2021-2022学年北京市徐悲鸿中学九年级(上)期中数学试卷【含解析】
展开1.(2分)抛物线y=(x﹣1)2+2的顶点坐标是( )
A.(1,2)B.(1,﹣2)C.(﹣1,2)D.(﹣1,﹣2)
2.(2分)下列图形中,既是中心对称,又是轴对称的是( )
A.B.
C.D.
3.(2分)如图,⊙O的直径为10,AB为弦,OC⊥AB,垂足为C,若OC=3,则弦AB的长为( )
A.8B.6C.4D.10
4.(2分)如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,如果∠ACD=34°,那么∠BAD等于( )
A.34°B.46°C.56°D.66°
5.(2分)抛物线y=3x2向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得到的抛物线是( )
A.y=3(x﹣1)2﹣2B.y=3(x+1)2﹣2
C.y=3(x+1)2+2D.y=3(x﹣1)2+2
6.(2分)⊙O的半径为5,圆心O到点P的距离为6,则点P与⊙O的位置关系是( )
A.点在圆外B.点在圆上C.点在圆内D.无法确定
7.(2分)二次函数y=kx2﹣6x+3的图象与x轴有两个交点,则k的取值范围是( )
A.k<3B.k<3且k≠0C.k≤3D.k≤3且k≠0
8.(2分)小轩从如图所示的二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象中,观察得出了下面五条信息:①abc<0;②a+b+c<0;③b+2c>0;④4ac﹣b2>0;⑤a=b.你认为其中正确信息的个数有( )
A.2B.3C.4D.5
二、填空题(本题共16分,每小题2分)
9.(2分)抛物线y=2(x﹣3)2﹣1开口向 ,有最 值为 .
10.(2分)已知﹣1是关于x的一元二次方程x2+kx﹣3=0的一个根,则k= .
11.(2分)如图,P是等边△ABC内一点,△BCM是由△BAP旋转所得,则∠PBM= °.
12.(2分)写出一个开口向上,经过点(1,0)的二次函数 .
13.(2分)在平面直角坐标系中,点P(2,﹣3)关于原点对称点P′的坐标是 .
14.(2分)关于x的一元二次方程(a﹣5)x2﹣4x﹣1=0有实数根,则实数a的取值范围是 .
15.(2分)“圆材埋壁”是我国古代著名数学著作《九章算术》中的问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用数学语言可以表述为:“如图,CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,如果CE=1,AB=10,那么半径OC的长为 .”
16.(2分)如图,在同一平面直角坐标系中,抛物线y1=ax2+bx+c与两坐标轴分别交于A(﹣1,0)、点B(3,0)和点C(0,﹣3),直线y2=mx+n与抛物线交于B、C两点.
(1)当x满足 时,y1>y2;
(2)当x满足 时,y1•y2>0.
三、解答题(本题共68分,第17~22题,每小题5分,第23-26题,每小题5分,第27,28题,每小题5分)解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
17.(5分)解方程:x2﹣2x﹣3=0.
18.(5分)二次函数y=x2+bx+3的图象经过点(4,3).
(1)求b的值;
(2)写出该二次函数图象的顶点坐标和对称轴.
19.(5分)已知:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中的x和y满足下表.
(1)这个二次函数的对称轴是 ;
(2)可求得m的值为 ;
(3)求出这个二次函数的解析式.
20.(5分)已知:如图,直线AC与圆O交于点B、C,直线AD过圆心O,若圆O的半径是5,且∠DAC=30°,AD=13,OE⊥BC于点E,求弦BC的长.
21.(5分)已知△ABC在平面直角坐标系内,三个顶点坐标为A(0,3),B(4,5),C(3,2).(正方形网格中,每个小正方形边长都是1个单位长度).请画出△ABC关于点O成中心对称的△A'B'C'(请保留画图痕迹,不要求写出画法).
22.(5分)如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,D是中点,若∠BAC=70°,求∠C.
下面是小诺的解答过程,请帮她补充完整.
∵D是中点,
∴,
∴∠1=∠2.
∵∠BAC=70°,
∴∠2=35°.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°( )(填推理的依据).
∴∠B=90°﹣∠2=55°.
∵A、B、C、D四个点都在⊙O上,
∴∠C+∠B=180°( )(填推理的依据).
∴∠C=180°﹣∠B= (填计算结果).
23.(6分)求证:无论k为何值时,二次函数y=﹣x2+kx+2的图象与x轴总有两个交点.
24.(6分)如图,已知⊙O为△ABC的外接圆,CE是⊙O的直径,CD⊥AB,D为垂足,求证:∠ACD=∠BCE.
25.(6分)一条单车道的抛物线形隧道如图所示.隧道中公路的宽度AB=8m,隧道的最高点C到公路的距离为6m.
(1)建立适当的平面直角坐标系,求抛物线的表达式;
(2)现有一辆货车的高度是4.4m,货车的宽度是2m,为了保证安全,车顶距离隧道顶部至少0.5m,通过计算说明这辆货车能否安全通过这条隧道.
26.(6分)在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数y=mx2+2mx+3的图象与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,将其图象在点A,B之间的部分(含A,B两点)记为F.
(1)求点B的坐标及该函数的表达式;
(2)若直线y=a与F只有一个公共点,结合函数图象,直接写出a的取值范围.
27.(7分)正方形ABCD中,将边AB所在直线绕点A逆时针旋转一个角度α得到直线AM,过点C作CE⊥AM,垂足为E,连接BE.
(1)当0°<α<45°时,设AM交BC于点F,
①如图1,若α=35°,则∠BCE= °;
②如图2,用等式表示线段AE,BE,CE之间的数量关系,并证明;
(2)当45°<α<90°时(如图3),请直接用等式表示线段AE,BE,CE之间的数量关系.
28.(7分)在平面直角坐标系xOy中,给出如下定义:若点P在图形M上,点Q在图形N上,如果PQ两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形M,N的“近距离”,记为d(M,N).特别地,当图形M与图形N有公共点时,d(M,N)=0.已知A(﹣4,0),B(0,4),C(﹣2,0).
(1)d(点A,点B)= ,d(点A,线段BC)= ;
(2)⊙O半径为r,
①当r=1时,⊙O与线段AB的“近距离”d(⊙O,线段AB)= ;
②若d(⊙O,△ABC)=1,则r= .
2021-2022学年北京市徐悲鸿中学九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共16分,每小题2分)下面各题均有四个选项,其中只有一个是符合题意的.
1.(2分)抛物线y=(x﹣1)2+2的顶点坐标是( )
A.(1,2)B.(1,﹣2)C.(﹣1,2)D.(﹣1,﹣2)
【分析】根据抛物线的顶点式解析式写出顶点坐标即可.
【解答】解:y=(x﹣1)2+2的顶点坐标为(1,2).
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数的性质,熟练掌握利用顶点式解析式写出顶点坐标的方法是解题的关键.
2.(2分)下列图形中,既是中心对称,又是轴对称的是( )
A.B.
C.D.
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A、不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故本选项错误;
B、既是中心对称图形又是轴对称图形,故本选项正确;
C、不是中心对称图形,是轴对称图形,故本选项错误;
D、是中心对称图形,不是轴对称图形,故本选项错误.
故选:B.
【点评】本题考查了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度后两部分重合.
3.(2分)如图,⊙O的直径为10,AB为弦,OC⊥AB,垂足为C,若OC=3,则弦AB的长为( )
A.8B.6C.4D.10
【分析】先连接OA,根据勾股定理求出AC的长,由垂径定理可知,AB=2AC,进而可得出结论.
【解答】解:连接OA,
∵OA=5,OC=3,OC⊥AB,
∴AC===4,
∵OC⊥AB,
∴AB=2AC=2×4=8.
故选:A.
【点评】本题考查的是垂径定理及勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.
4.(2分)如图,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的弦,如果∠ACD=34°,那么∠BAD等于( )
A.34°B.46°C.56°D.66°
【分析】由AB是⊙O的直径,根据直径所对的圆周角是直角,可求得∠ADB=90°,又由∠ACD=34°,可求得∠ABD的度数,再根据直角三角形的性质求出答案.
【解答】解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,
∵∠ACD=34°,
∴∠ABD=34°
∴∠BAD=90°﹣∠ABD=56°,
故选:C.
【点评】此题考查了圆周角定理以及直角三角形的性质.此题比较简单,注意掌握数形结合思想的应用.
5.(2分)抛物线y=3x2向左平移1个单位,再向下平移2个单位,所得到的抛物线是( )
A.y=3(x﹣1)2﹣2B.y=3(x+1)2﹣2
C.y=3(x+1)2+2D.y=3(x﹣1)2+2
【分析】直接根据“上加下减,左加右减”的原则进行解答即可.
【解答】解:由“左加右减”的原则可知,将抛物线y=3x2向左平移1个单位所得的抛物线的表达式是y=3(x+1)2;
由“上加下减”的原则可知,将抛物线y=3(x+1)2向下平移2个单位所得的抛物线的表达式是y=3(x+1)2﹣2.
故选:B.
【点评】本题考查的是二次函数的图象与几何变换,熟知函数图象平移的法则是解答此题的关键.
6.(2分)⊙O的半径为5,圆心O到点P的距离为6,则点P与⊙O的位置关系是( )
A.点在圆外B.点在圆上C.点在圆内D.无法确定
【分析】直接根据点与圆的位置关系的判断方法求解.
【解答】解:∵⊙O的半径为5,圆心O到点P的距离为6,
∴圆心O到点P的距离大于圆的半径,
∴点P在⊙O外.
故选:A.
【点评】本题考查了点与圆的位置关系:点与圆的位置关系有3种.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外⇔d>r;点P在圆上⇔d=r;点P在圆内⇔d<r.
7.(2分)二次函数y=kx2﹣6x+3的图象与x轴有两个交点,则k的取值范围是( )
A.k<3B.k<3且k≠0C.k≤3D.k≤3且k≠0
【分析】根据根的判别式与二次函数的定义列出关于k的不等式组,求出k的取值范围即可.
【解答】解:∵二次函数y=kx2﹣6x+3的图象与x轴有两个交点,
∴,即,
解得k<3且k≠0.
故选:B.
【点评】本题考查的是抛物线与x轴的交点,熟知抛物线与x轴的交点与△的关系是解答此题的关键.
8.(2分)小轩从如图所示的二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象中,观察得出了下面五条信息:①abc<0;②a+b+c<0;③b+2c>0;④4ac﹣b2>0;⑤a=b.你认为其中正确信息的个数有( )
A.2B.3C.4D.5
【分析】利用函数图象分别求出a,b,c的符号,进而得出x=1或﹣1时y的符号,进而判断得出答案.
【解答】解:∵图象开口向下,
∴a<0,
∵对称轴x=﹣=﹣,
∴3b=2a,则a=b,
∴b<0,
∵图象与x轴交于y轴正半轴,
∴c>0,
∴abc>0,故选项①错误;选项⑤正确;
②由图象可得出:当x=1时,y<0,
∴a+b+c<0,故选项②正确;
③当x=﹣1时,y=a﹣b+c>0,
∴b﹣b+c>0,
∴b+2c>0,故选项③正确;
④抛物线与x轴有两个交点,则b2﹣4ac>0,则4ac﹣b2<0,
故选项④错误.
故正确的有3个.
故选:B.
【点评】主要考查图象与二次函数系数之间的关系,会利用对称轴的范围求2a与b的关系,以及二次函数与方程之间的转换,根的判别式的熟练运用.
二、填空题(本题共16分,每小题2分)
9.(2分)抛物线y=2(x﹣3)2﹣1开口向 上 ,有最 小 值为 ﹣1 .
【分析】根据二次函数的性质即可得出答案.
【解答】解:∵二次项的系数大于0,
∴抛物线的开口向上,
由抛物线的解析式可得顶点为(3,﹣1),
∴函数有最小值为﹣1,
故答案为:上,小,﹣1.
【点评】本题主要考查二次函数的性质,关键是要牢记二次函数的顶点式的意义.
10.(2分)已知﹣1是关于x的一元二次方程x2+kx﹣3=0的一个根,则k= ﹣2 .
【分析】把x=﹣1代入方程x2+kx﹣3=0得1﹣k﹣3=0,然后解关于k的方程.
【解答】解:把x=﹣1代入方程x2+kx﹣3=0得1﹣k﹣3=0,解得k=﹣2.
故答案为﹣2.
【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.(2分)如图,P是等边△ABC内一点,△BCM是由△BAP旋转所得,则∠PBM= 60 °.
【分析】连接PM,根据旋转的性质可知∠MBC=∠PBA,再根据等边三角形的性质可证∠MBC+∠CBP=∠PBA+∠CBP=∠ABC=60°.
【解答】解:如图,连接PM,
根据旋转的性质得:∠MBC=∠PBA,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∴∠MBC+∠CBP=∠PBA+∠CBP=∠ABC=60°,
即∠PBM=60°.
故答案为:60.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,等边三角形的性质等知识,明确旋转前后对应角相等是解题的关键.
12.(2分)写出一个开口向上,经过点(1,0)的二次函数 y=x2﹣1(答案不唯一) .
【分析】根据题意和二次函数的性质,可以写出相应的函数解析式,注意本题答案不唯一.
【解答】解:∵二次函数的图象开口向上,且经过点(1,0),
∴a>0,
∴该函数图象可以是y=x2﹣1,
故答案为:y=x2﹣1(答案不唯一).
【点评】本题考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
13.(2分)在平面直角坐标系中,点P(2,﹣3)关于原点对称点P′的坐标是 (﹣2,3) .
【分析】平面直角坐标系中任意一点P(x,y),关于原点的对称点是(﹣x,﹣y).
【解答】解:根据中心对称的性质,得点P(2,﹣3)关于原点的对称点P′的坐标是(﹣2,3).
故答案为:(﹣2,3).
【点评】关于原点对称的点坐标的关系,是需要识记的基本问题.记忆方法是结合平面直角坐标系的图形记忆.
14.(2分)关于x的一元二次方程(a﹣5)x2﹣4x﹣1=0有实数根,则实数a的取值范围是 a≥1且a≠5 .
【分析】在与一元二次方程有关的求值问题中,必须满足下列条件:
(1)二次项系数不为零;
(2)在有实数根下必须满足Δ=b2﹣4ac≥0.
【解答】解:因为关于x的一元二次方程有实根,
所以Δ=b2﹣4ac=16+4(a﹣5)≥0,
解之得a≥1.
∵a﹣5≠0
∴a≠5
∴实数a的取值范围是a≥1且a≠5
故答案为a≥1且a≠5.
【点评】本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)根的判别式.当Δ>0,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0,方程有两个相等的实数根;当Δ<0,方程没有实数根.
15.(2分)“圆材埋壁”是我国古代著名数学著作《九章算术》中的问题:“今有圆材,埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”用数学语言可以表述为:“如图,CD为⊙O的直径,弦AB⊥CD于E,如果CE=1,AB=10,那么半径OC的长为 13 .”
【分析】连接OA,设OA=r,则OE=r﹣1,再根据AB=10,AB⊥CD得出AE=5,在Rt△AOE中根据勾股定理可得出r的值即可.
【解答】解:连接OA,设OA=r,则OE=r﹣1,
∵弦AB⊥CD于E,AB=10,
∴AE=5,
在Rt△AOE中,OA=r,AE=5,OE=r﹣1,
∴52+(r﹣1)2=r2,解得r=13,
故答案为:13.
【点评】本题考查的是垂径定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解答此题的关键.
16.(2分)如图,在同一平面直角坐标系中,抛物线y1=ax2+bx+c与两坐标轴分别交于A(﹣1,0)、点B(3,0)和点C(0,﹣3),直线y2=mx+n与抛物线交于B、C两点.
(1)当x满足 x<0或x>3 时,y1>y2;
(2)当x满足 x>﹣1且x≠3 时,y1•y2>0.
【分析】(1)根据图象抛物线在直线上方的部分确定x的取值范围.
(2)根据抛物线与直线图象同时满足在x轴下方或x轴上方确定x的取值范围.
【解答】解:(1)由图象得x<0或x>3时,抛物线在直线上方,
故答案为:x<0或x>3.
(2)由图象得﹣1<x<3时,y1<0,y2<0,
x>3时,y1>0,y2>0,
故答案为:x>﹣1且x≠3.
【点评】本题考查二次函数与不等式的关系,解题关键是掌握二次函数与方程及不等式的关系,根据图象求解.
三、解答题(本题共68分,第17~22题,每小题5分,第23-26题,每小题5分,第27,28题,每小题5分)解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.
17.(5分)解方程:x2﹣2x﹣3=0.
【分析】通过观察方程形式,本题可用因式分解法进行解答.
【解答】解:原方程可以变形为(x﹣3)(x+1)=0
x﹣3=0或x+1=0
∴x1=3,x2=﹣1.
【点评】熟练运用因式分解法解一元二次方程.注意:常数项应分解成两个数的积,且这两个的和应等于一次项系数.
18.(5分)二次函数y=x2+bx+3的图象经过点(4,3).
(1)求b的值;
(2)写出该二次函数图象的顶点坐标和对称轴.
【分析】(1)利用待定系数法转化为方程组即可解决问题;
(2)利用配方法即可解决问题.
【解答】解:(1)∵二次函数y=x2+bx+3的图象经过点(4,3),
∴16+4b+3=3,
解得b=﹣4.
(2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴抛物线的顶点坐标为(2,﹣1),对称轴x=2.
【点评】本题考查二次函数的性质、二次函数的图象上的点的特征、待定系数法、配方法等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
19.(5分)已知:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中的x和y满足下表.
(1)这个二次函数的对称轴是 直线x=2 ;
(2)可求得m的值为 3 ;
(3)求出这个二次函数的解析式.
【分析】(1)根据表中x、y的对应值可知,当x=1与x=3时y的值相等,所以此两点关于抛物线的对称轴对称,由中点坐标公式即可得出对称轴的直线方程;
(2)根据抛物线的对称性求得即可;
(3)利用待定系数法求得即可.
【解答】解:(1)∵由表中x、y的对应值可知,当x=1与x=3时y的值相等,
∴对称轴是直线x==2,
故答案为直线x=2;
(2)∵点(0,3)关于直线x=2的对称点为(4,3),
∴m=3,
故答案为3;
(3)∵抛物线的顶点为(2,﹣1),
∴设解析式为y=a(x﹣2)2﹣1,
代入点(0,3)得,3=4a﹣1,
解得a=1,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣4x+3.
【点评】此题考查待定系数法求函数解析式,二次函数的性质,掌握待定系数法求函数解析式的方法与步骤是解决问题的关键.
20.(5分)已知:如图,直线AC与圆O交于点B、C,直线AD过圆心O,若圆O的半径是5,且∠DAC=30°,AD=13,OE⊥BC于点E,求弦BC的长.
【分析】连接OB,由垂径定理可得CB=2BE,由勾股定理求出BE的长度,即可求出BC的长度.
【解答】解:如图,连接OB,
∵圆O的半径是5,AD=13,
∴OA=8,
∵∠DAC=30°,OE⊥BC于点E,
∴OE=OA=×8=4,BC=2BE,
在Rt△OBE中,
BE===3,
∴BC=2BE=2×3=6.
【点评】本题考查了垂径定理及勾股定理,熟练运用垂径定理是解题的关键.
21.(5分)已知△ABC在平面直角坐标系内,三个顶点坐标为A(0,3),B(4,5),C(3,2).(正方形网格中,每个小正方形边长都是1个单位长度).请画出△ABC关于点O成中心对称的△A'B'C'(请保留画图痕迹,不要求写出画法).
【分析】利用中心对称的性质分别作出A,B,C的对应点A′,B′,C′即可.
【解答】解:如图,△A′B′C′即为所求.
【点评】本题考查旋转变换,解题的关键是掌握旋转变换的性质,属于中考常考题型.
22.(5分)如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,D是中点,若∠BAC=70°,求∠C.
下面是小诺的解答过程,请帮她补充完整.
∵D是中点,
∴,
∴∠1=∠2.
∵∠BAC=70°,
∴∠2=35°.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°( 直径所对的圆周角是直角 )(填推理的依据).
∴∠B=90°﹣∠2=55°.
∵A、B、C、D四个点都在⊙O上,
∴∠C+∠B=180°( 圆内接四边形对角互补 )(填推理的依据).
∴∠C=180°﹣∠B= 125° (填计算结果).
【分析】根据圆周角定理,圆内接四边形的性质,求出∠B即可解决问题.
【解答】解:∵D是中点,
∴,
∴∠1=∠2.
∵∠BAC=70°,
∴∠2=35°.
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°(直径所对的圆周角是直角)(填推理的依据).
∴∠B=90°﹣∠2=55°.
∵A、B、C、D四个点都在⊙O上,
∴∠C+∠B=180°(圆内接四边形对角互补)(填推理的依据).
∴∠C=180°﹣∠B=125° (填计算结果).
故答案为:直径所对的圆周角是直角;圆内接四边形对角互补;125°.
【点评】本题考查圆周角定理,圆内接四边形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
23.(6分)求证:无论k为何值时,二次函数y=﹣x2+kx+2的图象与x轴总有两个交点.
【分析】求出方程的判别式Δ的值,根据判别式的意义即可证明.
【解答】证明:∵二次函数y=﹣x2+kx+2,
∴Δ=k2﹣4×(﹣1)×2=k2+8>0,
∴无论k为何值,方程总有两个不相等实数根.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点、二次函数图象上点的坐标特征,解题关键是掌握抛物线与x轴交点与判别式的关系,
24.(6分)如图,已知⊙O为△ABC的外接圆,CE是⊙O的直径,CD⊥AB,D为垂足,求证:∠ACD=∠BCE.
【分析】首先连接BE,再根据直角三角形的性质可得∠A+∠ACD=90°,根据圆周角定理可得∠E+∠ECB=90°,∠A=∠E,进而可证明∠ACD=∠BCE.
【解答】证明:连接EB,
∵CD⊥AB,
∴∠ADC=90°,
∴∠A+∠ACD=90°,
∵CE是⊙O的直径,
∴∠CBE=90°,
∴∠E+∠ECB=90°,
∵∠A=∠E,
∴∠ACD=∠BCE.
【点评】此题主要考查了圆周角定理,关键是掌握圆周角定理: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.
推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.
25.(6分)一条单车道的抛物线形隧道如图所示.隧道中公路的宽度AB=8m,隧道的最高点C到公路的距离为6m.
(1)建立适当的平面直角坐标系,求抛物线的表达式;
(2)现有一辆货车的高度是4.4m,货车的宽度是2m,为了保证安全,车顶距离隧道顶部至少0.5m,通过计算说明这辆货车能否安全通过这条隧道.
【分析】(1)以AB所在直线为x轴,以抛物线的对称轴为y轴建立平面直角坐标系xOy,如图所示,利用待定系数法即可解决问题.
(1)求出x=1时的y的值,与4.4+0.5比较即可解决问题.
【解答】解:(1)本题答案不唯一,如:
以AB所在直线为x轴,以抛物线的对称轴为y轴建立平面直角坐标系xOy,如图所示.
∴A(﹣4,0),B(4,0),C(0,6).
设这条抛物线的表达式为y=a(x﹣4)(x+4).
∵抛物线经过点C,
∴﹣16a=6.
∴a=﹣
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+6,(﹣4≤x≤4).
(2)当x=1时,y=,
∵4.4+0.5=4.9<,
∴这辆货车能安全通过这条隧道.
【点评】本题考查二次函数的应用、平面直角坐标系等知识,解题的关键是学会构建平面直角坐标系,掌握待定系数法解决问题,属于中考常考题型.
26.(6分)在平面直角坐标系xOy中,已知二次函数y=mx2+2mx+3的图象与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,将其图象在点A,B之间的部分(含A,B两点)记为F.
(1)求点B的坐标及该函数的表达式;
(2)若直线y=a与F只有一个公共点,结合函数图象,直接写出a的取值范围.
【分析】(1)令x=0,解得y=3,即可求得B的坐标,然后根据待定系数法即可求得解析式;
(2)画出函数y=﹣x2﹣2x+3的图象,根据图象即可求得.
【解答】解:(1)∵二次函数y=mx2+2mx+3的图象与x轴交于点A(﹣3,0),与y轴交于点B,
∴令x=0,则y=3,
∴B(0,3),
把A(﹣3,0)代入y=mx2+2mx+3得0=9m﹣6m+3
解得m=﹣1,
∴函数的表达式为y=﹣x2﹣2x+3;
(2)画出函数y=﹣x2﹣2x+3的图象如图所示:
由图象可知,函数y=a的图象与F只有一个公共点,a的取值范围为0≤a<3或a=4.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图象上点的坐标特征,二次函数的图象与性质,数形结合是解题的关键.
27.(7分)正方形ABCD中,将边AB所在直线绕点A逆时针旋转一个角度α得到直线AM,过点C作CE⊥AM,垂足为E,连接BE.
(1)当0°<α<45°时,设AM交BC于点F,
①如图1,若α=35°,则∠BCE= 35 °;
②如图2,用等式表示线段AE,BE,CE之间的数量关系,并证明;
(2)当45°<α<90°时(如图3),请直接用等式表示线段AE,BE,CE之间的数量关系.
【分析】(1)①利用正方形的性质得出∠ABC=90°,进而求出∠AFB=90°﹣∠BAF=55°,再利用对顶角相等得出∠CFE=∠AFB=55°,即可得出结论;
②先利用等式的性质得出∠ABG=∠CBE,再同①的方法得出∠α=∠BCE,进而判断出△ABG≌△CBE(ASA),得出AG=CE,BG=BE,即可得出结论;
(2)先判断出∠ABG=∠CBE,进而用同①的方法判断出∠DAH=∠DCE,即可得出∠BAG=∠BCE,判断出△ABG≌△CBE(ASA),得出AG=CE,BG=BE,即可得出结论.
【解答】(1)①∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,
∵∠BAF=35°,
∴∠AFB=90°﹣∠BAF=55°,
∴∠CFE=∠AFB=55°,
∵CE⊥AM,
∴∠CEF=90°,
∴∠ECF=90°﹣∠CFE=35°,
即:∠BCE=35°,
故答案为:35;
②AE=CE+BE.
证明:如图2,过点B作BG⊥BE,交AM于点G,
∴∠GBE=∠GBC+∠CBE=90°.
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=BC,∠ABC=∠ABG+∠GBC=90°,
∴∠ABG=∠CBE.
∵∠ABC=90°,
∴∠α+∠AFB=90°,
∵∠CFE=∠AFB,
∴∠α+∠CFE=90°,
∵∠CEF=90°,
∴∠BCE+∠CFE=90°,
∴∠α=∠BCE.
在△ABG和△CBE中,
∠ABG=∠CBE,AB=BC,∠α=∠BCE,
∴△ABG≌△CBE(ASA),
∴AG=CE,BG=BE.
∵在Rt△BEG中,BG=BE,
∴GE=BE,
∴AE=AG+GE=CE+BE.
(2)AE+CE=BE.
理由:如图3,过点B作BG⊥BE,交AM于点G,
∴∠GBE=∠GBA+∠ABE=90°.
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=BC,∠D=∠ABC=∠ABE+∠EBC=90°,
∴∠ABG=∠CBE.
∵∠D=90°,
∴∠DAH+∠AHD=90°,
∵∠AHD=∠CHE,
∴∠DAH+∠CHE=90°,
∵∠CEA=90°,
∴∠DCE+∠CHE=90°,
∴∠DAH=∠DCE.
延长DA交BG于N,
∵∠NAG=∠DAH,∴∠NAG=∠DCE,
∴∠NAG+90°=∠DCE+90°,
∴∠BAG=∠BCE
在△ABG和△CBE中,
∠ABG=∠CBE,AB=BC,∠BAG=∠BCE,
∴△ABG≌△CBE(ASA),
∴AG=CE,BG=BE.
∵在Rt△BEG中,BG=BE,
∴GE=BE,
∴AE=GE﹣AG=BE﹣CE.
即:AE+CE=BE.
【点评】此题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质,直角三角形的两锐角互余,对顶角相等,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,构造全等三角形是解本题的关键.
28.(7分)在平面直角坐标系xOy中,给出如下定义:若点P在图形M上,点Q在图形N上,如果PQ两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形M,N的“近距离”,记为d(M,N).特别地,当图形M与图形N有公共点时,d(M,N)=0.已知A(﹣4,0),B(0,4),C(﹣2,0).
(1)d(点A,点B)= 4 ,d(点A,线段BC)= 2 ;
(2)⊙O半径为r,
①当r=1时,⊙O与线段AB的“近距离”d(⊙O,线段AB)= 2﹣1 ;
②若d(⊙O,△ABC)=1,则r= ﹣1或5 .
【分析】(1)图形M,N的“近距离”的定义可求解;
(2)①过点O作EO⊥AB于点E,由三角形面积公式可求OE的长,即可求解;
②分△ABC在⊙O外,△ABC在⊙O内两种情况讨论,当△ABC在⊙O外时,由三角形面积公式可求OF的长,由d(⊙O,△ABC)=1的值,可求r的值,△ABC在⊙O内时,d(⊙O,△ABC)=1=BM,可求r的值.
【解答】解:(1)∵A(﹣4,0),B(0,4),
∴d(点A,点B)==4,
∴d(点A,线段BC)=2,
故答案为:4,2;
(2)①如图,过点O作EO⊥AB于点E,
∵A(﹣4,0),B(0,4),
∴AO=BO=4,
∴AB=4,
∵S△ABO=AB•OE=AO•BO,
∴OE=2,
∴d(⊙O,线段AB)=2﹣1,
故答案为:2﹣1;
②∵d(⊙O,△ABC)=1,
∴⊙O与△ABC各边都不相交,
若△ABC在⊙O外,如图,过点O作OF⊥BC于点F,
∵B(0,4),C(﹣2,0),
∴OB=4,OC=2,
∴BC==2,
∵S△BOC=BC•OF=CO•BO,
∴OF=,
∵d(⊙O,△ABC)=1,
∴OF﹣r=1,
∴r=﹣1,
若△ABC在⊙O内,
∵d(⊙O,△ABC)=1,
∴BM=1,
∴r=BO+BM=5,
故答案为:﹣1或5.
【点评】本题属于圆的综合题,考查了点与圆的位置关系,直线与圆的位置关系,一次函数的应用,图形M,N间的“近距离”的定义等知识,解题的关键是理解题意,学会利用特殊位置解决问题,属于中考压轴题.
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/7/21 21:51:19;用户:菁优校本题库;邮箱:2471@xyh.cm;学号:56380052x
…
0
1
2
3
4
5
…
y
…
3
0
﹣1
0
m
8
…
x
…
0
1
2
3
4
5
…
y
…
3
0
﹣1
0
m
8
…
2021-2022学年北京市徐悲鸿中学七年级(上)期中数学试卷【含解析】: 这是一份2021-2022学年北京市徐悲鸿中学七年级(上)期中数学试卷【含解析】,共16页。试卷主要包含了填空题,计算题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年北京市西城区月坛中学九年级(上)期中数学试卷【含解析】: 这是一份2021-2022学年北京市西城区月坛中学九年级(上)期中数学试卷【含解析】,共25页。试卷主要包含了2+2的最大值是 等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年北京市西城区鲁迅中学九年级(上)期中数学试卷【含解析】: 这是一份2021-2022学年北京市西城区鲁迅中学九年级(上)期中数学试卷【含解析】,共31页。试卷主要包含了选择题,解答题等内容,欢迎下载使用。