2022-2023学年辽宁省沈阳市铁西区九年级(上)期末数学试卷(含详细答案解析)
展开1.若x4=3y,则xy的值为( )
A. 12B. 43C. 34D. 7
2.如图所示几何体是由一个球体和一个圆柱组成的,它从上面看到的形状图是( )
A.
B.
C.
D.
3.已知关于x的方程x2+x+2a−4=0的一个根是−1,则a的值是( )
A. −2B. −1C. 1D. 2
4.小红有两顶帽子,分别为粉色和黑色,有两条围巾,分别为粉色和白色,她随机拿出一顶帽子和一条围巾戴上,恰好为粉色帽子和粉色围巾的概率是( )
A. 12B. 13C. 14D. 56
5.下列函数关系中,是二次函数的是( )
A. 在弹性限度内,弹簧的长度y与所挂物体质量x之间的关系
B. 当距离一定时,火车行驶的时间t与速度v之间的关系
C. 等边三角形的周长C与边长a之间的关系
D. 半圆面积S与半径R之间的关系
6.如图,有三个矩形,其中是相似图形的是( )
A. 甲和乙B. 甲和丙C. 乙和丙D. 甲、乙和丙
7.已知反比例函数y=kx(k≠0),当−2≤x≤−1时,y的最大值是6,则当x≥2时,y有( )
A. 最小值−6B. 最小值−3C. 最大值−6D. 最大值−3
8.下列方程没有实数根的是( )
A. x2+4x=10B. 3x2+8x−3=0
C. x2−2x+3=0D. (x−2)(x−3)=12
9.如图,菱形ABCD对角线交点与坐标原点O重合,点A(−2,5),则点C的坐标是( )
A. (5,−2)B. (2,−5)C. (2,5)D. (−2,−5)
10.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与y轴的交点在(0,1)与(0,2)之间,对称轴为x=−1,函数最大值为4,结合图象给出下列结论:①b=2a;②−34;⑤当x<0时,y随x的增大而减小.其中正确的结论有( )
A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个
二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
11.把一元二次方程x(x−3)=6化成ax2+bx+c=0的一般形式,其中a=1,则常数项是______ .
12.从同一批产品中抽检了1000件,其中不合格的产品有10件,由此估计从这批产品中抽检1件产品合格的概率是______ .
13.如图,△ABC和△DEF是以点O为位似中心的位似图形.若OA:AD=2:3,则△ABC与△DEF的周长比是______.
14.如图,小亮从一盏9米高的路灯下B处向前走了8米到达点C处时,发现自己在地面上的影子CE是2米,则小亮的身高DC为__________米.
15.已知点P为二次函数y=x2−2x−3图象上一点,设这个二次函数的图象与x轴交于A,B两点(A在B的右侧),与y轴交于C点,若∠CAP=90∘,则点P的横坐标的值为______ .
16.正方形ABCD中,AB=6,点E在直线AD上,且DE=13AE,连接BE,线段BE的垂直平分线交CD边于点F,则DF的长为______ .
三、解答题:本题共9小题,共82分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
17.(本小题6分)
解方程:3x2−3x−1=0.
18.(本小题8分)
已知矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点E是边AD上一点,连接BE,CE,OE,且BE=CE.求证:△BEO≌△CEO.
19.(本小题8分)
张老师和王老师参加了学校组织的党员志愿者活动,积极参与学校的常规服务.每个志愿者都可以从以下三个项目中任选一项参加:①早晨组织学生按秩序入校;②组织学生午餐;③带领学生进行体育锻炼.请用列表或画树状图的方法,求张老师和王老师选择参加同一项目的概率(用序号表示各项目).
20.(本小题8分)
某果园有100棵橙子树,平均每棵树结600个橙子.现准备多种一些橙子树以提高果园产量,但是如果多种树,那么树之间的距离和每一棵树所接受的阳光就会减少.根据经验估计,每多种一棵树,平均每棵树就会少结5个橙子.假设果园增种x棵橙子树,增种后果园橙子的总产量为y个,那么请你求出当果园增种多少棵橙子树时,橙子的总产量最多,并求出此时的总产量.
21.(本小题8分)
如图,在△ABC中,∠ACB=90∘,点D在AC边上,作DE//AB交BC边于点E,AC=6,BC=7.将△DCE绕点C旋转,旋转后点D的对应点为点F,点E的对应点为点G,且点F在△ABC的内部,连接AF,BG.
(1)求AFBG的值;
(2)判断直线AF与BG的位置关系,并说明理由.
22.(本小题10分)
某厂家今年一月份的口罩产量是30万个,三月份的口罩产量是50.7万个,求该厂家一月份到三月份的口罩产量的月平均增长率.
23.(本小题10分)
如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形ABO的直角顶点B的坐标为(2,m),点A在y轴正半轴上,将△ABO沿y轴向下平移得到△DEF,点B的对应点E恰好在反比例函数y=−6x(x>0)的图象上.
(1)求m的值;
(2)求△ABO平移的距离;
(3)点P是x轴上的一个动点,当△PEF的周长最小时,请直接写出此时点P的坐标及△PEF的周长.
24.(本小题12分)
(1)如图1,△ABC中,点D在BC边上,且与点B,C不重合,点G是线段AD上一点,不与点A,D重合,过点G作EF//BC,分别交AB,AC于点E,F.
①求证:EGBD=FGDC;
②连接ED,DF,当四边形AEDF是平行四边形时,S四边形AEDF:S△ABC=______ ;
(2)如图2,在△ABC中,AD是中线,点E在线段AD上,EF//BC交AC于点F,EG⊥EF,且点G与点E在BC边两侧,连接FG,BG,∠EGF=∠ABC,FG=10,AB=15,AE:AD=2:3,请直接写出BG的长.
25.(本小题12分)
如图抛物线y=15x2+bx−3的对称轴为x=−2,对称轴与x轴交于点A,抛物线与y轴交于点B,点C,D为抛物线上的两个动点,且点C在点D的右侧,∠CAD=90∘.
(1)求该抛物线的函数表达式及线段AB的长;
(2)当点C与点B重合时,直接写出点D的坐标;
(3)当点C不与点B重合时,且△CAD与(2)中的△CAD相似时,请直接写出点C的横坐标.
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:因为x4=3y,
所以xy=12.
故选:A.
利用比例的性质,把比例式化成等积式即可解答.
本题考查了比例的性质,熟练掌握比例的性质是解题的关键.比例的性质:内项之积等于外项之积.
2.【答案】C
【解析】解:根据题意可得,球体从上面看到的形状图是一个圆,圆柱从上面看到的形状图也是一个圆,圆柱的底面圆的半径大于球体的半径,如图,
故C选项符合题意.
故选:C.
本题主要考查了简单几何体从上面看到的形状图.
3.【答案】D
【解析】解:把x=−1代入方程x2+x+2a−4=0得1−1+2a−4=0,
解得a=2.
故选:D.
把x=−1代入方程x2+x+2a−4=0得1−1+2a−4=0,然后解关于a的方程.
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.
4.【答案】C
【解析】解:列表如下:
由表知,共有4种等可能结果,其中恰好为粉色帽子和粉色围巾的只有1种结果,
所以恰好为粉色帽子和粉色围巾的概率为14,
故选:C.
列表得出所有等可能结果,从中找到符合条件的结果数,再根据概率公式求解即可.
本题考查了列表法或树状图法求概率.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
5.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查的是二次函数定义,根据题意列出函数关系式是解题的关键.
根据二次函数的定义,分别列出关系式,进行判断即可.
【解答】
解:A、在弹性限度内,弹簧的长度y与所挂物体质量x之间的关系不一定是一次函数,错误;
B、t=sv不是二次函数,错误;
C、C=3a,是正比例函数,错误;
D、S=12πR2.是二次函数,正确;
故选:D.
6.【答案】B
【解析】解:甲:邻边的比为3:2,
乙:邻边的比为2.5:1.5=5:3,
丙:邻边的比为1.5:1=3:2,
所以,是相似图形的是甲和丙.
故选B.
分别求出矩形的邻边的比,再根据相似多边形的定义解答.
本题考查了相似图形,根据矩形的性质,只需求出邻边的比即可,比较简单.
7.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查的是反比例函数的性质,根据题意求出k的值,利用反比例函数的增减性求解是解题的关键.
先根据反比例函数y=kx(k≠0),当−2≤x≤−1时,y的最大值是6可知k=−6,再由反比例函数的性质即可得出结论.
【解答】
解:∵反比例函数y=kx(k≠0),当−2≤x≤−1时,y的最大值是6,
∴此函数图象的一个分支在第二象限,y随x的增大而增大,
∴当x=−1时,y=6,
∴反比例函数的解析式为y=−6x.
∵当x≥2时,函数图象位于第四象限,y随x的增大而增大,
∴当x≥2时,y有最小值,y最小=−62=−3.
故选:B.
8.【答案】C
【解析】解:A、方程变形为:x2+4x−10=0,△=42−4×1×(−10)=56>0,所以方程有两个不相等的实数根,故A选项不符合题意;
B、△=82−4×3×(−3)=100>0,所以方程有两个不相等的实数根,故B选项不符合题意;
C、△=(−2)2−4×1×3=−8<0,所以方程没有实数根,故C选项符合题意;
D、方程变形为:x2−5x−6=0,△=52−4×1×(−6)=49>0,所以方程有两个不相等的实数根,故D选项不符合题意.
故选:C.
分别计算出判别式△=b2−4ac的值,然后根据△的意义分别判断即可.
本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的根的判别式△=b2−4ac.当△>0,方程有两个不相等的实数根;当△=0,方程有两个相等的实数根;当△<0,方程没有实数根.
9.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查的是菱形的性质,关于原点对称的点的坐标特征,掌握菱形对角线互相平分是解题关键.
由菱形的对角线相互平分可知点A与C关于原点对称,从而得结论.
【解答】
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC,即点A与点C关于原点对称,
∵点A(−2,5),
∴点C的坐标是(2,−5).
故选:B.
10.【答案】B
【解析】解:∵抛物线对称轴为直线x=−b2a=−1,
∴b=2a,①正确.
∵抛物线经过(−1,4),
∴a−b+c=−a+c=4,
∴a=c−4,
∵抛物线与y轴交点在(0,1)与(0,2)之间,
∴1
∴b2−4ac>0,即4ac−b2<0,③正确.
∵关于x的一元二次方程ax2+bx+c=m−4(a≠0)有两个不相等的实数根,
∴抛物线y=ax2+bx+c与直线y=m−4有两个交点,
∵抛物线开口向下,顶点坐标为(−1,4),
∴m−4<4,
∴m<8,④错误.
由图象可得x<−1时y随x增大而增大,
∴⑤错误.
故选:B.
由抛物线对称轴为直线x=−1可判断①,由抛物线顶点坐标可得a与c的关系,由抛物线与y轴交点位置可判断c的取值范围,从而判断②,由抛物线与x轴交点个数可判断③,由抛物线与直线y=m−4交点个数判断④,由图象可得x<−1时,y随x增大而增大,从而判断⑤.
本题考查二次函数图象与系数的关系,解题关键是掌握二次函数与方程及不等式的关系.
11.【答案】−6
【解析】解:x(x−3)=6化成一般形式为x2−3x−6=0,
则常数项是−6.
故答案为:−6.
一元二次方程ax2+bx+c=0(a,b,c是常数且a≠0)的a、b、c分别是二次项系数、一次项系数、常数项.
本题考查了一元二次方程的一般形式:ax2+bx+c=0(a,b,c是常数且a≠0)特别要注意a≠0的条件.这是在做题过程中容易忽视的知识点.在一般形式中ax2叫二次项,bx叫一次项,c是常数项.其中a,b,c分别叫二次项系数,一次项系数,常数项.
12.【答案】0.99
【解析】解:估计从这批产品中抽检1件产品合格的概率是1000−101000=0.99,
故答案为:0.99.
用合格产品的数量除以总数量即可得出答案.
本题主要考查利用频率估计概率,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.
13.【答案】2:5
【解析】解:∵△ABC和△DEF是以点O为位似中心的位似图形.
∴△ABC和△DEF的位似比为OA:OD,
∵OA:AD=2:3,
∴OA:OD=2:5,
∴△ABC与△DEF的周长比是2:5.
故答案为:2:5.
先根据位似的性质得到△ABC和△DEF的位似比为OA:OD,再利用比例性质得到OA:OD=2:5,然后利用相似比等于位似比和相似三角形的性质求解.
本题考查了位似变换.位似变换的两个图形相似.相似比等于位似比.
14.【答案】1.8
【解析】解:如图,CE=2米,BC=8米,AB=9米,CD//AB,
∴BE=BC+CE=10米,
∵CD//AB,
∴△ECD∽△EBA,
∴CDAB=CEBE,即CD9=210,
解得AB=1.8(米),
即小亮的身高DC为1.8米;
故答案为:1.8.
根据CD//AB,得出△ECD∽△EBA,进而得出比例式求出即可.
此题主要考查了相似三角形的应用,得出△ECD∽△EBA是解决问题的关键.
15.【答案】−2
【解析】解:对于y=x2−2x−3①,令y=0,则x=3或−1,令x=0,则y=−3,
故点A、B、C的坐标分别为:(3,0)、(−1,0)、(0,−3).
当∠PAC为直角时,如图,
由点A、C的坐标知,OA=OC=3,即直线AP与x轴负半轴的夹角为45∘,
而∠PAC为直角,故直线PA的倾斜角为45∘,
故设直线PA的表达式为:y=−x+b,将点A的坐标代入得:b=3,
故直线AP的表达式为:y=−x+3②,
联立①②解得:x=−2或3(舍去3),
故点P(−2,5);
故答案为:−2.
先求出A、B、C三点坐标,设直线PA的表达式为:y=−x+b,将点A的坐标代入求出b的值,进而可得出直线AP的解析式,求出直线AP与抛物线的交点即可得出结论.
本题考查的是抛物线与x轴的交点,解题的关键是求出直线AP的解析式.
16.【答案】9316或214
【解析】解:以B为原点,BC所在直线为x轴,建立直角坐标系,连接BF,EF,
①当E在AD延长线上时,如图:
∵正方形ABCD中,AB=6,
∴BC=6=AD,直线CD解析式为x=6,
∵DE=13AE,
∴DE=12AD=3,
∴AE=9,
∴E(9,6),
∵线段BE的垂直平分线交CD边于点F,
∴BF=EF,
设F(6,m),则62+m2=(9−6)2+(6−m)2,
解得m=34,
∴F(6,34),
∵D(6,6),
∴DF=6−34=214;
②当E在线段AD上时,如图:
∵DE=13AE,
∴DE=14AD=32,
∴AE=92,
∴E(92,6),
设F(6,n),
由BF=EF可得62+n2=(6−92)2+(n−6)2,
解得n=316,
∴F(6,316),
∵D(6,6),
∴DF=6−316=9316;
故答案为:9316或214.
以B为原点,BC所在直线为x轴,建立直角坐标系,连接BF,EF,分两种情况:①当E在AD延长线上时,可得E(9,6),根据线段BE的垂直平分线交CD边于点F,设F(6,m),有62+m2=(9−6)2+(6−m)2,即可解得F(6,34),故DF=6−34=214;②当E在线段AD上时,同理可得DF=9316.
本题考查正方形的性质及应用,涉及勾股定理及应用,平面直角坐标系等知识,解题的关键是建立平面直角坐标系,求出点F的坐标.
17.【答案】解:3x2−3x−1=0,
这里a=3,b=−3,c=−1,
∵b2−4ac=(−3)2−4×3×(−1)=21>0,
∴x=−b± b2−4ac2a=3± 212×3,
∴x1=3+ 216,x2=3− 216.
【解析】先求出b2−4ac的值,再代入公式求出方程的解即可.
本题考查了解一元二次方程,能选择正确的方法解方程是解此题的关键.
18.【答案】证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴AC=BD,OA=OC=12AC,OB=OD=12BD,
∴OB=OC,
在△BEO和△CEO中,
OE=OEBE=CEOB=OC,
∴△BEO≌△CEO(SSS).
【解析】根据矩形的性质得OB=OC,以此即可通过SSS证明△BEO≌△CEO.
本题主要考查矩形的性质、全等三角形的判定与性质,根据矩形的对角线相等,且互相平分得到OB=OC是解题关键.
19.【答案】解:列表如下:
由表知,共有9种等可能结果,其中张老师和王老师选择参加同一项目的有3种结果,
所以张老师和王老师选择参加同一项目的概率为13.
【解析】列表得出所有等可能结果,从中找到符合条件的结果数,再根据概率公式求解即可.
本题考查了列表法或树状图法求概率.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
20.【答案】解:y=(100+x)(600−5x)=−5x2+100x+60000;
令y=60400,即60400=−5x2+100x+60000,
解得x1=10−2 5,x2=10+2 5,
∵y=−5x2+100x+60000=−5(x−10)2+60500.
该函数图象关于直线x=10对称,当x<10时,y随x的增大而增大;当x>10时,y随x的增大而减小;所以当10−2 5
∴增种的棵树为6、7、8、9、10、11、12、13、14时,可以使橙子的总产量在60400个以上.
【解析】根据题意果园橙子的总产量=每个橙子树结的橙子个数×树的个数,由二次函数的性质可求解.
本题考查了二次函数的应用,二次函数的图象性质,掌握二次函数的性质是本题的关键.
21.【答案】解:(1)∵DE//AB,
∴CD:AC=CE:CB,
∵△CDE旋转后得到△CFG,
∴CF=CD,CG=CE,
∴CF:AC=CG:BC,
∵∠DCE=∠FCG=90∘,
∴∠ACF+∠FCE=∠BCG+∠FCE,
∴∠ACF=∠BCG,
∴△CAF∽△CBG,
∴AFBG=ACBC=67;
(2)AF⊥BG,理由如下:
延长AF交BG于H,
∵△CAF∽△CBG,
∴∠CAF=∠CBG,
∵∠AEC=∠BEH,
∴∠BHE=∠ACE=90∘,
∴AF⊥BG.
【解析】(1)由条件可以证明△CAF∽△CBG,由相似三角形的对应边成比例,即可求解;
(2)由△CAF∽△CBG,得到∠CAF=∠CBG,又∠AEC=∠BEH,由三角形内角和定理得到∠BHE=∠ACE=90∘,即可证明AF⊥BG.
本题考查相似三角形的判定和性质,旋转的性质,关键是掌握相似三角形的判定和性质.
22.【答案】解:设该厂家一月份到三月份的口罩产量的月平均增长率为x,
由题意得:30(1+x)2=50.7,
解得:x1=0.3=30%,x2=−2.3(不符合题意,舍去),
答:该厂家一月份到三月份的口罩产量的月平均增长率为30%.
【解析】设该厂家一月份到三月份的口罩产量的月平均增长率为x,利用三月份的口罩产量=一月份的口罩产量×(1+该厂家一月份到三月份的口罩产量的月平均增长率)2,列出一元二次方程,解之取其符合题意的值即可.
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.
23.【答案】解:(1)过B点作BH⊥AO于H,
∵△ABO是等腰直角三角形,B(2,m),
∴OH=BH=2,
∴m=2,
(2)由平移可得B点横坐标和E点横坐标相同,设E(2,n),
∵E在反比例函数y=−6x(x>0)的图象上,
∴n=−62=−3,
∴E(2,−3),
∴△ABO平移的距离为5.
(3)作F点关于x轴的对称点F′,连接EF′,交x轴于P,此时△PEF的周长最小,最小值为EF′+EF,
∵△DEF是等腰直角三角形,
∴∠DFM=45∘,
∴EM=MD=MF=2,
由E(2,−3)得F(0,−5),
∴F′(0,5),
设直线EF′的表达式为:y=kx+b,则b=52k+b=−3,
解得:k=−4b=5,
∴直线DF的表达式为y=−4x+5,
令y=0,则−4x+5=0,解得x=54,
∴P(54,0),
∵E(2,−3),F(0,−5),F′(0,5),
∴EF= 22+(−3+5)2=2 2,EF′= 22+(−3−5)2=2 17,
∴△PEF的周长的最小值为2 17+2 2.
【解析】(1)利用等腰直角三角形的性质求出即可;
(2)根据平移的特点和反比例函数图象上点的坐标特征解答即可;
(3)作F点关于x轴的对称点F′,连接EF′,交x轴于P,此时△PEF的周长最小,最小值为EF′+EF.
本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,等腰直角三角形的性质,待定系数法求一次函数的解析式,轴对称-最短路线问题,坐标与图形变化-平移,求得点的坐标是解答本题的关键.
24.【答案】1:2
【解析】(1)①证明:∵EF//BC,
∴△AEG∽△ABD,△AFG∽△ACD,
∴AGAD=EGBD,AGAD=GFCD,
∴EGBD=FGDC;
②解:如图,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AG=GD=12AD,S△AEF=12S▱AEDF,
∵△AEG∽△ABD,△AFG∽△ACD,
∴AEAB=AGAD=12,AFAC=AGAD=12,
∵EF//BC,
∴△AEF∽△ABC,
∴S△AEFS△ABC=(AEAB)2=14,
∴S△AEF=14S△ABC,
∴S四边形AEDF:S△ABC=1:2,
故答案为:1:2;
(2)解:如图,延长FE交AB于点H,连接GH交BC于N,设FG交BC于M,
∵AD是中线,
∴CD=BD,
∵EF//BC,
∴△AEF∽△ADC,△AEH∽△ADB,
∴AEAD=EFCD=23,AHAB=EHBD=23=AEAD,
∴EFCD=EHDB,AH=23AB=10,
∴EF=EH,BH=5,
又∵GE⊥EF,
∴FG=GH=10,
∵GE⊥FH,
∴∠EGF=∠EGH,
∵∠EGF=∠ABC,
∴∠EGH=∠ABC,
∵EF//BC,
∴∠FHN=∠BNH,
又∵∠EGH=∠ABC,
∴∠GEH=∠BHN=90∘,
∴GB= BH2+GH2= 25+100=5 5.
(1)①通过证明△AEG∽△ABD,△AFG∽△ACD,可得AGAD=EGBD,AGAD=GFCD,可求解;
②由平行四边形的性质可得AG=GD=12AD,S△AEF=12S▱AEDF,由相似三角形的性质可得S△AEF=14S△ABC,即可求解;
(2)由相似三角形的性质可求BH的长,由等腰三角形的性质可求GH的长,先证明∠GEH=∠BHN=90∘,再利用勾股定理可求解.
本题是相似形综合题,考查了相似三角形的判定和性质,平行四边形的性质,平行线的性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
25.【答案】解:(1)∵抛物线y=15x2+bx−3的对称轴为x=−2,
∴−b2×15=−2,
∴b=45,
∴该抛物线的函数表达式为:y=15x2+45x−3;
当x=0时,y=−3,
∴B(0,−3),
由题意得:A(−2,0),
∴AB= 22+32= 13;
(2)如图1,点C与B重合,过点D作DE⊥x轴于E,
由(1)知:OA=2,OB=3,
∵∠CAD=90∘,
∴∠OAB+∠DAE=90∘,
∵∠OAB+∠ABO=90∘,
∴∠DAE=∠ABO,
∵∠AED=∠BOA=90∘,
∴△BOA∽△AED,
∴OBOA=AEED=32,
设AE=3t,DE=2t(t>0),
∴D(−2−3t,−2t),
∵点D在抛物线y=15x2+45x−3上,
∴15(−2−3t)2+45(−2−3t)−3=−2t,
解得:t=1或−199(舍),
∴D(−5,−2);
(3)设C(a,15a2+45a−3),
如图2,过点C作CN⊥OA于N,过点D作DM⊥OA于M,
由(2)知:F(−5,−2),A(−2,0),B(0,−3),
∴AB=AF,
∵∠BAF=90∘,
∴△ABF是等腰直角三角形,
∵△CAD∽△BAF,
∴△CAD也是等腰直角三角形,
同理得:△CNA≌△AMD,
∴CN=AM=−15a2−45a+3,AN=DM=2+a,
∴D(−2+15a2+45a−3,−a−2),
∴15(15a2+45a−5)2+45(15a2+45a−5)−3=−a−2,
15(15a2+45a−5)2+45(15a2+45a−5)=−a+1,
(15a2+45a−5)2+4(15a2+45a−5)=−5(a−1),
(a−1)[(15a2+45a−5)(a+5)+25]=0,
解得:a1=1,a2=−9+ 1012,a3=−9− 1012,a4=0(舍),
综上所述,点C的横坐标是1或−9+ 1012或−9− 1012.
【解析】(1)先根据抛物线的对称轴公式:x=−b2a列方程可得b的值,从而得抛物线的函数表达式,根据两点的距离公式可得线段AB的长;
(2)作辅助线,构建相似三角形,证明△BOA∽△AED,列比例式可得AE和DE的关系,设AE=3t,DE=2t(t>0),表示点D的坐标,代入抛物线的解析式可解答;
(3)根据(2)中的点D的坐标就是图2中的点F,计算得△ABF是等腰直角三角形,当△CAD与(2)中的△CAD相似时,△CAD也是等腰直角三角形,作辅助线构建全等三角形,列方程可解答.
本题是二次函数的综合题,考查的是二次函数综合运用,涉及到旋转的性质,三角形全等和相似的性质和判定,待定系数法求二次函数的解析式等知识点,其中(3)中,确定△ABF是等腰直角三角形是本题的重点,本题有一定的难度.粉
黑
粉
(粉,粉)
(黑,粉)
白
(粉,白)
(黑,白)
王老师
张老师
①
②
③
①
(①,①)
(②,①)
(③,①)
②
(①,②)
(②,②)
(③,②)
③
(①,③)
(②,③)
(③,③)
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