2020年湖北省荆门市中考数学试卷
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2020年湖北省荆门市中考数学试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分
一、选择题(本大题共12小题,共36.0分)
1. |-|的平方是( )
A. - B. C. -2 D. 2
2. 据央视网消息,全国广大共产党员积极响应党中央号召,踊跃捐款,表达对新冠肺炎疫情防控工作的支持.据统计,截至2020年3月26日,全国已有7901万多名党员自愿捐款,共捐款82.6亿元.82.6亿用科学记数法可表示为( )
A. 0.826×10l0 B. 8.26×109 C. 8.26×108 D. 82.6×108
3. 如图,菱形ABCD中,E,F分别是AD,BD的中点,若EF=5,则菱形ABCD的周长为( )
A. 20 B. 30 C. 40 D. 50
4. 下列等式中成立的是( )
A. (-3x2y)3=-9x6y3 B. x2=()2-()2
C. ÷(+)=2+ D. =-
5. 如图是一个几何体的三视图,则该几何体的体积为( )
A. 1
B. 2
C.
D. 4
6. △ABC中,AB=AC,∠BAC=120°,BC=2,D为BC的中点,AE=AB,则△EBD的面积为( )
A. B. C. D.
7. 如图,⊙O中,OC⊥AB,∠APC=28°,则∠BOC的度数为( )
A. 14°
B. 28°
C. 42°
D. 56°
8. 为了了解学生线上学习情况,老师抽查某组10名学生的单元测试成绩如下:78,86,60,108,112,116,90,120,54,116.这组数据的平均数和中位数分别为( )
A. 95,99 B. 94,99 C. 94,90 D. 95,108
9. 在平面直角坐标系xOy中,Rt△AOB的直角顶点B在y轴上,点A的坐标为(1,),将Rt△AOB沿直线y=-x翻折,得到Rt△A'OB',过A'作A'C垂直于OA'交y轴于点C,则点C的坐标为( )
A. (0,-2)
B. (0,-3)
C. (0,-4)
D. (0,-4)
10. 若抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过第四象限的点(1,-1),则关于x的方程ax2+bx+c=0的根的情况是( )
A. 有两个大于1的不相等实数根
B. 有两个小于1的不相等实数根
C. 有一个大于1另一个小于1的实数根
D. 没有实数根
11. 已知关于x的分式方程=+2的解满足-4<x<-1,且k为整数,则符合条件的所有k值的乘积为( )
A. 正数 B. 负数 C. 零 D. 无法确定
12. 在平面直角坐标系中,长为2的线段CD(点D在点C右侧)在x轴上移动,A(0,2),B(0,4),连接AC,BD,则AC+BD的最小值为( )
A. 2 B. 2 C. 6 D. 3
二、填空题(本大题共5小题,共15.0分)
13. 计算:-tan45°+(-2020)0-()-1=______.
14. 已知关于x的一元二次方程x2-4mx+3m2=0(m>0)的一个根比另一个根大2,则m的值为______.
15. 如图所示的扇形AOB中,OA=OB=2,∠AOB=90°,C为上一点,∠AOC=30°,连接BC,过C作OA的垂线交AO于点D,则图中阴影部分的面积为______.
16. 如图,矩形OABC的顶点A、C分别在x轴、y轴上,B(-2,1),将△OAB绕点O顺时针旋转,点B落在y轴上的点D处,得到△OED,OE交BC于点G,若反比例函数y=(x<0)的图象经过点G,则k的值为______.
17. 如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A、B,顶点为C,对称轴为直线x=1,给出下列结论:①abc<0;②若点C的坐标为(1,2),则△ABC的面积可以等于2;③M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上两点(x1<x2),若x1+x2>2,则y1<y2;④若抛物线经过点( 3,-1),则方程ax2+bx+c+1=0的两根为-l,3.其中正确结论的序号为______.
三、计算题(本大题共1小题,共10.0分)
18. 如图,海岛B在海岛A的北偏东30方向,且与海岛A相距20海里,一艘渔船从海岛B出发,以5海里/时的速度沿北偏东75°方向航行,同时一艘快艇从海岛A出发,向正东方向航行.2小时后,快艇到达C处,此时渔船恰好到达快艇正北方向的E处.
(1)求∠ABE的度数;
(2)求快艇的速度及C,E之间的距离.
(参考数据:sin15°≈0.26,cos15°≈0.97,tan15°≈0.27,≈1.73)
四、解答题(本大题共6小题,共59.0分)
19. 先化简,再求值:(2x+y)2+(x+2y)2-x(x+y)-2(x+2y)(2x+y),其中x=+1,y=-1.
20. 如图,△ABC中,AB=AC,∠B的平分线交AC于D,AE∥BC交BD的延长线于点E,AF⊥AB交BE于点F.
(1)若∠BAC=40°,求∠AFE的度数;
(2)若AD=DC=2,求AF的长.
21. 如图是某商场第二季度某品牌运动服装的S号,M号,L号,XL号,XXL号销售情况的扇形统计图和条形统计图.
根据图中信息解答下列问题:
(1)求XL号,XXL号运动服装销量的百分比;
(2)补全条形统计图;
(3)按照M号,XL号运动服装的销量比,从M号、XL号运动服装中分别取出x件、y件,若再取2件XL号运动服装,将它们放在一起,现从这(x+y+2)件运动服装中,随机取出1件,取得M号运动服装的概率为,求x,y的值.
22. 如图,AC为⊙O的直径,AP为⊙O的切线,M是AP上一点,过点M的直线与⊙O交于点B,D两点,与AC交于点E,连接AB,AD,AB=BE.
(1)求证:AB=BM;
(2)若AB=3,AD=,求⊙O的半径.
23. 2020年是决战决胜扶贫攻坚和全面建成小康社会的收官之年,荆门市政府加大各部门和单位对口扶贫力度.某单位的帮扶对象种植的农产品在某月(按30天计)的第x天(x为正整数)的销售价格p(元/千克)关于x的函数关系式为p=,销售量y(千克)与x之间的关系如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)当月第几天,该农产品的销售额最大,最大销售额是多少?(销售额=销售量×销售价格)
24. 如图,抛物线L:y=x2-x-3与x轴正半轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求直线AB的解析式及抛物线顶点坐标;
(2)如图1,点P为第四象限且在对称轴右侧抛物线上一动点,过点P作PC⊥x轴,垂足为C,PC交AB于点D,求PD+BD的最大值,并求出此时点P的坐标;
(3)如图2,将抛物线L:y=x2-x-3向右平移得到抛物线L',直线AB与抛物线L'交于M,N两点,若点A是线段MN的中点,求抛物线L'的解析式.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:|-|的平方是2,
故选:D.
运用平方运算的法则运算即可.
本题主要考查了平方运算的法则,熟练掌握法则是解答此题的关键.
2.【答案】B
【解析】解:82.6亿=8 260 000000=8.26×109,
故选:B.
科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值>10时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数,表示时关键要正确确定a的值以及n的值.
3.【答案】C
【解析】解:∵E,F分别是AD,BD的中点,
∴EF是△ABD的中位线,
∴EF=AB=5,
∴AB=10,
∵四边形ABD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD=10,
∴菱形ABCD的周长=4AB=40;
故选:C.
由三角形中位线定理可求AB=10,由菱形的性质即可求解.
本题考查了菱形的性质,三角形中位线定理,灵活应用三角形中位线性质是解决问题的关键.
4.【答案】D
【解析】解:A、原式=-27x6y3,所以A选项错误;
B、()2-()2=(+)•(-)=x•1=x,所以B选项错误;
C、原式=÷(+)=÷=×==6-2,所以C选项错误;
D、-==,所以D选项正确.
故选:D.
根据积的乘方和幂的乘方对A进行判断;利用平方差公式对B进行判断;利用分母有理化和二次根式的乘法法则对C进行判断;利用通分可对D进行判断.
本题考查了二次根式的混合运算:在二次根式的混合运算中,如能结合题目特点,灵活运用二次根式的性质,选择恰当的解题途径,往往能事半功倍.也考查了整式和分式的运算.
5.【答案】B
【解析】解:(1+1)×1÷2×2
=2×1÷2×2
=2.
故该几何体的体积为2.
故选:B.
由三个视图可知:该几何体为三棱柱,底面是底2高1的三角形,三棱柱的高为2,由此计算体积即可求解.
此题考查由三视图判断几何体,掌握几何体的特征,掌握计算公式是解决问题的关键.
6.【答案】B
【解析】解:连接AD,作EF⊥BC于F,
∵AB=AC,∠BAC=120°,D为BC的中点,
∴AD⊥BC,AD平分∠BAC,∠B=∠C=30°
在Rt△ABD中,BD=BC=,∠B=30°,
∴AB===2,
∴AD==1,
∵AE=AB,
∴=,
∵EF⊥BC,AD⊥BC,
∴EF∥AD,
∴△BEF∽△BAD,
∴=,
∴
∴EF=,
∴S△BDE===,
故选:B.
连接AD,作EF⊥BC于F,根据三线合一得到AD垂直于BC,AD为角平分线,以及底角的度数,在直角三角形ABD中,利用三角函数求得AB,然后利用30角所对的直角边等于斜边的一半得到AD的长,再利用三角形相似求出EF 的长,根据三角形面积公式求得结果.
此题考查了含30度直角三角形的性质,等腰三角形的性质,三角形相似的判定和性质,熟练掌握性质是解本题的关键.
7.【答案】D
【解析】解:∵在⊙O中,OC⊥AB,
∴=,
∵∠APC=28°,
∴∠BOC=2∠APC=56°,
故选:D.
根据垂径定理,可得=,∠APC=28°,根据圆周角定理,可得∠BOC.
本题考查了圆周角定理,利用垂径定理得出=是解题关键.
8.【答案】B
【解析】解:这组数据的平均数=(78+86+60+108+112+116+90+120+54+116)=94,
把这组数据按照从小到大的顺序排列为:54,60,78,86,90,108,112,116,116,120,
∴这组数据的中位数==99,
故选:B.
根据平均数和中位数的定义即可得到结论.
本题考查了平均数和中位数,熟练掌握求平均数和中位数的方法是解题的关键.
9.【答案】C
【解析】解:∵点A的坐标为(1,),
∴AB=1,OB=,
∴OA===2,
∵将Rt△AOB沿直线y=-x翻折,得到Rt△A'OB',
∴OB'=OB=,A′B′=AB=1,OA′=OA=2,
∴A'(-,-1),
∵过A'作A'C垂直于OA'交y轴于点C,
∴∠A′OC+∠A′CO=90°,
∵∠A′OB′+∠A′OC=90°,
∴∠A′CO=∠A′OB′,
∵∠A′B′O=∠OA′C=90°,
∴△A′OB′∽△COA′,
∴=,即,
∴OC=4,
∴C(0,-4),
故选:C.
依据轴对称的性质可得OB'=OB=,A′B′=AB=1,OA′=OA=2,进而通过证得△A′OB′∽△COA′,求得OC=4,即可证得C的坐标为(0,-4).
本题考查了轴对称的性质,正比例函数的性质,三角形相似的判定和性质,求得对称点的坐标是解题的关键.
10.【答案】C
【解析】解:由抛物线y=ax2+bx+c(a>0)经过第四象限的点(1,-1),
画出函数的图象如图:
由图象可知:关于x的方程ax2+bx+c=0的根的情况是有一个大于1另一个小于1的实数根,
故选:C.
根据题意画出函数的图象,根据抛物线与x的交点情况即可判断.
本题考查了抛物线与x轴的交点问题,二次函数图象上点的坐标特征,借助图象解题是关键.
11.【答案】A
【解析】解:=+2,
(2x+3)(x+3)=k+2(x-2)(x+3),
解得x=-3,
∵-4<x<-1且(x-2)(x+3)≠0且k为整数,
∴k=7或14或21,
∴符合条件的所有k值的乘积为7×14×21>0.
故选:A.
先求出分式方程的解,再根据分式方程的解满足-4<x<-1,可得k的取值范围,再根据k为整数,求出k的值,进而得结论.
本题考查了一元一次不等式组的整数解,分式方程的解,解决本题的关键是根据不等式的解集确定k的值.
12.【答案】B
【解析】解:设C(m,0),
∵CD=2,
∴D(m+2,0),
∵A(0,2),B(0,4),
∴AC+BD=+,
∴要求AC+BD的最小值,相当于在x轴上找一点P(m,0),使得点P到M(0,2)和N(-2,4)的距离和最小,(PM+PN=+),
如图1中,作点M关于原点O的对称点Q,连接NQ交x轴于P′,连接MP′,此时P′M+P′N的值最小,
∵N(-2,4),Q(0,-2)
P′M+P′N的最小值=P′N+P′M=P′N+P′Q=NQ==2,
∴AC+BD的最小值为2.
故选:B.
设C(m,0),则有AC+BD=+,推出要求AC+BD的最小值,相当于在x轴上找一点P(x,0),使得点P到M(0,2)和N(-2,4)的距离和最小,如图1中,作点N关于原点O的对称点Q,连接NQ交x轴于P′,连接MP′,此时P′M+P′N的值最小,求出NQ即可解决问题.
本题考查轴对称-最短问题,坐标与图形的性质,两点间距离公式等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,学会利用数形结合的思想思考问题,学会用转化的思想解决问题,属于中考选择题中的压轴题.
13.【答案】
【解析】解:原式=2-1+1
=
故答案为:.
根据特殊角的三角函数值,零指数幂,负整数指数幂的运算法则运算即可.
本题主要考查了特殊角的三角函数值,零指数幂,负整数指数幂的运算等,熟练掌握运算法则是解答此题的关键.
14.【答案】1
【解析】解:设方程的两根分别为t,t+2,
根据题意得t+t+2=4m,t(t+2)=3m2,
把t=2m-1代入t(t+2)=3m2得(2m-1)(2m+1)=3m2,
整理得m2-1=0,解得m=1或m=-1(舍去),
所以m的值为1.
故答案为1.
设方程的两根分别为t,t+2,利用根与系数的关系得到t+t+2=4m,t(t+2)=3m2,利用代入消元法得到(2m-1)(2m+1)=3m2,然后解关于m的方程得到满足条件的m的值.
本题考查了根与系数的关系:若x1,x2是一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根时,x1+x2=-,x1x2=.也考查了判别式.
15.【答案】
【解析】解:∵∠AOB=90°,∠AOC=30°,
∴∠BOC=60°,
∵扇形AOB中,OA=OB=2,
∴OB=OC=2,
∴△BOC是等边三角形,
∵过C作OA的垂线交AO于点D,
∴∠ODC=90°,
∵∠AOC=30°,
∴OD=OC=,CD=OC=1,
∴图中阴影部分的面积═S扇形BOC-S△OBC+S△COD
=-+
=π-.
故答案为π-.
根据扇形的面积公式,利用图中阴影部分的面积=S扇形BOC-S△OBC+S△COD进行计算.
本题考查了扇形面积的计算,求阴影面积的主要思路是将不规则图形面积转化为规则图形的面积.也考查了等边三角形的判定和性质.
16.【答案】-
【解析】解:∵B(-2,1),
∴AB=1,OA=2,
∵△OAB绕点O顺时针旋转,点B落在y轴上的点D处,得到△OED,
∴DE=AB=1,OE=OA=2,∠OED=∠OAB=90°,
∵∠COG=∠EOD,∠OCG=∠OED,
∴△OCG∽△OED,
∴=,即=,解得CG=,
∴G(-,1),
把G(-,1)代入y=得k=-×1=-.
故答案为-.
先根据旋转的性质得到DE=AB=1,OE=OA=2,∠OED=∠OAB=90°,再证明△OCG∽△OED,利用相似比计算出CG=,则G(-,1),然后把G点坐标代入y=中求出k的值.
本题考查反比例函数图象上点的坐标特征:反比例函数图象上点的坐标满足其解析式.也考查了旋转的性质、矩形的性质和相似三角形的判定与性质.
17.【答案】①④
【解析】解:①抛物线的对称轴在y轴右侧,则ab<0,而c>0,故abc<0,正确,符合题意;
②△ABC的面积=AB•yC=AB×2=2,解得:AB=2,则点A(0,0),即c=0与图象不符,故②错误,不符合题意;
③函数的对称轴为x=1,若x1+x2>2,则(x1+x2)>1,则点N离函数对称轴远,故y1>y2,故②错误,不符合题意;
④抛物线经过点(3,-1),则y′=ax2+bx+c+1过点(3,0),
根据函数的对称轴该抛物线也过点(-1,0),故方程ax2+bx+c+1=0的两根为-l,3,故④正确,符合题意;
故答案为:①④.
根据函数的图象和性质即可求解.
本题考查的是抛物线与x轴的交点,主要考查函数图象上点的坐标特征,要求学生非常熟悉函数与坐标轴的交点、顶点等点坐标的求法,及这些点代表的意义及函数特征.
18.【答案】解:(1)过点B作BD⊥AC于点D,作BF⊥CE于点F,
由题意得,∠NAB=30°,∠GBE=75°,
∵AN∥BD,
∴∠ABD=∠NAB=30°,
而∠DBE=180°-∠GBE=180°-75°=105°,
∴∠ABE=∠ABD+∠DBE=30°+105°=135°;
(2)BE=5×2=10(海里),
在Rt△BEF中,∠EBF=90°-75°=15°,
∴EF=BE×sin15°≈10×0.26=2.6(海里),
BF=BE×cos15°≈10×0.97=9.7(海里),
在Rt△ABD中,AB=20,∠ABD=30°,
∴AD=AB×sin30°=20×=10(海里),
BD=AB×cos30°=20×=10≈10×1.73=17.3,
∵BD⊥AC,BF⊥CE,CE⊥AC,
∴∠BDC=∠DCF=∠BFC=90°,
∴四边形BDCF为矩形,
∴DC=BF=9.7,FC=BD=17.3,
∴AC=AD+DC=10+9.7=19.7,
CE=EF+CF=2.6+17.3=19.9,
设快艇的速度为v海里/小时,则v==9.85(海里/小时).
答:快艇的速度为9.85海里/小时,C,E之间的距离为19.9海里.
【解析】(1)过点B作BD⊥AC于点D,作BF⊥CE于点F,由平行线的性质得出∠ABD=∠NAB=30°,求出∠DBE=105°,则可得出答案;
(2)在Rt△BEF中,解直角三角形求出EF,BF,在Rt△ABD中,解直角三角形求出AD,BD,证明四边形BDCF为矩形,得出DC,FC,求出CE的长,则可得出答案.
本题考查的是解直角三角形的应用,掌握方向角问题,结合航海中的实际问题,将解直角三角形的相关知识有机结合是解题的关键.
19.【答案】解:原式=[(2x+y)-(x+2y)]2-x2-xy
=(x-y)2-x2-xy
=x2-2xy+y2-x2-xy
=y2-3xy,
当x=+1,y=-1时,
原式=(-1)2-3(+1)(-1)
=3-2-3
=-2.
【解析】原式利用完全平方公式化简,去括号合并得到最简结果,把x与y的值代入计算即可求出值.
此题考查了整式的混合运算-化简求值,以及分母有理化,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
20.【答案】解:(1)∵AB=AC,∠BAC=40°,
∴∠ABC=(180°-40°)=×140°=70°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC=∠ABC=×70°=35°,
∵AF⊥AB,
∴∠BAF=90°,
∴∠AFE=∠ABD+∠BAF=35°+90°=125°;
(2)∵AE∥BC,
∴∠E=∠DBC,
在△ADE和△CDB中,
,
∴△ADE≌△CDB(AAS),
∴AE=BC,
∵∠E=∠DBC,∠ABD=∠DBC,
∴∠E=∠ABD,
∴AB=AE,
∴AB=BC,
∵AB=AC,
∴AB=AC=BC,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∴∠ABF=30°,
∵AD=DC=2,
∴AB=AC=4,
在Rt△ABF中,AF=AB•tan∠ABF=4×tan30°=4×=.
【解析】(1)求出∠ABC=70°,由平分线的性质得∠ABD=∠DBC=35°,由AF⊥AB,得∠BAF=90°,由三角形外角性质即可得出结果;
(2)易证△ADE≌△CDB(AAS),得出AE=BC,易证∠E=∠ABD,得出AB=AE,则△ABC是等边三角形,得∠ABF=30°,在Rt△ABF中,AF=AB•tan∠ABF,即可得出结果.
本题考查了全等三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、平行线的性质、角平分线的性质、三角形外角性质、三角函数定义等知识;证明三角形全等是解题的关键.
21.【答案】解:(1)60÷30%=200(件),
×100%=10%,
1-25%-30%-20%-10%=15%.
故XL号,XXL号运动服装销量的百分比分别为15%,10%;
(2)S号服装销量:200×25%=50(件),
L号服装销量:200×20%=40(件),
XL号服装销量:200×15%=30(件),
条形统计图补充如下:
(3)由题意,得,
解得.
故所求x,y的值分别为12,6.
【解析】(1)由M号的销售量及其所占的百分比求出运动服装总销量,再求出XXL号运动服装销量的百分比,根据各组所占百分比的和为单位1求出XL号运动服装销量的百分比;
(2)用运动服装总销量分别乘以S号,L号,XL号所占的百分比,得到对应服装销量,即可补全条形统计图;
(3)根据题意列出方程组,求解即可.
本题考查了条形统计图、扇形统计图和利用统计图获取信息的能力;利用统计图获取信息时,必须认真观察、分析、研究统计图,才能作出正确的判断和解决问题.也考查了概率公式.
22.【答案】解:(1)∵AP为⊙O的切线,AC为⊙O的直径,
∴AP⊥AC,
∴∠CAB+∠PAB=90°,
∴∠AMD+∠AEB=90°,
∵AB=BE,
∴∠AEB=∠CAB,
∴∠AMD=∠PAB,
∴AB=BM.
(2)连接BC,
∵AC为直径,
∴∠ABC=90°,
∴∠C+∠CAB=90°,
∵∠CAB+∠PAB=90°
∴∠C=∠PAB,
∵∠AMD=∠MAB,∠C=∠D,
∴∠AMD=∠D=∠C,
∴AM=AD=,
∵AB=3,AB=BM=BE,
∴EM=6,
∴由勾股定理可知:AE==,
∵∠AMD=∠C,∠EAM=∠ABC=90°,
∴△MAE∽△CBA,
∴=,
∴,
∴CA=5,
∴⊙O的半径为2.5.
【解析】(1)根据切线的性质以及等腰三角形的性质即可求出答案.
(2)连接BC,先求出EM与AE的长度,再证明△MAE∽△CBA,根据相似三角形的性质即可求出答案.
本题考查圆的综合问题,解题的关键是熟练运用切线的性质,相似三角形的性质与判定,勾股定理以及等腰三角形的性质,本题属于中等题型.
23.【答案】解:(1)当0<x≤20时,设y与x的函数关系式为y=ax+b,
,
解得,,
即当0<x≤20时,y与x的函数关系式为y=-2x+80,
当20<x≤30时,设y与x的函数关系式为y=mx+n,
,
解得,,
即当20<x≤30时,y与x的函数关系式为y=4x-40,
由上可得,y与x的函数关系式为y=;
(2)设当月第x天的销售额为w元,
当0<x≤20时,w=(x+4)×(-2x+80)=(x-15)2+500,
∴当x=15时,w取得最大值,此时w=500,
当20<x≤30时,w=(x+12)×(4x-40)=(x-35)2+500,
∴当x=30时,w取得最大值,此时w=480,
由上可得,当x=15时,w取得最大值,此时w=500,
答:当月第15天,该农产品的销售额最大,最大销售额是500元.
【解析】(1)根据函数图象中的数据,可以得到y与x之间的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)根据题意和(1)中的结果,可以得到利润与x之间的函数关系,然后根据二次函数的性质,即可得到当月第几天,该农产品的销售额最大,最大销售额是多少.
本题考查二次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质和数形结合的思想解答.
24.【答案】解:(1)∵抛物线L:y=x2-x-3与x轴正半轴交于点A,与y轴交于点B,
∴点A(4,0),点B(0,-3),
设直线AB解析式为:y=kx-3,
∴0=4k-3,
∴k=,
∴直线AB解析式为:y=x-3,
∵y=x2-x-3=(x-)2-,
∴抛物线顶点坐标为(,-);
(2)∵点A(4,0),点B(0,-3),
∴OA=4,OB=3,
∴AB===5,
设点P(x,x2-x-3)(<x<4),则点D(x,x-3),
∴BD==x,
PD=(x-3)-(x2-x-3)=-x2+2x,
∴PD+BD=-x2+2x+x=-(x-)2+,
∵<x<4,-<0,
∴当x=时,PD+BD有最大值为,
此时,点P(,-);
(3)设平移后的抛物线L'解析式为y=(x-m)2-,
联立方程组可得:,
∴x2-2(m+)x+m2-=0,
设点M(x1,y1),点N(x2,y2),
∵直线AB与抛物线L'交于M,N两点,
∴x1,x2是方程x2-2(m+)x+m2-=0的两根,
∴x1+x2=2(m+),
∵点A是MN的中点,
∴x1+x2=8,
∴2(m+)=8,
∴m=,
∴平移后的抛物线L'解析式为y=(x-)2-=x2-x+.
【解析】(1)先求出点A,点B坐标,利用待定系数法可求解析式,通过配方法可求顶点坐标;
(2)设点P(x,x2-x-3)(<x<4),则点D(x,x-3),由两点距离公式可求PD,BD的长,可得PD+BD=-x2+2x+x=-(x-)2+,由二次函数的性质可求解;
(3)设平移后的抛物线L'解析式为y=(x-m)2-,联立方程组可得x2-2(m+)x+m2-=0,设点M(x1,y1),点N(x2,y2),可得x1+x2=2(m+),由中点坐标公式可得x1+x2=8,可求m的值,即可求解.
本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求解析式,二次函数的性质,平移的性质,根与系数关系,中点坐标公式等知识,利用参数m列出方程组是本题的关键.
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