2023-2024学年吉林省吉林十三中、十八中、朝鲜族中学九年级(上)期末数学试卷(含解析)
展开1.以下关于x的方程一定是一元二次方程的是( )
A. ax2+bx+c=0B. 2(x−1)2=2x2+2
C. (k+1)x2+3x=2D. (k2+1)x2−2x+1=0
2.在下列二次函数中,其图象的对称轴为直线x=−2的是
( )
A. y=(x+2)2B. y=2x2−2C. y=−2x2−2D. y=2(x−2)2
3.为备战中考,同学们积极投入复习,卓玛同学的试卷袋里装有语文试卷2张,藏文试卷3张,英语试卷1张,从中任意抽出一张试卷,恰好是语文试卷的概率是( )
A. 12B. 13C. 15D. 16
4.如图,PA是⊙O的切线,切点为A,PO的延长线交⊙O于点B,若∠P=40°,则∠B的度数为( )
A. 20°B. 25°C. 40°D. 50°
5.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则一次函数y=bx+a的图象不经过( )
A. 第一象限
B. 第二象限
C. 第三象限
D. 第四象限
6.如图,两个同心圆,大圆的半径为5,小圆的半径为3,若大圆的弦AB与小圆有公共点,则弦AB的取值范围是( )
A. 8≤AB≤10
B. 8
D. 4
7.如图,在⊙O中,AB=CD,∠DCB=28°,则∠ABC=______度.
8.如果关于x的方程3x2−mx+3=0有两个相等的实数根,那么m的值为______.
9.如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,∠BCD=120°,则∠BOD的大小为______.
10.一个学习兴趣小组有4名女生,6名男生,现要从这10名学生中选出一人担任组长,则女生当选组长的概率是______.
11.如图,四边形ABCD是边长为5cm的正方形,E是DC上一点,DE=2cm,将△ADE绕着点A顺时针旋转到与△ABF重合,则△CEF的面积为______ cm2.
12.如图所示,在宽为20米、长为32米的矩形地面上,修筑同样宽的道路(图中阴影部分),余下部分种植草坪.要使草坪的面积为540平方米,则道路的宽为______ 米.
13.如果将抛物线y=x2+2x−1向上平移,使它经过点A(0,3),那么所得新抛物线的表达式是______.
14.二次函数y= 3x2的图象如图,点O为坐标原点,点A在y轴的正半轴上,点B、C在二次函数y= 3x2的图象上,四边形OBAC为菱形,且∠OBA=120°,则菱形OBAC的面积为__________.
三、计算题:本大题共1小题,共7分。
15.小明为班上联欢会设计一个摸扑克牌获奖游戏,先将梅花2、3、4、5和红心2、3、4、5分别洗匀,并分开将正面朝下放在桌子上,游戏者在4张梅花牌中随机抽1张,再在4张红心牌中随机抽1张,规定:当再次所抽出的牌面上数字之积为奇数时,他就可获奖.
(1)利用树状图或列表方法表示游戏所有可能出现的结果;
(2)游戏者获奖的概率是多少?
四、解答题:本题共11小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
16.(本小题5分)
解方程:(2x−1)−x(1−2x)=0.
17.(本小题5分)
已知抛物线y=ax2+bx+c如图所示,直线x=−1是其对称轴.
(1)确定a、b、c的符号;
(2)当x取何值时,y>0;当x取何值时,y<0.
18.(本小题5分)
在△AMB中,∠AMB=90°,将△AMB以B为中心顺时针旋转90°,得到△CNB.
求证:AM//NB.
19.(本小题5分)
如图,在正方形ABCD中,AB=2 2,连接AC,以点C为圆心、AC长为半径画弧,点E在BC的延长线上,则图中阴影部分的面积为多少?
20.(本小题7分)
如图,某幢建筑物从2.25米高的窗口A用水管向外喷水,喷的水流呈抛物线型(抛物线所在平面与墙面垂直),如果抛物线的最高点M离墙1米,离地面3米,则水流下落点B离墙的距离OB是多少米?
21.(本小题7分)
受益于国家支持新能源汽车发展和“一带一路”发展战略等多重利好因素,我市某汽车零部件生产企业的利润逐年提高,据统计,2018年利润为2亿元,2020年利润为2.88亿元.
(1)求该企业从2018年到2020年利润的年平均增长率.
(2)若2021年保持前两年的年平均增长率不变,则预想该企业2021年的利润能否超过3.4亿?
22.(本小题7分)
如图,AB是⊙O的直径,BC是弦,点E是BC的中点,OE交BC于点D.连接AC,若BC=6,DE=1,求AC的长.
23.(本小题8分)
某地蔬菜批发市场某批发商原计划以每千克10元的单价对外批发销售某种蔬菜.为了加快销售,该批发商对价格进行两次下调后,售价降为每千克6.4元.
(1)求平均每次下调的百分率;
(2)某大型超市准备到该批发商处购买2吨该蔬菜,因数量较多,该批发商决定再给予两种优惠方案以供选择.方案一:打八折销售;方案二:不打折,每吨优惠现金1000元.试问超市采购员选择哪种方案更优惠?请说明理由.
24.(本小题8分)
如图,已知BC是⊙O的直径,AC切⊙O于点C,AB交⊙O于点D,E为AC的中点,连结DE.
(1)若AD=DB,OC=5,求切线AC的长;
(2)求证:ED是⊙O的切线.
25.(本小题10分)
已知,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点E是BC上一点,连接AE
(1)如图1,当AE平分∠BAC时,EH⊥AB于H,△EHB的周长为10m,求AB的长;
(2)如图2,延长BC至D,使DC=BC,将线段AE绕点A顺时针旋转90°得线段AF,连接DF,过点B作BG⊥BC,交FC的延长线于点G,求证:BG=BE.
26.(本小题10分)
如图,直线y=x+2与抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)相交于A(12,52)和B(4,m),点P是线段AB上异于A、B的动点,过点P作PC⊥x轴于点D,交抛物线于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在这样的P点,使线段PC的长有最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;
(3)求△PAC为直角三角形时点P的坐标.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:A、错误,当a=0时,是一元一次方程;
B、错误,是一元一次方程;
C、错误,当k=−1时,是一元一次方程;
D、正确,符合一元二次方程的定义.
故选D.
本题根据一元二次方程的定义解答.一元二次方程必须满足四个条件:
(1)未知数的最高次数是2;
(2)二次项系数不为0;
(3)是整式方程;
(4)含有一个未知数.由这四个条件对四个选项进行验证,满足这四个条件者为正确答案.
本题考查了一元二次方程的概念,判断一个方程是否是一元二次方程,首先要看是否是整式方程,然后看化简后是否是只含有一个未知数且未知数的最高次数是2.
2.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查的是二次函数的性质,正确求出二次函数图象的对称轴是解题的关键.根据二次函数的性质求出各个函数的对称轴,选出正确的选项.
【解答】
解:A.y=(x+2)2的对称轴为:x=−2,故A正确;
B.y=2x2−2的对称轴为:x=0,故B错误;
C.y=−2x2−2的对称轴为:x=0,故C错误;
D.y=2(x−2)2的对称轴为:x=2,故D错误.
故选:A.
3.【答案】B
【解析】解:∵卓玛同学的试卷袋里装有语文试卷2张,藏文试卷3张,英语试卷1张,
∴一共有2+3+1=6种等可能的结果,
∵恰好是语文试卷的有2种情况,
∴恰好是语文试卷的概率是26=13.
故选:B.
卓玛同学的试卷袋里装有语文试卷2张,藏文试卷3张,英语试卷1张,可得一共有6种等可能的结果,又由语文试卷2张,根据概率公式即可求得答案.
此题考查了概率公式的应用.明确概率=所求情况数与总情况数之比是解题的关键.
4.【答案】B
【解析】解:连接OA,如图,
∵PA是⊙O的切线,
∴OA⊥AP,
∴∠PAO=90°,
∵∠P=40°,
∴∠AOP=50°,
∵OA=OB,
∴∠B=∠OAB,
∵∠AOP=∠B+∠OAB,
∴∠B=12∠AOP=12×50°=25°.
故选:B.
连接OA,如图,根据切线的性质得∠PAO=90°,再利用互余计算出∠AOP=50°,然后根据等腰三角形的性质和三角形外角性质计算∠B的度数.
本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,得出垂直关系.
5.【答案】D
【解析】解:由图象开口向上可知a>0,
对称轴x=−b2a<0,得b>0.
所以一次函数y=bx+a的图象经过第一、二、三象限,不经过第四象限.
故选:D.
根据二次函数图象的开口方向、对称轴判断出a、b的正负情况,再由一次函数的性质解答.
本题考查二次函数图象和一次函数图象的性质,要掌握它们的性质才能灵活解题.
6.【答案】A
【解析】解:当AB与小圆相切,
∵大圆半径为5,小圆的半径为3,
∴AB=2 52−32=8.
∵大圆的弦AB与小圆有公共点,即相切或相交,
∴8≤AB≤10.
故选:A.
此题可以首先计算出当AB与小圆相切的时候的弦长.连接过切点的半径和大圆的一条半径,根据勾股定理和垂径定理,得AB=8.若大圆的弦AB与小圆有公共点,即相切或相交,此时AB≥8;又因为大圆最长的弦是直径10,则8≤AB≤10.
本题综合考查了切线的性质、勾股定理和垂径定理.此题可以首先计算出和小圆相切时的弦长,再进一步分析有公共点时的弦长.
7.【答案】28
【解析】解:∵AB=CD,
∴AC=BD;
又∵∠DCB=28°,
∴∠ABC=28度.
故答案为:28.
首先根据AB=CD,可得AC=BD;然后根据同弧或等弧所对的圆周角相等,由∠DCB=28°,可得∠ABC=28度,据此解答即可.
此题主要考查了圆周角定理的应用,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.
8.【答案】±6
【解析】【分析】
若一元二次方程有两等根,则根的判别式△=b2−4ac=0,建立关于m的方程,求出m的取值.
考查了根的判别式,总结:一元二次方程根的情况与判别式△的关系:
(1)△>0⇔方程有两个不相等的实数根;
(2)△=0⇔方程有两个相等的实数根;
(3)△<0⇔方程没有实数根.
【解答】
解:∵方程3x2−mx+3=0有两个相等的实数根,
∴△=m2−4×3×3=0,
解得m=±6,
故答案为±6.
9.【答案】120°
【解析】解:∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,
∴∠BCD+∠A=180°,
∵∠BCD=120°,
∴∠A=180°−120°=60°,
由圆周角定理得:∠BOD=2∠A=120°,
故答案为:120°.
根据圆内接四边形的性质求出∠A,再根据圆周角定理解答即可.
本题考查的是圆内接四边形的性质、圆周角定理,熟记圆内接四边形的对角互补是解题的关键.
10.【答案】25
【解析】解:女生当选组长的概率是:
4÷10=410=25.
故答案为:25.
随机事件A的概率P(A)=事件A可能出现的结果数÷所有可能出现的结果数,据此用女生的人数除以这个学习兴趣小组的总人数,求出女生当选组长的概率是多少即可.
此题主要考查了概率公式的应用,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:(1)随机事件A的概率P(A)=事件A可能出现的结果数÷所有可能出现的结果数.(2)P(必然事件)=1.(3)P(不可能事件)=0.
11.【答案】212
【解析】解:∵四边形ABCD是边长为5cm的正方形,DE=2cm,
∴∠ABC=∠C=∠D=90°,BC=CD=5cm,
∴CE=CD−DE=5−2=3(cm),
由旋转得BF=DE=2cm,∠ABF=∠D=90°,
∴∠ABF+∠ABC=180°,
∴F、B、C三点在同一条直线上,
∴CF=BF+BC=2+5=7(cm),
∴S△CEF=12CF⋅CE=12×7×3=212(cm2),
故答案为:212.
由正方形的性质得∠ABC=∠C=∠D=90°,BC=CD=5cm,所以CE=CD−DE=3cm,由旋转得BF=DE=2cm,∠ABF=∠D=90°,则F、B、C三点在同一条直线上,所以CF=BF+BC=7cm,则S△CEF=12CF⋅CE=212cm2,于是得到问题的答案.
此题重点考查正方形的性质、旋转的性质、三角形的面积公式等知识,正确地求出DE的长和CF的长是解题的关键.
12.【答案】2
【解析】解:∵道路的宽为x米,
∴种植草坪的部分可合成长为(32−x)米,宽为(20−x)米的矩形.
依题意得:(32−x)(20−x)=540,
解得:x1=2,x2=50(舍去).
故答案为:2.
由道路的宽为x米,可得出种植草坪的部分可合成长为(32−x)米,宽为(20−x)米的矩形,根据草坪的面积为540平方米,即可得出关于x的一元二次方程,此题得解.
本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
13.【答案】y=x2+2x+3
【解析】【分析】
本题考查二次函数图象与几何变换,要求熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.
设平移后的抛物线表达式为y=x2+2x−1+b,把点A的坐标代入即可得到b的值,从而得到抛物线表达式.
【解答】
解:设平移后的抛物线表达式为y=x2+2x−1+b,
把A(0,3)代入,得3=−1+b,
解得b=4,
则该函数表达式为y=x2+2x+3.
故答案是:y=x2+2x+3.
14.【答案】2 3
【解析】【分析】
连接BC交OA于D,如图,根据菱形的性质得BC⊥OA,∠OBD=60°,利用含30度的直角三角形三边的关系得OD= 3BD,设BD=t,则OD= 3t,B(t, 3t),利用二次函数图象上点的坐标特征列出方程解出来得到BD、OD的长,再利用菱形面积公式计算即可.
本题考查了菱形的性质:菱形具有平行四边形的一切性质;菱形的四条边都相等;菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;菱形面积=12ab(a、b是两条对角线的长度).也考查了二次函数图象上点的坐标特征.
【解答】
解:连接BC交OA于D,如图,
∵四边形OBAC为菱形,
∴BC⊥OA,
∵∠OBA=120°,
∴∠OBD=60°,∠BOD=30°,
∴OD= 3BD,
设BD=t,则OD= 3t,
∴B(t, 3t),
把B(t, 3t)代入y= 3x2得 3t2= 3t,解得t1=0(舍去),t2=1,
∴BD=1,OD= 3,
∴BC=2BD=2,OA=2OD=2 3,
∴菱形OBAC的面积=12×BC×OA=12×2×2 3=2 3.
故答案为:2 3.
15.【答案】解:(1)画树状图为:
共有16种等可能的结果数;
(2)游戏者获奖的概率=416=14.
【解析】(1)利用树状图法展示所有16种等可能的结果数;
(2)先找出数字之积为奇数所占的结果数,然后根据概率公式求解.
本题考查了列表法与树状图法:利用列表法和树状图法展示所有可能的结果求出n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,求出概率.
16.【答案】解:(2x−1)−x(1−2x)=0,
分解因式得:(2x−1)(1+x)=0,
可得:2x−1=0或x+1=0,
∴x1=12,x2=−1.
【解析】提取公因数2x−1,然后利用两数相乘积为0,两因式中至少有一个为0转化为两个一元一次方程,求出一次方程的解即可得到原方程的解.
本题考查了解一元二次方程,能选择适当的方法解方程是解此题的关键.
17.【答案】解:(1)∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵对称轴x=−b2a=−1,
∴b<0,
∵抛物线与y轴的交点在x轴的上方,
∴c>0;
(2)根据图象可知,
当−3
【解析】(1)根据开口方向确定a的符号,根据对称轴的位置确定b的符号,根据抛物线与y轴的交点确定c的符号;
(2)抛物线在x轴上方时y>0;抛物线在x轴下方时y<0.
本题考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数y=ax2+bx+c系数的符号由抛物线开口方向、对称轴、抛物线与y轴的交点确定.利用数形结合是解题的关键.
18.【答案】证明:由旋转的性质得:△AMB≌△CNB,∠ABC=90°,
∴∠ABM=∠CBN,∠ABN+∠CBN=90°,
∴∠ABM+∠ABN=90°,
即∠MBN=90°,
∴∠AMB+∠MBN=90°+90°=180°,
∴AM//NB.
【解析】由旋转的性质得出△AMB≌△CNB,∠ABC=90°,得出∠ABM=∠CBN,∠ABN+∠CBN=90°,证出∠MBN=90°,得出∠AMB+∠MBN=180°,即可得出结论.
本题考查了平行线的判定、旋转的性质、全等三角形的性质;熟练掌握旋转的性质,证明∠MBN=90°是解决问题的关键.
19.【答案】解:在正方形ABCD中,AB=2 2,
∴AC= 2AB=4,∠ACD=45°,
∵点E在BC的延长线上,
∴∠DCE=90°,
∴∠ACE=45°+90°=135°,
∴S阴影=S扇形ACE−S△ACD=135π×42360−12×2 2×2 2=6π−4.
故图中阴影部分的面积为6π−4.
【解析】先根据勾股定理求出AC的长,再由正方形的性质得出∠ACD=45°,根据S阴影=S扇形ACE−S△ACD即可得出结论.
本题考查的是扇形面积的计算,熟记扇形的面积公式及正方形的性质是解答此题的关键.
20.【答案】解:分别以地面,墙面所在直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,
∴M(1,3),A(0,2.25).
则,可设抛物线的解析式为y=a(x−1)2+3,
把A(0,2.25)代入,得2.25=a+3,a=−0.75.
∴抛物线的解析式为:y=−0.75(x−1)2+3.
当y=0时,0=−0.75(x−1)2+3,
解得:x2=−1(舍去),x2=3.
答:水流下落点B离墙的距离OB是3米.
【解析】依据题意,分别以地面,墙面所在直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,把题中已知点代入,求出解析式后,令y=0,即可解答.
本题主要考查二次函数的应用,建立适当的坐标系,在平面直角坐标系中求抛物线解析式是解题关键.
21.【答案】解:(1)设这两年该企业年利润的平均增长率为x,
根据题意得:2(1+x)2=2.88,
解得:x1=0.2=20%,x2=−2.2(不合题意,舍去),
答:这两年该企业年利润的平均增长率为20%;
(2)∵2021年该企业的年利润为2.88×(1+20%)=3.456(亿元),3.456>3.4,
∴该企业2019年的利润能超过3.4亿元,
答:该企业2019年的利润能超过3.4亿元.
【解析】(1)设这两年该企业年利润的平均增长率为x,由题意:2018年利润为2亿元,2020年利润为2.88亿元.列出一元二次方程,解方程取其正值即可;
(2)求出2021年该企业的年利润,再比较即可.
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.
22.【答案】解:连接OC,如图所示.
∵点E是BC的中点,
∴∠BOE=∠COE,OD⊥BC,BD=DC.
∵BC=6,
∴BD=3.
设⊙O的半径为r,则OB=OE=r.
∵DE=1,
∴OD=r−1.
∵OD⊥BC即∠BDO=90°,
∴OB2=BD2+OD2.
∵OB=r,OD=r−1,BD=3,
∴r2=32+(r−1)2.
解得:r=5.
∴OD=4.
∵AO=BO,BD=CD,
∴OD是△ABC的中位线,
∴OD=12AC.
∴AC=8.
【解析】连接OC,由垂径定理得出OD⊥BC,BD=CD.在直角三角形BDO中,根据勾股定理可求出OB,进而求出OD长,再根据三角形中位线定理可得AC的长.
本题考查了垂径定理、勾股定理、三角形中位线定理等知识;熟练掌握垂径定理,由勾股定理求出半径是解决问题的关键.
23.【答案】解:(1)设平均每次下调x,
根据题意,得10(1−x)2=6.4,
解得x=20%或x=180%(舍去),
答:平均每次下调20%;
(2)方案一更优惠,理由如下:
方案一:6.4×0.8×2000=10240(元),
方案二:6.4×2000−2000=10800(元),
∵10240<10800,
∴采购员选择方案一更优惠.
【解析】(1)设平均每次下调x,根据该批发商对价格进行两次下调后,售价降为每千克6.4元列一元二次方程,求解即可;
(2)分别计算出方案一和方案二的总费用,再进行比较即可.
本题考查了一元二次方程的应用,根据题意建立等量关系是解题的关键.
24.【答案】(1)解:连接CD,
∵BC是⊙O的直径,
∴∠BDC=90°,
即CD⊥AB,
∵AD=DB,OC=5,
∴CD是AB的垂直平分线,
∴AC=BC=2OC=10;
(2)证明:连接OD,如图所示,
∵∠ADC=90°,E为AC的中点,
∴DE=EC=12AC,
∴∠1=∠2,
∵OD=OC,
∴∠3=∠4,
∵AC切⊙O于点C,
∴AC⊥OC,
∴∠1+∠3=∠2+∠4=90°,
即DE⊥OD,
∴ED是⊙O的切线.
【解析】(1)连接CD,由直径所对的圆周角为直角可得:∠BDC=90°,即可得:CD⊥AB,然后根据AD=DB,进而可得CD是AB的垂直平分线,进而可得AC=BC=2OC=10;
(2)连接OD,先由直角三角形中线的性质可得DE=EC,然后根据等边对等角可得∠1=∠2,由OD=OC,根据等边对等角可得∠3=∠4,然后根据切线的性质可得∠2+∠4=90°,进而可得:∠1+∠3=90°,进而可得:DE⊥OD,从而可得:ED是⊙O的切线.
此题考查了切线的判定与性质,解题的关键是:熟记切线的判定定理与性质定理,经过半径的外端,并且垂直于这条半径的直线是圆的切线;圆的切线垂直于过切点的直径.
25.【答案】解:(1)∵∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠B=45°,
∵AE平分∠BAC时,EH⊥AB于H,
∴CE=EH=BH,
在Rt△ACE与Rt△AHE中,CE=EHAE=AE,
∴Rt△ACE与Rt△AHE(HL),
∴AH=AC,
∴AH=BC,
∵△EHB的周长为10m,
∴AB=AH+BH=BC+BH=10m;
(2)如图所示,连接AD,
线段AE绕点A顺时针旋转90°得线段AF,则AE=AF,∠EAF=90°,
∵AC⊥BD,DC=BC,
∴AD=AB,∠ABE=∠ADC=45°,
∴∠BAD=90°=∠EAF,
∴∠BAE=∠DAF,
∴△ABE≌△ADF(SAS),
∴DF=BE,∠ADF=∠ABE=45°,
∴∠FDC=90°,
∵BG⊥BC,
∴∠CBG=∠CDF=90°,
又∵BC=DC,∠BCG=∠DCF,
∴△BCG≌△DCF(ASA),
∴DF=BG,
∴BG=BE.
【解析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠B=45°,根据角平分线的性质得到CE=EH=BH,根据全等三角形的性质得到AH=AC,于是得到结论;
(2)先连接AD,依据AAS判定△ADF≌△ABE,得到DF=BE,再判定△BCG≌△DCF,得出DF=BG,进而得到BG=BE.
本题主要考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质以及全等三角形的判定与性质的综合运用,解决问题的关键是作辅助线构造全等三角形,依据全等三角形的对应边相等得出结论.
26.【答案】解:(1)∵B(4,m)在直线y=x+2上,
∴m=4+2=6,
∴B(4,6),
∵A(12,52)、B(4,6)在抛物线y=ax2+bx+6上,
∴52=(12)2a+12b+66=16a+4b+6,解得a=2b=−8,
∴抛物线的解析式为y=2x2−8x+6.
(2)设动点P的坐标为(n,n+2),则C点的坐标为(n,2n2−8n+6),
∴PC=(n+2)−(2n2−8n+6),
=−2n2+9n−4,
=−2(n−94)2+498,
∵PC>0,
∴当n=94时,线段PC最大且为498.
(3)∵△PAC为直角三角形,
i)若点P为直角顶点,则∠APC=90°.
由题意易知,PC//y轴,∠APC=45°,因此这种情形不存在;
ii)若点A为直角顶点,则∠PAC=90°.
如答图3−1,过点A(12,52)作AN⊥x轴于点N,则ON=12,AN=52.
过点A作AM⊥直线AB,交x轴于点M,则由题意易知,△AMN为等腰直角三角形,
∴MN=AN=52,∴OM=ON+MN=12+52=3,
∴M(3,0).
设直线AM的解析式为:y=kx+b,
则:12k+b=523k+b=0,解得k=−1b=3,
∴直线AM的解析式为:y=−x+3 ①
又抛物线的解析式为:y=2x2−8x+6 ②
联立①②式,解得:x=3或x=12(与点A重合,舍去)
∴C(3,0),即点C、M点重合.
当x=3时,y=x+2=5,
∴P1(3,5);
iii)若点C为直角顶点,则∠ACP=90°.
∵y=2x2−8x+6=2(x−2)2−2,
∴抛物线的对称轴为直线x=2.
如答图3−2,作点A(12,52)关于对称轴x=2的对称点C,
则点C在抛物线上,且C(72,52).
当x=72时,y=x+2=112.
∴P2(72,112).
∵点P1(3,5)、P2(72,112)均在线段AB上,
∴综上所述,△PAC为直角三角形时,点P的坐标为(3,5)或(72,112).
【解析】(1)已知B(4,m)在直线y=x+2上,可求得m的值,抛物线图象上的A、B两点坐标,可将其代入抛物线的解析式中,通过联立方程组即可求得待定系数的值.
(2)要弄清PC的长,实际是直线AB与抛物线函数值的差.可设出P点横坐标,根据直线AB和抛物线的解析式表示出P、C的纵坐标,进而得到关于PC与P点横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求出PC的最大值.
(3)当△PAC为直角三角形时,根据直角顶点的不同,有三种情形,需要分类讨论,分别求解.
此题主要考查了二次函数解析式的确定、二次函数最值的应用以及直角三角形的判定、函数图象交点坐标的求法等知识.
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