山东省德州市临邑县万力学校、永兴学校2022-2023学年九年级上学期期中数学试卷 (含答案)
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这是一份山东省德州市临邑县万力学校、永兴学校2022-2023学年九年级上学期期中数学试卷 (含答案),共23页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省德州市临邑县万力学校、永兴学校九年级(上)期中数学试卷
一、选择题(每题4分,共48分)
1.下列标志既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.已知x1,x2是一元二次方程x2+2x﹣k﹣1=0的两根,且x1x2=﹣3,则k的值为( )
A.﹣2 B.2 C.3 D.4
3.将二次函数y=x2+2x﹣1的图象沿x轴向右平移2个单位长度,得到的函数表达式是( )
A.y=(x+3)2﹣2 B.y=(x+3)2+2 C.y=(x﹣1)2+2 D.y=(x﹣1)2﹣2
4.如图,已知△OAB是正三角形,OC⊥OA,OC=OA.将△OAB绕点O按逆时针方向旋转,使得OB与OC重合,得到△OCD,则旋转的角度是( )
A.150° B.120° C.90° D.60°
5.某品牌网上专卖店1月份的营业额为50万元,已知第一季度的总营业额共600万元,如果平均每月增长率为x,则由题意列方程应为( )
A.50(1+x)2=600 B.50[1+(1+x)+(1+x)2]=600
C.50+50×3x=600 D.50+50×2x=600
6.下列四个命题:
①等边三角形是中心对称图形;
②在同圆或等圆中,相等的弦所对的圆周角相等;
③三角形有且只有一个外接圆;
④垂直于弦的直径平分弦所对的两条弧.
其中真命题的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.如图,AB是⊙O的直径,若∠BAC=36°,则∠ADC的度数为( )
A.36° B.45° C.54° D.72°
8.如图,AB为⊙O直径,BC=8,AC=6,CD平分∠ACB,则AD=( )
A.5 B.6 C.5 D.2
9.已知二次函数y=3(x﹣a)2的图象上,当x>2时,y随x的增大而增大,则a的取值范围是( )
A.a<2 B.a≥2 C.a≤2 D.a≤﹣2
10.如图,函数y=ax2﹣2x+1和y=ax﹣a(a是常数,且a≠0)在同一平面直角坐标系的图象可能是( )
A. B.
C. D.
11.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴正半轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,对称轴为直线x=2,且OA=OC,则下列结论:①abc>0;②9a+3b+c<0;③c>﹣1;④若ax2+bx+c>0,则1≤x≤3,其中所有正确的结论是( )
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
12.如图,在Rt△ABC中,AB=AC,D,E是斜边上BC上两点,且∠DAE=45°,将△ADC绕点A顺时针旋转90°后,得到△AFB,连接EF,下列结论:
①BF⊥BC;②△AED≌△AEF;③BE+DC=DE;④BE2+DC2=DE2
其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题(每题4分,共24分)
13.在平面直角坐标系中,点P(1,1﹣a)与点Q(b+1,5)关于原点对称,ab= .
14.若关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,则k的取值范围为 .
15.设点(﹣2,y1),(1,y2),(2,y3)是抛物线y=﹣x2﹣2x+a﹣1上的三点,则y1、y2、y3的大小关系为 .
16.飞机着陆后滑行的距离y(单位:m)关于滑行时间t(单位:s)的函数解析式是y=60t﹣.在飞机着陆滑行中,最后4s滑行的距离是 m.
17.在直径为1000毫米的圆柱形油罐内装进一些油,其横截面如图.油面宽AB=600毫米,如果再注入一些油后,油面宽变为800毫米,此时油面上升了 毫米.
18.如图,在△AOB中,∠AOB=90°,OA=3,OB=4.将△AOB沿x轴依次以点A、B、O为旋转中心顺时针旋转,分别得到图②、图③、…,则旋转得到的第13个三角形的直角顶点的坐标为 .
三、解答题(共78分)
19.(10分)解下列方程.
(1)x2﹣2x﹣2=0
(2)3x(x﹣2)=x﹣2
20.(10分)已知关于x的一元二次方程x2﹣(2k+1)x+k2+k=0.
(1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)若△ABC的两边AB,AC的长是方程的两个实数根,第三边BC的长为5.当△ABC是等腰三角形时,求k的值.
21.(10分)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点分别为A(﹣1,﹣2),B(﹣2,﹣4),C(﹣4,﹣1).
(1)△ABC关于原点对称的△A1B1C1,请画出△A1B1C1,并写出A1的坐标;
(2)把△ABC绕原点O逆时针旋转90°,得到△A2B2C2,请画出△A2B2C2,写出B2的坐标,并求点A在此旋转过程中走过的路径的长.
22.(10分)如图,在平行四边形ABCD中,AC是对角线,∠CAB=90°,以点A为圆心,以AB的长为半径作⊙A,交BC边于点E,交AC于点F,连接DE.
(1)求证:DE与⊙A相切;
(2)若∠ABC=60°,AB=4,求阴影部分的面积.
23.(12分)某商品的进价为每件30元,售价为每件40元,每周可卖出180件;如果每件商品的售价每上涨1元,则每周就会少卖出5件,但每件售价不能高于50元,设每件商品的售价上涨x元(x为整数),每周的销售利润为y元.
(1)求y与x的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围;
(2)每件商品的售价为多少元时,每周可获得最大利润?最大利润是多少?
(3)每件商品的售价定为多少元时,每周的利润恰好是2145元?
24.(12分)如图,隧道的截面由抛物线和矩形构成,矩形的长是12m,宽是4m.按照图中所示的平面直角坐标系,抛物线可以用y=﹣x2+bx+c表示,且抛物线上的点C到墙面OB的水平距离为3m,到地面OA的距离为m.
(1)求该抛物线对应的函数解析式,并计算出拱顶D到地面OA的距离.
(2)一辆货车载一长方体集装箱后高为6m,宽为4m,如果隧道内设双向行车道,那么这辆货运汽车能否安全通过?
(3)在抛物线形拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8m,那么两排灯的水平距离最小是多少?
25.(14分)如图,在直角坐标系中,抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),其对称轴与x轴相交于点M.
(1)求抛物线的解析式和对称轴;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使△PAB的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接AC,在直线AC的下方的抛物线上,是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
2022-2023学年山东省德州市临邑县万力学校、永兴学校九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题4分,共48分)
1.下列标志既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据中心对称图形与轴对称图形的概念判断即可.
【解答】解:A、既是轴对称图形,又是中心对称图形.故正确;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形.故错误;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形.故错误;
D、不是轴对称图形,不是中心对称图形.故错误.
故选:A.
2.已知x1,x2是一元二次方程x2+2x﹣k﹣1=0的两根,且x1x2=﹣3,则k的值为( )
A.﹣2 B.2 C.3 D.4
【分析】根据根与系数的关系可得出x1x2=﹣k﹣1,结合x1x2=﹣3可得出关于k的一元一次方程,解之即可得出结论.
【解答】解:∵x1,x2是一元二次方程x2+2x﹣k﹣1=0的两根,
∴x1x2=﹣k﹣1.
∵x1x2=﹣3,
∴﹣k﹣1=﹣3,
解得:k=2.
故选:B.
3.将二次函数y=x2+2x﹣1的图象沿x轴向右平移2个单位长度,得到的函数表达式是( )
A.y=(x+3)2﹣2 B.y=(x+3)2+2 C.y=(x﹣1)2+2 D.y=(x﹣1)2﹣2
【分析】根据题目中的函数解析式,可以先化为顶点式,然后再根据左加右减的方法进行解答即可得到平移后的函数解析式.
【解答】解:∵y=x2+2x﹣1=(x+1)2﹣2,
∴二次函数y=x2+2x﹣1的图象沿x轴向右平移2个单位长度,得到的函数表达式是:y=(x+1﹣2)2﹣2=(x﹣1)2﹣2,
故选:D.
4.如图,已知△OAB是正三角形,OC⊥OA,OC=OA.将△OAB绕点O按逆时针方向旋转,使得OB与OC重合,得到△OCD,则旋转的角度是( )
A.150° B.120° C.90° D.60°
【分析】根据等边三角形的性质求出∠BOA,根据垂直求出∠AOC,求出∠BOC即可.
【解答】解:∵△OAB是正三角形,
∴∠BOA=60°,
∵OC⊥OA,
∴∠AOC=90°,
∴∠BOC=∠BOA+∠AOC=60°+90°=150°,
即旋转角是150°,
故选:A.
5.某品牌网上专卖店1月份的营业额为50万元,已知第一季度的总营业额共600万元,如果平均每月增长率为x,则由题意列方程应为( )
A.50(1+x)2=600 B.50[1+(1+x)+(1+x)2]=600
C.50+50×3x=600 D.50+50×2x=600
【分析】先得到二月份的营业额,三月份的营业额,等量关系为:一月份的营业额+二月份的营业额+三月份的营业额=600万元,把相关数值代入即可.
【解答】解:∵一月份的营业额为50万元,平均每月增长率为x,
∴二月份的营业额为50×(1+x),
∴三月份的营业额为50×(1+x)×(1+x)=50×(1+x)2,
∴可列方程为50+50×(1+x)+50×(1+x)2=600,
即50[1+(1+x)+(1+x)2]=600.
故选:B.
6.下列四个命题:
①等边三角形是中心对称图形;
②在同圆或等圆中,相等的弦所对的圆周角相等;
③三角形有且只有一个外接圆;
④垂直于弦的直径平分弦所对的两条弧.
其中真命题的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据等边三角形的性质即可得出等边三角形是轴对称图形,但不是中心对称图形,即可判断①;举出反例,即可判断②;根据三角形的外接圆的定义即可判断③;根据垂径定理即可判断④.
【解答】解:∵等边三角形是轴对称图形,但不是中心对称图形,
∴①是假命题;
如图,∠C和∠D都对弦AB,但∠C和∠D不相等,即②是假命题;
三角形有且只有一个外接圆,外接圆的圆心是三角形三边垂直平分线的交点,即③是真命题;
垂直于弦的直径平分弦,且平分弦所对的两条弧,即④是真命题.
故选:B.
7.如图,AB是⊙O的直径,若∠BAC=36°,则∠ADC的度数为( )
A.36° B.45° C.54° D.72°
【分析】如图,连接BC.求出∠ABC即可解决问题.
【解答】解:如图,连接BC.
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠ABC=90°﹣∠CAB=54°,
∴∠ADC=∠ABC=54°,
故选:C.
8.如图,AB为⊙O直径,BC=8,AC=6,CD平分∠ACB,则AD=( )
A.5 B.6 C.5 D.2
【分析】连接OD,由圆周角定理可得∠ACB=90°,利用勾股定理可求解AB的长,由角平分线的定义可得,即可得△AOD为等腰直角三角形,进而可求解AD的长.
【解答】解:连接OD,
∵AB为⊙O直径,
∴∠ACB=90°,
∵BC=8,AC=6,
∴AB=10,
∴OA=OD=5,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD,
∴,
即D为的中点,
∴∠AOD=90°,
∴AD=,
故选:C.
9.已知二次函数y=3(x﹣a)2的图象上,当x>2时,y随x的增大而增大,则a的取值范围是( )
A.a<2 B.a≥2 C.a≤2 D.a≤﹣2
【分析】根据二次函数的性质,利用二次函数的对称轴不大于2列式计算即可得解.
【解答】解:二次函数y=3(x﹣a)2的对称轴为直线x=a,
∵当x>a时,y的值随x值的增大而增大,
∴a≤2.
故选:C.
10.如图,函数y=ax2﹣2x+1和y=ax﹣a(a是常数,且a≠0)在同一平面直角坐标系的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】可先根据一次函数的图象判断a的符号,再判断二次函数图象与实际是否相符,判断正误即可.
【解答】解:A、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a<0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的图象应该开口向下,故选项错误;
B、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a>0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的图象应该开口向上,对称轴x=﹣>0,故选项正确;
C、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a>0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的图象应该开口向上,对称轴x=﹣>0,和x轴的正半轴相交,故选项错误;
D、由一次函数y=ax﹣a的图象可得:a>0,此时二次函数y=ax2﹣2x+1的图象应该开口向上,故选项错误.
故选:B.
11.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴正半轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,对称轴为直线x=2,且OA=OC,则下列结论:①abc>0;②9a+3b+c<0;③c>﹣1;④若ax2+bx+c>0,则1≤x≤3,其中所有正确的结论是( )
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
【分析】由抛物线的开口方向得到a>0,由抛物线的对称轴方程得到b=﹣4a<0,由抛物线与y轴的交点位置得c<0,则可对①进行判断,再利用x=3时,y>0可对②进行判断;接着利用OA=OC<1得到﹣c<1,则可对③进行判断;由于抛物线与x轴的一个交点在(0,0)与(1,0)之间,另一个交点在(3,0)与(4,0)之间,则结合函数图象可对④进行判断.
【解答】解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=2,
∴b=﹣4a<0,
∵抛物线与y轴的交点在y轴的负半轴,
∴c<0,
∴abc>0,所以①正确;
∵x=3时,y>0,
∴9a+3b+c>0,所以②错误;
∵OA=OC,
而OA<1,
∴﹣c<1,
∴c>﹣1,所以③正确;
∵抛物线与x轴的一个交点在(0,0)与(1,0)之间,另一个交点在(3,0)与(4,0)之间,
∴④错误.
故选:A.
12.如图,在Rt△ABC中,AB=AC,D,E是斜边上BC上两点,且∠DAE=45°,将△ADC绕点A顺时针旋转90°后,得到△AFB,连接EF,下列结论:
①BF⊥BC;②△AED≌△AEF;③BE+DC=DE;④BE2+DC2=DE2
其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】①根据旋转的性质得BF=DC、∠FBA=∠C、∠BAF=∠CAD,由∠ABC+∠C=90°知∠ABC+∠FBA=90°,即可判断①;
②由∠BAC=90°、∠DAE=45°知∠BAE+∠CAD=∠DAE=45°,继而可得∠EAF=∠EAD,可判断②;
③由BF=DC、EF=DE,根据BE+BF>EF可判断③;
④根据BE2+BF2=EF2可判断④.
【解答】解:∵△ADC绕点A顺时针旋转90°后,得到△AFB,
∴△ADC≌△AFB,
∴BF=DC,∠FBA=∠C,∠BAF=∠CAD,
又∵∠ABC+∠C=90°,
∴∠ABC+∠FBA=90°,即∠FBC=90°,
∴BF⊥BC,故①正确;
∵∠BAC=90°,∠DAE=45°,
∴∠BAE+∠CAD=∠DAE=45°,
∴∠BAE+∠BAF=∠DAE=45°,即∠EAF=∠EAD,
在△AED和△AEF中,
∵,
∴△AED≌△AEF,故②正确;
∵BF=DC,
∴BE+DC=BE+BF,
∵△AED≌△AEF,
∴EF=DE,
在△BEF中,∵BE+BF>EF,
∴BE+DC>DE,故③错误,
∵∠FBC=90°,
∴BE2+BF2=EF2,
∵BF=DC、EF=DE,
∴BE2+DC2=DE2,正确;
故选:C.
二、填空题(每题4分,共24分)
13.在平面直角坐标系中,点P(1,1﹣a)与点Q(b+1,5)关于原点对称,ab= ﹣12 .
【分析】直接利用关于原点对称点的性质,两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,即点P(x,y)关于原点O的对称点是P′(﹣x,﹣y),进而得出答案.
【解答】解:∵点P(1,1﹣a)与点Q(b+1,5)关于原点对称,
∴b+1+1=0,1﹣a+5=0,
解得:b=﹣2,a=6,
∴ab=6×(﹣2)=﹣12.
故答案为:﹣12.
14.若关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,则k的取值范围为 k<3且k≠0 .
【分析】根据一元二次方程的定义以及根的判别式的意义得到k≠0且Δ=(﹣2)2﹣4k=12﹣4k>0,解不等式即可.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程有两个不相等的实数根,
∴k≠0且Δ=(﹣2)2﹣4k=12﹣4k>0,
解得k<3且k≠0,
故答案为:k<3且k≠0.
15.设点(﹣2,y1),(1,y2),(2,y3)是抛物线y=﹣x2﹣2x+a﹣1上的三点,则y1、y2、y3的大小关系为 y1>y2>y3 .
【分析】由抛物线解析式可得抛物线的开口方向及对称轴,由点到对称轴距离的大小关系求解.
【解答】解:∵y=﹣x2﹣2x+a﹣1,
∴抛物线开口向下,对称轴为直线x=﹣1,
∵﹣1﹣(﹣2)<1﹣(﹣1)<2﹣(﹣1),
∴y1>y2>y3.
故答案为:y1>y2>y3.
16.飞机着陆后滑行的距离y(单位:m)关于滑行时间t(单位:s)的函数解析式是y=60t﹣.在飞机着陆滑行中,最后4s滑行的距离是 24 m.
【分析】由于飞机着陆,不会倒着跑,所以当y取得最大值时,t也取得最大值,求得t的取值范围即可,结合取值范围求得最后4s滑行的距离.
【解答】解:当y取得最大值时,飞机停下来,
则y=60t﹣1.5t2=﹣1.5(t﹣20)2+600,
此时t=20,飞机着陆后滑行600米才能停下来.
因此t的取值范围是0≤t≤20;
即当t=16时,y=576,
所以600﹣576=24(米)
故答案是:24.
17.在直径为1000毫米的圆柱形油罐内装进一些油,其横截面如图.油面宽AB=600毫米,如果再注入一些油后,油面宽变为800毫米,此时油面上升了 100毫米或700 毫米.
【分析】过点O作OF⊥AB于点G,交⊙O于点G,连接OA,由垂径定理即可求得AF的长,再由勾股定理求得OF的长,然后分两种情况,①当油面CD在圆心O的下方时,②当CD在圆心O上方时,由垂径定理和勾股定理分别求出油面上升的高度即可.
【解答】解:如图,过O作OF⊥AB交AB于F,交圆O于G,连接OA,
∴AF=AB=300(毫米),
∵直径MN=1000毫米,
∴OA=OG=500毫米,
在Rt△OAF中,由勾股定理得:OF===400(毫米),
油面宽变为800毫米时,存在两种情况:
①当油面CD在圆心O的下方时,连接OC,
∵OE⊥CD,
∴CE=CD=400(毫米),
∴OE===300(毫米),
∴EF=OF﹣OE=400﹣300=100(毫米);
②当油面CD在圆心O上方时,同理可得油面上升的高度为:400+300=700(毫米);
综上所述,如果再注入一些油后,油面宽变为800毫米,此时油面上升了100毫米或700毫米,
故答案为:100毫米或700.
18.如图,在△AOB中,∠AOB=90°,OA=3,OB=4.将△AOB沿x轴依次以点A、B、O为旋转中心顺时针旋转,分别得到图②、图③、…,则旋转得到的第13个三角形的直角顶点的坐标为 (48,0) .
【分析】利用勾股定理得到AB的长度,结合图形可求出图③的直角顶点的坐标;根据图形不难发现,每3个图形为一个循环组依次循环,且下一组的第一个图形与上一组的最后一个图形的直角顶点重合.
【解答】解:∵∠AOB=90°,OA=3,OB=4,
∴AB==5,
根据图形,每3个图形为一个循环组,3+5+4=12,
所以,第13个三角形的直角顶点在x轴上,横坐标为12×4=48,
所以,第13个三角形的直角顶点的坐标为(48,0),
故答案为:(48,0).
三、解答题(共78分)
19.(10分)解下列方程.
(1)x2﹣2x﹣2=0
(2)3x(x﹣2)=x﹣2
【分析】(1)利用配方法求解可得;
(2)利用因式分解法求解可得.
【解答】解:(1)∵x2﹣2x﹣2=0,
∴x2﹣2x=2,
∴x2﹣2x+1=2+1,即(x﹣1)2=3,
则x﹣1=±,
∴x1=1+,x2=1﹣;
(2)∵3x(x﹣2)=x﹣2,
∴3x(x﹣2)﹣(x﹣2)=0,
则(x﹣2)(3x﹣1)=0,
∴x﹣2=0或3x﹣1=0,
解得x1=2,x2=.
20.(10分)已知关于x的一元二次方程x2﹣(2k+1)x+k2+k=0.
(1)求证:方程有两个不相等的实数根;
(2)若△ABC的两边AB,AC的长是方程的两个实数根,第三边BC的长为5.当△ABC是等腰三角形时,求k的值.
【分析】(1)计算判别式的值得到Δ=1>0.然后根据判别式的意义得到结论;
(2)利用因式分解法解方程得到∴x1=k,x2=k+1,AB、AC的长为k、k+1,讨论当AB=BC时,即 k=5;当AC=BC时,k+1=5,解得 k=4.
【解答】(1)证明:∵Δ=[﹣(2k+1)]2﹣4×1×(k2+k)=1>0.
∴方程有两个不相等的实数根;
(2)解:∵由 x2﹣(2k+1)x+k2+k=0,得(x﹣k)[x﹣(k+1)]=0,
∴x1=k,x2=k+1.
即AB、AC的长为k、k+1,
当AB=BC时,即 k=5,满足三角形构成条件;
当AC=BC时,k+1=5,解得 k=4,满足三角形构成条件.
综上所述,k=4 或 k=5.
21.(10分)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点分别为A(﹣1,﹣2),B(﹣2,﹣4),C(﹣4,﹣1).
(1)△ABC关于原点对称的△A1B1C1,请画出△A1B1C1,并写出A1的坐标;
(2)把△ABC绕原点O逆时针旋转90°,得到△A2B2C2,请画出△A2B2C2,写出B2的坐标,并求点A在此旋转过程中走过的路径的长.
【分析】(1)利用中心对称变换的性质分别作出A,B,C的对应点A1,B1,C1即可;
(2)将点A、B分别绕点C逆时针旋转90°得到对应点,再首尾顺次连接即可得.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求,A1的坐标(1,2);
(2)如图,△A2B2C2即为所求,B2的坐标(﹣1,1),点A在此旋转过程中走过的路径的长==π.
22.(10分)如图,在平行四边形ABCD中,AC是对角线,∠CAB=90°,以点A为圆心,以AB的长为半径作⊙A,交BC边于点E,交AC于点F,连接DE.
(1)求证:DE与⊙A相切;
(2)若∠ABC=60°,AB=4,求阴影部分的面积.
【分析】(1)证明:连接AE,根据平行四边形的性质得到AD=BC,AD∥BC,求得∠DAE=∠AEB,根据全等三角形的性质得到∠DEA=∠CAB,得到DE⊥AE,于是得到结论;
(2)根据已知条件得到△ABE是等边三角形,求得AE=BE,∠EAB=60°,得到∠CAE=∠ACB,得到CE=BE,根据三角形和扇形的面积公式即可得到结论.
【解答】(1)证明:连接AE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠DAE=∠AEB,
∵AE=AB,
∴∠AEB=∠ABC,
∴∠DAE=∠ABC,
∴△AED≌△BAC(SAS),
∴∠DEA=∠CAB,
∵∠CAB=90°,
∴∠DEA=90°,
∴DE⊥AE,
∵AE是⊙A的半径,
∴DE与⊙A相切;
(2)解:∵∠ABC=60°,AB=AE=4,
∴△ABE是等边三角形,
∴AE=BE,∠EAB=60°,
∵∠CAB=90°,
∴∠CAE=90°﹣∠EAB=90°﹣60°=30°,∠ACB=90°﹣∠B=90°﹣60°=30°,
∴∠CAE=∠ACB,
∴AE=CE,
∴CE=BE,
∴S△ABC=AB•AC==8,
∴S△ACE=S△ABC==4,
∵∠CAE=30°,AE=4,
∴S扇形AEF===,
∴S阴影=S△ACE﹣S扇形AEF=4﹣.
23.(12分)某商品的进价为每件30元,售价为每件40元,每周可卖出180件;如果每件商品的售价每上涨1元,则每周就会少卖出5件,但每件售价不能高于50元,设每件商品的售价上涨x元(x为整数),每周的销售利润为y元.
(1)求y与x的函数关系式,并直接写出自变量x的取值范围;
(2)每件商品的售价为多少元时,每周可获得最大利润?最大利润是多少?
(3)每件商品的售价定为多少元时,每周的利润恰好是2145元?
【分析】(1)根据销售利润=每件的利润×销售数量,构建函数关系即可.
(2)利用二次函数的性质即可解决问题.
(3)列出方程,解方程即可解决问题.
【解答】解:(1)由题意得:
y=(40+x﹣30)(180﹣5x)=﹣5x2+130x+1800(0≤x≤10)
(2)对称轴:x=﹣=﹣=13,
∵13>10,a=﹣5<0,
∴在对称轴左侧,y随x增大而增大,
∴当x=10时,y最大值=﹣5×102+130×10+1800=2600,
∴售价=40+10=50元
答:当售价为50元时,可获得最大利润2600元.
(3)由题意得:﹣5x2+130x+1800=2145
解之得:x=3或23(不符合题意,舍去)
∴售价=40+3=43元.
答:售价为43元时,每周利润为2145元.
24.(12分)如图,隧道的截面由抛物线和矩形构成,矩形的长是12m,宽是4m.按照图中所示的平面直角坐标系,抛物线可以用y=﹣x2+bx+c表示,且抛物线上的点C到墙面OB的水平距离为3m,到地面OA的距离为m.
(1)求该抛物线对应的函数解析式,并计算出拱顶D到地面OA的距离.
(2)一辆货车载一长方体集装箱后高为6m,宽为4m,如果隧道内设双向行车道,那么这辆货运汽车能否安全通过?
(3)在抛物线形拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8m,那么两排灯的水平距离最小是多少?
【分析】(1)先确定B点和C点坐标,然后利用待定系数法可以求出抛物线表达式.再利用配方法确定顶点D的坐标,即可得到点D到地面OA的距离;
(2)由于抛物线的对称轴为直线x=6,而隧道内设双向行车道,车宽为4m,则货运汽车最外侧与地面OA的交点为(2,0)或(10,0).接下来通过计算自变量为2和10时对应的函数值,再把函数值与6进行大小比较,即可作出判断;
(3)由于抛物线开口向下,可知函数值越大,对称点之间的距离越小,于是计算函数值为8时所对应的自变量的值,即可得到两排灯的水平距离最小值.
【解答】解:(1)根据题意得B(0,4),C(3,).
把B(0,4),C(3,)代入y=﹣x2+bx+c,得
,
解得.
所以抛物线的函数解析式为y=﹣x2+2x+4.
配方,得y=﹣(x﹣6)2+10,
于是可得点D的坐标为(6,10).
所以拱顶D到地面OA的距离为10m;
(2)由题意得货运汽车最外侧与地面OA的交点为(2,0)或(10,0),
当x=2或x=10时,y=>6,
所以这辆货车能安全通过;
(3)令y=8,则﹣(x﹣6)2+10=8,
解得x1=6+2,x2=6﹣2,
于是有x1﹣x2=4,
即两排灯的水平距离最小是4m.
25.(14分)如图,在直角坐标系中,抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),其对称轴与x轴相交于点M.
(1)求抛物线的解析式和对称轴;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使△PAB的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接AC,在直线AC的下方的抛物线上,是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),可利用两点式法设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣5),代入A(0,4)即可求得函数的解析式,则可求得抛物线的对称轴;
(2)点A关于对称轴的对称点A′的坐标为(6,4),连接BA′交对称轴于点P,连接AP,此时△PAB的周长最小,可求出直线BA′的解析式,即可得出点P的坐标.
(3)在直线AC的下方的抛物线上存在点N,使△NAC面积最大.设N点的横坐标为t,此时点N(t,t2﹣t+4)(0<t<5),再求得直线AC的解析式,即可求得NG的长与△ACN的面积,由二次函数最大值的问题即可求得答案.
【解答】解:(1)根据已知条件可设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣5),
把点A(0,4)代入上式得:a=,
∴y=(x﹣1)(x﹣5)=x2﹣x+4=(x﹣3)2﹣,
∴抛物线的对称轴是:直线x=3;
(2)存在,P点坐标为(3,).
理由如下:
∵点A(0,4),抛物线的对称轴是直线x=3,
∴点A关于对称轴的对称点A′的坐标为(6,4)
如图1,连接BA′交对称轴于点P,连接AP,此时△PAB的周长最小.
设直线BA′的解析式为y=kx+b,
把A′(6,4),B(1,0)代入得,
解得,
∴y=x﹣,
∵点P的横坐标为3,
∴y=×3﹣=,
∴P(3,).
(3)在直线AC的下方的抛物线上存在点N,使△NAC面积最大.
设N点的横坐标为t,此时点N(t,t2﹣t+4)(0<t<5),
如图2,过点N作NG∥y轴交AC于G;作AD⊥NG于D,
由点A(0,4)和点C(5,0)可求出直线AC的解析式为:y=﹣x+4,
把x=t代入得:y=﹣t+4,则G(t,﹣t+4),
此时:NG=﹣t+4﹣(t2﹣t+4)=﹣t2+4t,
∵AD+CF=CO=5,
∴S△ACN=S△ANG+S△CGN=AD×NG+NG×CF=NG•OC=×(﹣t2+4t)×5=﹣2t2+10t=﹣2(t﹣)2+,
∴当t=时,△CAN面积的最大值为,
由t=,得:y=t2﹣t+4=﹣3,
∴N(,﹣3).
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