2021-2022学年人教版九年级数学上册期末综合复习训练 (含答案)
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这是一份2021-2022学年人教版九年级数学上册期末综合复习训练 (含答案),共42页。试卷主要包含了如图,点A在双曲线y1=,已知抛物线y=ax2+bx+c,下列说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年人教版九年级数学第一学期期末综合复习训练(附答案)
1.如图,点A在双曲线y1=(x>0)上,点B在双曲线y2=(x<0)上,AB∥x轴,点C是x轴上一点,连接AC、BC,若△ABC的面积是6,则k的值( )
A.﹣6 B.﹣8 C.﹣10 D.﹣12
2.已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0),且a+b+c=﹣,a﹣b+c=﹣.判断下列结论:①abc<0;②2a+2b+c>0;③抛物线与x轴正半轴必有一个交点;④当2≤x≤3时,y最小=3a;⑤该抛物线与直线y=x﹣c有两个交点,其中正确结论的个数( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.下列说法正确的是( )
①反比例函数y=中自变量x的取值范围是x≠0;
②点P(﹣3,2)在反比例函数y=﹣的图象上;
③反比例函数y=的图象,在每一个象限内,y随x的增大而增大.
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
4.如图,△ABC的顶点B在反比例函数y=(x>0)的图象上,顶点C在x轴负半轴上,AB∥x轴,AB,BC分别交y轴于点D,E.若==,S△ABC=13,则k= .
5.如图,△AOB中,AO=AB,OB在x轴上C,D分别为AB,OB的中点,连接CD,E为CD上任意一点,连接AE,OE,反比例函数y=(x>0)的图象经过点A.若△AOE的面积为2,则k的值是 .
6.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,点E在边BC上,将△ABE沿直线AE翻折180°,得到△AB′E,点B的对应点是点B′.若AB′⊥BD,BE=2,则BB′的长是 .
7.如图,在正方形ABCD中,AB=2,点E在边BC上,点F在边AD的延长线上,AF=EF,设BE=x,AF=y,当0<x<2时,y关于x的函数解析式为 .
8.如图,将正方形纸片ABCD沿PQ折叠,使点C的对称点E落在边AB上,点D的对称点为点F,EF交AD于点G,连接CG交PQ于点H,连接CE.下列四个结论中:①△PBE∽△QFG;②S△CEG=S△CBE+S四边形CDQH;③EC平分∠BEG;④EG2﹣CH2=GQ•GD,正确的是 (填序号即可).
9.直线y=﹣x+3与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,抛物线y=ax2+2x+c经过点A,B,与x轴的另一个交点为C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点D是第一象限内抛物线上的一个动点,过点D作DE∥y轴交AB于点E,DF⊥AB于点F,FG⊥x轴于点G.当DE=FG时,求点D的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,直线CD与AB相交于点M,点H在抛物线上,过H作HK∥y轴,交直线CD于点K.P是平面内一点,当以点M,H,K,P为顶点的四边形是正方形时,请直接写出点P的坐标.
10.如图,抛物线y=ax2+bx﹣3交x轴于点A(﹣1,0),B(3,0),D是抛物线的顶点,P是抛物线上的动点,点P的横坐标为m(0≤m≤3),AE∥PD交直线l:y=x+2于点E,AP交DE于点F,交y轴于点Q.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设△PDF的面积为S1,△AEF的面积为S2,当S1=S2时,求点P的坐标;
(3)连接BQ,点M在抛物线的对称轴上(位于第一象限内),且∠BMQ=45°,在点P从点B运动到点C的过程中,点M也随之运动,直接写出点M的纵坐标t的取值范围.
11.2022年冬奥会即将在北京召开,某网络经销商购进了一批以冬奥会为主题的文化衫进行销售,文化衫的进价为每件30元,当销售单价定为70元时,每天可售出20件,每销售一件需缴纳网络平台管理费2元,为了扩大销售,增加盈利,决定采取适当的降价措施,经调查发现:销售单价每降低1元,则每天可多售出2件(销售单价不低于进价),若设这款文化衫的销售单价为x(元),每天的销售量为y(件).
(1)求每天的销售量y(件)与销售单价x(元)之间的函数关系式;
(2)当销售单价为多少元时,销售这款文化衫每天所获得的利润最大,最大利润为多少元?
12.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=k1x+b的图象分别与x轴、y轴交于A,B两点,与反比例函数y=的图象在第二象限交于C,D(﹣6,2)两点,DE∥OC交x轴于点E,若=.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式.
(2)求四边形OCDE的面积.
13.某工厂生产并销售A,B两种型号车床共14台,生产并销售1台A型车床可以获利10万元;如果生产并销售不超过4台B型车床,则每台B型车床可以获利17万元,如果超出4台B型车床,则每超出1台,每台B型车床获利将均减少1万元.设生产并销售B型车床x台.
(1)当x>4时,完成以下两个问题:
①请补全下面的表格:
A型
B型
车床数量/台
x
每台车床获利/万元
10
②若生产并销售B型车床比生产并销售A型车床获得的利润多70万元,问:生产并销售B型车床多少台?
(2)当0<x≤14时,设生产并销售A,B两种型号车床获得的总利润为W万元,如何分配生产并销售A,B两种车床的数量,使获得的总利润W最大?并求出最大利润.
14.如图,抛物线y=﹣x2+2x+6与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,直线y=x﹣2与y轴交于点D,与x轴交于点E,与直线BC交于点F.
(1)点F的坐标为 ;
(2)如图1,点P为第一象限抛物线上的一点,PF的延长线交OB于点Q,PM⊥BC于点M,QN⊥BC于点N,若=,求点P的坐标;
(3)如图2,点S为第一象限抛物线上的一点,且点S在射线DE上方,动点G从点E出发,沿射线DE方向以每秒4个单位长度的速度运动,当SE=SG,且tan∠SEG=时,求点G的运动时间t.
15.在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3交x轴于点A(﹣1,0),B(3,0),过点B的直线y=x﹣2交抛物线于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点P是直线BC下方抛物线上的一个动点(P不与点B,C重合),求△PBC面积的最大值;
(3)若点M在抛物线上,将线段OM绕点O旋转90°,得到线段ON,是否存在点M,使点N恰好落在直线BC上?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
16.某超市销售一种商品,每件成本为50元,销售人员经调查发现,销售单价为100元时,每月的销售量为50件,而销售单价每降低2元,则每月可多售出10件,且要求销售单价不得低于成本.
(1)求该商品每月的销售量y(件)与销售单价x(元)之间的函数关系式;(不需要求自变量取值范围)
(2)若使该商品每月的销售利润为4000元,并使顾客获得更多的实惠,销售单价应定为多少元?
(3)超市的销售人员发现:当该商品每月销售量超过某一数量时,会出现所获利润反而减小的情况,为了每月所获利润最大,该商品销售单价应定为多少元?
17.如图,已知点A(﹣8,0),点B(﹣5,﹣4),直线y=2x+m过点B交y轴于点C,交x轴于点D,抛物线y=ax2+x+c经过点A、C、D,连接AB、AC.
(1)求抛物线的表达式;
(2)判断△ABC的形状,并说明理由;
(3)E为直线AC上方的抛物线上一点,且tan∠ECA=,求点E的坐标;
(4)N为线段AC上的动点,动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段BN运动到点N,再以每秒个单位长度的速度沿线段NC运动到点C,又以每秒1个单位长度的速度沿线段CO向点O运动,当点P运动到点O后停止,请直接写出上述运动时间的最小值及此时点N的坐标.
18.已知函数y=,记该函数图象为G.
(1)当m=2时,
①已知M(4,n)在该函数图象上,求n的值;
②当0≤x≤2时,求函数G的最大值.
(2)当m>0时,作直线x=m与x轴交于点P,与函数G交于点Q,若∠POQ=45°时,求m的值;
(3)当m≤3时,设图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,过点B作BC⊥BA交直线x=m于点C,设点A的横坐标为a,C点的纵坐标为c,若a=﹣3c,求m的值.
19.已知AB=BD,AE=EF,∠ABD=∠AEF.
(1)找出与∠DBF相等的角并证明;
(2)求证:∠BFD=∠AFB;
(3)AF=kDF,∠EDF+∠MDF=180°,求.
20.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=3x2+bx+c过点A(0,﹣2),B(2,0),点C为第二象限抛物线上一点,连接AB,AC,BC,其中AC与x轴交于点E,且tan∠OBC=2.
(1)求点C坐标;
(2)点P(m,0)为线段BE上一动点(P不与B,E重合),过点P作平行于y轴的直线l与△ABC的边分别交于M,N两点,将△BMN沿直线MN翻折得到△B′MN,设四边形B′NBM的面积为S,在点P移动过程中,求S与m的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,若S=3S△ACB′,请直接写出所有满足条件的m值.
21.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A和点C(﹣1,0),与y轴交于点B(0,3),连接AB,BC,点P是抛物线第一象限上的一动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交AB于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,作PF⊥PD于点P,使PF=OA,以PE,PF为邻边作矩形PEGF.当矩形PEGF的面积是△BOC面积的3倍时,求点P的坐标;
(3)如图2,当点P运动到抛物线的顶点时,点Q在直线PD上,若以点Q、A、B为顶点的三角形是锐角三角形,请直接写出点Q纵坐标n的取值范围.
22.在▱ABCD中,∠BAD=α,DE平分∠ADC,交对角线AC于点G,交射线AB于点E,将线段EB绕点E顺时针旋转α得线段EP.
(1)如图1,当α=120°时,连接AP,请直接写出线段AP和线段AC的数量关系;
(2)如图2,当α=90°时,过点B作BF⊥EP于点F,连接AF,请写出线段AF,AB,AD之间的数量关系,并说明理由;
(3)当α=120°时,连接AP,若BE=AB,请直接写出△APE与△CDG面积的比值.
参考答案
1.解:如图,连接OA,OB,AB与y轴交于点M,
∵AB∥x轴,点A双在曲线y1=(x>0)上,点B在双曲线y2=(x<0)上,
∴S△AOM=×|2|=1,S△BOM=×|k|=﹣k,
∵S△ABC=S△AOB=6,
∴1﹣k=6,
∴k=﹣10.
故选:C.
2.解:∵a+b+c=﹣,a﹣b+c=﹣,
∴两式相减得b=,两式相加得c=﹣1﹣a,
∴c<0,
∵a>0,b>0,c<0,
∴abc<0,故①正确;
∴2a+2b+c=2a+2×﹣1﹣a=a>0,故②正确;
∵当x=1时,则y=a+b+c=﹣,当x=﹣1时,则有y=a﹣b+c=﹣,
∴当y=0时,则方程ax2+bx+c=0的两个根一个小于﹣1,一个根大于1,
∴抛物线与x轴正半轴必有一个交点,故③正确;
由题意知抛物线的对称轴为直线x==,
∴当2≤x≤3时,y随x的增大而增大,
∴当x=2时,有最小值,即为y=4a+2b+c=4a+1﹣1﹣a=3a,故④正确;
联立抛物线y=ax2+bx+c及直线y=x﹣c可得:x﹣c=ax2+bx+c,整理得:,
∴Δ=,
∴该抛物线与直线y=x﹣c有两个交点,故⑤正确;
∴正确的个数有5个;
故选:D.
3.解:①反比例函数y=中自变量x的取值范围是x≠0,故说法正确;
②因为﹣3×2=﹣6,故说法正确;
③因为k=3>0,反比例函数y=的图象,在每一个象限内,y随x的增大而减小,故说法错误;
故选:A.
4.解:如图,过点B作BF⊥x轴于点F.
∵AB∥x轴,
∴△DBE∽△OCE,
∴=,
∵==,
∴====,
设CO=3a,DE=3b,则AD=2a,OE=2b,
∴,OD=5b,
∴BD=,
∴AB=AD+DB=,
∵S△ABC===13,
∴ab=,
∵S矩形ODBF=BD•OD===18,
又∵反比例函数图象在第一象限,
∴k=18,
故答案为18.
5.解:如图:连接AD,
△AOB中,AO=AB,OB在x轴上,C、D分别为AB,OB的中点,
∴AD⊥OB,AO∥CD,
∴S△AOE=S△AOD=2,
∴k=4.
故答案为:4.
6.解:∵菱形ABCD,
∴AB=AD,AD∥BC,
∵∠BAD=60°,
∴∠ABC=120°,
∵AB′⊥BD,
∴∠BAB'=,
∵将△ABE沿直线AE翻折180°,得到△AB′E,
∴BE=B'E,AB=AB',
∴∠ABB'=,
∴∠EBB'=∠ABE﹣∠ABB'=120°﹣75°=45°,
∴∠EB'B=∠EBB'=45°,
∴∠BEB'=90°,
在Rt△BEB'中,由勾股定理得:
BB'=,
故答案为:2.
7.解:过点F作FM⊥AE,垂足为M,
∵AF=EF,
∴AM=ME,
在Rt△ABE中,
AE==,
∴AM=,
∵∠B=∠AMF=90°,∠FAM=∠AEB,
∴△ABE∽△FMA,
∴=,
即=,
∴xy=,
即y=(0<x<2),
故答案为:y=(0<x<2).
8.解:①∵四边形ABCD是正方形,
∴∠A=∠B=∠BCD=∠D=90°.
由折叠可知:∠GEP=∠BCD=90°,∠F=∠D=90°.
∴∠BEP+∠AEG=90°,
∵∠A=90°,
∴∠AEG+∠AGE=90°,
∴∠BEP=∠AGE.
∵∠FGQ=∠AGE,
∴∠BEP=∠FGQ.
∵∠B=∠F=90°,
∴△PBE∽△QFG.
故①正确;
②过点C作CM⊥EG于M,
由折叠可得:∠GEC=∠DCE,
∵AB∥CD,
∴∠BEC=∠DCE,
∴∠BEC=∠GEC,
在△BEC和△MEC中,
,
∴△BEC≌△MEC(AAS).
∴CB=CM,S△BEC=S△MEC.
∵CG=CG,
∴Rt△CMG≌Rt△CDG(HL),
∴S△CMG=S△CDG,
∴S△CEG=S△BEC+S△CDG>S△BEC+S四边形CDQH,
∴②不正确;
③由折叠可得:∠GEC=∠DCE,
∵AB∥CD,
∴∠BEC=∠DCE,
∴∠BEC=∠GEC,
即EC平分∠BEG.
∴③正确;
④连接DH,MH,HE,如图,
∵△BEC≌△MEC,△CMG≌△CDG,
∴∠BCE=∠MCE,∠MCG=∠DCG,
∴∠ECG=∠ECM+∠GCM=∠BCD=45°,
∵EC⊥HP,
∴∠CHP=45°.
∴∠GHQ=∠CHP=45°.
由折叠可得:∠EHP=∠CHP=45°,
∴EH⊥CG.
∴EG2﹣EH2=GH2.
由折叠可知:EH=CH.
∴EG2﹣CH2=GH2.
∵CM⊥EG,EH⊥CG,
∴∠EMC=∠EHC=90°,
∴E,M,H,C四点共圆,
∴∠HMC=∠HEC=45°.
在△CMH和△CDH中,
,
∴△CMH≌△CDH(SAS).
∴∠CDH=∠CMH=45°,
∵∠CDA=90°,
∴∠GDH=45°,
∵∠GHQ=∠CHP=45°,
∴∠GHQ=∠GDH=45°.
∵∠HGQ=∠DGH,
∴△GHQ∽△GDH,
∴.
∴GH2=GQ•GD.
∴GE2﹣CH2=GQ•GD.
∴④正确;
综上可得,正确的结论有:①③④.
故答案为:①③④.
9.解:(1)令x=0,则y=3,
∴B(0,3),
令y=0,则x=3,
∴A(3,0),
∵抛物线y=ax2+2x+c经过点A,B,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)设D(m,﹣m2+2m+3),
∵DE∥y轴交AB于点E,
∴E(m,﹣m+3),
∵OA=OB,
∴∠OAB=45°,
∴AG=FG,
∵DE=FG,
∴DE=AG,
连接GE,延长DE交x轴于点T,
∴四边形FGED是平行四边形,
∵DF⊥AB,
∴EG⊥AB,
∴△AEG为等腰直角三角形,
∴AT=ET=GT=3﹣m,
∴AG=FG=6﹣2m,
∴OG=3﹣(6﹣2m)=2m﹣3,
∴F点横坐标为2m﹣3,
∴FG=﹣2m+6,
∴DT=﹣2m+6+3﹣m=﹣3m+9,
∴﹣m2+2m+3=﹣3m+9,
解得m=2或m=3(舍),
∴D(2,3);
(3)令y=0,则﹣x2+2x+3=0,
解得x=3或x=﹣1,
∴C(﹣1,0),
设CD的解析式为y=kx+b,将C(﹣1,0)、D(2,3)代入,
∴,
∴,
∴y=x+1,
∴∠ACM=45°,
∴CM⊥AM,
联立x+1=﹣x+3,
解得x=1,
∴M(1,2),
∵以点M,H,K,P为顶点的四边形是正方形,
①如图2,图3,当MH⊥MK时,H点在AB上,K点在CD上,
∵H点在抛物线上,
∴H(3,0)或H(0,3),
当H(3,0)时,MH=2,
∴KH=4,∴K(3,4)
∴HK的中点为(3,2),则MP的中点也为(3,2),
∴P(5,2);
当H(0,3)时,MH=,
∴KH=2,
∴K(0,1),
∴HK的中点为(0,2),则MP的中点也为(0,2),
∴P(﹣1,2),
此时HK与y轴重合,
∴P(﹣1,2)不符合题意;
②如图4,图5,当MH⊥HK时,此时MH⊥y轴,
∴H(1+,2)或H(1﹣,2),
当H(1+,2)时,MH=,
∴P(1,2+);
当H(1﹣,2)时,MH=,
∴P(1,2﹣);
综上所述:当以点M,H,K,P为顶点的四边形是正方形时,P点坐标为(5,2)或(1,2+)或(1,2﹣).
10.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣3交x轴于点A(﹣1,0),B(3,0),
∴将A、B坐标分别代入抛物线解析式得:,
解得:,
∴抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3;
(2)如图,∵D是抛物线的顶点,抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴D(1,﹣4),
∵AE∥PD交直线l:y=x+2于点E,P是抛物线上的动点,点P的横坐标为m(0≤m≤3),
∴△AEF∽△PDF,设E(e,e+2),P(m,m2﹣2m﹣3),
又∵△PDF的面积为S1,△AEF的面积为S2,S1=S2,
∴△AEF≌△PDF,
∴AF=PF,EF=DF,即点F分别是AP、ED的中点,
又∵A(﹣1,0),P(m,m2﹣2m﹣3),E(e,e+2),D(1,﹣4),
∴由中点坐标公式得:,
解得:m1=0,m2=,
∴点P的坐标为(,﹣)或(0,﹣3);
(3)①当点P与点B重合时,点Q与点O重合,此时t的值最大,如图2,
以OB为斜边在第一象限内作等腰直角△O′OB,
则O′(,),OO′=O′B=,
以O′为圆心,OO′为半径作⊙O′,交抛物线对称轴于点M(1,t),
过点O′作O′H⊥y轴于点H,则∠O′HM=90°,
∵O′H=﹣1=,O′M=OO′=,
∴MH===,
∴t=+=,
②当点P与点C重合时,点Q与点C重合,此时t的值最小,如图3,
连接BC,以O为圆心,OB为半径作⊙O交抛物线对称轴于点M,
∵OB=OC=3,
∴⊙O经过点C,
连接OM,设抛物线对称轴交x轴于点E,
则OM=OB=3,OE=1,
∵∠MEO=90°,
∴ME===2,
∴t=2,
综上所述,2≤t≤.
11.解:(1)由题意可得:y=20+2(70﹣x),
整理,得:y=﹣2x+160,
∴每天的销售量y(件)与销售单价x(元)之间的函数关系式为y=﹣2x+160(30≤x<70);
(2)设销售所得利润为w,由题意可得:
w=(x﹣30﹣2)y=(x﹣32)(﹣2x+160)=﹣2x2+224x﹣5120,
整理,得:w=﹣2(x﹣56)2+1152,
∵﹣2<0,
∴当x=56时,w取最大值为1152,
∴当销售单价为56元时,销售这款文化衫每天所获得的利润最大,最大利润为1152元.
12.解:(1)将D(﹣6,2)代入y=中,
k2=﹣6×2=﹣12,
∴反比例函数的解析式为y=﹣;
过点D作DM⊥x轴,过点C作CN⊥x轴,
∵DE∥OC,
∴△ADE∽△ACO,
∴,
∴CN=3DM=6,
将y=6代入y=﹣中,
﹣,
解得:x=﹣2,
∴C点坐标为(﹣2,6),
将C(﹣2,6),D(﹣6,2)代入y=k1x+b中,
可得,
解得:,
∴一次函数的解析式为y=x+8;
(2)解法一:设直线OC的解析式为y=mx,
将C(﹣2,6)代入,得:﹣2m=6,
解得:m=﹣3,
∴直线OC的解析式为y=﹣3x,
由DE∥OC,设直线DE的解析式为y=﹣3x+n,
将D(﹣6,2)代入可得:﹣3×(﹣6)+n=2,
解得:n=﹣16,
∴直线DE的解析式为y=﹣3x﹣16,
当y=0时,﹣3x﹣16=0,
解得:x=﹣,
∴E点坐标为(﹣,0),
∴OE=,
在y=x+8中,当y=0时,x+8=0,
解得:x=﹣8,
∴A点坐标为(﹣8,0),
∴OA=8,
∴AE=8﹣=,
S四边形OCDE=S△AOC﹣S△AED
=
=
=24﹣
=.
解法二:在y=x+8中,当y=0时,x=﹣8,
∴A点坐标为(﹣8,0),
又∵DE∥OC,
∴△ADE∽△ACO,
∴,
∴AE=,
∴S四边形OCDE=S△AOC﹣S△AED
=
=
=24﹣
=.
13.解:(1)①由题意得,生产并销售B型车床x台时,生产并销售A型车床(14﹣x)台,当x>4时,每台B型车床可以获利[17﹣(x﹣4)]=(21﹣x)万元.
故答案应为:14﹣x,21﹣x;
②由题意得方程10(14﹣x)+70=[17﹣(x﹣4)]x,
解得x1=10,x2=21(舍去),
答:生产并销售B型车床10台;
(2)当0<x≤4时,总利润W=10(14﹣x)+17x,
整理得,W=7x+140,
∵7>0,
∴当x=4时总利润W最大为7×4+140=168(万元);
当x>4时,总利润
W=10(14﹣x)+[17﹣(x﹣4)]x,
整理得W=﹣x2+11x+140,
∵﹣1<0,
∴当x=﹣=5.5时总利润W最大,
又由题意x只能取整数,
∴当x=5或x=6时,
∴当x=5时,总利润W最大为﹣52+11×5+140=170(万元)
又∵168<170,
∴当x=5或x=6时,总利润W最大为170万元,
而14﹣5=9,
14﹣6=8,
答:当生产并销售A,B两种车床各为9台、5台或8台、6台时,使获得的总利润W最大;最大利润为170万元.
14.解:(1)在抛物线y=﹣x2+2x+6中,
令y=0,则﹣x2+2x+6=0,
∴x=﹣2或x=6,
∴A(﹣2,0),B(6,0),
令x=0,则y=6,
∴C(0,6),
在直线y=x﹣2,令y=0,则x=2,
∴E(2,0),
令x=0,则y=﹣2,
∴D(0,﹣2),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=﹣x+6,
联立,
解得,
∴F(4,2),
故答案为(4,2);
(2)如图1,过点P作PG⊥x轴于点G,过点F作FH⊥x轴交于点H,
∵PM⊥BC,QN⊥BC,
∴∠PMF=∠QNF,
∴△PMF∽△QNF,
∴=,
∵=,
∴=,
∵FH∥PG,
∴==,
∵FH=2,
∴PG=,
∴P点纵坐标为,
∴﹣x2+2x+6=,
∴x=1或x=3,
∴P(1,)或P(3,);
(3)如图2,过点S作SK⊥EG于点K,SH⊥x轴于点H,交EG于点L,
由题意得,EG=4t,
∵SE=SG,
∴EK=GK=EG=2t,
在Rt△SEK中,tan∠SEG==,
∴SK=t,
∵E(2,0),D(0,﹣2),
∴OE=OD,
∴△ODE是等腰直角三角形,
∴∠OED=45°,
∴∠KEH=∠OED=45°,
∴△EHL为等腰直角三角形,
∴LK=SK=t,SL=SK=2t,
∴EL=EK﹣LK=t,
∴EH=LH=t,
∴OH=OE+EH=t+2,SH=SL+LH=3t,
∴S(t+2,3t),
∴﹣(t+2)2+2(t+2)+6=3t,
∴t=2或t=﹣8(舍),
∴点G的运动时间为2s.
15.解:(1)将点A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3 中,得:
,
解得:,
∴该抛物线表达式为y=x2﹣2x﹣3.
(2)如图1,过点P作PD∥y轴,交x轴于点D,交BC于点E,作CF⊥PD于点F,连接PB,PC,
设点P(m,m2﹣2m﹣3),则点E (m,),
∴PE=PD﹣DE=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+2)=﹣m2+m+1,
联立方程组:,
解得:,,
∵点B坐标为(3,0),
∴点C的坐标为(,﹣),
∴BD+CF=3+,
∴S△PBC=S△PEB+S△PEC
=PE•BD+PE•CF
=PE(BD+CF)
=(﹣m2+m+1)•
=()2+,(其中<m<3),
∵,
∴这个二次函数有最大值.
当m=时,S△PBC的最大值为.
(3)如图2,设M(t,t2﹣2t﹣3),N(n,n﹣2),
作MG⊥y轴于点G,NH⊥x轴于H,
∴∠OGM=∠OHN=90°,
∵线段OM绕点O旋转90°,得到线段ON,
∴OM=ON,∠MON=90°,
∵∠GOH=90°,
∴∠MOG=∠NOH,
在△OGM与△OHN中,
,
∴△OGM≌△OHN(AAS),
∴GM=NH,OG=OH,
∴,
解得:,,
M1(0,﹣3),M2 ,
如图3,设M(t,t2﹣2t﹣3),N(n,n﹣2),
作MG⊥x轴于点G,NH⊥x轴于H,
∴∠OGM=∠OHN=90°,
∵线段OM绕点O旋转90°,得到线段ON,
∴OM=ON,∠MON=90°,
∵∠GOH=90°,
∴∠MOG=∠NOH,
在△OGM与△OHN中,
,
∴△OGM≌△OHN(AAS),
∴GM=NH,OG=OH,
∴,
解得:t1=,t2=,
∴M3,M4(,);
综上所述,点M的坐标为M1(0,﹣3),M2 ,M3,M4(,).
16.解:(1)∵依题意,得:y=50+(100﹣x)××10=﹣5x+550,
∴y与x的函数关系式为y=﹣5x+550;
(2)∵依题意得:y(x﹣50)=4000,
即(﹣5x+550)(x﹣50)=4000,
解得:x1=70,x2=90,
∵70<90,
∴当该商品每月销售利润为4000,为使顾客获得更多实惠,销售单价应定为70元;
(3)设每月总利润为w,依题意得w=y(x﹣50)=(﹣5x+550)(x﹣50)=﹣5x2+800x﹣27500=﹣5(x﹣80)2+4500,
∵﹣5<0,此图象开口向下,
∴当x=80时,w有最大值为4500元,
∴为了每月所获利润最大,该商品销售单价应定为80元.
17.解:(1)∵直线y=2x+m过点B(﹣5,4),交y轴于点C,
∴﹣4=2×(﹣5)+m,
解得:m=6,
∴C(0,6),
将A(﹣8,0)、C(0,6)代入,
得:,
解得:,
∴抛物线的表达式为;
(2)△ABC为直角三角形,且∠BAC=90°,
理由如下:∵点A(﹣8,0),点B(﹣5,﹣4),点C(0,6),
∴AB2=(﹣8+5)2+(0+4)2=25,AC2=(﹣8+0)2+(0﹣6)2=100,BC2=(﹣5+0)2+(﹣4﹣6)2=125,
∴AC2+AB2=BC2,
∴△ABC为直角三角形,且∠BAC=90°;
(3)由(2)知AB=5,AC=10,
∴tan∠BCA==tan∠ECA,
∴∠BCA=∠ECA,
如图1,延长BA至F,使AF=AB,连接CF,则点B、F关于点A对称,
∴F(﹣11,4),
∵∠BAC=∠FAC=90°,AF=AB,AC=AC,
∴△FAC≌△BAC(SAS),
∴∠BCA=∠FCA,
∴点E为直线CF与抛物线的交点,
设直线CF的解析式为y=kx+b,
则,解得:,
∴直线CF的解析式为,
联立方程组,
解得:或(舍去),
故点E坐标为(,);
(4)过N作MN⊥BC于M,过F作FM'⊥BC交AC于N',连接FN,则FN=BN,
∵AB=5,BC=,
∴sin∠BCA=,
∴MN=,又CO=6,
∴点P运动时间t==BN+MN+6=FN+MN+6≥FM'+6,
当F、N、M三点共线时,t最小,
∵AC=10,BC=,
∴sin∠ABC===,
∴FM'=,
∴点P运动时间t的最小值为,
由直线BC的表达式y=2x+6得点D坐标为(﹣3,0),
∵FD=,
∴点D与点M'重合,则点N(即N')为直线FD与直线AC的交点,
由点A(﹣8,0)和C(0,6)得直线AC的表达式为,
由点F(﹣11,4)和D(﹣3,0)得直线FD的表达式为,
联立方程组,解得:,
∴此时N坐标为(﹣6,).
18.解:(1)当m=2时,y=,
①∵M(4,n)在该函数图象上,
∴n=42﹣2×4+2=10;
②当0≤x<2时,y=﹣x2+x+2=﹣(x﹣)2+2,
∵﹣<0,
∴当x=时,y有最大值是2,
当x=2时,y=22﹣2×2+2=2,
∵2<2,
∴当0≤x≤2时,函数G的最大值是2;
(2)分两种情况:
①如图1,当Q在x轴上方时,由题意得:OP=m,
∵∠POQ=45°,∠OPQ=90°,
∴△POQ是等腰直角三角形,
∴OP=PQ,
∴m=﹣+m+m,
解得:m1=0,m2=6,
∵m>0,
∴m=6;
②当Q在x轴下方时,同理得:m=﹣﹣m
解得:m1=0,m2=14,
∵m>0,
∴m=14;
综上,m的值是6或14;
(3)分两种情况:
①如图2,当0≤m≤3时,过点C作CD⊥y轴于D,
当x=0时,y=m,
∴OB=m,
∵CD=m,
∴CD=OB,
∵AB⊥BC,
∴∠ABC=∠ABO+∠CBD=90°,
∵∠CBD+∠BCD=90°,
∴∠ABO=∠BCD,
∵∠AOB=∠CDB=90°,
∴△ABO≌△BCD(ASA),
∴OA=BD,
当x<m时,y=0,即﹣x2+x+m=0,
x2﹣x﹣2m=0,
解得:x1=,x2=,
∴OA=,且﹣≤m≤3,
∵点A的横坐标为a,C点的纵坐标为c,若a=﹣3c,
∴OD=c=﹣a,
∴BD=m﹣OD=m+a,
∵OA=BD,
∴=m+,
解得:m1=0(此时,A,B,C三点重合,舍),m2=;
②当m<0时,如图3,过点C作CD⊥y轴于D,
同理得:OA=BD,
当x≥m时,y=0,则x2﹣mx+m=0,
解得:x1=,x2=(舍),
∴OA==a,
∴=c﹣m=﹣a﹣m,
解得:m1=0,m2=﹣;
综上,m的值是或﹣.
19.解:(1)如图1,∠BAE=∠DBF,
证明:∵∠DBF+∠ABF=∠ABD,∠ABD=∠AEF,
∴∠DBF+∠ABF=∠AEF,
∵∠AEF=∠BAE+∠ABF,
∴∠BAE+∠ABF=∠DBF+∠ABF,
∴∠BAE=∠DBF.
(2)证明:如图2,连接AD交BF于点G,
∵AB=BD,AE=EF,
∴,
∵∠ABD=∠AEF,
∴△ABD∽△AEF,
∴∠BDG=∠AFB,
∵∠BGD=∠AGF,
∴△BGD∽△AGF,
∴,
∴,
∵∠AGB=∠FGD,
∴△AGB∽△FGD,
∴∠BAD=∠BFD,
∵∠BAD=∠BDG=∠AFB,
∴∠BFD=∠AFB.
(3)如图3,作点D关于直线BF的对称点D′,连接MD′、DD′,作EH∥MD′交AC于点H,则BF垂直平分DD′,
∴D′F=DF,D′M=DM,
∵MF=MF,
∴△D′MF≌△DMF,
∴∠EHF=∠MD′F=∠MDF,
∵∠EDF+∠MDF=180°,∠EHA+∠EHF=180°,
∴∠EDF=∠EHA,
∵∠EFD=∠AFB=∠EAH,EF=AE,
∴△EFD≌△EAH(AAS),
∴DF=AH,
∵,D′F=DF,
∴,
∵AF=kDF,
∴,
∴.
20.解:(1)∵抛物线y=3x2+bx+c过点A(0,﹣2),B(2,0),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=3x2﹣5x﹣2,
如图1中,设BC交y轴于D.
∵tan∠OBD=2=,OB=2,
∴OD=4,
∴D(0,4),
设直线BD的解析式为y=kx+b,则有,
解得,
∴直线BD的解析式为y=﹣2x+4,
由,解得(即点B)或,
∴C(﹣1,6).
(2)∵A(0,﹣2),B(2,0),C(﹣1,6),
∴直线AB的解析式为y=x﹣2,直线AC的解析式为y=﹣8x﹣2,
∴E(﹣,0),
当0<m<2时,∵P(m,0),
∴M(m,﹣2m+4),N(m,m﹣2),
∴MN=﹣2m+4﹣m+2=﹣3m+6,
∴S=•BB′•MN=×2(2﹣m)×(﹣3m+6)=3m2﹣12m+12.
当﹣<m≤0时,如图2中,∵P(m,0),
∴M(m,﹣2m+4),N(m,﹣8m﹣2),
∴MN=﹣2m+4+8m+2=6m+6,
∴S=•BB′•MN=×2(2﹣m)×(6m+6)=﹣6m2+6m+12.
综上所述,S=.
(3)∵直线AC交x轴于E(﹣,0),B′(2m﹣2,0),
当﹣6m2+6m+12=3××|2m﹣2+|×8,
解得m=或(都不符合题意舍弃),
当3m2﹣12m+12=3××|2m﹣2+|×8,
解得m=1或11(舍弃)或﹣2+或﹣2﹣(舍弃),
综上所述,满足条件的m的值为1或﹣2+.
21.解:(1)由题意得:,解得,
故抛物线的表达式为y=﹣x2+x+3;
(2)对于y=﹣x2+x+3,令y=﹣x2+x+3=0,解得x=4或﹣1,
故点A的坐标为(4,0),则PF=2,
由点A、B的坐标得,直线AB的表达式为y=﹣x+3,
设点P的坐标为(x,﹣x2+x+3),则点E(x,﹣x+3),
则矩形PEGF的面积=PF•PE=2×(﹣x2+x+3+x﹣3)=3S△BOC=3××BO•CO=×3×1,
解得x=1或3,
故点P的坐标为(1,)或(3,3);
(3)由抛物线的表达式知,其对称轴为x=,故点Q的坐标为(,n),
当∠ABQ为直角时,如图2﹣1,
设BQ交x轴于点H,
由直线AB的表达式知,tan∠BAO=,则tan∠BHO=,
故设直线BQ的表达式为y=x+t,
该直线过点B(0,3),故t=3,
则直线BQ的表达式为y=x+3,
当x=时,y=x+3=5,
即n=5;
②当∠BQA为直角时,
过点Q作直线MN交y轴于点N,交过点A与y轴的平行线于点M,
∵∠BQN+∠MQA=90°,∠MQA+∠MAQ=90°,
∴∠BQN=∠MAQ,
∴tan∠BQN=tan∠MAQ,
即,则,
解得n=;
③当∠BAQ为直角时,
同理可得,n=﹣;
综上,以点Q、A、B为顶点的三角形是锐角三角形,则△ABQ不为直角三角形,
故点Q纵坐标n的取值范围为﹣<n<或<n<5.
22.解:(1)方法一:如图1,连接PB,PC,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,AD=BC,
∵α=120°,即∠BAD=120°,
∴∠B=∠ADC=60°,
∴∠BEP=60°=∠B,
由旋转知:EP=EB,
∴△BPE是等边三角形,
∴BP=EP,∠EBP=∠BPE=60°,
∴∠CBP=∠ABC+∠EBP=120°,
∵∠AEP=180°﹣∠BEP=120°,
∴∠AEP=∠CBP,
∵DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠CDE=30°,
∴∠AED=∠CDE=30°=∠ADE,
∴AD=AE,
∴AE=BC,
∴△APE≌△CPB(SAS),
∴AP=CP,∠APE=∠CPB,
∴∠APE+∠CPE=∠CPB+∠CPE,
即∠APC=∠BPE=60°,
∴△APC是等边三角形,
∴AP=AC;
方法二:如图1,延长PE交CD于点Q,连接AQ,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,
∵α=120°,即∠BAD=120°,
∴∠B=∠ADC=60°,
∴∠BEP=60°=∠B,
∴PE∥BC∥AD,
∴四边形ADQE和四边形BCQE是平行四边形,
∵DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠CDE=30°,
∴∠AED=∠CDE=30°=∠ADE,
∴AD=AE,
∴四边形ADQE是菱形,
∴∠EAQ=∠AEQ=60°,
∴△AEQ是等边三角形,
∴AE=AQ,∠AQE=60°,
∵四边形BCQE是平行四边形,
∴PE=BE=CQ,∠B=∠CQE=60°,
∵∠AEP=120°,∠AQC=∠AQE+∠CQE=120°,
∴∠AEP=∠AQC,
∴△AEP≌△AQC(SAS),
∴AP=AC;
(2)AB2+AD2=2AF2,
理由:如图2,连接CF,
在▱ABCD中,∠BAD=90°,
∴∠ADC=∠ABC=∠BAD=90°,AD=BC,
∵DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠CDE=45°,
∴∠AED=∠ADE=45°,
∴AD=AE,
∴AE=BC,
∵BF⊥EP,
∴∠BFE=90°,
∵∠BEF=α=∠BAD=×90°=45°,
∴∠EBF=∠BEF=45°,
∴BF=EF,
∵∠FBC=∠FBE+∠ABC=45°+90°=135°,
∠AEF=180°﹣∠FEB=135°,
∴∠CBF=∠AEF,
∴△BCF≌△EAF(SAS),
∴CF=AF,∠CFB=∠AFE,
∴∠AFC=∠AFE+∠CFE=∠CFB+∠CFE=∠BFE=90°,
∴∠ACF=∠CAF=45°,
∵sin∠ACF=,
∴AC====AF,
在Rt△ABC中,AB2+BC2=AC2,
∴AB2+AD2=2AF2;
(3)方法一:由(1)知,BC=AD=AE=AB﹣BE,
∵BE=AB,AB=CD,
∴AB=CD=2BE,
设BE=a,则PE=AD=AE=a,AB=CD=2a,
①当点E在AB上时,如图3,过点G作GM⊥AD于点M,作GN⊥CD于点N,
过点C作CK⊥AD于点K,过点A作AH⊥PE的延长线于点H,
当α=120°时,∠B=∠ADC=60°,
∵DE平分∠ADC,GM⊥AD,GN⊥CD,
∴GM=GN,
∵S△ACD=AD•CK=a•2a•sin60°=a2,
====2,
∴S△CDG=2S△ADG,
∴S△CDG=S△ACD=a2,
由(1)知PE∥BC,
∴∠AEH=∠B=60°,
∵∠H=90°,
∴AH=AE•sin60°=a,
∴S△APE=PE•AH=a•a=a2,
∴==.
②如图4,当点E在AB延长线上时,
由①同理可得:S△CDG=S△ACD=××2a××3a=a2,
S△APE=PH•AE=×a×3a=a2,
∴==,
综上所述,△APE与△CDG面积的比值为或.
方法二:如图3,∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AB∥CD,AB=CD,
∴△AEG∽△CDG,
∴=()2,=,
①当点E在AB上时,
∵BE=AB,
∴AE=BE=AB=CD,
∴=()2=,
又∵==,
∴=,即=3,
∴==3,
当α=120°时,∠B=∠ADC=60°,
∵DE平分∠ADC,
∴∠ADE=30°,
∴∠AED=180°﹣∠BAD﹣∠ADE=30°=∠ADE,
∴AE=AD,
∵EP=EB=AE,EP∥AD,
∴EP=AD=AE,∠AEP=∠DAE=120°,
∴△AED≌△EAP(SAS),
∴S△AED=S△EAP,
∴=•=•=3×=;
②如图4,当点E在AB延长线上时,
∵BE=AB,
∴AE=AB=CD,
由①知,AD=AE=CD,
∵EP=BE=AE=AD,EP∥AD,
∴==,
∵==,
∴=,
∴==,
∵=()2=()2=,
∴=••=××=;
综上所述,△APE与△CDG面积的比值为或.
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