售量y(件)是售价x(元/件)的一次函数,其售价、周销售量、周销售利润w(元)的两组对应值如表:
售价x(元/件) | 40 | 50 |
周销售量y(件) | 120 | 100 |
周销售利润w(元) | 2400 | 3000 |
注:周销售利润=周销售量×(售价﹣进价)
(1)直接写出该商品的每件的进价以及y关于x的函数解析式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)当每件售价x为多少时,周销售利润w最大?并求出此时的最大利润;
(3)若该商品每件进价提高了4元,其每件售价不超过m元(m是大于50的常数,且是整数),该商店在销售中,周销售量与售价仍满足(1)中的函数关系,直接写出周销售的最大利润.
【解答】解:(1)由表中数据知,每件商品进价为:20,
∴每件进价 20元;
设一次函数解析式为y=kx+b,
根据题意,得
,
解得:,
所以y与x的函数表达式为y=﹣2x+200;
(2)由题意,得w=(﹣2x+200)(x﹣20)
=﹣2x2+240x﹣4000
=﹣2(x﹣60)2+3200,
∵﹣2<0,
∴当x=60时,w有最大值,最大值为3200,
∴当每件售价为60元时,周销售利润w最大,最大利润为3200元;
(3)根据题意得,w=(x﹣20﹣4)(﹣2x+200)=﹣2x2+248x﹣4800=﹣2(x﹣62)2+2888,
∵﹣2<0,对称轴为x=62,24≤x≤m,
∴当50<m<62时,周销售最大利润为﹣2m2+248m﹣4800,
当m≥62时,周销售最大利润为2888元.
23.(10分)将正方形ABCD的边CD绕点C顺时针旋转α°(0<α<90)至CP,连接PB,PD.
(1)如图1,当α=40°时,直接写出∠BPD的大小;
(2)如图2,过点B作BE⊥PD交PD延长线于点E,连接AE.
①求∠BPD的大小;
②探究AE,PD之间的数量关系,并证明你的结论;
③当点D为PE中点时,PB=6,直接写出四边形ABPE的面积.
【解答】解:(1)如图1中,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,CB=CD,
由旋转的性质可知,CD=CP,
∵∠DCP=40°,
∴∠CPD=∠CDP(180°﹣40°)=70°,
∵CB=CD,CD=CP,
∴CB=CP,
∵∠BCP=∠BCD+∠DCP=130°,
∴∠CPB=∠CBP(180°﹣130°)=25°,
∴∠BPD=∠CPD﹣∠CPB=70°﹣25°=45°;
(2)解:①∵CD绕顶点C顺时针旋转α°至CP,
∴CD=CP,∠DCP=α,
∴∠DPC,
∵ABCD为正方形∴BC=CD=CP,∠BCD=90°,
∴∠BCP=90+α,
∴∠BPC,
∴∠BPD=∠DPC﹣∠BPC45°;
②结论:PDAE.
理由:过A作AF⊥AE交BE于点F.
∵ABCD为正方形,
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∵AE⊥AF,
∴∠EAF=90°,
∴∠BAD﹣∠FAD=∠EAF﹣∠FAD,即∠BAF=∠DAE,
又∵BE⊥PE,
∴∠BED=90°=∠BAD,
∴∠ABF=∠ADE,
∴△ABF≌△ADE(ASA),
∴BF=DE,AF=AE,
由知∠BPD=45°,∠BED=90°,
∴△BEP为等腰直角三角形,
∴BE=PE,
∴BE﹣BF=PE﹣DE 即EF=PD,
又∵AE=AF,∠EAF=90°,
∴EF=PDAE;
③如图3中,
∵△PEB是等腰直角三角形,PB=6,
∴EB=PE=3,
∴S△PBE•EB•EP=9,
∵DE=DPAE,
∴AE,
∵△AEF是的以及三角形,
∴∠AEB=∠EBP=45°,
∴AE∥PB,
∴,
∴S△AEBS△EBP,
∴S四边形ABPE=S△EBP+S△AEB=9.
24.(12分)如图1,抛物线C:y=ax2+bx﹣3与x轴的正半轴交于点B,与y轴交于点C,OB=OC,其对称轴为直线x=1.
(1)直接写出抛物线C的解析式;
(2)已知点D(1,2),点E,F均在抛物线上(点E在点F右侧),若以C,D,E,F为顶点的四边形是平行四边形,求点E的坐标;
(3)如图2,将抛物线C平移得到抛物线C1,使C1的顶点在原点,过点P(t,﹣1)的两条直线PM,PN,它们与y轴不平行,都与抛物线C1只有一个公共点分别为点M和点N,求证:直线MN必过定点.
【解答】解:(1)∵抛物线的对称轴为直线x=1,
∴x1,即b=﹣2a①,
∵抛物线C:y=ax2+bx﹣3与x轴的正半轴交于点B,与y轴交于点C,
∴C(0,﹣3),OC=3,
∵OB=OC,
∴OB=3,B(3,0),
把B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3中,得9a+3b﹣3=0②,
由①②可知,a=1,b=﹣2,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣2x﹣3.
(2)若CD∥EF,
∵四边形CDEF是平行四边形,
∴CD∥EF且CD=EF,
∵C(0,﹣3),D(1,2),
∴D向左平移1个单位长度,向下平移5个单位长度得到点C,
∵点E,F都在抛物线上,点E在点F的右侧,
∴点E左平移1个单位长度,向下平移5个单位长度得到点F,
设E(x,x2﹣2x﹣3),则F(x﹣1,x2﹣2x﹣8),
将点F(x﹣1,x2﹣2x﹣8)代入y=x2﹣2x﹣3得,(x﹣1)2﹣2(x﹣1)﹣3=x2﹣2x﹣8,解得x=4,
∴E(4,5),
若CE∥DF,
∵四边形CEDF是平行四边形,
∴CE∥DF且CE=DF,
∵C(0,﹣3),D(1,2),
∴CD的中点坐标为(,﹣1),
设E(x,x2﹣2x﹣3),则F(﹣x+1,﹣x2+2x+2),
将点F(﹣x+1,﹣x2+2x+2)代入y=x2﹣2x﹣3得,
(﹣x+1)2﹣2(﹣x+1)﹣3=﹣x2+2x+2,解得x或x,
∵点E在点F的右侧,
∴E(,).
综上,点E的坐标为E(4,5),或E(,).
(3)根据题意得,抛物线C1的解析式为:y=x2,
设M(m,m2),N(n,n2),
则直线PM可设为y=k1(x﹣m)+m2,
直线PN可设为y=k2(x﹣n)+n2,
∵直线PM与抛物线只有一个公共点,
∴联立y=k1(x﹣m)+m2与抛物线y=x2,得,
得x2﹣k1x+k1m﹣m2=0,
∴Δ=k12﹣4(k1m﹣m2)=(k1﹣2m)2=0,解得k1=2m,
∴直线PM的解析式为:y=2m(x﹣m)+m2=2mx﹣m2,
同理可得,直线PN的解析式为:y=2n(x﹣n)+n2=2nx﹣n2,
联立PM和PN的解析式可得,P(,mn),
∵P(t,﹣1),
∴mn=﹣1,
设直线MN的解析式为:y=kx+b,
将M(m,m2),N(n,n2)代入可得y=(m+n)x﹣mn,
∴直线MN的解析式为:y=(m+n)x+1,
∴直线MN过定点(0,1).
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