


广东省广州市越秀区广东实验中学附属天河学校2022-2023学年九年级上学期数学期末考试试卷
展开一、单选题
1.围棋起源于中国,古代称之为“弈”,至今已有4000多年的历史.2017年5月,世界围棋冠军柯洁与人工智能机器人AlphaGi进行围棋人机大战截取首局对战棋谱中的四个部分,由黑白棋子摆成的图案是中心对称的是( )
A.B.C.D.
2.下列事件中,是必然事件的是( )
A.经过长期努力学习,你会成为科学家
B.抛出的篮球会下落
C.打开电视机,正在直播NBA
D.从一批灯泡中任意拿一个灯泡,能正常发光
3.如果将抛物线y=x2+2向下平移1个单位,那么所得新抛物线的表达式是
A.y=(x-1)2+2B.y=(x+1)2+2C.y=x2+1D.y=x2+3
4.如图,AB为⊙O的直径,CD为⊙O的弦,AB⊥CD于E,下列说法错误的是( )
A.CE=DEB.AC=ADC.OE=BED.∠COB=2∠BAD
5.不透明袋子中有1个红球和2个绿球,这些球除颜色外无其他差别.从袋子中随机取出1个球,恰好是红球的概率为( )
A.13B.12C.23D.1
6.若m是方程2x2-3x-1=0的一个根,则6m2-9m+2018的值为( )
A.2018B.2019C.2020D.2021
7.二次函数y=x2+x-3的图象与x轴的交点个数是( )
A.0个B.1个C.2个D.3个
8.如图,PA、PB切⊙O于点A、B,直线FG切⊙O于点E,交PA于F,交PB于点G,若PA=8cm,则△PFG的周长是( )
A.8cmB.12cmC.16cmD.20cm
9.在数轴上,点A所表示的实数为3,点B所表示的实数为a,⊙A的半径为2,下列说法错误的是( )
A.当a<5时,点B在⊙A内B.当1<a<5时,点B在⊙A内
C.当a<1时,点B在⊙A外D.当a>5时,点B在⊙A外
10.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象的对称轴为直线x=﹣1,下列结论:①abc<0;②3a<﹣c;③若m为任意实数,则有a﹣bm≤am2+b; ④若图象经过点(﹣3,﹣2),方程ax2+bx+c+2=0的两根为x1,x2(|x1|<|x2|),则2x1﹣x2=5.其中正确的结论的个数是( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
二、填空题
11.如图,A、B、C是⊙O上的三点,则∠AOB=80°,则∠ACB=______________度.
12.已知关于x的方程x2+mx-6=0的一个根为2,则这个方程的另一个根是__.
13.如图,圆雉的高AO=4,底面圆半径为3,则圆雉的侧面积为___________.
14.二次函数y=(x﹣1)2,当x<1时,y随x的增大而___(填“增大”或“减小”) .
15.在一个不透明的布袋中装有52个白球和若干个黑球,除颜色外其他都相同,小强每次摸出一个球记录下颜色后并放回,通过多次试验后发现,摸到黑球的频率稳定在0.2左右,则布袋中黑球的个数可能有________.
16.如图,将半径为4,圆心角为120∘的扇形OAB绕点A逆时针旋转60∘,点O,B的对应点分别为O',B',连接BB',则图中阴影部分的面积是___________.
三、解答题
17.解方程:x2=2x
18.如图,把△ABC绕点A顺时针旋转50°到△ADE的位置(点B、C的对应点分别为点D、E),若AD⊥BC于点F,求∠D的度数.
19.2022春开学,为防控新冠病毒,学生进校必须戴口罩,测体温,某校开通了A、B、C三条人工测体温的通道,在三个通道中,可随机选择其中的一个通过.求两学生进校园时,都是C通道过的概率.(用画“树状图”或“列表格”)
20.商场某种商品平均每天可销售80件,每件盈利60元.为了尽快减少库存,商场决定采取适当的降价措施.经调查发现,每件商品每降价1元,商场平均每天可多售出2件.设每件商品降价x元.据此规律,请回答:
(1)商场日销售量增加 件,每件商品盈利 元(用含x的代数式表示);
(2)在上述条件不变、销售正常情况下,每件商品降价多少元时,商场日盈利可达到4950元?
21.如图,D为⊙O上一点,点C是直径BA延长线上的一点,连接CD,且∠CDA=∠CBD.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若DC=4,AC=2,求OC的长.
22.如图二次函数y=-x2+bx+c的图像与x轴交于点A-3,0,B1,0两点,与y轴交于点C,点C(0,3),D是二次函数图像上的一对对称点,一次函数的图像经过B,D.
(1)求二次函数的解析式;
(2)求点D的坐标,并写出使一次函数值大于二次函数值的x的取值范围
(3)若直线BD与y轴的交点为E点,连接AD,AE,求△ADE的面积.
23.已知△AOB和△MON都是等腰直角三角形22OA
(2)将△MON绕点O顺时针旋转.如图2,当点M恰好在AB边上时,请猜想AM、BM、OM之间的数量关系,并证明.
24.(1)如图①,在△ABC中,∠A=120∘,AB=AC=5.尺规作图:作△ABC的外接圆⊙O,并直接写出△ABC的外接圆半径R的长.
(2)如图②,⊙O的半径为13,弦AB=24,M是AB的中点,P是⊙O上一动点,求PM的最大值.
(3)如图③所示,AB,AC、BC是某新区的三条规划路,其中AB=6km,AC=3km,∠BAC=60∘,BC所对的圆心角为60∘,新区管委会想在BC路边建物资总站点P,在AB,AC路边分别建物资分站点E、F,也就是,分别在BC、线段AB和AC上选取点P、E、F.由于总站工作人员每天都要将物资在各物资站点间按P→E→F→P的路径进行运输,因此,要在各物资站点之间规划道路PE、EF和FP.为了快捷、环保和节约成本.要使得线段PE、EF、FP之和最短,试求PE+EF+FP的最小值.(各物资站点与所在道路之间的距离、路宽均忽略不计)
25.已知点A(1,0)是抛物线y=ax2+bx+m(a,b,m为常数,a≠0,m<0)与x轴的一个交点.
(1)当a=1,m=-3时,求该抛物线的顶点坐标;
(2)若抛物线与x轴的另一个交点为M(m,0),与y轴的交点为C,过点C作直线l平行于x轴,E是直线l上的动点,F是y轴上的动点,EF=22.
①当点E落在抛物线上(不与点C重合),且AE=EF时,求点F的坐标;
②取EF的中点N,当m为何值时,MN的最小值是22?
参考答案
1.A
【分析】根据中心对称图形的定义:一个平面图形,绕一点旋转180°,与自身重合,这样的图形叫做中心对称图形.逐一进行判断即可.
【详解】解:A、是中心对称图形,符合题意;
B、不是中心对称图形,不符合题意;
C、不是中心对称图形,不符合题意;
D、不是中心对称图形,不符合题意;
故选A.
【点睛】本题考查中心对称.熟练掌握中心对称的定义是解题的关键.
2.B
【详解】A、C、D选项是随机事件,
B选项:抛出的篮球肯定会下落,故是必然事件.
故选:B.
3.C
【分析】根据向下平移,纵坐标相减,即可得到答案.
【详解】解:∵抛物线y=x2+2向下平移1个单位,
∴抛物线的解析式为y=x2+2-1,即y=x2+1.
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与几何变换,解题的关键是掌握向下平移|a|个单位长度纵坐标要减|a|.
4.C
【分析】根据垂径定理解题.
【详解】∵CD为⊙O的弦,AB⊥CD于E,
∴CE=ED, AC=AD,BC=BD,
∴CD=2BD
∴∠COB=2∠BAD
故选项A、B、D正确,
无法判断OE=BE,故选项C错误,
故选:C
【点睛】本题考查垂径定理,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
5.A
【分析】根据概率的求法,找准两点:①全部情况的总数;②符合条件的情况数目;二者的比值就是其发生的概率.
【详解】解:∵袋子中共有3个小球,其中红球有1个,
∴摸出一个球是红球的概率是13,
故选:A.
【点睛】本题考查了概率的求法:如果一个事件有n种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A出现m种结果,那么事件A的概率P(A)=mn.
6.D
【分析】根据一元二次方程的解的定义即可求出答案.
【详解】解:由题意可知:2m2-3m-1=0,
∴2m2-3m=1
∴原式=3(2m2-3m)+2018=2021.
故选:D.
【点睛】本题考查一元二次方程的解,解题的关键是正确理解一元二次方程的解的定义,本题属于基础题型.
7.C
【分析】通过计算判别式的值可判断抛物线与x轴的交点个数.
【详解】∵y=x2+x-3
∴Δ=12-4×1×-3=13>0,
∴二次函数y=x2+x-3的图象与x轴的交点个数有2个.
故选:C.
【点睛】本题考查了抛物线与x轴的交点,掌握二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点个数与判别式的关系,是解题的关键.
8.C
【分析】根据切线长定理得到AF=FE,GE=BG,结合题意,即可求得△PFG的周长.
【详解】∵ PA、PB、FG是⊙O的切线,
∴ FA=FE,GE=GB,PA=PB=8cm.
∴ △PFG的周长=PF+FG+GB
=PF+FE+EG+GP
=PF+FA+GB+GP
=PA+PB
=16cm.
故选:C.
【点睛】本题考查了切线长定理,理解切线长定理是解题的关键.
9.A
【分析】根据数轴以及圆的半径可得当d=r时,⊙A与数轴交于两点:1、5,进而根据点到圆心的距离与半径比较即可求得点与圆的位置关系,进而逐项分析判断即可
【详解】解:∵圆心A在数轴上的坐标为3,圆的半径为2,
∴当d=r时,⊙A与数轴交于两点:1、5,
故当a=1、5时点B在⊙A上;
当d<r即当1<a<5时,点B在⊙A内;
当d>r即当a<1或a>5时,点B在⊙A外.
由以上结论可知选项B、C、D正确,选项A错误.
故选A.
【点睛】本题考查了数轴,点与圆的位置关系,掌握点与圆的位置关系是解题的关键.
10.C
【分析】由图象可知a<0,c>0,由对称轴得b=2a<0,则abc>0,故①错误;当x=1时,y=a+b+c=a+2a+c=3a+c<0,得②正确;由x=-1时,y有最大值,得a-b+c≥am2+bm+c,得③错误;由题意得二次函数y=ax2+bx+c与直线y=-2的一个交点为(-3,-2),另一个交点为(1,-2),即x1=1,x2=-3,进而得出④正确,即可得出结论.
【详解】解:由图象可知:a<0,c>0,-b2a=-1 ,
∴b=2a<0,
∴abc>0,故①abc<0错误;
当x=1时,y=a+b+c=a+2a+c=3a+c<0,
∴3a<﹣c,故②3a<﹣c正确;
∵x=﹣1时,y有最大值,
∴a﹣b+c≥am2+bm+c(m为任意实数),
即a﹣b≥am2+bm,即a﹣bm≥am2+b,故③错误;
∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象经过点(﹣3,﹣2),方程ax2+bx+c+2=0的两根为x1,x2(|x1|<|x2|),
∴二次函数y=ax2+bx+c与直线y=﹣2的一个交点为(﹣3,﹣2),
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,
∴二次函数y=ax2+bx+c与直线y=﹣2的另一个交点为(1,﹣2),
即x1=1,x2=﹣3,
∴2x1﹣x2=2﹣(﹣3)=5,故④正确.
所以正确的是②④;
故选:C.
【点睛】本题考查二次函数图象与系数的关系: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,对称轴在y轴左; 当a与b异号时,对称轴在y轴右.常数项c决定抛物线与y轴交点:抛物线与y轴交于(0,c).
11.40
【分析】根据圆周角定理,即可求解.
【详解】∵∠ACB和∠AOB是同弧所对的圆周角和圆心角,
∴∠ACB= 12 ∠AOB=12×80°=40°.
故答案是:40.
【点睛】本题主要考查圆周角定理,熟练掌握“同弧或等弧所对的圆周角等于圆心角的一半”,是解题的关键.
12.-3
【分析】设方程的另一根为a,由一个根为2,利用根与系数的关系求出两根之积,列出关于a的方程,求出方程的解得到a的值,即为方程的另一根.
【详解】∵方程x2+mx-6=0的一个根为2,
设另一个根为a,
∴2a=-6,
解得:a=-3.
故答案为:-3
【点睛】此题考查了一元二次方程根与系数的关系,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),当b2﹣4ac≥0时方程有解,此时设方程的解为x1,x2,则有x1+x2=-ba,x1x2=ca.
13.15π
【分析】先利用勾股定理计算出圆锥的母线长,然后利用扇形的面积公式计算.
【详解】解:∵圆雉的高AO=4,底面圆半径为3,
∴圆锥的母线长=32+42=5,
∴圆雉的侧面积=12×5×2π×3=15π,
故答案为:15π.
【点睛】本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.
14.减小
【分析】利用二次函数的解析式画出示意图,根据图象解答即可.
【详解】解:在平面直角坐标系中画出二次函数y=(x-1)2的示意图如下:
抛物线y=(x-1)2的对称轴为直线x=1,由图象可以看出:
当x<1时,即在对称轴的左侧,y随x的增大而减小,
故答案为:减小.
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,结合函数的图象利用数形结合的思想解答简单明了.
15.13
【分析】在同样条件下,大量反复试验时,随机事件发生的频率逐渐稳定在概率附近,可以从比例关系入手,设出未知数列出方程求解.
【详解】解:设袋中有黑球x个,
由题意得:xx+52=0.2,
解得:x=13,
经检验x=13是原方程的解,
则布袋中黑球的个数可能有13个.
故答案为:13.
【点睛】本题考查了利用频率估计概率:大量重复实验时,事件发生的频率在某个固定位置左右摆动,并且摆动的幅度越来越小,根据这个频率稳定性定理,可以用频率的集中趋势来估计概率,这个固定的近似值就是这个事件的概率.
16.83-83π
【分析】连接OO',BO',根据旋转的性质得到∠OAO'=60°,推出△OAO'是等边三角形,得到∠AOO'=60°,推出△OO'B是等边三角形,得到∠AO'B=120°,得到∠O'B'B=∠O'BB'=30°,根据扇形和三角形的面积公式即可得到结论.
【详解】解:连接OO',BO',
∵将半径为4,圆心角为120°的扇形OAB绕点A逆时针旋转120°,
∴∠OAO'=60°,
∴△OAO'是等边三角形,
∴∠AOO'=60°,OO'=OA,
∴点O′在⊙O上,
∵∠AOB=120°,
∴∠O'OB=60°,
∴△OO'B是等边三角形,
∴∠AO'B=120°,
∵∠AO'B'=120°,
∴∠B'O'B=120°,
∴∠O'B'B=∠O'BB'=30°,
图中阴影部分的面积为S△B'O'B-S扇形O'OB-S△OO'B=12×2×43-60π×42360-34×42=83-83π
故答案为:83-83π
【点睛】本题考查了扇形面积的计算,等边三角形的判定和性质,旋转的性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
17.x1=0,x2=2
【分析】先移项,然后利用因式分解法解一元二次方程即可.
【详解】解:x2=2x
x2-2x=0
x(x-2)=0
解得:x1=0,x2=2
【点睛】此题考查的是解一元二次方程,掌握利用因式分解法解一元二次方程是解题关键.
18.40°
【分析】由旋转的性质可得∠B=∠D,∠BAD=50°,即可求解.
【详解】解:∵把△ABC绕点A顺时针旋转50°到△ADE的位置,
∴∠B=∠D,∠BAD=50°,
∵AD⊥BC,
∴∠B=40°=∠D.
【点睛】本题考查了旋转的性质,掌握旋转的性质是本题的关键.
19.19
【分析】画树状图得出所有等可能的结果数和两学生在进校园时,都是C通道过的结果数,再利用概率公式可得出答案.
【详解】解:画树状图如下:
共有9种等可能的结果,其中两学生在进校园时,都是C通道过的结果有1种,
∴两学生在进校园时,都是C通道过的概率为19.
【点睛】本题考查列表法与树状图法,熟练掌握列表法与树状图法以及概率公式是解答本题的关键.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数的比值.
20.(1)(2x);(60﹣x);(2)每件商品降价15元时,商场日盈利可达到4950元.
【分析】(1)由题意得:降价1元,可多售出2件,降价x元,可多售出2x件,盈利的钱数=原来的盈利-降低的钱数;
(2)根据:每件商品的盈利×可卖出商品的件数=盈利的等量关系,把列方程解答即可.
【详解】(1)由题意,可得商场日销售量增加(2x)件,每件商品盈利(60﹣x)元.
故答案为(2x);(60﹣x);
(2)由题意得:(60﹣x)(80+2x)=4950
化简得:x2﹣20x+75=0,
解得x1=5,x2=15.
∵该商场为了尽快减少库存,
∴x=5舍去,
∴x=15.
答:每件商品降价15元时,商场日盈利可达到4950元.
【点睛】本题考查了一元二次方程在实际问题中的应用,确定等量关系并正确列式是解答本题的关键.
21.(1)见解析
(2)5
【分析】(1)根据圆周角定理和等腰三角形的性质,得出∠ODA+∠CDA=90°,即OD⊥CD即可得出结论;
(2)利用相似三角形的判定与性质,求出BC,进而求出半径OA,再求出OC即可.
【详解】(1)如图,连接OD,
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
即∠ODB+∠ODA=90°,
∵OB=OD,
∴∠ABD=∠ODB,
又∵∠CDA=∠CBD,
∴∠ODA+∠CDA=90°,
即OD⊥CD,
∵OD是⊙O的半径,
∴CD是⊙O的切线;
(2)∵∠CDA=∠CBD,∠ACD=∠DCB,
∴△ACD∼△DCB,
∴CDCB=ACDC,
即4CB=24,
∴CB=8,
∴OA=CB-AC2
=8-22
=3
∴OC=OA+AC
=3+2
=5
【点睛】本题考查圆周角定理,等腰三角形的性质以及相似三角形的判定和性质,掌握圆周角定理,相似三角形的性质是解题关键.
22.(1)y=-x2-2x+3
(2)D(-2,3),x<-2或x>1
(3)4
【分析】(1)根据题意可以设出二次函数解析式,根据函数过点A、B、C,即可解答本题;
(2)根据题意可以求得点D的坐标,再根据函数图像即可解答本题;
(3)根据题意作出辅助线,即可求得△ADE的面积.
【详解】(1)∵二次函数 y=-x2+bx+c过B(1,0),C(0,3)
∴-1+b+c=0c=3
解得b=-2c=3
所以解析式为:y=-x2-2x+3
(2)∵y=-x2-2x+3
∴该函数的对称轴是直线x=-1,
∵点C(0,3),点C、D是二次函数图像上的一对对称点,
∴点D(-2,3),
∴一次函数值大于二次函数值的x的取值范围是x<-2或x>1
(3)连接AE,
设直线BD:y=mx+n,
代入B(1,0),D(-2,3)得m+n=0-2m+n=3,
解得:m=-1n=1,
故直线BD的解析式为:y=-x+1
把x=0代入y=-x+1得, y=1,
所以E(0,1),
∴OE=1,
又∵AB=4
∴SΔADB=12×4×3-12×4×1=4
【点睛】本题考查待定系数法求二次函数解析式、抛物线与直线的交点确定不等式的解集及面积问题,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用二次函数的性质解答.
23.(1)见解析
(2)AM2+BM2=2OM2,证明见解析
【分析】(1)由∠AOB=∠MON=90∘,得出∠AOM=∠BON,然后证明△AOM≌△BONSAS(即可;
(2)连接BN,由∠AOB=∠MON=90∘,得出∠AOM=∠BON,然后证明△AOM≌△BONSAS,得出∠MAO=∠NBO=45°,AM=BN,再证∠MBN=∠ABO+∠OBN=45°+45°=90°,利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)证明:∵∠AOB=∠MON=90∘,
∴∠AOB+∠AON=∠MON+∠AON,
即∠AOM=∠BON,
∵△AOB和△MON都是等腰直角三角形,
∴OA=OB,OM=ON,
在△AOM和△BON中,
AO=BO∠AOM=∠BONOM=ON,
∴△AOM≌△BONSAS,
∴AM=BN;
(2)证明:连接BN,
∵∠AOB=∠MON=90∘,
∴∠AOB-∠BOM=∠MON-∠BOM,
即∠AOM=∠BON,
∵△AOB和△MON都是等腰直角三角形,
∴OA=OB,OM=ON,
在△AOM和△BON中,
AO=BO∠AOM=∠BONOM=ON,
∴△AOM≌△BONSAS,
∴∠MAO=∠NBO=45°,AM=BN,
∴∠MBN=∠ABO+∠OBN=45°+45°=90°,
∴BM2+BN2=MN2,
∵△MON都是等腰直角三角形,
∴MN2=ON2+OM2=2ON2,
∴AM2+BM2=2OM2.
【点睛】本题考查三角形全等判定与性质,图形旋转性质,等腰直角三角形性质,勾股定理,掌握三角形全等判定与性质,图形旋转性质,等腰直角三角形性质,勾股定理是解题关键.
24.(1)5;(2)18;(3)321-9km
【分析】(1)如图①,外接圆的圆心为O,连接OA,OB,根据已知条件可得△AOB是等边三角形,由此即可得半径;
(2)如图②所示,连接MO并延长交⊙O于点N,连接OP,显然,MN即为PM的最大值,根据垂径定理求得MO的长即可求得MN的最大值;
(3)如图③所示,假设P点即为所求点,假设P点即为所求点,分别作出点P关于AB、AC的对称点P'、P″连接PP'、P'E,PE,P″F,PF,PP″,则P'P″即为最短距离,其长度取决于PA的长度,根据题意正确画出图形,得到点P的位置,根据等边三角形、勾股定理等进行求解即可得PE+EF+FP的最小值.
【详解】(1)如图①,外接圆的圆心为O,连接OA,OB,
∵O是等腰三角形ABC的外心,AB=AC,
∴∠BAO=∠OAC=12∠BAC=12×120=60°,
∵OA=OB,
∴△AOB是等边三角形,
∴OB=AB=5,
故答案为5;
(2)如图②所示,连接MO并延长交⊙O于点N,连接OP,
显然,MP≤OM+OP=OM+ON=MN,
∵AB=24,M是AB的中点,
∴MN⊥AB,AM=MB=12,
∵ON=13,
∴OM=OA2-AM2=132-122=5,
∵MN=18,
∴PM的最大值为18;
(3)如图③所示,假设P点即为所求点,分别作出点P关于AB、AC的对称点P'、P″,连接PP'、P'E,PE,PF,PP″,
由对称性可知PE+EF+FP=P'E+EF+FP″=P'P″,且P'、E、F、P″在一条直线上,所以P'P″即为最短距离,其长度取决于PA的长度,
如图④,作出BC的圆心O,连接AO,与弧BC交于P,P点即为使得PA最短的点,
∵AB=6km,AC=3km,∠BAC=60°,
∴△ABC是直角三角形,∠ABC=30°,BC=33,BC所对的圆心角为60°,
∴△OBC是等边三角形,∠CBO=60°,BO=BC=33,
∴∠ABO=90°,AO=AB2+BO2=37,PA=37-33,
∠P'AE=∠EAP,∠PAF=∠FAP″,
∴∠P'AP″=2∠ABC=120°,P'A=AP″,
∴∠AP'E=∠AP″F=30°,
∵P'P″=2P'Acs∠AP'E=3P'A=321-9,
所以PE+EF+FP的最小值为321-9km.
【点睛】本题考查了圆的综合,涉及到垂径定理、最短路径问题等,正确添加辅助线、灵活应用相关知识是解题的关键.
25.(1)抛物线的顶点坐标为(-1,-4);(2)①点F的坐标为(0,-2-7)或(0,-2+7);②当m的值为-32或-12时,MN的最小值是22.
【分析】(1)根据a=1,m=-3,则抛物线的解析式为y=x2+bx-3,再将点A(1,0)代入y=x2+bx-3,求出b的值,从而得到抛物线的解析式,进一步可求出抛物线的顶点坐标;
(2)①首先用含有m的代数式表示出抛物线的解析式,求出C(0,m),点E(m+1,m).
过点A作AH⊥l于点H,在Rt△EAH中,利用勾股定理求出AE的值,再根据AE=EF,EF=22,可求出m的值,进一步求出F的坐标;
②首先用含m的代数式表示出MC的长,然后分情况讨论MN什么时候有最值.
【详解】解:(1)当a=1,m=-3时,抛物线的解析式为y=x2+bx-3.
∵抛物线经过点A(1,0),
∴0=1+b-3.解得b=2.
∴抛物线的解析式为y=x2+2x-3.
∵y=x2+2x-3=(x+1)2-4,
∴抛物线的顶点坐标为(-1,-4).
(2)①∵抛物线y=ax2+bx+m经过点A(1,0)和M(m,0),m<0,
∴0=a+b+m,
0=am2+bm+m,即am+b+1=0.
∴a=1,b=-m-1.
∴抛物线的解析式为y=x2-(m+1)x+m.
根据题意,得点C(0,m),点E(m+1,m).
过点A作AH⊥l于点H.
由点A(1,0),得点H(1,m).
在Rt△EAH中,EH=1-(m+1)=-m,HA=0-m=-m,
∴AE=EH2+HA2=-2m.
∵AE=EF=22,
∴-2m=22.解得m=-2.
此时,点E(-1,-2),点C(0,-2),有EC=1.
∵点F在y轴上,
∴在Rt△EFC中,CF=EF2-EC2=7.
∴点F的坐标为(0,-2-7)或(0,-2+7).
②由N是EF的中点,得CN=12EF=2.
根据题意,点N在以点C为圆心、2为半径的圆上.
由点M(m,0),点C(0,m),得MO=-m,CO=-m.
∴在Rt△MCO中,MC=MO2+CO2=-2m.
当MC≥2,即m≤-1时,满足条件的点N落在线段MC上,
MN的最小值为MC-NC=-2m-2=22,解得m=-32;
当MC<2,-1
∴当m的值为-32或-12时,MN的最小值是22.
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,抛物线上的点的坐标满足抛物线方程等,解题的关键是学会利用参数解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型..
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