2023-2024学年北京市东城区德胜中学九年级(上)期中数学试卷【含解析】
展开1.(2分)如图是我校学生设计的数学“表扬卡”图案,其中是中心对称图形,但不是轴对称图形的是( )
A.B.
C.D.
2.(2分)抛物线y=3(x﹣1)2﹣4的对称轴是直线( )
A.x=1B.x=﹣1C.x=4D.x=﹣4
3.(2分)用配方法解方程x2+2x﹣3=0,下列配方结果正确的是( )
A.(x﹣1)2=2B.(x﹣1)2=4C.(x+1)2=2D.(x+1)2=4
4.(2分)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列选项中不正确的是( )
A.a<0B.c>0C.D.a+b+c<0
5.(2分)等边三角形绕其中心旋转后能与自身重合,则旋转的最小角度为( )
A.30°B.60°C.90°D.120°
6.(2分)已知函数y=﹣(x﹣2)2的图象上有A(﹣1,y1),B(1,y2),C(4,y3)三点,则y1,y2,y3的大小关系( )
A.y1<y2<y3B.y1<y3<y2C.y3<y1<y2D.y3<y2<y1
7.(2分)如图所示,用10米的铁丝网围成一个面积为15的矩形菜地,菜地的一边靠墙(不使用铁丝),如果设平行于围墙的一边为x米,那么可列方程( )
A.x(10﹣x)=15B.
C.D.
8.(2分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=2x2+bx+c与x轴交于A,B两点,且AB=4.若将此抛物线先向左平移3个单位,再向下平移n个单位,所得新抛物线与x轴两个交点间的距离为8,则n的值为( )
A.6B.12C.24D.36
二、填空题(共16分,每题2分)
9.(2分)点(4,﹣5)关于原点的对称点的坐标是 .
10.(2分)将抛物线y=5x2向左平移2个单位得到新的抛物线,则新抛物线的解析式是 .
11.(2分)若关于x的一元二次方程mx2﹣2x+6=0的一个根是﹣1,则m的值是 .
12.(2分)请写出一个开口向下,且经过点(2,﹣4)的抛物线的表达式为 .
13.(2分)如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4.以点A为中心,将矩形ABCD旋转得到矩形AB'C'D',使得点B'落在边AD上,此时DB'的长为 .
14.(2分)若关于x的一元二次方程x2+2x﹣c=0有两个相等的实数根,则c的值为 .
15.(2分)已知点A(5,y1)和B(n,y2)在二次函数y=x2﹣2x+m的图象上.若y1>y2,则符合条件的整数n的个数为 .
16.(2分)下表记录了二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中两个变量x与y的3组对应值:
点P(x1,y1),Q(x2,y2)在该函数图象上.若当x1<x2<3时,﹣1<y1<y2,给出下列四个结论:①a<0;②x1+x2<4;③25a﹣5b+c+1<0;④若当﹣3<x<x2时,存在直线y=k与抛物线有两个交点,则1<x2<2.上述结论中,所有正确结论的序号是 .
三、解答题(共68分,第17题8分,第18题4分,第19-23题,每题5分,第24题6分,第25题5分,第26题6分,第27-28题,每题7分)解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.
17.(8分)解方程:
(1)x2﹣4x﹣2=0
(2)(x﹣1)2=(2x+3)2
18.(4分)若a是关于x的一元二次方程x2﹣3x﹣9=0的根,求代数式(a+4)(a﹣4)﹣3(a﹣1)的值.
19.(5分)在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+px+q的图象经过点A(0,﹣2),B(2,0).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)一次函数y=kx+b(k≠0)的图象也经过点A,B,结合图象,直接写出不等式kx+b>x2+px+q的解集.
20.(5分)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,将△ABC绕点A顺时针旋转30°得到△AED,AE交BC于点F.若AD=3,求AF的长.
21.(5分)已知抛物线y=(x﹣3)(x+1).
(1)抛物线与x轴的交点坐标为 ;
(2)该抛物线的顶点坐标为 ;
(3)画出它的图象;
(4)若,则函数值y的取值范围是 .
22.(5分)如图,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(﹣3,0),B(﹣5,3),C(﹣1,1).
(1)画出△ABC关于原点O成中心对称的图形△A1B1C1;
(2)P(a,b)是△ABC的AC边上一点,将△ABC平移后点P的对称点P'(a+4,b+2),请画出平移后的△A2B2C2;
(3)若△A1B1C1和△A2B2C2关于某一点成中心对称,则对称中心的坐标为 .
23.(5分)已知关于x的一元二次方程x2﹣2ax+a2﹣1=0.
(1)求证:该方程总有两个不相等的实数根;
(2)若该方程的两个根均为负数,求a的取值范围.
24.(6分)如图,D为等边△ABC内一点,将线段AD绕点A逆时针旋转60°,得到线段AE,连接BD,CE.
(1)求证:△ABD≌△ACE;
(2)连接DE,若∠ADB=115°,求∠CED的度数.
25.(5分)如图为一个拱桥横截面的示意图,跨度AB为4米.在距点A水平距离为d米的地点,拱桥距离水面的高度为h米.请你根据学习函数的经验,对d和h之间的关系进行探究.
下面是探究过程,请补充完整:
(1)经过测量,得出了d和h的几组对应值,如下表:
在d和h这两个变量中, 是自变量, 是这个变量的函数;
(2)在平面直角坐标系xOy中,画出(1)中所确定的函数的图象;
(3)结合表格数据和函数图象,解决问题:
①桥墩露出水面的高度AE为 米;
②公园欲开设游船项目,现有长为3.5米,宽为2米,露出水面高度为2米的游船.为安全起见,公园要在水面上的C,D两处设置警戒线,并且CE=DF,要求游船能从C,D两点之间安全通过,则C处距桥墩的距离CE至少为 米.(精确到0.1米)
26.(6分)已知点M(x1,y1),N(x2,y2)在抛物线y=ax2+bx+2(a>0)的图象上,设抛物线的对称轴为x=t.
(1)若M(2,﹣1),N(8,﹣1),则t= ;
(2)当x1=﹣2,2<x2<3时,都有y1>y2>2,求t的取值范围.
27.(7分)如图,点E在等边三角形ABC的边AB的延长线上.过点C作CD⊥AB于点D,将线段DE绕点E顺时针旋转120°得到线段EF.作点B关于点E的对称点G,连接CF,FG,CG.
(1)①补全图形;
②证明:AC∥EF;
(2)∠CFG的度数是 °,请说明理由.
28.(7分)在平面直角坐标系xOy中,对于点A,点B和直线l,点A关于l的对称点为点A′,点B是直线l上一点.将线段A′B绕点A′逆时针旋转90°得到A′C,如果线段A′C与直线l有交点,称点C是点A关于直线l和点B的“旋交点”.
(1)若点A的坐标为(1,2),在点C1(﹣1,2),C2(﹣1,0),C3(﹣1,﹣1)中,是点A关于x轴和点B的“旋交点”的是 ;
(2)若点B的坐标是(0,﹣2),点A、C都在直线y=x+2上,点C是点A关于y轴和点B的“旋交点”,求点A的坐标;
(3)点A在以(0,t)为对角线交点,边长为2的正方形M(正方形的边与坐标轴平行)上,直线l:y=x﹣1,若正方形M上存在点C是点A关于直线l和点B的“旋交点”,直接写出t的取值范围.
2023-2024学年北京市东城区德胜中学九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共16分,每题2分)
1.(2分)如图是我校学生设计的数学“表扬卡”图案,其中是中心对称图形,但不是轴对称图形的是( )
A.B.
C.D.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【解答】解:A、该图不是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
B、该图是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C、该图不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项符合题意;
D、该图是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项不符合题意.
故选:C.
【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念:轴对称图形关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合;中心对称图形关键是寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
2.(2分)抛物线y=3(x﹣1)2﹣4的对称轴是直线( )
A.x=1B.x=﹣1C.x=4D.x=﹣4
【分析】由于所给的是二次函数的顶点式,故能直接求出其对称轴.
【解答】解:∵y=3(x﹣1)2﹣4,
∴此函数的对称轴就是直线x=1.
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数的性质,解题的关键是熟练掌握二次函数三种表达式.
3.(2分)用配方法解方程x2+2x﹣3=0,下列配方结果正确的是( )
A.(x﹣1)2=2B.(x﹣1)2=4C.(x+1)2=2D.(x+1)2=4
【分析】配方法的一般步骤:
(1)把常数项移到等号的右边;
(2)把二次项的系数化为1;
(3)等式两边同时加上一次项系数一半的平方.
【解答】解:∵x2+2x﹣3=0
∴x2+2x=3
∴x2+2x+1=1+3
∴(x+1)2=4
故选:D.
【点评】此题考查了配方法解一元二次方程,解题时要注意解题步骤的准确应用.选择用配方法解一元二次方程时,最好使方程的二次项的系数为1,一次项的系数是2的倍数.
4.(2分)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列选项中不正确的是( )
A.a<0B.c>0C.D.a+b+c<0
【分析】根据函数图象可知a<0,c>0,,将x=1代入y=ax2+bx+c即可解答.
【解答】解:根据函数图象可知a<0,c>0,,
将x=1代入y=ax2+bx+c得y=a+b+c,
由图象知,此时a+b+c>0.
故选:D.
【点评】本题主要考查二次函数的图象及性质,掌握相关知识是解题的关键.
5.(2分)等边三角形绕其中心旋转后能与自身重合,则旋转的最小角度为( )
A.30°B.60°C.90°D.120°
【分析】确定图形绕自己的中心最少旋转多少度可与自身重合,就是观察图形,可以被从中心发出的射线平分成几部分,则旋转的最小角度即可求解.
【解答】解:等边三角形可以被从中心发出的射线平分成3部分,因而至少要旋转360÷3=120°.
故选:D.
【点评】本题考查旋转对称图形的知识,等边三角形是旋转对称图形,本题中确定旋转的角度的方法是需要掌握的内容.
6.(2分)已知函数y=﹣(x﹣2)2的图象上有A(﹣1,y1),B(1,y2),C(4,y3)三点,则y1,y2,y3的大小关系( )
A.y1<y2<y3B.y1<y3<y2C.y3<y1<y2D.y3<y2<y1
【分析】根据二次函数的性质可以判断y1、y2、y3的大小关系,从而可以解答本题.
【解答】解:∵y=﹣(x﹣2)2,
∴该函数开口向下,对称轴为直线x=2,
∵该函数图象上有A(﹣1,y1)、B(1,y2)、C(4,y3)三点,|2﹣1|<|4﹣2|<|2+1|,
∴y2>y3>y1,
故选:B.
【点评】本题考查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.
7.(2分)如图所示,用10米的铁丝网围成一个面积为15的矩形菜地,菜地的一边靠墙(不使用铁丝),如果设平行于围墙的一边为x米,那么可列方程( )
A.x(10﹣x)=15B.
C.D.
【分析】平行于围墙的一边为x米,则垂直于围墙的一边为米,再根据矩形的面积公式列方程即可.
【解答】解:根据题意列方程得:.
故选:B.
【点评】本题主要考查一元二次方程的应用,正确列出方程是解题的关键.
8.(2分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=2x2+bx+c与x轴交于A,B两点,且AB=4.若将此抛物线先向左平移3个单位,再向下平移n个单位,所得新抛物线与x轴两个交点间的距离为8,则n的值为( )
A.6B.12C.24D.36
【分析】设2x2+bx+c=0两根为x1、x2,根据AB=4得到b2﹣8c=64,由题意得出当y=n时,抛物线上两点之间距离为8,得b2﹣8c+8n=256,解方程求出即可.
【解答】解:抛物线y=2x2+bx+c,当y=0时,
设2x2+bx+c=0两根为x1、x2,
则,
∵AB=4,
∴|x1﹣x2|=4,
∴,
∴,即b2﹣8c=64,
∵将此抛物线先向左平移3个单位,再向下平移n个单位,所得新抛物线与x轴两个交点间的距离为8,
即当y=n时,抛物线上两点之间距离为8,
设2x2+bx+c=n两根为x3、x4,
则,
∴|x3﹣x4|=8,
∴,
∴,即b2﹣8c+8n=256,
∵b2﹣8c=64,
∴64+8n=256,
解得:n=24.
故选:C.
【点评】本题考查了抛物线与x轴交点问题及抛物线的平移、一元二次方程根于系数的关系,熟练掌握相关性质是解题关键.
二、填空题(共16分,每题2分)
9.(2分)点(4,﹣5)关于原点的对称点的坐标是 (﹣4,5) .
【分析】利用关于原点对称点的坐标特点可得答案.
【解答】解:点(4,﹣5)关于原点的对称点坐标是(﹣4,5).
故答案为:(﹣4,5).
【点评】此题主要考查了关于原点对称点的坐标,关键是掌握两个点关于原点对称时,它们的横坐标互为相反数、纵坐标互为相反数.
10.(2分)将抛物线y=5x2向左平移2个单位得到新的抛物线,则新抛物线的解析式是 y=5(x+2)2 .
【分析】先求出平移后的抛物线的顶点坐标,再利用顶点式抛物线解析式写出即可.
【解答】解:抛物线y=5x2的顶点坐标为(0,0),
向左平移2个单位后的抛物线的顶点坐标为(﹣2,0),
所以,平移后的抛物线的解析式为y=5(x+2)2.
故答案为:y=5(x+2)2
【点评】本题考查了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.并用根据规律利用点的变化确定函数解析式.
11.(2分)若关于x的一元二次方程mx2﹣2x+6=0的一个根是﹣1,则m的值是 ﹣8 .
【分析】将x=﹣1代入mx2﹣2x+6=0即可求解.
【解答】解:将x=﹣1代入mx2﹣2x+6=0得m+2+6=0,
∴m=﹣8.
故答案为:﹣8.
【点评】本题主要考查一元二次方程的解,掌握方程的解的定义是解题的关键.
12.(2分)请写出一个开口向下,且经过点(2,﹣4)的抛物线的表达式为 y=﹣(x﹣2)2﹣4(答案不唯一) .
【分析】可以把点(2,﹣4)作为抛物线的顶点,则抛物线解析式为y=a(x﹣2)2﹣4,然后a取一个负数即可.
【解答】解:把点(2,﹣4)设顶点,则抛物线解析式为y=a(x﹣2)2﹣4,
∵抛物线开口向下,
∴a可以取﹣1,
∴满足条件的抛物线解析式可以为y=﹣(x﹣2)2﹣4,
故答案为:y=﹣(x﹣2)2﹣4(答案不唯一).
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.
13.(2分)如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4.以点A为中心,将矩形ABCD旋转得到矩形AB'C'D',使得点B'落在边AD上,此时DB'的长为 1 .
【分析】根据DB′=AD﹣AB′,可得结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠BAD=90°,AD=BC=4,
由旋转的性质可知,AB=AB′=3,
∴DB′=AD﹣AB′=4﹣3=1,
故答案为:1.
【点评】本题考查旋转的性质,矩形的性质等知识,解题的关键是掌握旋转变换的性质,属于中考常考题型.
14.(2分)若关于x的一元二次方程x2+2x﹣c=0有两个相等的实数根,则c的值为 ﹣1 .
【分析】根据判别式的意义得到Δ=22+4c=0,然后解一次方程即可.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程x2+2x﹣c=0有两个相等的实数根,
∴Δ=22+4c=0,
解得c=﹣1,
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式Δ=b2﹣4ac: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)已知点A(5,y1)和B(n,y2)在二次函数y=x2﹣2x+m的图象上.若y1>y2,则符合条件的整数n的个数为 7 .
【分析】由解析式求得开口方向和对称轴,然后利用二次函数的性质即可得出a>3或a<1,进而可得答案.
【解答】解:∵y=x2﹣2x+m,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线,
∴点A(5,y1)关于直线x=1的对称点为(﹣3,y1),当x>1时,y随x的增大而增大,当x<1时,y随x的增大而减小,
∵点A(5,y1),B(n,y2)在二次函数y=x2﹣2x+m的图象上.且y1>y2,
∴﹣3<n<5,则n=﹣2,﹣1,0,1,2,3,4
则符合条件的整数n的个数为7,
故答案为:7.
【点评】本题考查了二次函数的图象与性质,熟知二次函数的性质是解题的关键.
16.(2分)下表记录了二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中两个变量x与y的3组对应值:
点P(x1,y1),Q(x2,y2)在该函数图象上.若当x1<x2<3时,﹣1<y1<y2,给出下列四个结论:①a<0;②x1+x2<4;③25a﹣5b+c+1<0;④若当﹣3<x<x2时,存在直线y=k与抛物线有两个交点,则1<x2<2.上述结论中,所有正确结论的序号是 ①②③ .
【分析】由表格数据可知,该二次函数对称轴为:,当a>0时,由﹣1<y1<y2,得x1<x2<1,则y1>y2,可判断①,由1<x1<x2<3且|1﹣x1|>|x2﹣1|,可判断②;将x=﹣5代入y=ax2+bx+c得y=25a﹣5b+c,得25a﹣5b+c<﹣1,可判断③;当﹣3<x<x2时,存在直线y=k与抛物线有两个交点,则2<x2<3,可判断④.
【解答】解:由表格数据可知,该二次函数对称轴为:,
若a>0时,如图,
∵﹣1<y1<y2,
∴x1<x2<1,则y1>y2与条件矛盾,
∴a<0,故①正确,
如图:
∵﹣1<y1<y2,
∴1<x1<x2<3且|1﹣x1|>|x2﹣1|,
∴x1+x2<4故②正确;
将x=﹣5代入y=ax2+bx+c得y=25a﹣5b+c,
此时25a﹣5b+c<﹣1,
∴25a﹣5b+c+1<0,故③正确;
当﹣3<x<x2时,存在直线y=k与抛物线有两个交点,则2<x2<3,故④错误.
综上①②③正确.
故答案为:①②③.
【点评】本题主要考查二次函数的图象及性质,根据题意画出图象,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
三、解答题(共68分,第17题8分,第18题4分,第19-23题,每题5分,第24题6分,第25题5分,第26题6分,第27-28题,每题7分)解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.
17.(8分)解方程:
(1)x2﹣4x﹣2=0
(2)(x﹣1)2=(2x+3)2
【分析】(1)利用公式法求解可得;
(2)利用直接开平方法求解可得.
【解答】解:(1)∵a=1,b=﹣4,c=﹣2,
∴△=(﹣4)2﹣4×1×(﹣2)=24>0,
则x==2±;
(2)∵(x﹣1)2=(2x+3)2,
∴x﹣1=2x+3或x﹣1=﹣(2x+3),
解得x=﹣4或x=﹣.
【点评】本题主要考查解一元二次方程的能力,熟练掌握解一元二次方程的几种常用方法:直接开平方法、因式分解法、公式法、配方法,结合方程的特点选择合适、简便的方法是解题的关键.
18.(4分)若a是关于x的一元二次方程x2﹣3x﹣9=0的根,求代数式(a+4)(a﹣4)﹣3(a﹣1)的值.
【分析】将x=a代入x2﹣3x﹣9=0得a2﹣3a﹣9=0,由(a+4)(a﹣4)﹣3(a﹣1)=a2﹣3a﹣13即可求解.
【解答】解:将x=a代入x2﹣3x﹣9=0得a2﹣3a﹣9=0,
∴a2﹣3a=9,
(a+4)(a﹣4)﹣3(a﹣1)
=a2﹣16﹣3a+3
=a2﹣3a﹣13
=9﹣13
=﹣4.
【点评】本题主要考查一元二次方程的应用,根据所求代数式进行变换求解是解题的关键.
19.(5分)在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+px+q的图象经过点A(0,﹣2),B(2,0).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)一次函数y=kx+b(k≠0)的图象也经过点A,B,结合图象,直接写出不等式kx+b>x2+px+q的解集.
【分析】(1)把A、B的坐标代入y=x2+px+q,根据待定系数法求得即可;
(2)根据图象即可求得一次函数图象在二次函数图象上方的x的取值范围.
【解答】解:(1)∵二次函数y=x2+px+q的图象经过点A(0,﹣2),B(2,0),
∴,
解得,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣x﹣2.
(2)由图象可知,不等式kx+b>x2+px+q的解集为0<x<2.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数与不等式组,数形结合是解题的关键.
20.(5分)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,将△ABC绕点A顺时针旋转30°得到△AED,AE交BC于点F.若AD=3,求AF的长.
【分析】由题意得AC=AD=3,可推出∠CAF=∠BAC﹣∠BAF=30°,利用勾股定理即可求解.
【解答】解:由题意得:△ABC≌△AED,
∴AC=AD=3,
∵∠C=90°,∠B=30°,
∴∠BAC=60°,
∵将△ABC绕点A顺时针旋转30°得到△AED,
∴∠BAF=30°,
∴∠CAF=∠BAC﹣∠BAF=30°,
∴CF=AF,
∵AF2=CF2+AC2=,
∴AF2=,
∴AF=AC=2.
【点评】本题考查旋转的性质及勾股定理的应用.注意计算的准确性.
21.(5分)已知抛物线y=(x﹣3)(x+1).
(1)抛物线与x轴的交点坐标为 (3,0),(﹣1,0) ;
(2)该抛物线的顶点坐标为 (1,﹣4) ;
(3)画出它的图象;
(4)若,则函数值y的取值范围是 ﹣4<y<0 .
【分析】(1)令y=(x﹣3)(x+1)=0即可求解;
(2)该二次函数的对称轴为:,将x=1代入y=(x﹣3)(x+1)即可求解;
(3)根据(1)(2)所求点画函数图象即可;
(4)由可知,该函数在x=1处取得最小值,该函数在x=﹣1处取得最大值,进而可求解;
【解答】解:(1)令y=(x﹣3)(x+1)=0,
x1=3,x2=﹣1,
∴抛物线与x轴的交点坐标为(3,0),(﹣1,0),
故答案为:(3,0),(﹣1,0).
(2)该二次函数的对称轴为直线,
将x=1代入y=(x﹣3)(x+1)得y=(1﹣3)(1+1)=﹣4,
∴抛物线的顶点坐标为(1,﹣4),
故答案为:(1,﹣4).
(3)y=(x﹣3)(x+1)图象如下图:
(4)由可知,该函数在x=1处取得最小值y=﹣4,
∵,
∴该函数在x=﹣1处取得最大值,即y=(﹣1﹣3)(﹣1+1)=0,
∴若,则函数值y的取值范围是﹣4<y<0.
故答案为:﹣4<y<0.
【点评】本题主要考查二次函数的图象及性质,掌握相关知识是解题的关键.
22.(5分)如图,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(﹣3,0),B(﹣5,3),C(﹣1,1).
(1)画出△ABC关于原点O成中心对称的图形△A1B1C1;
(2)P(a,b)是△ABC的AC边上一点,将△ABC平移后点P的对称点P'(a+4,b+2),请画出平移后的△A2B2C2;
(3)若△A1B1C1和△A2B2C2关于某一点成中心对称,则对称中心的坐标为 (2,1) .
【分析】(1)利用关于原点对称的点的坐标特征写出A1、B1、C1的坐标,然后描点即可;
(2)利用点P与P′的坐标特征确定平移的方向与距离,再利用此平移规律写出点A、B、C的对应点A2、B2、C2的坐标,然后描点即可;
(3)连接A1A2、B1B2、C1C2,它们的交点为对称中心.
【解答】解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求;
(2)如图所示,△A2B2C2即为所求.
(3)对称中心的坐标为(2,1).
故答案为(2,1).
【点评】本题考查了作图﹣旋转变换:根据旋转的性质可知,对应角都相等都等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形.也考查了平移变换.
23.(5分)已知关于x的一元二次方程x2﹣2ax+a2﹣1=0.
(1)求证:该方程总有两个不相等的实数根;
(2)若该方程的两个根均为负数,求a的取值范围.
【分析】(1)求出方程的判别式Δ的值,利用配方法得出Δ≥0,根据判别式的意义即可证明;
(2)根据题意得不等式组,解不等式组求得a的取值范围即可.
【解答】(1)证明:依题意,得Δ=(﹣2a)2﹣4(a2﹣1)=4a2﹣4a2+4=4,
∵Δ>0,
∴该方程总有两个不相等的实数根;
(2)解:解方程x2﹣2ax+a2﹣1=0,得x1=a﹣1,x2=a+1,
∵方程的两个根均为负数,
∴
解得a<﹣1.
∴a的取值范围为a<﹣1.
【点评】本题考查了一元二次方程ax2+bx+c=0根的判别式,用到的知识点:(1)Δ>0⇔方程有两个不相等的实数根;(2)Δ=0⇔方程有两个相等的实数根;(3)Δ<0⇔方程没有实数根.
24.(6分)如图,D为等边△ABC内一点,将线段AD绕点A逆时针旋转60°,得到线段AE,连接BD,CE.
(1)求证:△ABD≌△ACE;
(2)连接DE,若∠ADB=115°,求∠CED的度数.
【分析】(1)根据等边三角形的性质得AB=AC,∠BAC=60°,根据旋转的性质得AD=AE,∠DAE=60°,利用SAS理解求证结论.
(2)由(1)得△ABD≌△ACE,进而可得∠AEC=∠ADB=115°,根据旋转的性质可得 AD=AE,∠DAE=60°,进而可得△ADE是等边三角形,则可得∠AED=60°,进而可求解.
【解答】(1)证明:∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=60°,
∵线段AD绕点A逆时针旋转60°得到线段AE,
∴AD=AE,∠DAE=60°,
∴∠BAD+∠DAC=60°,∠EAC+∠DAC=60°,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS).
(2)解:由(1)得:△ABD≌△ACE,
∴∠AEC=∠ADB=115°,
∵线段AD绕点A逆时针旋转60°得到线段AE,
∴AD=AE,∠DAE=60°,
∴△ADE是等边三角形,
∴∠AED=60°,
∴∠CED=∠AEC﹣∠AED=115°﹣60°=55°.
【点评】本题考查了全等三角形的判定及性质、旋转的性质及等边三角形的判定及性质,熟练掌握其判定及性质是解题的关键.
25.(5分)如图为一个拱桥横截面的示意图,跨度AB为4米.在距点A水平距离为d米的地点,拱桥距离水面的高度为h米.请你根据学习函数的经验,对d和h之间的关系进行探究.
下面是探究过程,请补充完整:
(1)经过测量,得出了d和h的几组对应值,如下表:
在d和h这两个变量中, d 是自变量, h 是这个变量的函数;
(2)在平面直角坐标系xOy中,画出(1)中所确定的函数的图象;
(3)结合表格数据和函数图象,解决问题:
①桥墩露出水面的高度AE为 0.88 米;
②公园欲开设游船项目,现有长为3.5米,宽为2米,露出水面高度为2米的游船.为安全起见,公园要在水面上的C,D两处设置警戒线,并且CE=DF,要求游船能从C,D两点之间安全通过,则C处距桥墩的距离CE至少为 0.7 米.(精确到0.1米)
【分析】(1)根据函数的定义即可解答;
(2)描点,连线,画出图象即可;
(3)①观察图象即可得出结论;②求出抛物线的解析式,令h=2解方程求得d的值即可得答案.
【解答】解:(1)根据函数的定义,我们可以确定,在d和h这两个变量中,d是自变量,h是这个变量的函数;
故答案为:d,h;
(2)描点,连线,画出图象如图:
(3)①观察图象结合表知,桥墩露出水面的高度AE为0.88米;
故答案为:0.88;
②设根据图象,设二次函数的解析式为h=ad2+bd+0.88,
把(1,2.38),(3,2.38)代入得:,
解得:,
∴二次函数的解析式为h=﹣0.5d2+2d+0.88,
令h=2得:﹣0.5d2+2d+0.88=2,
解得d≈3.3(舍去)或d≈0.7,
∴则C处距桥墩的距离CE至少为0.7米.
【点评】本题考查二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,用待定系数法求出二次函数的解析式.
26.(6分)已知点M(x1,y1),N(x2,y2)在抛物线y=ax2+bx+2(a>0)的图象上,设抛物线的对称轴为x=t.
(1)若M(2,﹣1),N(8,﹣1),则t= 5 ;
(2)当x1=﹣2,2<x2<3时,都有y1>y2>2,求t的取值范围.
【分析】(1)根据,即可求解;
(2)根据x1<t<x2,x1<x2<t,t<x1<x2,进行讨论求解即.
【解答】解:(1)由题意得:抛物线的对称轴为:直线,
∴t=5,
故答案为:5.
(2)①当x1<t<x2时,t﹣x1>x2﹣t,
∵y1>y2>2,
∴x2>2t,,
∵x1=﹣2,2<x2<3
∴<t<1.
②当x1<x2<t时,则y1>2>y2与条件矛盾,
③当t<x1<x2时,y1<y2与条件矛盾,
综上,当x1=﹣2,2<x2<3时,都有y1>y2>2,求t的取值范围<t<1.
【点评】本题主要考查二次函数的图象及性质,掌握相关知识并正确理解题意是解题的关键.
27.(7分)如图,点E在等边三角形ABC的边AB的延长线上.过点C作CD⊥AB于点D,将线段DE绕点E顺时针旋转120°得到线段EF.作点B关于点E的对称点G,连接CF,FG,CG.
(1)①补全图形;
②证明:AC∥EF;
(2)∠CFG的度数是 90 °,请说明理由.
【分析】(1)①根据题目描述补全图形即可,②根据旋转的性质即可证明;
(2)取GH=BD,由BE=GE,可得∠DFH=90°,∠CDF=60°,进而得∠CDF=∠EHF,由,,证△CDF∽△GHF即可解答.
【解答】解:(1)①补全图形如下:
②∵△ABC等边三角形,
∴∠A=60°,
∵∠AEF=120°,
∴∠A+∠AEF=180°,
∴AC∥EF.
(2)如图,截取GH=BD,
∵BE=GE,
∵BD+BE=EG+GH,
∵线段DE绕点E顺时针旋转120°得到线段EF,
∴DE=EF,
∴DE=EH=EF,
∵∠HEF=60°,
∴∠EHF=60°,
∵DE=EF,
∴∠FDH=30°,
∴∠DFH=90°,∠CDF=60°,
∴∠CDF=∠EHF,
∵,,
∴,
∵GH=BD,
∴,
∴△CDF∽△GHF,
∴∠CFD=∠GFH,
∴∠CFD+∠DFG=∠GFH+∠DFG,
∴∠CFG=∠DFH=90°.
故答案为:90.
【点评】本题主要考查相似三角形的证明及性质、等边三角形的性质,正确作出辅助线是解题的关键.
28.(7分)在平面直角坐标系xOy中,对于点A,点B和直线l,点A关于l的对称点为点A′,点B是直线l上一点.将线段A′B绕点A′逆时针旋转90°得到A′C,如果线段A′C与直线l有交点,称点C是点A关于直线l和点B的“旋交点”.
(1)若点A的坐标为(1,2),在点C1(﹣1,2),C2(﹣1,0),C3(﹣1,﹣1)中,是点A关于x轴和点B的“旋交点”的是 C1,C2 ;
(2)若点B的坐标是(0,﹣2),点A、C都在直线y=x+2上,点C是点A关于y轴和点B的“旋交点”,求点A的坐标;
(3)点A在以(0,t)为对角线交点,边长为2的正方形M(正方形的边与坐标轴平行)上,直线l:y=x﹣1,若正方形M上存在点C是点A关于直线l和点B的“旋交点”,直接写出t的取值范围.
【分析】(1)根据新定义进行判断即可求解;
(2)过A′作ED∥y轴,过点B、C作ED的垂线,垂足分别为D、E,证明△A'EC≌△BDA',设A(m,m+2)得出A'(﹣m,m+2),可得C(m+2,m+2+m),代入y=x+2即可求解;
(3)根据题意,正方形M上存在点C是点A关于直线l和点B的“旋交点”,则线段A′C与直线l有交点,找到两个邻界点,即可求解.
【解答】解:(1)∵A(1,2)关于x轴的对称点为A′(1,﹣2),
∵C1(﹣1,2),C2(﹣1,0),C3(﹣1,﹣1),
∴线段A′C1和线段A′C2与x轴有交点,线段A′C3与x轴没有交点,
故点C1(﹣1,2),C2(﹣1,0),C3(﹣1,﹣1)中是点A关于x轴和点B的“旋交点”的是C1,C2.
故答案为:C1,C2;
(2)由题意画出图形,作出点A关于y轴的对称点A′,则A′B=A′C,∠BA′C=90°,过A′作ED∥y轴,交X轴于点G,过点B作BD⊥DE于点D,过点C作CE⊥ED于点E,CE交y轴于点F,如图,
∴∠A′DB=∠CEA′=90°,
∴∠CA′E+∠ECA′=∠CA′E+∠DA′B=90°,
∴∠ECA′=∠DA′B,
在△A'EC和△BDA'中,
,
∴△A'EC≌△BDA'(AAS),
∴A'E=BD,CE=A′D,
∵点B的坐标是(0,﹣2),
∴OB=DG=2.
设A(m,m+2),则A'(﹣m,m+2),其中m>0,
∴BD=OG=EF=m,A′G=m+2,
∴CE=A′D=m+2+2=m+4,A′E=BD=m,
∴FO=EG=A′G+A′E=m+2+m=m+4,
∴CF=EC﹣EF=m+4﹣m=4.
∴C(4,m+4),
∵C在直线y=x+2上,
∴4+2=m+4,
解得:m=2,
∴A(2,4);
(3)正方形M上存在点C是点A关于直线l和点B的“旋交点”,则线段A′C与直线l有交点,
如图,正方形M与关于直线l:y=x﹣1对称的正方形M′有交点,符合题意,此时t<1,
当C在y=x﹣1上,且两个正方形有唯一交点时,如图所示,此时t=1,
同理可得当t<0时,仅当两个正方形有唯一交点时,符合题意,此时t=﹣3,
综上所述,t的取值范围为:﹣3≤t≤1.
【点评】本题主要考查了一次函数的图象与性质,一次函数图象上点的坐标的特征,几何新定义,待定系数法求函数的解析式,旋转的性质,理解新定义中的规定并熟练运用是解题的关键.
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:2024/7/12 10:32:03;用户:笑涵数学;邮箱:15699920825;学号:36906111x
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