(实用性答案)2020-2021学年重庆市沙坪坝区南开中学九年级(下)期中数学试卷
展开2020-2021学年重庆市沙坪坝区南开中学九年级(下)期中数学试卷(学生版)
一、选择题(本大题12个小题,每小题4分,共48分)在每个小题的下面,都给出了代号为A、B、C、D的四个答案,其中只有一个是正确的.
1.(4分)8的绝对值是( )
A.8 B.-8 C. D.-
2.(4分)下列新能源汽车的标志,是中心对称图形的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(4分)如图,△ABC与△DEF位似,点O为位似中心,已知BO:OE=2:1,则△ABC与△DEF的面积比是( )
A.9:1 B.4:1 C.3:1 D.2:1
4.(4分)计算(3x2y)2的结果是( )
A.6x2y2 B.9x2y2 C.9x4y2 D.x4y2
5.(4分)下列命题错误的是( )
A.两组对边分别平行的四边形是平行四边形
B.两组对边分别相等的四边形是平行四边形
C.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
D.对角线互相平分的四边形是平行四边形
6.(4分)小妍从家出发步行上学,途中发现忘带了数学书,于是打电话让妈妈马上从家里沿上学的路送来,同时小妍也掉头往家走,遇到妈妈后聊了一会儿,接着继续向学校走去.设小妍从家出发后所用时间为t,小妍与学校的距离为s,下面能反映s与t的函数关系的大致图象是( )
A.
B.
C.
D.
7.(4分)如图,AB是⊙O的切线,A为切点,连接OA,OB,OB与⊙O交于点C,D为⊙O上一点,连接AD,CD.若∠B=28°,则∠D的度数为( )
A.28° B.30° C.31° D.36°
8.(4分)现有甲、乙两种运输车将46吨物资运往A地.甲种运输车载重5吨,乙种运输车载重4吨,每种车都不能超载.已安排甲种车5辆,要一次性完成该物资的运输,则至少安排乙种车( )辆.
A.5 B.6 C.7 D.8
9.(4分)把黑色梅花按如图所示的规律拼图案,其中第①个图案有4朵梅花,第②个图案有8朵梅花,第③个图案有13朵梅花,…,按此规律排列下去,第⑥个图案中黑色梅花的朵数是( )
A.25 B.26 C.34 D.35
10.(4分)如图,为测量观光塔AB的高度,冬冬在坡度i=1:2.4的斜坡CD的D点测得塔顶A的仰角为52°,斜坡CD长为26米,C到塔底B的水平距离为9米.图中点A,B,C,D在同一平面内,则观光塔AB的高度约为( )米.
(结果精确到0.1米,参考数据:sin52°≈0.79,cos52°≈0.62,tan52°≈1.28)
A.10.5米 B.16.1米 C.20.7米 D.32.2米
11.(4分)若m使关于x的分式方程1-的解为非负数,且使关于y的不等式组有且只有三个整数解,则所有满足条件的整数m的和为( )
A.3 B.2 C.1 D.-3
12.(4分)如图,△ABC中,点B,C分别在y轴,x轴上,点D是AB的中点,点E,F是AC的四等分点,连接DF,DF∥x轴,反比例函数y=的图象恰好经过点D,E,若△ADF的面积为4,则k的值为( )
A.9 B.12 C.15 D.18
二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)请将每小题的答案直接填在容题卡中对应的横线上.
13.(4分)计算:=________.
14.(4分)根据国家统计局的数据,2021年的第一季度,我国的国内生产总值接近250000亿元,增幅达到了18.3%.数据250000用科学记数法表示为_________.
15.(4分)现将背面完全相同,正面分别标有数字-1,0,3,4的4张卡片洗匀后背面朝上,从中任取一张.将该卡片上的数字记为a后放回,再次洗匀后从中任取一张,将数字记为b,则使得ab<0的概率为_________.
16.(4分)如图,矩形ABCD中,O是对角线BD的中点,连接CO,以B为圆心,BO为半径画弧,弧线刚好过点A,以O为圆心,OC为半径画弧CD,若BD=2,则图中阴影部分的面积为________.(结果保留π)
17.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,DE为△ABC的中位线,G为BC边上一点,将△BGD沿着DG翻折得到△FGD,DF⊥DE,连接EF,若AB=8,EF=,则BG的长度为________.
18.(4分)母亲节来临之际,某花店购进大量的康乃馨、百合、玫瑰,打算采用三种不同方式搭配成花束,分别是“心之眷恋”、“佳人如兰”、“守候”,三种花束的数量之比为2:3:5,每束花束的总成本为组成花束的康乃馨、百合、玫瑰成本之和(包装成本忽略不计).“心之眷恋”花束包含康乃馨6支、百合1支、玫瑰3支,“佳人如兰”花束包含康乃馨2支、百合2支、玫瑰6支.每束“心之眷恋”的成本是每支康乃馨成本的15倍,销售的利润率是60%;每束“佳人如兰”的售价是成本的倍:每束“守候”在成本的基础上提价70%标价后打9折出售,获利为每支康乃馨成本的5.3倍.为了促进这三种花束的销售,商家在每束花束中分别赠送一支康乃馨作为礼物,销售结束时,这些花束全部卖完,则商家获得的总利润率为______.
三、解答题(本大题共7小题,每小题10分,共70分)解答时每小题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),并将解答过程写在答题卡中对应的位置上。
19.(10分)计算:
(1)a(a+2b)+(a-b)2;
(2)
20.(10分)小南为了了解本校九年级学生的体育训练情况,从本校九年级甲、乙两班各随机抽取20名学生的本月体测成绩(满分均为50分,将体测成绩记为x)进行整理、描述和分析,下面给出了部分信息.
甲班20名学生的体测成绩在45<x<50分数段的数据为:49、48、49、49、48、49、47、49
乙班20名学生的体测成绩为:
40、45、44、48、50、49、50、49、47、45、48、46、49、47、49、49、48、50、49、50
甲、乙两班抽取的学生体测成绩统计表:
甲班
乙班
平均分
47.6
47.6
众数
50
b
中位数
a
48.5
方差
18.24
6.14
49分及以上人数所占百分比
70%
50%
根据以上信息,解答下列问题:
(1)a=_____,b=_______,请补全条形统计图;
(2)根据上述数据,你认为甲、乙两班中哪个班级的学生体测成绩更好?请说明理由(写出一条即可);
(3)该校九年级有1600名学生参加本月的体测,估计这次体测成绩为满分的学生人数是多少?
21.(10分)如图.菱形ABCD的对角线AC,BD交于点O.尺规作图:过点A作直线BC的垂线(不写作法和证明,保留作图痕迹).该垂线与BC交于点E,F为AD边上一点,DF=AE,连接OF,若OD=2AO,请猜想CE与OF的数量关系,并证明你的猜想.
22.(10分)樱桃果实味甘性温,营养丰富,含铁量高,有调中补气、祛风湿、促进血红蛋白再生等功能.宋代女诗人朱淑真以“樱桃”为题吟道:“为花结实自殊常,摘下盘中颗颗香.味重不容轻众口,独于寝庙荐先尝”.本月正是日啖樱桃的好时节,小玉访友途中先后购买了攀枝花甜樱桃(简称“P樱桃”)4斤和壁山小樱桃(简称“B樱桃”)2斤,共支付125元.
(1)已知P樱桃单价是B樱桃单价的2倍,则P樱桃单价是多少?
(2)小玉发现后购买的樱桃价虽廉,但物不够美,决定到甲、乙两个采摘园自行采摘.回家后发现,甲采摘园樱桃单价比P樱桃单价少a%,乙采摘园樱桃单价比B樱桃高a%,且在甲采摘园采摘的数量比途中购买的P樱桃数量少斤,在乙采摘园采摘的数量与途中购买的B樱桃数量一样多,总价比途中购买时的支付费用125元少a%,则a的值为多少?
23.(10分)在初中阶段的函数学习中,我们经历了“确定函数解析式--利用函数图象研究其性质--运用函数图象解决问题”的学习过程,以下是我们研究函数y=||-4性质及其应用的部分过程,请按要求完成下列各小题.
(1)该函数的自变量取值范围是______;下表中p=_____,q=_______,在所给的平面直角坐标系中补全该函数图象;
(2)根据函数图象写出该函数的一条性质:______________________.
(3)已知函数y=-x-1的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出不等式||-4<-x-1的解集(保留1位小数,误差不超过0.2).
24.(10分)若一个四位数m=,其中a,b为一位正整数,则称这样的四位数为“镜箴数”,将这个“镜箴数”的个位与十位上的数字交换位置,同时将百位与千位上的数字交换位置,得到一个新的“镜箴数”m'=,称交换前后的这两个“镜箴数”为一组“相关镜箴数”.规定G(m)=,例如:m=1221,m'=2112,G(1221)==33.
(1)G(5335)=_____;G(2992)=______;
(2)若m是镜箴数,且它的百位数字大于千位数字,G(m)能被8整除,求所有满足条件的m的值.
25.(10分)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+3与y轴交于点C,与x轴交于点A,B,连接BC.点A的坐标为(,0).tan∠OBC=.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为线段BC下方的抛物线上一动点,过点P作PD∥y轴交BC于点D,过点D作DE⊥y轴,垂足为点E,求PD+DE的最大值及此时点P的坐标;
(3)将抛物线y=ax2+bx+3沿射线CA方向平移3个单位长度,得到抛物线y',M为y'对称轴上一动点,在平面直角坐标系内是否存在一点N,使得以B、M、N、C四个点为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出N点的坐标,若不存在,在请说明理由.
四、解答题(本大题1个小题,共8分)解答时必须给出必要的演算过程或推理步嘹,画出必要的图形(包括辅助线),并将解答过程写在答题卡中对应的位置上.
26.(8分)如图,Rt△ABC中,AB=BC=2,将△ABC绕点C顺时针旋转,旋转角为α,A、B的对应点分别为D、E.连接BE并延长,与AD交于点F.
(1)如图1,若α=60°,连接AE,求AE长度;
(2)如图2,求证:BF=DF+CF;
(3)如图3,在射线AB上分别取点H、G(H、G不重合),使得BG=BH=1,在△ABC旋转过程中,当FG-FH的值最大时,直接写出△AFG的面积.
2020-2021学年重庆市沙坪坝区南开中学九年级(下)期中数学试卷(教师版)
一、选择题(本大题12个小题,每小题4分,共48分)在每个小题的下面,都给出了代号为A、B、C、D的四个答案,其中只有一个是正确的.
1.(4分)8的绝对值是( )
A.8 B.-8 C. D.-
【答案】A
2.(4分)下列新能源汽车的标志,是中心对称图形的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
3.(4分)如图,△ABC与△DEF位似,点O为位似中心,已知BO:OE=2:1,则△ABC与△DEF的面积比是( )
A.9:1 B.4:1 C.3:1 D.2:1
【答案】B
4.(4分)计算(3x2y)2的结果是( )
A.6x2y2 B.9x2y2 C.9x4y2 D.x4y2
【答案】C
5.(4分)下列命题错误的是( )
A.两组对边分别平行的四边形是平行四边形
B.两组对边分别相等的四边形是平行四边形
C.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
D.对角线互相平分的四边形是平行四边形
【答案】C
6.(4分)小妍从家出发步行上学,途中发现忘带了数学书,于是打电话让妈妈马上从家里沿上学的路送来,同时小妍也掉头往家走,遇到妈妈后聊了一会儿,接着继续向学校走去.设小妍从家出发后所用时间为t,小妍与学校的距离为s,下面能反映s与t的函数关系的大致图象是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
7.(4分)如图,AB是⊙O的切线,A为切点,连接OA,OB,OB与⊙O交于点C,D为⊙O上一点,连接AD,CD.若∠B=28°,则∠D的度数为( )
A.28° B.30° C.31° D.36°
【答案】C
8.(4分)现有甲、乙两种运输车将46吨物资运往A地.甲种运输车载重5吨,乙种运输车载重4吨,每种车都不能超载.已安排甲种车5辆,要一次性完成该物资的运输,则至少安排乙种车( )辆.
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】B
9.(4分)把黑色梅花按如图所示的规律拼图案,其中第①个图案有4朵梅花,第②个图案有8朵梅花,第③个图案有13朵梅花,…,按此规律排列下去,第⑥个图案中黑色梅花的朵数是( )
A.25 B.26 C.34 D.35
【答案】C
10.(4分)如图,为测量观光塔AB的高度,冬冬在坡度i=1:2.4的斜坡CD的D点测得塔顶A的仰角为52°,斜坡CD长为26米,C到塔底B的水平距离为9米.图中点A,B,C,D在同一平面内,则观光塔AB的高度约为( )米.
(结果精确到0.1米,参考数据:sin52°≈0.79,cos52°≈0.62,tan52°≈1.28)
A.10.5米 B.16.1米 C.20.7米 D.32.2米
【答案】D
11.(4分)若m使关于x的分式方程1-的解为非负数,且使关于y的不等式组有且只有三个整数解,则所有满足条件的整数m的和为( )
A.3 B.2 C.1 D.-3
【答案】C
12.(4分)如图,△ABC中,点B,C分别在y轴,x轴上,点D是AB的中点,点E,F是AC的四等分点,连接DF,DF∥x轴,反比例函数y=的图象恰好经过点D,E,若△ADF的面积为4,则k的值为( )
A.9 B.12 C.15 D.18
解:过点B作BM∥DF交AC于点F,过点E作EN∥DF交y轴于点N,
则:BM∥DF∥EN∥OC,
∵BM∥DF,点D是AB的中点,
∴DF是△ABM的中位线,点F是AM的中点,
∵E、F是AC的四等分点,
∴点M是EF的中点,
又∵BM∥DF∥EN∥OC,
∴点A到DF的距离,DF和BM之间的距离,BM和EN之间的距离,EN和OC之间的距离相等,
设点A到DF的距离为a,则:
yD=3a,yE=a,
∵点D,点E在反比例函数y=的图象上,
∴D(,3a),E(,a),
∵S△ADF=•DF•a=4,
∴DF=,
∴xF=xD+DF=+=,
xM=2DF=2×=,
∵点M是FE的中点,
∴xM=,
∴=,
解得:k=18.
故选:D.
二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)请将每小题的答案直接填在容题卡中对应的横线上.
13.(4分)计算:=________.
【答案】4.
14.(4分)根据国家统计局的数据,2021年的第一季度,我国的国内生产总值接近250000亿元,增幅达到了18.3%.数据250000用科学记数法表示为
_________.
【答案】2.5×105.
15.(4分)现将背面完全相同,正面分别标有数字-1,0,3,4的4张卡片洗匀后背面朝上,从中任取一张.将该卡片上的数字记为a后放回,再次洗匀后从中任取一张,将数字记为b,则使得ab<0的概率为_________.
【答案】
16.(4分)如图,矩形ABCD中,O是对角线BD的中点,连接CO,以B为圆心,BO为半径画弧,弧线刚好过点A,以O为圆心,OC为半径画弧CD,若BD=2,则图中阴影部分的面积为________.(结果保留π)
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OC=OB=OD,
∵AB=BO,
∴△ABO和△CDO是等边三角形,
∴∠BAO=60°,∠COD=60°
∵BD=2,
∴OB=OD=1,
∴图中阴影部分的面积为:2S扇形ABO-S△COD=2×-×1×1×=,
【答案】.
17.(4分)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,DE为△ABC的中位线,G为BC边上一点,将△BGD沿着DG翻折得到△FGD,DF⊥DE,连接EF,若AB=8,EF=,则BG的长度为________.
解:设DF与BC交点为H,
∵DE为△ABC的中位线,
∴DE∥BC,DE=BC,
∵DF⊥DE,
∴∠FDE=90°,
由折叠知:DF=BD=AB=4,∠DFG=∠B,
∴DE==5,
∴BC=10,
∴AC==6,
∴sinB=,
∴,
∴DH=,
∴FH=4−=,
∴cos∠GFH==,
∴,
∴FG=2,
∴BG=2,
故答案为:2.
18.(4分)母亲节来临之际,某花店购进大量的康乃馨、百合、玫瑰,打算采用三种不同方式搭配成花束,分别是“心之眷恋”、“佳人如兰”、“守候”,三种花束的数量之比为2:3:5,每束花束的总成本为组成花束的康乃馨、百合、玫瑰成本之和(包装成本忽略不计).“心之眷恋”花束包含康乃馨6支、百合1支、玫瑰3支,“佳人如兰”花束包含康乃馨2支、百合2支、玫瑰6支.每束“心之眷恋”的成本是每支康乃馨成本的15倍,销售的利润率是60%;每束“佳人如兰”的售价是成本的倍:每束“守候”在成本的基础上提价70%标价后打9折出售,获利为每支康乃馨成本的5.3倍.为了促进这三种花束的销售,商家在每束花束中分别赠送一支康乃馨作为礼物,销售结束时,这些花束全部卖完,则商家获得的总利润率为______.
解:∵三种花束的数量比固定后单种花束的数量并不影响总利润率,
∴按题目顺序设三种花束分别为2,3,5束,
设康乃馨、百合、玫瑰的单价分别为x,y,z,
则心之春恋的成本为:6x+y+3z=15x,
∴y+3z=9x,
佳人如兰的成本为:2x+2y+6z=2x+2(y+3z)=20x,
佳人如兰的利润为:(−1)×20x=15x,
由题意得守候得利润为5.3x,
守候得成本为:=10x,
∴总成本为2×15x+3×20x+5×10x+1(2+3+5)x=150x,
∵总利润为:2×9x+3×15x+5×5.3x=89.5x,
∴总利润率为:×100%≈59.67%.
故答案为:59.67%.
三、解答题(本大题共7小题,每小题10分,共70分)解答时每小题必须给出必要的演算过程或推理步骤,画出必要的图形(包括辅助线),并将解答过程写在答题卡中对应的位置上。
19.(10分)计算:
(1)a(a+2b)+(a-b)2;
(2)
【答案】(1)2a2+b2;
(2).
20.(10分)小南为了了解本校九年级学生的体育训练情况,从本校九年级甲、乙两班各随机抽取20名学生的本月体测成绩(满分均为50分,将体测成绩记为x)进行整理、描述和分析,下面给出了部分信息.
甲班20名学生的体测成绩在45<x<50分数段的数据为:49、48、49、49、48、49、47、49
乙班20名学生的体测成绩为:
40、45、44、48、50、49、50、49、47、45、48、46、49、47、49、49、48、50、49、50
甲、乙两班抽取的学生体测成绩统计表:
甲班
乙班
平均分
47.6
47.6
众数
50
b
中位数
a
48.5
方差
18.24
6.14
49分及以上人数所占百分比
70%
50%
根据以上信息,解答下列问题:
(1)a=_____,b=_______,请补全条形统计图;
(2)根据上述数据,你认为甲、乙两班中哪个班级的学生体测成绩更好?请说明理由(写出一条即可);
(3)该校九年级有1600名学生参加本月的体测,估计这次体测成绩为满分的学生人数是多少?
解:(1)由题意得:甲班学生成绩处在中间位置的两个数是45<x<50分数段的最后两个数:49,49.
故中位数a==49.
∵乙班20名学生的体测成绩49出现了6次,最多次.
∴b=49.
故答案为:49,49;
(2)甲班成绩较好,理由:甲班的平均数与乙班一样、但中位数,众数均大于乙班;
(3)20个人中,甲班满分的有:20-1-2-8=9(人),乙班满分4人.
∴估计这次体测成绩为满分的学生人数是:1600×=520(人).
答:估计这次体测成绩为满分的学生人数是520人.
21.(10分)如图.菱形ABCD的对角线AC,BD交于点O.尺规作图:过点A作直线BC的垂线(不写作法和证明,保留作图痕迹).该垂线与BC交于点E,F为AD边上一点,DF=AE,连接OF,若OD=2AO,请猜想CE与OF的数量关系,并证明你的猜想.
解:结论:CE=OF.
理由:图形如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC,AD∥BC,
∵AE⊥BC,OF⊥AD,
∴AE⊥AD,
∴∠AEC=∠DAE=∠AOD=∠DFO=90°,
∴∠EAC+∠DAO=90°,∠FDO+∠DAO=90°,
∴∠CAE=∠ODF,
∵OD=2AO,AC=2AO,
∴AC=OD,
在△AEC和△DFO中,
,
∴△AEC≌△DFO(AAS),
∴CE=OF.
22.(10分)樱桃果实味甘性温,营养丰富,含铁量高,有调中补气、祛风湿、促进血红蛋白再生等功能.宋代女诗人朱淑真以“樱桃”为题吟道:“为花结实自殊常,摘下盘中颗颗香.味重不容轻众口,独于寝庙荐先尝”.本月正是日啖樱桃的好时节,小玉访友途中先后购买了攀枝花甜樱桃(简称“P樱桃”)4斤和壁山小樱桃(简称“B樱桃”)2斤,共支付125元.
(1)已知P樱桃单价是B樱桃单价的2倍,则P樱桃单价是多少?
(2)小玉发现后购买的樱桃价虽廉,但物不够美,决定到甲、乙两个采摘园自行采摘.回家后发现,甲采摘园樱桃单价比P樱桃单价少a%,乙采摘园樱桃单价比B樱桃高a%,且在甲采摘园采摘的数量比途中购买的P樱桃数量少斤,在乙采摘园采摘的数量与途中购买的B樱桃数量一样多,总价比途中购买时的支付费用125元少a%,则a的值为多少?
解:(1)设P樱桃单价是x元,则B樱桃单价是x元,
依题意得:4x+2×x=125,
解得:x=25.
答:P樱桃单价是25元.
(2)依题意得:25(1-a%)×(4-)+(1+a%)×2=125(1-a%),
整理得:0.0125a2-0.25a=0,
解得:a1=20,a2=0(不合题意,舍去).
答:a的值为20.
23.(10分)在初中阶段的函数学习中,我们经历了“确定函数解析式--利用函数图象研究其性质--运用函数图象解决问题”的学习过程,以下是我们研究函数y=||-4性质及其应用的部分过程,请按要求完成下列各小题.
(1)该函数的自变量取值范围是______;下表中p=_____,q=_______,在所给的平面直角坐标系中补全该函数图象;
(2)根据函数图象写出该函数的一条性质:______________________.
(3)已知函数y=-x-1的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出不等式||-4<-x-1的解集(保留1位小数,误差不超过0.2).
解:(1)∵x+1≠0,
∴x≠-1,
∴函数y=||-4的自变量x的取值范围是x≠-1,
把x=-3和-分别代入函数关系式求得p=2,q=0,
画出函数图象如图:
故答案为x≠-1,2,0.
(2)观察图象可知:x<-1时,y随x值的增大而增大;
故答案为:x<-1时,y随x值的增大而增大;
(3)由图象可知,不等式||-4<-x-1的解集为x<-3或-0.4<x<1.
24.(10分)若一个四位数m=,其中a,b为一位正整数,则称这样的四位数为“镜箴数”,将这个“镜箴数”的个位与十位上的数字交换位置,同时将百位与千位上的数字交换位置,得到一个新的“镜箴数”m'=,称交换前后的这两个“镜箴数”为一组“相关镜箴数”.规定G(m)=,例如:m=1221,m'=2112,G(1221)==33.
(1)G(5335)=_____;G(2992)=______;
(2)若m是镜箴数,且它的百位数字大于千位数字,G(m)能被8整除,求所有满足条件的m的值.
解:(1)G(5335)==88;
G(2992)==121.
故答案为:88;121.
(2)∵m是镜箴数,且它的百位数字大于千位数字,
∴设m=,则m′=.x,y均为整数,且1≤x≤9,1≤y≤9,x<y.
∴m=1000x+100y+10y+x,m′=1000y+100x+10x+y.
∴G(m)=
=11(x+y).
∵G(m)能被8整除,
∴11(x+y)能被8整除.
∵x,y均为整数,且1≤x≤9,1≤y≤9,
∴2≤x+y≤18.
∴x+y=8或16.
∵x<y,
∴x=1,y=7或x=2,y=6或x=3,y=5或x=7,y=9.
∴所有满足条件的m的值为:1771,2662,3553,7997.
25.(10分)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx+3与y轴交于点C,与x轴交于点A,B,连接BC.点A的坐标为(,0).tan∠OBC=.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为线段BC下方的抛物线上一动点,过点P作PD∥y轴交BC于点D,过点D作DE⊥y轴,垂足为点E,求PD+DE的最大值及此时点P的坐标;
(3)将抛物线y=ax2+bx+3沿射线CA方向平移3个单位长度,得到抛物线y',M为y'对称轴上一动点,在平面直角坐标系内是否存在一点N,使得以B、M、N、C四个点为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出N点的坐标,若不存在,在请说明理由.
解:(1)由抛物线的表达式知,c=3=OC,则点C(0,3),
则tan∠OBC==,解得OB=4,故点B的坐标为(4,0),
故设抛物线的表达式为y=a(x-x1)(x-x2)=a(x-)(x-4)=ax2-5a+12a,
即12a=3,
解得a=,
故抛物线的表达式为y=x2-x+3;
(2)由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为y=-x+3,
设点P的坐标为(x,x2-x+3),
则点D的坐标为(x,-x+3),
则PD+DE=(-x+3)-(x2-x+3)+x=-x2+x,
∵−<0,
故PD+DE有最大值,
当x=3时,其最大值为,
此时点P的坐标为(3,-);
(3)存在,理由:
∵y=x2-x+3=(x-)2-,
当抛物线y=ax2+bx+3沿射线CA方向平移3个单位长度,相当于向右平移了个单位向下平移了4.5个单位,
故y′=(x-4)2-,
故设点M的坐标为(4,m),
则点M与点B(4,0)横坐标相同,
即MB∥y轴,
①当BC是边时,
当点N在BM的右侧时,则点N、C关于BM对称,
故点N的坐标为(8,3);
当点N在MB的左侧时(即点N在y轴上),
则CN∥BM,即点N在y轴上,
则CN=BC=,
则点N的坐标为(0,3+)或(0,3-);
②当BC是对角线时,
设点N的坐标为(t,s),
则BC的中点即为NM的中点,且CM=CN,
即(0+4)=t+4,3+0=s+m且(s-3)2+(4)2+(m-s)2,
解得t=0,s=-6.5,
故点N的坐标为(0,-6.5),
综上,点N的坐标为(0,3+)或(0,3-)或(8,3)或(0,-6.5).
四、解答题(本大题1个小题,共8分)解答时必须给出必要的演算过程或推理步嘹,画出必要的图形(包括辅助线),并将解答过程写在答题卡中对应的位置上.
26.(8分)如图,Rt△ABC中,AB=BC=2,将△ABC绕点C顺时针旋转,旋转角为α,A、B的对应点分别为D、E.连接BE并延长,与AD交于点F.
(1)如图1,若α=60°,连接AE,求AE长度;
(2)如图2,求证:BF=DF+CF;
(3)如图3,在射线AB上分别取点H、G(H、G不重合),使得BG=BH=1,在△ABC旋转过程中,当FG-FH的值最大时,直接写出△AFG的面积.
】解:(1)如图1,作AG⊥BE于G,
∵α=60°,
∴∠BCE=60°,
∵BC=CE=2,
∴△BCE为等边三角形,
∴∠ABE=30°,
∵AB=2,∠AGB=90°,
∴AG=1,BG=,
∴GE=2-,
在Rt△AGE中,AE2=AG2+GE2,
∴AE=,
(2)证明:如图2,作DM⊥BE延长线于M,CN⊥BE于N,
∵∠ECN+∠CEN=∠DEM+∠CEN,
∴∠ECN=∠DEM,
∵∠CNE=∠EMD,CE=ED,
∴△CEN≌△EDM(AAS)
∴CN=EM,EN=DM,
∵BC=CE,CN⊥BE,
∴BN=EN,
∴DM=BN,
由旋转知:BC=CE,CA=CD,∠BCE=∠ACD,
∴∠FBC=∠FAC,
∴∠AFB=∠ACB=45°,
∴∠DFM=45°,
∴DM=MF,
∴DF=FM,
∴ME=FN,
∴CN=FN,
∴FC=FN,
∴BF=DF+CF,
(3)取AC的中点O,连接OH、OF、OG,在OG上取OQ=,
∵∠AFB+∠CFB=90°,
∴OF=AC=,
∵AH=HB,
∴OH=BC=1,
∴OG=,
∴OF2=OQ×OG,
∵∠FOG=∠QOF,
∴△FOG∽△QOF,
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