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北京师大二附中西城实验学校2022-2023学年九年级上学期期中数学试卷(解析版)
展开北京师大二附中西城实验学校2022-2023学年九年级上学期期中数学试卷(解析版)
一、选择题(每题2分,共16分)
1.随着2022年北京冬奥会日渐临近,我国冰雪运动发展进入快车道,取得了长足进步.在此之前,北京冬奥组委曾面向全球征集2022年冬奥会会徽和冬残奥会会徽设计方案,共收到设计方案4506件,以下是部分参选作品,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.抛物线y=(x﹣2)2+1的顶点坐标是( )
A.(﹣2,1) B.(2,1) C.(1,2) D.(1,﹣2)
3.关于方程x2﹣3x﹣1=0的根的情况,下列说法正确的是( )
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
4.将抛物线y=2x2向右平移1个单位,再向上平移3个单位,得到的抛物线是( )
A.y=2(x+1)2+3 B.y=2(x﹣1)2+3
C.y=2(x+1)2﹣3 D.y=2(x﹣1)2﹣3
5.如图,将△ABC绕着点C按顺时针方向旋转20°,B点落在B'位置,A点落在A'位置,若AC⊥A'B',则∠BAC的度数是( )
A.50° B.60° C.70° D.40°
6.将一元二次方程x2﹣6x+5=0通过配方转化为(x+a)2=b的形式,下列结果中正确的是( )
A.(x﹣3)2=4 B.(x+3)2=4 C.(x﹣3)2=5 D.(x+3)2=5
7.A(﹣,y1),B(1,y2),C(4,y3)三点都在二次函数y=﹣(x﹣2)2+k的图象上,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y3<y1<y2 D.y3<y2<y1
8.抛物线y=ax2+bx+c经过点(﹣2,0),且对称轴为直线x=1,其部分图象如图所示.对于此抛物线有如下四个结论:
①ac>0;②16a+4b+c=0;③若m>n>0,则x=1+m时的函数值大于x=1﹣n时的函数值;④点(﹣,0)一定在此抛物线上.其中正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
二、填空愿(每题2分,共16分)
9.在平面直角坐标系xOy中,点P(2,﹣3)关于原点O对称的点的坐标是 .
10.若x=3是关于x的一元二次方程x2﹣3x+m﹣1=0的一个解,则m= .
11.二次函数y=x2﹣8x+7的对称轴为直线 .
12.如图,△ABC中,∠C=90°.将△ABC绕点B逆时针旋转60°得到△A'BC'.若BC′=3,AC=4,则AA'= .
13.若抛物线y=2x2﹣4x+k与x轴有且只有一个公共点,则k的值为 .
14.如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为x=1,点P,点Q是抛物线与x轴的两个交点,若点P的坐标为(4,0),则点Q的坐标为 .
15.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕顶点C逆时针旋转得到△A′B′C,M是BC的中点,P是A′B′的中点,连接PM,若BC=2,∠BAC=30°,则线段PM的最大值是 .
16.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC中,已知A(4,0),∠OAB=120°,对角线AC、BO交点D.将菱形OABC绕点O逆时针方向旋转,每次旋转60°,则旋转2次后,点D的坐标是 ,旋转2022次后.点D的坐标是 .
三、解答题(共10小题,满分0分)
17.解方程:
(1)(x﹣5)2﹣9=0;
(2)x2+2x﹣6=0.
18.已知a是方程2x2﹣7x﹣1=0的一个根,求代数式a(2a﹣7)+5的值.
19.△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示.
(1)作出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1,并写出点A1的坐标;
(2)作出将△ABC绕点O顺时针旋转180°后的△A2B2C2;
(3)求S△ABC.
20.已知关于x的一元二次方程x2﹣(k+4)x+4k=0.
(1)求证:该方程总有两个实数根;
(2)若该方程有一个根小于2,求k的取值范围.
21.已知一个二次函数图象上部分点的横坐标x与纵坐标y的对应值如表所示:
x
……
﹣1
0
2
3
4
……
y
……
8
3
m
0
3
……
(1)求m的值和这个二次函数的表达式;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个二次函数的图象(无需再单独列表);
(3)当1<x≤4时,直接写出y的取值范围.
22.如图,在正方形ABCD中,射线AE与边CD交于点E,射线AB绕点A顺时针旋转,与CB的延长线交于点F,BF=DE,连接FE.
(1)求证:△AEF是等腰直角三角形;
(2)若四边形AECF的面积为36,DE=2,直接写出AE的长.
23.随着我国经济、科技的进一步发展,我国的农业生产的机械化程度越来越高,过去的包产到户就不太适合机械化的种植,现在很多地区就出现了一种新的生产模式,很多农民把自己的承包地转租给种粮大户或者新型的农村合作社,出现了大农田,这些农民则成为合作社里的工人,这样更有利于机械化种植.河南某地某种粮大户,去年种植优质小麦360亩,平均每亩收益440元.计划今年多承包一些土地,预计原来种植的360亩小麦,每亩收益不变,新承租的土地,每增加一亩,其每亩平均收益比去年每亩平均收益减少2元.(1亩=0.06666667公顷)
(1)该大户今年应承租多少亩土地,才能使总收益达到182400元?
(2)该大户今年应承租多少亩土地,可以使总收益最大,最大收益是多少?
24.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,将Rt△ABC绕点A旋转一定的角度得到Rt△ADE,且点E恰好落在边BC上.
(1)求证:AE平分∠CED;
(2)连接BD,求证:∠DBC=90°.
25.已知△ABC中,∠ABC=90°,将△ABC绕点B逆时针旋转90°后,点A的对应点为点D,点C的对应点为点E,直线DE与直线AC交于点F,连接FB.
(1)如图1,当∠BAC<45°时,
①求证:DF⊥AC;
②求∠DFB的度数;
(2)如图2,当∠BAC>45°时,
①请依意补全图2;
②用等式表示线段FC,FB,FE之间的数量关系,并证明.
26.在平面直角坐标系xOy中,对于线段AB和点C,若△ABC是以AB为一条直角边,且满足AC>AB的直角三角形,则称点C为线段AB的“从属点”.已知点A的坐标为(0,1).
(1)如图1,若点B为(2,1),在点C1(0,﹣2),C2(2,2).C3(1,0),C4(0,3)中,线段AB的“从属点”是 ;
(2)如图2,若点B为(4,0),点P在直线y=﹣2x﹣3上,且点P为线段AB的“从属点”,求点P的坐标;
(3)点B为x轴上的动点,直线y=4x+b(b≠0)与x轴,y轴分别交于M,N两点,若存在某个点B,使得线段MN上恰有2个线段AB的“从属点”,直接写出b的取值范围.
参考答案与试题解析
一、选择题(每题2分,共16分)
1.随着2022年北京冬奥会日渐临近,我国冰雪运动发展进入快车道,取得了长足进步.在此之前,北京冬奥组委曾面向全球征集2022年冬奥会会徽和冬残奥会会徽设计方案,共收到设计方案4506件,以下是部分参选作品,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【解答】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形.故本选项不合题意;
B.不是轴对称图形,也不是中心对称图形.故本选项不符合题意;
C.既是轴对称图形又是中心对称图形.故本选项符合题意;
D.不是轴对称图形,也不是中心对称图形.故本选项不合题意.
故选:C.
【点评】此题考查中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180°后与原图重合.
2.抛物线y=(x﹣2)2+1的顶点坐标是( )
A.(﹣2,1) B.(2,1) C.(1,2) D.(1,﹣2)
【分析】由二次函数顶点式求解.
【解答】解:∵y=(x﹣2)2+1,
∴抛物线顶点坐标为(2,1),
故选:B.
【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.
3.关于方程x2﹣3x﹣1=0的根的情况,下列说法正确的是( )
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】先计算判别式的值,然后根据判别式的意义判断根的情况.
【解答】解:∵x2﹣3x﹣1=0,
∴Δ=(﹣3)2﹣4×1×(﹣1)=13>0,
∴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: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实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
4.将抛物线y=2x2向右平移1个单位,再向上平移3个单位,得到的抛物线是( )
A.y=2(x+1)2+3 B.y=2(x﹣1)2+3
C.y=2(x+1)2﹣3 D.y=2(x﹣1)2﹣3
【分析】易得原抛物线的顶点及平移后抛物线的顶点,根据平移不改变抛物线的二次项系数可得新的抛物线解析式.
【解答】解:由题意得原抛物线的顶点为(0,0),
∴平移后抛物线的顶点为(1,3),
∴新抛物线解析式为y=2(x﹣1)2+3,
故选:B.
【点评】考查二次函数的几何变换;用到的知识点为:二次函数的平移不改变二次项的系数;得多新抛物线的顶点是解决本题的突破点.
5.如图,将△ABC绕着点C按顺时针方向旋转20°,B点落在B'位置,A点落在A'位置,若AC⊥A'B',则∠BAC的度数是( )
A.50° B.60° C.70° D.40°
【分析】由旋转的角度易得∠ACA′=20°,若AC⊥A'B',则∠A′、∠ACA′互余,由此求得∠A′的度数,由于旋转过程并不改变角的度数,因此∠BAC=∠A′,即可得解.
【解答】解:由题意知:∠ACA′=20°,
若AC⊥A'B',则∠A′+∠ACA′=90°,
∴∠A′=90°﹣20°=70°,
由旋转的性质知:∠BAC=∠A′=70°,
故选:C.
【点评】此题主要考查了旋转的性质,三角形的内角和定理,关键知道旋转图形的对应角相等.难度不大.
6.将一元二次方程x2﹣6x+5=0通过配方转化为(x+a)2=b的形式,下列结果中正确的是( )
A.(x﹣3)2=4 B.(x+3)2=4 C.(x﹣3)2=5 D.(x+3)2=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+5=0,
x2﹣6x=﹣5,
x2﹣6x+9=﹣5+9,
(x﹣3)2=4,
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.
7.A(﹣,y1),B(1,y2),C(4,y3)三点都在二次函数y=﹣(x﹣2)2+k的图象上,则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1<y2<y3 B.y1<y3<y2 C.y3<y1<y2 D.y3<y2<y1
【分析】抛物线的对称性,增减性,以及对称性中的离对称轴的远近的点的纵坐标的大小比较,得出y1、y2、y3的大小关系.
【解答】解:二次函数y=﹣(x﹣2)2+k的图象开口向下,对称轴为x=2,点A(﹣,y1),B(1,y2)在对称轴的左侧,由y随x的增大而增大,有y1<y2,
由x=﹣,x=1,x=4离对称轴x=2的远近可得,y1<y3,y3<y2,因此有y1<y3<y2,
故选:B.
【点评】考查二次函数的图象和性质,抛物线的增减性、对称性是常考的知识点.
8.抛物线y=ax2+bx+c经过点(﹣2,0),且对称轴为直线x=1,其部分图象如图所示.对于此抛物线有如下四个结论:
①ac>0;②16a+4b+c=0;③若m>n>0,则x=1+m时的函数值大于x=1﹣n时的函数值;④点(﹣,0)一定在此抛物线上.其中正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【分析】利由抛物线的位置可对①进行判断;利用抛物线的对称性得到抛物线与x轴的一个交点坐标为(4,0),代入解析式则可对②进行判断;由抛物线的对称性和二次函数的性质可对③进行判断;抛物线的对称性得出点(﹣2,0)的对称点是(4,0),由c=﹣8a 即可得出﹣=4,则可对④进行判断.
【解答】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线交y轴的正半轴,
∴c>0,
∴ac<0,故①错误;
∵抛物线的对称轴为直线x=1,
而点(﹣2,0)关于直线x=1的对称点的坐标为(4,0),
∴16a+4b+c=0,故②正确;
∵抛物线开口向下,对称轴为直线x=1,
∴横坐标是1﹣n的点的对称点的横坐标为1+n,
∵若m>n>0,
∴1+m>1+n,
∴x=1+m时的函数值小于x=1﹣n时的函数值,故③错误;
∵抛物线的对称轴为﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴抛物线为y=ax2﹣2ax+c,
∵抛物线y=ax2+bx+c经过点(﹣2,0),
∴4a+4a+c=0,即8a+c=0,
∴c=﹣8a,
∴﹣=4,
∵点(﹣2,0)的对称点是(4,0),
∴点(﹣,0)一定在此抛物线上,故④正确,
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系:对于二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小:当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置:当a与b同号时(即ab>0),对称轴在y轴左;当a与b异号时(即ab<0),对称轴在y轴右;常数项c决定抛物线与y轴交点位置:抛物线与y轴交于(0,c);抛物线与x轴交点个数由△决定:Δ=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;Δ=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;Δ=b2﹣4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
二、填空愿(每题2分,共16分)
9.在平面直角坐标系xOy中,点P(2,﹣3)关于原点O对称的点的坐标是 (﹣2,3) .
【分析】直接利用关于原点对称点的性质得出答案.
【解答】解:点P(2,﹣3)关于原点O对称的点的坐标是:(﹣2,3).
故答案为:(﹣2,3).
【点评】此题主要考查了关于原点对称点的性质,正确把握对应点横纵坐标的关系是解题关键.
10.若x=3是关于x的一元二次方程x2﹣3x+m﹣1=0的一个解,则m= 1 .
【分析】把x=3代入一元二次方程得到关于m的方程,然后解一次方程即可.
【解答】解:把x=3代入方程x2﹣3x+m﹣1=0得9﹣9+m﹣1=0,
解得m=1.
故答案为:1.
【点评】本题考查了一元二次方程的解: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.
11.二次函数y=x2﹣8x+7的对称轴为直线 x=4 .
【分析】将二次函数解析式化为顶点式,即可得到该函数的对称轴.
【解答】解:∵二次函数y=x2﹣8x+7=(x﹣4)2﹣9,
∴该函数的对称轴是直线x=4,
故答案为:x=4.
【点评】本题考查二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
12.如图,△ABC中,∠C=90°.将△ABC绕点B逆时针旋转60°得到△A'BC'.若BC′=3,AC=4,则AA'= 5 .
【分析】由旋转的性质可得AB=A'B,∠ABA'=60°,BC=BC'=3,可证△ABA'是等边三角形,可得AB=AA',由勾股定理可求解.
【解答】解:∵将△ABC绕点B逆时针旋转60°得到△A'BC',
∴AB=A'B,∠ABA'=60°,BC=BC'=3,
∴△ABA'是等边三角形,
∴AB=AA',
∵∠C=90°,
∴AB===5,
∴AA'=AB=5,
故答案为:5.
【点评】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理,掌握旋转的性质是解题的关键.
13.若抛物线y=2x2﹣4x+k与x轴有且只有一个公共点,则k的值为 2 .
【分析】由抛物线y=2x2﹣4x+k与x轴只有一个公共点可知,对应的一元二次方程2x2﹣4x+k=0,根的判别式Δ=b2﹣4ac=0,由此即可得到关于k的方程,解方程即可求得k的值.
【解答】解:∵抛物线与x轴只有一个公共点,
∴Δ=0,
∴b2﹣4ac=(﹣4)2﹣4×2k=0;
∴k=2.
故答案为:2.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点,二次函数的性质,解题的关键是熟练掌握一元二次方程根的判别式的和抛物线与x轴的交点个数的关系,属于中考常考题型.
14.如图,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴为x=1,点P,点Q是抛物线与x轴的两个交点,若点P的坐标为(4,0),则点Q的坐标为 (﹣2,0) .
【分析】根据抛物线的对称轴结合点P的横坐标,即可求出点Q的横坐标,此题得解.
【解答】解:∵抛物线的对称轴为直线x=1,点P的坐标为(4,0),
∴点Q的横坐标为1×2﹣4=﹣2,
∴点Q的坐标为(﹣2,0).
故答案为:(﹣2,0).
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点以及二次函数的性质,牢记抛物线的对称性是解题的关键.
15.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕顶点C逆时针旋转得到△A′B′C,M是BC的中点,P是A′B′的中点,连接PM,若BC=2,∠BAC=30°,则线段PM的最大值是 3 .
【分析】连接PC.首先依据直角三角形斜边上中线的性质求出PC=2,然后再依据三角形的三边关系可得到PM≤PC+CM,故此可得到PM的最大值为PC+CM.
【解答】解:如图连接PC.
在Rt△ABC中,∵∠A=30°,BC=2,
∴AB=4,
根据旋转不变性可知,A′B′=AB=4,
∴A′P=PB′,
∴PC=A′B′=2,
∵CM=BM=1,
又∵PM≤PC+CM,即PM≤3,
∴PM的最大值为3(此时P、C、M共线).
故答案为:3.
【点评】本题主要考查的是旋转的性质,直角三角形的性质、三角形的三边关系,掌握本题的辅助线的作法是解题的关键.
16.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC中,已知A(4,0),∠OAB=120°,对角线AC、BO交点D.将菱形OABC绕点O逆时针方向旋转,每次旋转60°,则旋转2次后,点D的坐标是 (﹣3,) ,旋转2022次后.点D的坐标是 (3,) .
【分析】求出点D的坐标,菱形每次逆时针旋转60°,相当于对点D每次逆时针旋转60°,根据周期性,可求出点D的坐标.
【解答】解:如下图所示,作BE⊥x轴交于点E,
∵四边形OABC是菱形,
∴OA=AB,点D是OB的中点,
∵点A的坐标为(4,0),
∴OA=OB=4,
∵∠OAB=120°,
∴∠BAE=180°﹣∠OAB=180°﹣120°=60°,
∵BE⊥x轴,
∴BE=AB=×4=2,AE=AB=×4=2,
∴OE=OA+AE=4+2=6,
∴点B的坐标为(6,2),OB==4,
∵点D是OB的中点,
∴点D的坐标为(3,),OD=OB=×4=2,
菱形每次逆时针旋转60°,相当于对点D每次逆时针旋转60°,
根据图形变化可得,
旋转1次D1坐标为(0,2),
旋转2次D2坐标为(﹣3,),
旋转3次D3坐标为(﹣3,﹣),
旋转4次D4坐标为(0,﹣2),
旋转5次D5坐标为(3,﹣),
旋转6次D6坐标为(3,),
……,
∴旋转2次后,点D的坐标是(﹣3,),
坐标的变化具有周期性,
2022÷6=337,
∴旋转2022次后.点D的坐标是(3,)
故答案为:(﹣3,);(3,).
【点评】本题考查了菱形的性质、点的坐标变化等知识点,求出点D的坐标,再根据其周期性变化求出坐标是解本题的关键,综合性较强,难度较大.
三、解答题(共10小题,满分0分)
17.解方程:
(1)(x﹣5)2﹣9=0;
(2)x2+2x﹣6=0.
【分析】(1)方程整理后,利用直接开平方法求出解即可;
(2)方程利用公式法求出解即可.
【解答】解:(1)方程整理得:(x﹣5)2=9,
开方得:x﹣5=±3,即x﹣5=3,或x﹣5=﹣3,
解得:x1=8,x2=2;
(2)这里a=1,b=2,c=﹣6,
∵Δ=b2﹣4ac=22﹣4×1×(﹣6)=28>0,
∴方程有两个不相等的实数根,
x===﹣1±,
解得:x1=﹣1+,x2=﹣1﹣.
【点评】此题考查了解一元二次方程﹣公式法与直接开平方法,熟练掌握各种解法是解本题的关键.
18.已知a是方程2x2﹣7x﹣1=0的一个根,求代数式a(2a﹣7)+5的值.
【分析】根据一元二次方程的解的定义得到2a2﹣7a﹣1=0,则2a2﹣7a=1,再把a(2a﹣7)+5变形为2a2﹣7a+5,然后利用整体代入的方法计算.
【解答】解:∵a是方程2x2﹣7x﹣1=0的一个根,
∴2a2﹣7a﹣1=0,
∴2a2﹣7a=1,
∴a(2a﹣7)+5=2a2﹣7a+5=1+5=6.
【点评】本题考查一元二次方程的解: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.
19.△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示.
(1)作出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1,并写出点A1的坐标;
(2)作出将△ABC绕点O顺时针旋转180°后的△A2B2C2;
(3)求S△ABC.
【分析】(1)首先确定、B、C三点关于x轴的对称点位置,再连接即可;
(2)首先确定、B、C三点关于原点的对称点位置,再连接即可;
(3)利用矩形的面积减去周围多余三角形的面积,进而可得答案.
【解答】解:(1)如图所示:
(2)如图所示:
(3)S△ABC=2×2﹣×2×1﹣×2×1﹣1×1=.
【点评】此题主要考查了作图﹣﹣轴对称变换和旋转变换,关键是正确确定组成图形的关键点的对称点位置.
20.已知关于x的一元二次方程x2﹣(k+4)x+4k=0.
(1)求证:该方程总有两个实数根;
(2)若该方程有一个根小于2,求k的取值范围.
【分析】(1)根据根的判别式:Δ=[﹣(k+4)]2﹣16k=k2﹣8k+16=(k﹣4)2≥0,即可得到结论;
(2)利用分解因式法解一元二次方程,可得出x1=4、x2=k,根据方程有一根小于2,即可得出关于k的一元一次不等式,解之即可得出k的取值范围.
【解答】(1)证明:∵Δ=[﹣(k+4)]2﹣16k=k2﹣8k+16=(k﹣4)2≥0,
∴无论k为任何实数时,此方程总有两个实数根;
(2)解:∵x2﹣(k+4)x+4k=0,
∴(x﹣4)(x﹣k)=0,
∴x1=4,x2=k.
∵方程有一根小于2,
∴k<2,
∴k的取值范围为k<2.
【点评】本题考查了根的判别式、因式分解法解一元二次方程以及解一元一次不等式,解题的关键是:(1)牢记“当△≥0时,方程有两个实数根”;(2)利用因式分解法解一元二次方程结合方程一根小于2,找出关于k的一元一次不等式.
21.已知一个二次函数图象上部分点的横坐标x与纵坐标y的对应值如表所示:
x
……
﹣1
0
2
3
4
……
y
……
8
3
m
0
3
……
(1)求m的值和这个二次函数的表达式;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个二次函数的图象(无需再单独列表);
(3)当1<x≤4时,直接写出y的取值范围.
【分析】(1)设二次函数的解析式为:y=ax2+bx+c,然后把点(0,3),(3,0),(4,3)代入利用待定系数法求得即可;
(2)利用描点法画二次函数图象;
(3)把解析式画出顶点式求得最小值,然后根据图象即可写出y的取值范围.
【解答】解:(1)设二次函数的解析式为:y=ax2+bx+c,
把点(0,3),(3,0),(4,3)代入得,
解得,
故抛物线解析式为y=x2﹣4x+3,
把x=1代入得,y=1﹣4+3=0,
∴m=0;
(2)如图所示:
(3)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴当x=2时,y有最小值﹣1,
∴当1<x≤4时,y的取值范围是﹣1≤y≤3.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.也考查了二次函数的性质.
22.如图,在正方形ABCD中,射线AE与边CD交于点E,射线AB绕点A顺时针旋转,与CB的延长线交于点F,BF=DE,连接FE.
(1)求证:△AEF是等腰直角三角形;
(2)若四边形AECF的面积为36,DE=2,直接写出AE的长.
【分析】(1)根据正方形的性质得到AB=AD,∠ABC=∠D=∠BAD=90°,求得∠ABF=90°,根据全等三角形的性质即可得到结论;
(2)根据全等三角形得到 S四边形AFCE=S正方形ABCD,然后利用正方形的面积公式可得AD,再根据勾股定理求得结果.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABC=∠D=∠BAD=90°,
∴∠ABF=90°,
在△ABF与△ADE中,
,
∴△ABF≌△ADE(SAS),
∴AF=AE,∠BAF=∠DAE,
∴∠EAF=∠BAD=90°,
∴△AEF是等腰直角三角形;
(2)解:由(1)知,△ABF≌△ADE,
∴S四边形AFCE=S正方形ABCD=36,
∴AD=6,
∴AE=.
【点评】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,证得△ABF≌△ADE是解题的关键.
23.随着我国经济、科技的进一步发展,我国的农业生产的机械化程度越来越高,过去的包产到户就不太适合机械化的种植,现在很多地区就出现了一种新的生产模式,很多农民把自己的承包地转租给种粮大户或者新型的农村合作社,出现了大农田,这些农民则成为合作社里的工人,这样更有利于机械化种植.河南某地某种粮大户,去年种植优质小麦360亩,平均每亩收益440元.计划今年多承包一些土地,预计原来种植的360亩小麦,每亩收益不变,新承租的土地,每增加一亩,其每亩平均收益比去年每亩平均收益减少2元.(1亩=0.06666667公顷)
(1)该大户今年应承租多少亩土地,才能使总收益达到182400元?
(2)该大户今年应承租多少亩土地,可以使总收益最大,最大收益是多少?
【分析】(1)根据题意设新增麦田x亩,新增每亩的收益为(440﹣2x)元,根据总收益为182400元列出方程,解方程即可;
(2)设新增麦田a亩与总收入y元,根据总收益=原来土地的收益+新增土地的收益列出y与a的函数关系式,再利用二次函数的性质求最值.
【解答】解:(1)设该大户今年新增土地x亩,根据题意得:
360×440+x(440﹣2x)=182400,
解得x1=100,x2=120,
此时,360+x=460或480,
答:该大户今年应承租460或480亩土地,才能使总收益达到182400元;
(2)设该大户今年新增土地a亩,收益为y元,
根据题意得:y=360×440+a(440﹣2a)
=158400+440a﹣2a2
=﹣2(a﹣110)2+182600,
∵﹣2<0,
∴当a=110时,才能使总收入最大,最大收益是182600元,
此时,360+110=470(亩),
答:该大户今年应承租470亩土地,可以使总收益最大,最大收益是182600元.
【点评】本题主要考查了二次函数和一元二次方程的应用,根据已知得出y与a的函数关系式是解题关键.
24.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,将Rt△ABC绕点A旋转一定的角度得到Rt△ADE,且点E恰好落在边BC上.
(1)求证:AE平分∠CED;
(2)连接BD,求证:∠DBC=90°.
【分析】(1)由旋转的性质得出AE=AC,∠C=∠AED,证出∠C=∠AEC,则可得出结论;
(2)由旋转的性质得出AE=AC,AB=AD,∠CAE=∠BAD,证出∠AEC=∠ADB,则可得出结论.
【解答】证明:(1)∵将Rt△ABC绕点A旋转一定的角度得到Rt△ADE,
∴AE=AC,∠C=∠AED,
∴∠C=∠AEC,
∴∠AED=∠AEC,
即AE平分∠CED;
(2)如图,
∵将Rt△ABC绕点A旋转一定的角度得到Rt△ADE,
∴AE=AC,AB=AD,∠CAE=∠BAD,
∴∠AEC=∠ADB,
∵∠AEC+∠AEB=180°,
∴∠ADB+∠AEB=180°,
∵∠DAE=90°,∠DAE+∠AEB+∠ADE+∠DBE=360°,
∴∠DBE=90°.
【点评】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,角平分线的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
25.已知△ABC中,∠ABC=90°,将△ABC绕点B逆时针旋转90°后,点A的对应点为点D,点C的对应点为点E,直线DE与直线AC交于点F,连接FB.
(1)如图1,当∠BAC<45°时,
①求证:DF⊥AC;
②求∠DFB的度数;
(2)如图2,当∠BAC>45°时,
①请依意补全图2;
②用等式表示线段FC,FB,FE之间的数量关系,并证明.
【分析】(1)①由旋转知,∠ABD=∠ABC=90°,∠D=∠A,再用等角的余角相等,判断出∠A+∠AFE=90°,即可得出结论;
②构造出△BDG≌△BAF,进而判断出△BFG是等腰直角三角形,即可得出结论;
(2)①根据题意直接画出图形,
②同(1)①的方法构造出,△BCG≌△BEF(ASA),得出CG=EF,BG=BF,即可得出结论.
【解答】解(1)①由旋转知,∠ABD=∠ABC=90°,∠D=∠A,
∴∠D+∠BED=90°,
∴∠A+∠BED=90°,
∵∠BED=∠AEF,
∴∠A+∠AEF=90°,
∴∠AFE=90°,
∴DF⊥AC;
②如图1,
过点B作BG⊥BF交DF于G,
∴∠FBG=90°,
由旋转知,∠D=∠A,BD=AB,∠ABD=90°,
∴∠FBG=∠ABD,
∴∠DBG=∠ABF,
∴△BDG≌△BAF(ASA),
∴BG=BF,
∵∠FBG=90°,
∴∠BFD=45°;
(2)①如图2所示,
②CF﹣EF=BF.
过点B作BG⊥BF交AC于G,
∴∠FBG=90°,
由旋转知,∠C=∠E,BC=BE,
∵∠ABC=90°,
∴∠FBG=∠ABC,
∴∠CBG=∠EBF,
∴△BCG≌△BEF(ASA),
∴CG=EF,BG=BF,
∵∠FBG=90°,
∴∠BFD=45°,
∴FG=BF,
∵CF=FG+CG,
∴FG=CF﹣CG=CF﹣EF=BF,
即:CF﹣EF=BF.
【点评】此题是几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,等角的余角相等,等腰直角三角形的判定和性质,构造出全等三角形是解本题的关键.
26.在平面直角坐标系xOy中,对于线段AB和点C,若△ABC是以AB为一条直角边,且满足AC>AB的直角三角形,则称点C为线段AB的“从属点”.已知点A的坐标为(0,1).
(1)如图1,若点B为(2,1),在点C1(0,﹣2),C2(2,2).C3(1,0),C4(0,3)中,线段AB的“从属点”是 C1,C2 ;
(2)如图2,若点B为(4,0),点P在直线y=﹣2x﹣3上,且点P为线段AB的“从属点”,求点P的坐标;
(3)点B为x轴上的动点,直线y=4x+b(b≠0)与x轴,y轴分别交于M,N两点,若存在某个点B,使得线段MN上恰有2个线段AB的“从属点”,直接写出b的取值范围.
【分析】(1)分别按照“从属点”的定义对三个点进行分析即可;
(2)分∠ABP=90°和∠BAP=90°两种情况,借助等腰直角三角形的判定和性质求解;
(3)画出图象,分b>0和b<0两种情况,分别求出边缘值,从而得到b的取值范围.
【解答】解:(1)C1(0,﹣2),则AC1=3>2=AB,且△ABC为直角三角形,
故C1是线段AB的“从属点”;
C2(2,2),则AC2=>2=AB,且△ABC为直角三角形,
故C2是线段AB的“从属点”;
C3(1,0),则AB不是直角边,故C3不是线段AB的“从属点”;
C4(0,3),AC4=2=AB,故C4不是线段AB的“从属点”;
故答案为:C1,C2.
(2)设点P的坐标为(a,﹣2a﹣3 ),
∵点P为线段AB的“从属点”,
①当∠ABP=90°时,
由题意可知:OA=OB=1,
∴△OAB为等腰直角三角形,
∴∠ABO=45°,
∴∠OBP=45°,
过点P作PF⊥y轴,垂足为F,BP交y轴于点E,
可知△OBE和△PEF为等腰直角三角形,
∴OE=OB=1,PF=EF=﹣a,
∴OF=1﹣a,
则1﹣a=2a+3,
解得:a=﹣,
∴点P的坐标为(﹣,﹣),
此时AP>AB;
②当∠BAP=90°时,过点P作PG⊥x轴,垂足为G,AP交x轴于点H,
同理可知:∠OAP=45°=∠AHO=∠PHG,
∴△AOH和△PHG为等腰直角三角形,
∴AO=HO=1,PG=HG=2a+3,
∴OG=2a+4,
则﹣2a﹣4=a,
解得:a=﹣,
∴点P的坐标为(﹣,﹣),
此时AP=AH+HP>AB;
综上,点P的坐标为:(﹣,﹣)或(﹣,﹣).
(3)如图,AC=AE=AB,
由“从属点”的定义可知:线段AB的从属点在射线CC1、EE1、BD上,
当b>0时,
当点B和原点重合时,若要满足线段MN上恰有2个线段AB的“从属点”,则点C在线段MN上,
此时点C(﹣1,1),代入y=4x+b,得:b=5,
从而当b>5时,总能找到点B,满足条件,
故b>5;
当b<0时,若要满足线段MN上恰有2个线段AB的“从属点”,
如图,当点E和M重合时,
∵AB=AE,
∴△ABE为等腰直角三角形,
可得:AO=EO=1,即E (1,0),代入y=4x+b,
得:b=﹣4,
而当b>﹣4时,四条射线CC1、DD1、EE1、FF1无法与线段MN产生两个交点,
当b<﹣4时,总能找到点B,满足条件,
此时b<﹣4,
综上,b的取值范围是:b>5或b<﹣4.
【点评】本题是一次函数综合题,考查了一次函数的图象和性质,直角三角形的性质,“从属点”的新定义,等腰直角三角形的判定和性质,解题时要把握好“从属点”的定义,结合一次函数图象进行分析,难度较大.
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