福建省福州市马尾区三牧中学2022-2023学年九年级上学期第二次月考数学试卷
展开福建省福州市马尾区三牧中学2022-2023学年九年级上学期第二次月考数学试卷(解析版)
一、选择题(每小题4分,共40分,请把正确选项的代号把答题卡的相应位置涂黑)
1.下列图形中,不是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.下列方程有实数根的是( )
A.(3x﹣2)(2x+2)=0 B.(x﹣3)2+3=0
C.3x2﹣x+1=0 D.3x2+x+1=0
3.在平面直角坐标系中,有A(5,﹣3),B(0,4),C(﹣4.0),D(﹣5,3)四点,其中关于原点对称的两点为( )
A.点A和点B B.点B和点C C.点C和点D D.点D和点A
4.关于二次函数y=2x2+1,下列说法正确的是( )
A.它的开口方向向下
B.它的顶点坐标是(2,1)
C.当x>1时,y随x的增大而减小
D.当x=0时,y有最小值是1
5.用配方法解方程x2+8x+4=0,变形后的结果正确的是( )
A.(x+2)2=0 B.(x+2)2=4 C.(x+4)2=12 D.(x+4)2=20
6.二次函数y=x2+mx+m﹣1(m为常数)的图象与x轴的交点个数为( )
A.1个 B.2个 C.1个或2个 D.无交点
7.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转55°得到△ADE,若∠C=70°,且AD⊥BC于点F,则∠D的度数为( )
A.25° B.30° C.35° D.40°
8.抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=﹣1,部分图象如图所示,下列判断中:①abc>0;②b2﹣4ac>0;③9a﹣3b+c=0;④若点(﹣0.5,y1),(﹣2,y2)均在抛物线上,则y1>y2;其中正确的个数有( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.如图,⊙O的直径为10,A、B、C、D是⊙O上的四个动点,且AB=6,CD=8,若点E、F分别是弦AB、CD的中点,则线段EF长度的取值范围是( )
A.1≤EF≤7 B.2≤EF≤5 C.1<EF<7 D.1≤EF≤6
10.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+1经过A(1,2),B(2,3),C(2,1),D(0,1)四点中的三点,则抛物线只能经过( )
A.A,B,C三点 B.A,B,D三点 C.B,C,D三点 D.C,D,A三点
二、填空题(每题4分,共24分)
11.方程x(x﹣1)=0的解是: .
12.抛物线y=(x+1)2的顶点坐标是 .
13.若关于x的一元二次方程x2+mx+2n=0有一个根是2,则m+n= .
14.把抛物线y=x2向上平移3个单位,再向右平移1个单位,则平移后抛物线的解析式为 .
15.如图,BC是⊙O的直径,A是⊙O上的一点,∠OAC=32°,则∠B的度数是 .
16.如图,⊙P与x轴相交于点A(﹣6,0),B(4,0),与y轴正半轴相交于点C.若∠ACB=45°,则点C的坐标为 .
三、解答题(本大题共9小题,满分86分)
17.(8分)解方程:(x+5)2=2(x+5).
18.(8分)如图,在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标分别为(﹣2,﹣4),(0,﹣4),(1,﹣1).
(1)画出△ABC关于点O的中心对称图形△A1B1C1;
(2)将△ABC绕点O顺时针方向旋转90°后得△A2B2C2,画出△A2B2C2,并写出A2点的坐标.
19.(8分)疫情期间,居民为了尽量减少外出,更愿意使用APP在线上买菜.某买菜APP今年一月份新注册用户200万户,三月份新注册用户338万户.求二、三两个月新注册用户每月的平均增长率.
20.(8分)已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示.
(1)该函数图象与x轴的另一个交点坐标为 ;
(2)求这个二次函数的解析式;
(3)直接写出满足y<0时x的取值范围.
21.(8分)如图,已知⊙O为锐角△ABC的外接圆,半径为5.
(1)用尺规作图作出劣弧的中点E(保留作图痕迹,不写作法);
(2)若(1)中的点E到弦BC的距离为3,求弦CE的长.
22.(10分)某农户生产经销一种农副产品,已知这种产品的成本价为20元/千克.市场调查发现,该产品每天的销售量w(千克)与销售价x(元/千克)有如下关系:w=﹣2x+80.设这种产品每天的销售利润为y(元).
(1)求y与x之间的函数关系式,自变量x的取值范围;
(2)当销售价定为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?
23.(10分)如图,已知AD是△ABC的外角∠EAC的平分线,交BC的延长线于点D,延长DA交△ABC的外接圆于点F,连接FB,FC.
(1)求证:∠FBC=∠FCB;
(2)若AB为△ABC的外接圆直径,∠EAC=120°,BC=9,求AD的长.
24.(12分)如图,在△ABC与△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC=4,AD=AE=2.连接CD,BE,F,G,H分别是BE,CD,DE的中点,连接GF,FH,GH.
(1)如图1,当B,A,E三点共线,且D在AC边上时,求线段FH,GH的长;
(2)如图2,当△ADE绕点A旋转时,求证:△GFH是等腰直角三角形,并直接写出△GFH面积的最大值.
25.(14分)已知二次函数y=mx2﹣2mx﹣3(m≠0).
(1)若该二次函数的最小值为﹣4,求这个二次函数的解析式;
(2)当m>0且n≤x≤1时,函数值y的取值范围是﹣6≤y≤5﹣n,求n的值;
(3)在(2)的条件下,将此抛物线平移,且使其顶点始终在直线y=﹣x﹣1上,求平移后所得抛物线与y轴交点纵坐标的最小值.
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题4分,共40分,请把正确选项的代号把答题卡的相应位置涂黑)
1.下列图形中,不是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A、是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B、是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C、不是中心对称图形,故本选项符合题意;
D、是中心对称图形,故本选项不符合题意.
故选:C.
【点评】本题考查了中心对称图形的概念,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后两部分重合.
2.下列方程有实数根的是( )
A.(3x﹣2)(2x+2)=0 B.(x﹣3)2+3=0
C.3x2﹣x+1=0 D.3x2+x+1=0
【分析】解方程或计算方程的根的判别式的值,即可判断各方程根的情况即可.
【解答】解:A、解方程(3x﹣2)(2x+2)=0,得x1=,x2=﹣1,所以方程有两个实数根;
B、方程(x﹣3)2+3=0变形得(x﹣3)2=﹣3,所以方程没有实数根;
C、Δ=(﹣1)2﹣4×3×1<0,方程没有实数根;
D、Δ=12﹣4×3×1<0,方程没有实数根;
故选:A.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的两个实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的两个实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
3.在平面直角坐标系中,有A(5,﹣3),B(0,4),C(﹣4.0),D(﹣5,3)四点,其中关于原点对称的两点为( )
A.点A和点B B.点B和点C C.点C和点D D.点D和点A
【分析】根据关于原点对称,横纵坐标都互为相反数,即可得出答案.
【解答】解:由题可得,A(5,﹣3)与D(﹣5,3)关于原点对称,
故选:D.
【点评】本题考查了关于原点对称点的坐标,点P(x,y)关于原点O的对称点是P′(﹣x,﹣y).
4.关于二次函数y=2x2+1,下列说法正确的是( )
A.它的开口方向向下
B.它的顶点坐标是(2,1)
C.当x>1时,y随x的增大而减小
D.当x=0时,y有最小值是1
【分析】根据抛物线解析式可得抛物线开口方向,顶点坐标及对称轴,进而求解.
【解答】解:A、由a=2>0,可知它的开口方向向上,故不符合题意;
B、顶点点坐标为(0,1),故不符合题意;
C、当x>1时,y的值随x值的增大而增大,故不符合题意;
D、当x=0时,y有最小值是1,故符合题意;
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.用配方法解方程x2+8x+4=0,变形后的结果正确的是( )
A.(x+2)2=0 B.(x+2)2=4 C.(x+4)2=12 D.(x+4)2=20
【分析】方程移项后,配方得到结果,即可作出判断.
【解答】解:方程移项得:x2+8x=﹣4,
配方得:x2+8x+16=12,即(x+4)2=12,
故选:C.
【点评】本题考查一元二次方程,解题的关键是熟练运用一元二次方程的解法,本题属于基础题型.
6.二次函数y=x2+mx+m﹣1(m为常数)的图象与x轴的交点个数为( )
A.1个 B.2个 C.1个或2个 D.无交点
【分析】令x2+mx+m﹣1=0,根据判别式Δ的符号求解.
【解答】解:令x2+mx+m﹣1=0,
则Δ=m2﹣4(m﹣1)=(m﹣2)2≥0,
当Δ=0时,抛物线与x轴有1个交点,当Δ>0时,抛物线与x轴有2个交点.
故选:C.
【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.
7.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转55°得到△ADE,若∠C=70°,且AD⊥BC于点F,则∠D的度数为( )
A.25° B.30° C.35° D.40°
【分析】由旋转的性质可得∠BAD=55°,∠E=∠ACB=70°,由直角三角形的性质可得∠DAC=20°,根据三角形的内角和定理即可得到结论.
【解答】解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转55°得△ADE,
∴∠BAD=55°,∠E=∠ACB=70°,
∵AD⊥BC,
∴∠DAC=20°,
∴∠BAC=∠BAD+∠DAC=75°.
∴∠D=180°﹣∠E﹣∠DAE=35°,
故选:C.
【点评】本题考查了旋转的性质,掌握旋转的性质是本题的关键.
8.抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为直线x=﹣1,部分图象如图所示,下列判断中:①abc>0;②b2﹣4ac>0;③9a﹣3b+c=0;④若点(﹣0.5,y1),(﹣2,y2)均在抛物线上,则y1>y2;其中正确的个数有( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【分析】由图象可知a>0,c<0,与x轴有两个不同的交点,所以b2﹣4ac>0;由于对称轴为x=﹣1,可求b=2a,即可确定b>0,所以abc<0;再由图象可知函数与x轴的一个交点是(1,0),则另一个交点是(﹣3,0),将点代入y=ax2+bx+c可得9a﹣3b+c=0;利用函数上的点与对称轴的距离之间的关系,确定y1<y2.
【解答】解:由图象可知a>0,c<0,
∵对称轴为x=﹣1,
∴b=2a,
∴b>0,
∴abc<0,
∴①错误;
∵图象与x轴有两个不同的交点,
∴b2﹣4ac>0;
∴②正确;
∵图象与x轴的一个交点是(1,0),
∴与x轴的另一个交点是(﹣3,0),
∴9a﹣3b+c=0,
∴③正确;
∵(﹣2,y2)到对称轴x=﹣1的距离是1,(﹣0.5,y1)到对称轴x=﹣1的距离是0.5,
∴y1<y2;
∴④不正确;
∴②③正确,
故选:A.
【点评】本题考查二次函数的图象及性质;能够从图象中获取信息,再结合函数的对称性解题是关键.
9.如图,⊙O的直径为10,A、B、C、D是⊙O上的四个动点,且AB=6,CD=8,若点E、F分别是弦AB、CD的中点,则线段EF长度的取值范围是( )
A.1≤EF≤7 B.2≤EF≤5 C.1<EF<7 D.1≤EF≤6
【分析】连接OE、OF、OA、OC,由垂径定理得OE⊥AB,OF⊥CD,AE=AB=3,CF=CD=4,由勾股定理得OE=4,OF=3,当AB∥CD时,E、O、F三点共线,当AB、CD位于O的同侧时,线段EF的长度最短=OE﹣OF=1,当AB、CD位于O的两侧时,线段EF的长度最长=OE+OF=7,便可得出结论.
【解答】解:连接OE、OF、OA、OC,如图所示:
∵⊙O的直径为10,
∴OA=OC=5,
∵点E、F分别是弦AB、CD的中点,AB=6,CD=8,
∴OE⊥AB,OF⊥CD,AE=AB=3,CF=CD=4,
∴OE==4,OF==3,
当AB∥CD时,E、O、F三点共线,
当AB、CD位于O的同侧时,线段EF的长度最短=OE﹣OF=1,
当AB、CD位于O的两侧时,线段EF的长度最长=OE+OF=7,
∴线段EF的长度的取值范围是1≤EF≤7,
故选:A.
【点评】本题考查了垂径定理、勾股定理以及线段的最值问题,熟练掌握垂径定理和勾股定理是解题的关键.
10.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+1经过A(1,2),B(2,3),C(2,1),D(0,1)四点中的三点,则抛物线只能经过( )
A.A,B,C三点 B.A,B,D三点 C.B,C,D三点 D.C,D,A三点
【分析】由点A(1,2),B(2,3),D(0,1)在直线y=x+1上,点B(2,3),C(2,1)直线x=2上求解.
【解答】解:∵点A(1,2),B(2,3),D(0,1)在直线y=x+1上,
∴点A,B,D不能同时在抛物线上,
∵B(2,3),C(2,1)同时在直线x=2上,
∴B,C不能同时在抛物线上,
选项A,B,C不符合题意,
将A(1,2),C(2,1)代入y=ax2+bx+1得,
解得,
∴点A,C,D在抛物线y=﹣x2+2x+1上.
故选:D.
【点评】本题考查二次函数图象上点的坐标特征,解题关键是掌握二次函数的性质.
二、填空题(每题4分,共24分)
11.方程x(x﹣1)=0的解是: x=0或x=1 .
【分析】本题可根据“两式相乘值为0,这两式中至少有一式值为0.”来解题.
【解答】解:依题意得:
x=0或x﹣1=0
∴x=0或x=1
故本题的答案是x=0或x=1.
【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.本题运用的是因式分解法.
12.抛物线y=(x+1)2的顶点坐标是 (﹣1,0) .
【分析】利用顶点式方程可直接得到抛物线的顶点坐标.
【解答】解:∵y=(x+1)2,
∴顶点坐标为(﹣1,0),
故答案为:(﹣1,0).
【点评】本题主要考查二次函数的顶点坐标,掌握二次函数的顶点式y=a(x﹣h)2+k的顶点坐标为(h,k)是解题的关键.
13.若关于x的一元二次方程x2+mx+2n=0有一个根是2,则m+n= ﹣2 .
【分析】根据一元二次方程的解的定义把x=2代入x2+mx+2n=0得到4+2m+2n=0得n+m=﹣2,然后利用整体代入的方法进行计算.
【解答】解:∵2(n≠0)是关于x的一元二次方程x2+mx+2n=0的一个根,
∴4+2m+2n=0,
∴n+m=﹣2,
故答案为:﹣2.
【点评】本题考查了一元二次方程的解(根):能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.又因为只含有一个未知数的方程的解也叫做这个方程的根,所以,一元二次方程的解也称为一元二次方程的根.
14.把抛物线y=x2向上平移3个单位,再向右平移1个单位,则平移后抛物线的解析式为 y=(x﹣1)2+3 .
【分析】根据图象的平移规律:左加右减,上加下减,可得答案.
【解答】解:由题意,得y=x2向上平移3个单位,再向右平移1个单位,则平移后抛物线的解析式为y=(x﹣1)2+3,
故答案为:y=(x﹣1)2+3.
【点评】主要考查了函数图象的平移,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.并用规律求函数解析式.
15.如图,BC是⊙O的直径,A是⊙O上的一点,∠OAC=32°,则∠B的度数是 58° .
【分析】根据半径相等,得出OC=OA,进而得出∠C=32°,利用直径和圆周角定理解答即可.
【解答】解:∵OA=OC,
∴∠C=∠OAC=32°,
∵BC是直径,
∴∠B=90°﹣32°=58°,
故答案为:58°
【点评】此题考查了圆周角的性质与等腰三角形的性质.此题比较简单,解题的关键是注意数形结合思想的应用.
16.如图,⊙P与x轴相交于点A(﹣6,0),B(4,0),与y轴正半轴相交于点C.若∠ACB=45°,则点C的坐标为 (0,12) .
【分析】连接OC、OA、OB,过P作PW⊥AB于W,PQ⊥OC于Q,根据矩形的判定得出四边形PQOW是矩形,根据矩形的性质得出PQ=OW,PW=OQ,根据圆周角定理得出∠APB=2∠ACB=90°,求出半径PA,根据垂径定理求出AW=BW=5,求出PQ=OW=1,根据勾股定理求出PW和CQ,求出OC即可.
【解答】解:连接OC、OA、OB,过P作PW⊥AB于W,PQ⊥OC于Q,
∵x轴⊥y轴,
∴∠PWA=∠PQC=90°,∠PQO=∠PWO=∠QOW=90°,
∴四边形PQOW是矩形,
∴PQ=OW,PW=OQ,
∵圆周角∠ACB=45°,
∴圆心角∠APB=2∠ACB=90°,
∵A(﹣6,0),B(4,0),
∴OA=6,OB=4,
即AB=10,
∵OA=OB,∠AOB=90°,
∴∠PAB=∠PBA=45°,
∴2PA2=102,
∴PA=PB=PC=5,
∵PW⊥AB,PW过圆心P,
∴AW=BW=5,
∴PQ=OW=OA﹣AW=6﹣5=1,
∴PW===5,
即OQ=5,
由勾股定理得:CQ===7,
∴CO=CQ+OQ=7+5=12,
即点C的坐标是(0,12),
故答案为:(0,12).
【点评】本题考查了矩形的性质和判定,圆周角定理,垂径定理和勾股定理等知识点,能熟记垂直于弦的直径平分这条弦是解此题的关键.
三、解答题(本大题共9小题,满分86分)
17.(8分)解方程:(x+5)2=2(x+5).
【分析】先移项得到(x+5)2﹣2(x+5)=0,再利用因式分解法把方程转化为x+5=0或x+5﹣2=0,然后解一元一次方程即可.
【解答】解:(x+5)2=2(x+5),
(x+5)2﹣2(x+5)=0,
(x+5)(x+5﹣2)=0,
x+5=0或x+5﹣2=0,
所以x1=﹣5,x2=﹣3.
【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.
18.(8分)如图,在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标分别为(﹣2,﹣4),(0,﹣4),(1,﹣1).
(1)画出△ABC关于点O的中心对称图形△A1B1C1;
(2)将△ABC绕点O顺时针方向旋转90°后得△A2B2C2,画出△A2B2C2,并写出A2点的坐标.
【分析】(1)根据中心对称的性质作图即可.
(2)根据旋转的性质作图,即可得出答案.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求.
(2)如图,△A2B2C2即为所求.
A2点的坐标为(﹣4,2).
【点评】本题考查作图﹣旋转变换、中心对称,熟练掌握旋转和中心对称的性质是解答本题的关键.
19.(8分)疫情期间,居民为了尽量减少外出,更愿意使用APP在线上买菜.某买菜APP今年一月份新注册用户200万户,三月份新注册用户338万户.求二、三两个月新注册用户每月的平均增长率.
【分析】设二、三两个月新注册用户每月的平均增长率为x,利用三月份新注册用户数=一月份新注册用户数×(1+二、三两个月新注册用户每月的平均增长率)2,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论.
【解答】解:设二、三两个月新注册用户每月的平均增长率为x,
依题意得:200(1+x)2=338,
解得:x1=0.3=30%,x2=﹣2.3(不符合题意,舍去).
答:二、三两个月新注册用户每月的平均增长率为30%.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
20.(8分)已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象如图所示.
(1)该函数图象与x轴的另一个交点坐标为 (5,0) ;
(2)求这个二次函数的解析式;
(3)直接写出满足y<0时x的取值范围.
【分析】(1)利用抛物线的对称性求解;
(2)设顶点式y=a(x﹣3)2﹣4,然后把(1,0)代入求出a的值,从而得到抛物线的解析式;
(3)结合函数图象,写出抛物线在x轴下方所对应的自变量的范围即可.
【解答】解:(1)由图象可得抛物线的对称轴为直线x=3,抛物线与x轴的一个交点坐标为(1,0),
∴抛物线与x轴的一个交点坐标为(5,0);
故答案为:(5,0);
(2)设抛物线的解析式为y=a(x﹣3)2﹣4,
把(1,0)代入得a×(1﹣3)2﹣4=0,
解得a=1,
∴抛物线的解析式为y=(x﹣3)2﹣4;
(3)根据函数图象得,满足y<0时x的取值范围为1<x<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.
21.(8分)如图,已知⊙O为锐角△ABC的外接圆,半径为5.
(1)用尺规作图作出劣弧的中点E(保留作图痕迹,不写作法);
(2)若(1)中的点E到弦BC的距离为3,求弦CE的长.
【分析】(1)作OE⊥BC交⊙O于点E即可;
(2)利用垂径定理,勾股定理求解即可.
【解答】解:(1)如图,点E即为所求.
(2)连接OB,CE,设OE交BC于点T.
∵OE⊥BC,
∴BT=CT,
∵OB=OE=5,ET=3,
∴OT=2,
∴BT===,
∴CT=BT=,
∴EC===.
【点评】本题考查作图﹣复杂作图,垂径定理,勾股定理等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
22.(10分)某农户生产经销一种农副产品,已知这种产品的成本价为20元/千克.市场调查发现,该产品每天的销售量w(千克)与销售价x(元/千克)有如下关系:w=﹣2x+80.设这种产品每天的销售利润为y(元).
(1)求y与x之间的函数关系式,自变量x的取值范围;
(2)当销售价定为多少元时,每天的销售利润最大?最大利润是多少?
【分析】(1)根据数量乘以单位的利润,等于总利润,可得答案.
(2)根据二次函数的性质解决问题即可.
【解答】解:(1)y=w(x﹣20)=(x﹣20)(﹣2x+80)=﹣2x2+120x﹣1600,
则y=﹣2x2+120x﹣1600. 由题意,有,解得20≤x≤40.
故y与x的函数关系式为:y=﹣2x2+120x﹣1600,自变量x的取值范围是20≤x≤40;
(2)∵y=﹣2x2+120x﹣1600=﹣2(x﹣30)2+200,
∴当x=30时,y有最大值200.
故当销售价定为30元/千克时,每天可获最大销售利润200元;
【点评】本题考查了二次函数的应用,理解题意列出函数关系式是解题关键.
23.(10分)如图,已知AD是△ABC的外角∠EAC的平分线,交BC的延长线于点D,延长DA交△ABC的外接圆于点F,连接FB,FC.
(1)求证:∠FBC=∠FCB;
(2)若AB为△ABC的外接圆直径,∠EAC=120°,BC=9,求AD的长.
【分析】(1)根据角平分线的定义、圆内接四边形的性质证明结论;
(2)证明△FBC为等边三角形,得到BF=BC,∠FBC=60°,证明AB=AD,根据余弦的定义求出AB,得到答案.
【解答】(1)证明:∵AD是△ABC的外角∠EAC的平分线,
∴∠EAD=∠CAD,
∵∠FCB=∠FAB=∠EAD,
∴∠EAD=∠FCB,
∵四边形FBCA为圆内接四边形,
∴∠CAD=∠FBC,
∴∠FBC=∠FCB;
(2)解:∵∠EAC=120°,
∴∠EAD=∠CAD=60°,
∴∠FBC=∠FCB=60°,
∴△FBC为等边三角形,
∴BF=BC,∠FBC=60°,
∵AB为△ABC的外接圆直径,
∴∠ACB=90°,∠ABF=∠ABC=30°,
∴AB==6,
∵∠ACB=90°,∠CAD=60°,
∴∠ADC=30°,
∴∠ABD=∠ADB,
∴AD=AB=6.
【点评】本题考查的是三角形的外接圆与外心,掌握圆周角定理、圆内接四边形的性质、等边三角形的判定和性质是解题的关键.
24.(12分)如图,在△ABC与△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC=4,AD=AE=2.连接CD,BE,F,G,H分别是BE,CD,DE的中点,连接GF,FH,GH.
(1)如图1,当B,A,E三点共线,且D在AC边上时,求线段FH,GH的长;
(2)如图2,当△ADE绕点A旋转时,求证:△GFH是等腰直角三角形,并直接写出△GFH面积的最大值.
【分析】(1)利用勾股定理求出BD,CE,再利用三角形中位线定理求解即可;
(2)如图2中,连接BD,CE,设BD交AC于点O,交EC于点J.证明△BAD≌△CAE(SAS),推出BD=CE,∠ABD=∠CAE,可得结论.求出BD的最大值为6,可得FH的最大值为3.由此可得△FHG的面积的最大值.
【解答】(1)解:如图1中,连接EG,BD.
∵∠BAD=∠CAE=90°,AB=AC=4,AD=AE=2,
∴BD===2,CE===2,
∵BF=EF,EH=DH,
∴FH=BD=,
∵CG=DG,DH=EH,
∴GH=CE=;
(2)证明:如图2中,连接BD,CE,设BD交AC于点O,交EC于点J.
∵∠BAC=∠DAE=90°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△BAD和△CAE中,
,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴BD=CE,∠ABD=∠CAE,
∵∠AOB=∠COJ,
∴∠BAO=∠CJO=90°,
∴BD⊥CE,
∵BF=EF,EH=DH,
∴FH∥BD,FH=BD,
∵CG=DG,DH=EH,
∴GH∥CE,GH=CE,
∴FH=GH,FH⊥GH,
∴∠FHG=90°,
∴△FHG是等腰直角三角形.
∵BD≤AB+AD=6,
∴BD的最大值为6,
∴FH的最大值为3,
∴△FHG的面积的最大值为×3×3=.
【点评】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的性质,三角形中位线定理,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
25.(14分)已知二次函数y=mx2﹣2mx﹣3(m≠0).
(1)若该二次函数的最小值为﹣4,求这个二次函数的解析式;
(2)当m>0且n≤x≤1时,函数值y的取值范围是﹣6≤y≤5﹣n,求n的值;
(3)在(2)的条件下,将此抛物线平移,且使其顶点始终在直线y=﹣x﹣1上,求平移后所得抛物线与y轴交点纵坐标的最小值.
【分析】(1)利用配方法即可解决问题;
(2)转化为方程组即可解决问题;
(3)设平移后的抛物线为y=3x2+px+q,将顶点坐标代入y=﹣x﹣1,配方即可得q的最小值.
【解答】解:(1)∵y=mx2﹣2mx﹣3=m(x﹣1)2﹣m﹣3有最小值为﹣4,
∴,
解得:m=1,
此时该二次函数的解析式是y=x2﹣2x﹣3;
(2)∵y=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线开口向上,的对称轴为x=1,
∴当x<1时,y随x的增大而减小.
又∵n≤x≤1时,函数值y的取值范围是﹣6≤y≤5﹣n,
∴,
解得m=3,n=﹣1或n=(舍去),
故n的值为﹣1;
(3)∵m=3,
∴设平移后的二次函数为y=3x2+px+q,其顶点坐标为(﹣,q﹣),与y轴交点的纵坐标为q,
将(﹣,q﹣)代入y=﹣x﹣1得:q﹣=﹣1
∴q=+﹣1=(p+1)2﹣,
∵>0,
∴p=﹣1时,q取最小值,最大值为﹣,
∴平移后的抛物线与y轴交点的纵坐标最小值是﹣.
【点评】本题考查了二次函数的性质、二次函数的最值、二次函数图象与几何变换等知识点,解题的关键是掌握待定系数法确定函数解析式,学会构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题.
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