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专题07 代数部分测试检验卷-暑假初三升高一数学衔接知识自学讲义(人教A版2019)
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专题07 代数部分测试检验卷
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
①若,则
②,则;
③若,则;
④实数x,y,z满足,则的最大值是20
A.①② B.①③④ C.①②③ D.①②③④
【答案】A
【解析】
【分析】
先利用配方法将等式变形为,再根据偶次方的非负性即可判断①;利用整式的乘法法则求出,由此即可判断②;先将两个已知等式相加可得,令,则,解一元二次方程求出的值,由此即可判断③;先求出,从而可得,再利用完全平方公式求出的值,然后利用偶次方的非负性求出最大值即可判断④.
【详解】
解:,
,
,
,
,说法①正确;
,
,
,说法②正确;
,
,
,
令,则,
解得或,
即或,说法③错误;
,
,
,
,
则的最大值是28,说法④错误;
综上,说法正确的是①②,
故选:A.
【点睛】
本题考查了整式的乘法与完全平方公式、解一元二次方程,熟练掌握整式的运算法则是解题关键.
2.如图,下列图形都是由同样大小的圆按照一定规律所组成的,其中第①个图形中一共有4个圆,第②个图形中一共有8个圆,第③个图形中一共有14个圆,第④个图形中一共有22个圆,…,按此规律排列下去,第⑨个图形中圆的个数是( )
A.100 B.92 C.90 D.81
【答案】B
【解析】
【分析】
根据图形找出规律,得出第n个图形为2+n(n+1),第9个代入计算即可.
【详解】
解:第①个图形中一共有2+1×2=4个圆,
第②个图形中一共有2+2×3=8个圆,
第③个图形中一共有2+3×4=14个圆,
第④个图形中一共有2+4×5=22个圆,…,
按此规律排列下去,
第⑨个图形中圆的个数是2+9×10=92个圆.
故选:B.
【点睛】
本题考查了图形的规律探究,认真观察图形,并得出结论是解决问题的关键.
3.若关于x的不等式组无解,且一次函数的图象不经过第一象限,则符合条件的所有整数a的和是( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】C
【解析】
【分析】
先解不等式组求出的取值范围,再根据一次函数的图象不经过第一象限求出的取值范围,从而可得符合条件的所有整数,然后求和即可得.
【详解】
解:,
解不等式①得:,
解不等式②得:,
此不等式组无解,
,
解得,
一次函数的图象不经过第一象限,
,
解得,
,
则
所以符合条件的所有整数的和是,
故选:C.
【点睛】
本题考查了解一元一次不等式组、一次函数的图象,熟练掌握不等式组的解法和一次函数的图象特征是解题关键.
4.已知,则一定有,“”中应填的符号是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
利用不等式的性质判断即可得出答案.
【详解】
解: ,
不等式两边同时减去1得,,
不等式两边同时乘以得,,
故选: D.
【点睛】
本题考查了不等式的性质,能熟记不等式的性质的内容是解此题的关键,注意:不等式的性质1是:不等式的两边都加( 或减)同一个数或式子,不等号的方向不变,不等式的性质2是:不等式的两边都乘(或除以)同一个正数,不等号的方向不变,不等式的性质3是:不等式的两边都乘(或除以)同一个负数,不等号的方向改变.
5.一次越野跑中,前a秒钟小明跑了1600m,小刚跑了1450m.小明、小刚此后所跑的总路程y(单位:m)与时间t(单位:s)之间的函数关系如图所示,则图中b的值是( )
A.3050 B.2250 C.2050 D.2890
【答案】C
【解析】
【分析】
设小明从1600处到终点的速度为m米/秒,小刚从1450米处到终点的速度为n米/秒,根据函数图象可以得由图象可得:小明跑用(a+100)秒与小刚跑用(a+100)秒,两人跑的距离相等,小明跑了a秒后还需要200秒到达终点,而小刚跑了a秒后还需要100秒到达终点,据此列出相应的二元一次方程组,从而可以解答本题.
【详解】
解:设小明从1600处到终点的速度为m米/秒,小刚从1450米处到终点的速度为n米/秒,根据题意,得
,
解得:,
故这次越野跑的全程为:1600+300×1.5=1600+450=2050(米),
即b=2050米.
故选:C.
【点睛】
本题考查一次函数的应用,二元一次议程组的应用,从函数图象获取到有用信息是解题的关键.
6.点P,Q,R在反比例函数(常数,)图像上的位置如图所示,分别过这三个点作x轴、y轴的平行线,图中所构成的三处阴影部分的面积从左到右依次为,,.若,,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】
【分析】
设,则点P ,Q,R,再根据,求出k值,进而求出.
【详解】
解:设,则点P ,Q,R,
∵,
∴,
解得k=18,
∴.
故选:B.
【点睛】
本题考查反比例函数系数k的几何意义,矩形的性质等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题.
7.某学校对教室采用药熏消毒,已知药物燃烧时,室内每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间x(分钟)成正比例,药物燃烧完后,y与x成反比例(如图),现测得药物10分钟燃毕,此时室内空气中每立方米含药量为8毫克.研究表明,当空气中每立方米的含药量不低于4毫克才有效,那么此次消毒的有效时间是( )
A.11分钟 B.12分钟 C.15分钟 D.20分钟
【答案】C
【解析】
【分析】
先利用待定系数法求出和时,关于的函数关系式,再求出时,的值,然后结合函数图象即可得出答案.
【详解】
解:当时,设,
将点代入得:,解得,
则此时,
当时,设,
将点代入得:,
则此时,
综上,,
当时,,解得,
当时,,解得,
则当时,,
所以此次消毒的有效时间是(分钟),
故选:C.
【点睛】
本题考查了反比例函数与正比例函数的综合,熟练掌握待定系数法是解题关键.
8.央视“朗读者”节目感动无数观众,某中学开展了“我爱朗读”读书话动,为了解5月份全校学生读书情况,随机调查了八年级50名学生读书的册数,统计数据如下表所示:关于这组数据,下列说法错误的是( )
册数
0
1
2
3
4
人数
3
13
16
17
1
A.中位数是2 B.众数是3 C.平均数是2 D.方差是2.
【答案】D
【解析】
【分析】
先根据表格中的数据得出50名学生读书的总册数,然后除以50即可求出平均数;在这组样本数据中,3出现的次数最多,即可求出众数;将这组样本数据按从小到大的顺序排列后,处于中间的两个数都是2,从而求出中位数;根据方差公式即可求得这组数据的方差,即可得出答案.
【详解】
解:A.∵将这组样本数据按从小到大的顺序排列,其中处于中间的两个数都是2,
∴这组数据的中位数为2,
故A正确,不符合题意;
B.∵这组样本数据中,3出现了17次,出现的次数最多,
∴这组数据的众数是3;
故B正确,不符合题意;
C.观察表格,可知这组样本数据的平均数为:,
故C正确,不符合题意;
D.方差为:
,
故D错误,符合题意,
故选:D.
【点睛】
本题考查了加权平均数、众数、方差以及中位数的求法,解题的关键是牢记概念及公式.
9.已知第一组数据:1、3、5、7的方差为;第二组数据:2022、2024、2026、2028的方差为,则,的大小关系是( )
A.> B.< C.= D.不好比较
【答案】C
【解析】
【分析】
先计算出两组数据的平均数,再根据方差的定义计算出方差,从而得出答案.
【详解】
解:∵,,
∴,
,
∴.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查方差.解题的关键是掌握方差的定义:一组数据中各数据与它们的平均数的差的平方的平均数,叫做这组数据的方差.
10.如图,每一幅图中均含有若干个正方形,第1幅图中有1个正方形;第2幅图中有5个正方形……按这样的规律下去,第9幅图中正方形正的个数为( )
A.180 B.204 C.285 D.385
【答案】C
【解析】
【分析】
从特殊情况开始,先算出前几幅图中正方形的个数,找出其中的规律,归纳得出一般情况,第n幅图中正方形个数的规律,于是可算出当n=9时的正方形的个数.
【详解】
第1幅图中有1个正方形;
第2幅图中有1+4=12+22=5个正方形;
第3幅图中有1+4+9=11+22+32=14个正方形;
第4幅图中有1+4+9+16=12+22+32+42=30个正方形;
…
第n幅图中有12+22+32+42+…+n2个正方形.
于是,当n=9时,正方形的个数为:12+22+32+42+52+62+72+82+92=30+25+36+49+64+81=285(个)
故选:C
【点睛】
本题考查了图形的变化规律,利用图形间的联系,得出数字间的运算规律,从而问题解决,体现了由特殊到一般的数学思想.
二、填空题
11.下列四个代数式①,②,③,④,若,则代数式的值最大的是______.(填序号).
【答案】③
【解析】
【分析】
利用作差法比较大小即可.
【详解】
解:∵,
令②-①得:,∴②>①,
令③-②得:,∴③>②,
令③-④得:,∴③>④,
∴代数式的值最大的是③,
故答案为:③
【点睛】
本题考查不等式的性质,利用不等式性质比较代数式的大小,解题的关键是掌握作差法比较大小.
12.已知,,则的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据题中条件,结合完全平方公式,计算出的值即可求出答案.
【详解】
解:由题意知:
∵,
∴.
解得:.
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】
本题考查完全平方公式,熟练掌握完全平方公式是解题的关键.
13.设、分别为一元二次方程的两个实数根,则_____
【答案】-7
【解析】
【分析】
根据一元二次方程根与系数关系与方程解的概念得到,根据所求通过恒等变形求解即可.
【详解】
解:、分别为一元二次方程的两个实数根,
,
由可得,即,
,即,
故答案为:-7.
【点睛】
本题考查代数式求值,涉及到一元二次方程根与系数关系、方程解的概念,根据所求代数式,准确将已知条件恒等变形求值是解决问题的关键.
14.又是一年植树季,跟随春天的脚步,某校派出七、八年级学生代表参加义务植树活动.七年级进行了5天的植树工作,从第二天起每天都比前一天增加5个植树的人,但从第二天起每人每天都比前一天少植5棵树.八年级进行了4天的植树工作,每天植树的人数都相同,前两天植树的效率与七年级第一天相同,后两天植树的效率与七年级第二天相同,已知两个年级派出的总人数不超过180人,且每个人只参加某一天的植树,且同一天植树的人植树效率相同.若八年级派出的总人数与七年级的总人数之比是,两个年级共植树1682棵,则七年级的植树总量为______棵.
【答案】590
【解析】
【分析】
设八年级派出的总人数与七年级的总人数分别为4k,5k,根据题意求出k的取值范围,设七年级第一天每人每天植树x棵,则后面4天每人分别植树(x-5)棵,(x-10)棵,(x-15)棵,(x-20)棵,八年级前两天每人每天植树x棵,后两天每人每天植树(x-5)棵,
表示出七、八年级植树总量,根据两个年级共植树1682棵,求出k、x的关系式,根据x、k都是正整数,求出k、x的值,即可求出结果.
【详解】
解:∵八年级派出的总人数与七年级的总人数之比是4:5,
∴设八年级派出的总人数与七年级的总人数分别为4k,5k,则,
解得:,
令七年级5天中每条天植树的人数分别为(k-10)人,(k-5)人,k人,(k+5)人,(k+10)人,八年级每条植树的人数为k人,
而,解得,
∴,
设七年级第一天每人每天植树x棵,则后面4天每人分别植树(x-5)棵,(x-10)棵,(x-15)棵,(x-20)棵,八年级前两天每人每天植树x棵,后两天每人每天植树(x-5)棵,
∴七年级植树总量为:
(棵)
八年级植树总量为:
,
∵两个年级共植树1682棵,
∴,
整理得:,
∴,
∵x、k都是正整数,且,
∴式中必须是整数,
∵只有当时,是整数,
∴满足条件的x、k只有,
∴七年级的植树总量为:
(棵).
故答案为:590.
【点睛】
本题主要考查了列方程解决实际问题,根据题意设出每天植树的人数和植树的棵树,列出方程,根据x、k都是正整数,且,求出x、k的值,是解题的关键.
15.端午节来临之际,商家推出了两种礼盒进行售卖.A类礼盒中有4个甜味粽,4个肉馅粽;B类礼盒中有2个甜味粽,4个肉馅粽,6个咸鸭蛋,两种礼盒的成本分别为盒中食品的成本之和,包装费用忽略不计.其中,每个咸鸭蛋的成本为每个肉馅粽成本的,每个甜味粽的成本比每个肉馅粽的成本少,且每个甜味粽和每个肉馅粽的成本均为整数.已知A类礼盒的售价为50元,利润率为25%.端午节当天一共卖出了两类礼盒共计128盒,且卖出的B类礼盒至少50盒.后续工作人员在核算总成本的过程中,把每个甜味粽和每个肉馅粽的成本看反了,并用看反的每个肉馅粽的成本的去计算每个成鸭蛋的成本,结果算出来的总成本比实际总成本少了480元,则当日实际卖出的两种礼盒的总成本为______元.
【答案】5360
【解析】
【分析】
根据A类礼盒的售价为50元,利润率为25%.可得A类礼盒的成本为40元,从而得到1个甜味粽,1个肉馅粽的成本总和为10元,然后设每个甜味粽的成本为x元,则每个肉馅粽的成本为(10-x)元,可得每个咸鸭蛋的成本为元,进而得到B类礼盒的成本为元,再设卖出A类礼盒m盒,则卖出B类礼盒(128-m)盒,根据把每个甜味粽和每个肉馅粽的成本看反了,并用看反的每个肉馅粽的成本的去计算每个成鸭蛋的成本,结果算出来的总成本比实际总成本少了480元,列出方程,可得到,再由当日实际卖出的两种礼盒的总成本为,整理后把4mx代入,即可求解.
【详解】
解:∵A类礼盒的售价为50元,利润率为25%.
∴A类礼盒的成本为元,
即4个甜味粽,4个肉馅粽的成本为40元,
∴1个甜味粽,1个肉馅粽的成本总和为10元,
设每个甜味粽的成本为x元,则每个肉馅粽的成本为(10-x)元,
∵每个咸鸭蛋的成本为每个肉馅粽成本的,
∴每个咸鸭蛋的成本为元,
∵B类礼盒中有2个甜味粽,4个肉馅粽,6个咸鸭蛋,
∴B类礼盒的成本为元,
设卖出A类礼盒m盒,则卖出B类礼盒(128-m)盒,
,
整理得:,
当日实际卖出的两种礼盒的总成本为
.
故答案为:5360
【点睛】
本题主要考查了列代数式,一元一次次方程的应用,明确题意,准确得到数量关系,利用整体代入思想解答是解题的关键.
16.如图1,四边形ABCD中,AB∥CD,∠B=90°,AC=AD.动点P从点B出发,沿折线B−A−D−C方向以a单位/秒的速度匀速运动,在整个运动过程中,△BCP的面积S与运动时间t(秒)的函数图象如图2所示,则四边形ABCD的面积是______.
【答案】90
【解析】
【分析】
从图2看,AB=3a,AD=8a-3a=5a=AC,过点A作AH⊥CD于点H,在Rt△ADH中,AD=5a,AB=3a=CH=DH,则AH=4a=BC,当点P在点D处时,S△PCB=S△BCD=×BC×CD=×4a×6a=12a2=60,解得a2=5,则四边形ABCD的面积=(AB+CD)×AH=×(3a+6a)•4a=18a2=90,即可求解.
【详解】
解:从图2看,AB=3a,AD=8a-3a=5a=AC,
过点A作AH⊥CD于点H,则DH=CH=CD,
在Rt△ADH中,AD=5a,AB=3a=CH=DH,
则AH==4a=BC,
当点P在点D处时,S△PCB=S△BCD=×BC×CD=×4a×6a=12a2=60,解得a2=5,
则四边形ABCD的面积=(AB+CD)×AH=×(3a+6a)•4a=18a2=90,
故答案为:90.
【点睛】
本题考查的是动点问题函数的图象问题,涉及到等腰三角形性质和勾股定理的运用等知识,此类问题关键是:弄清楚不同时间段,图象和图形的对应关系,进而求解.
17.已知定点,且动点到点P的距离等于定长r,根据平面内两点间距离公式可得,这就是到定点P的距离等于定长r圆的方程.已知一次函数的的图象交y轴于点A,交x轴于点B,C是线段AB上的一个动点,则当以OC为半径的的面积最小时,的方程为_________________.
【答案】
【解析】
【分析】
由题可得,当时,的面积最小,求出此时的圆心坐标与半径,进而求出的方程.
【详解】
解:当时,的长度最小,的面积最小.
当时,,
,;
当时,,
,.
,
,
.
设点,则,
解得,
.
的方程为:.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了点到直线的最小距离,两点之间的距离公式,勾股定理的应用,一次函数的应用,解决本题的关键是理解圆的方程的定义及求法.
18.抛物线(a,b,c是常数)与y轴的正半轴相交,其顶点坐标为.下列四个结论:①;②;③;④点在抛物线上,则.其中正确结论是________(填写序号).
【答案】①③④
【解析】
【分析】
根据抛物线与y轴的正半轴相交,顶点坐标为,可判定a、b同号,c为正,即可判定①;当x=-1时,a-b+c<0,又-=-1,可得出a-2b+4cc,可判定③;根据抛物线的对称性,当n=0时,m=c;当n≠0,则-n2-2<-2,可得出点A到对称轴x=-1的距离>点C到对称轴x=-1的距离,即可得m>c,从而可判定④.
【详解】
解:∵抛物线(a,b,c是常数)与y轴的正半轴相交,其顶点坐标为.
∴c>0,-=-1,
∴a、b同号,
∴abc>0,
故①正确;
∵抛物线(a,b,c是常数)顶点坐标为,
∴当x=-1时,a-b+c<0,
∴4a-4b+4c<0,
∵-=-1,
∴b=2a,
∴4a-4a-2b+4c<0,
∴-2b+4c<0,
∴a-2b+4c 故②不正确;
∵抛物线(a,b,c是常数)顶点坐标为,
∴
∵-=-1,
∴b=2a,
∴,
∴a>c,
故③正确;
∵抛物线对称轴为直线x=-1,a>c>0,
∴抛物线开口向上,
∴当y=c时,x1=0,x2=-2,
当-n2-2=-2时,即n=0时,m=c,
当n≠0,则-n2-2<-2,
∴点A(-n2-2,m)到直线x=-1的距离>1,
∵点C(0,c)到直线x=-1的距离=1,
∴点A到对称轴x=-1的距离>点C到对称轴x=-1的距离,
∴m>c,
综上,m≥c,
故④正确;
故答案为:①③④.
【点睛】
本题考查抛物线图象与系数的关系,抛物线的性质,抛物线顶点坐标、对称轴,熟练掌握抛物线的图象性质是解题的关键.
19.已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点.
(1)若,则b=______.
(2)若,,抛物线与线段没有交点,则b的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】
(1)把A(-1,0)代入,求解即可;
(2)分三种情况:当对称轴x=-b>1时,即b<-1,当x=-1,y<0,线段MN与抛物线无交点;当对称轴x=-b,-1≤-b≤1时,当x=-1,y<0,当x=1,y<0,线段MN与抛物线无交点;当对称轴x=-b,-b<-1,即b>1时,当x=1,y<0,线段MN与抛物线无交点;分别求解即可.
【详解】
解:(1)把A(-1,0)代入,得
0=-b-2,解得:b=-,
故答案为:-;
(2)抛物线对称轴为:直线x=,
当对称轴x=-b>1时,即b<-1,当x=-1,y<0,线段MN与抛物线无交点,
∴-b-2<0,解得:b>-,
∴- 当对称轴x=-b,-1≤-b≤1时,当x=-1,y<0,当x=1,y<0,线段MN与抛物线无交点,
∴,解得:-1≤b≤1,
当对称轴x=-b,-b<-1,即b>1时,当x=1,y<0,线段MN与抛物线无交点,
∴+b-2<0,解得:b<,
∴1 综上,当- 故答案为:- 【点睛】
本题考查待定系数法求抛物线解析式,抛物线与线段无交点问题,熟练掌握抛物线的图象与性质,利用数形结合求解是解题的关键.
20.已知y关于x的二次函数(m为常数)的顶点坐标为
(1)k关于h的函数解析式为_______.
(2)若抛物线不经过第三象限,且在时,二次函数最小值和最大值和为,则______.
【答案】 ; ##0.5
【解析】
【分析】
(1)把二次函数的解析式化为顶点式,即可求解;
(2)根据题意可得二次函数图象与y轴交于点,从而得到抛物线的对称轴,然后分两种情况:当时,当时,即可求解.
【详解】
解:(1)
,
∴二次函数图象的顶点坐标为,
∵二次函数(m为常数)的顶点坐标为,
∴,
∴k关于h的函数解析式为;
(2)令,则,
∴二次函数图象与y轴交于点,
∵,
∴二次函数图象的顶点坐标为,开口向上,
∵抛物线不经过第三象限,且,
∴抛物线的对称轴,
当时,当时,函数值最大,最大值为,
当时,函数值最小,最小值为,
∵在时,二次函数最小值和最大值和为,
∴,
解得:,
∵,
∴不符合题意,舍去;
当时,当时,函数值最大,最大值为,
当时,函数值最小,最小值为,
∵在时,二次函数最小值和最大值和为,
∴,
解得:(舍去),
综上所述,.
故答案为:;
【点睛】
本题主要考查了二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
21.如图,曲线AB是抛物线的一部分(其中A是抛物线与y轴的交点,B是顶点),曲线BC是双曲线的一部分,曲线AB与BC组成图形W.由点C开始不断重复图形W形成一组“波浪线”.那么______;若点,在该“波浪线”上,则m的值为______,n的最大值为______.
【答案】 5 4 5
【解析】
【分析】
根据确定点B(1,5),代入反比例函数解析式解困确定k值;根据平移规律,确定点在抛物线上,且与的纵坐标相同,根据“波浪线”的最高值为5,确定n的最大值为5.
【详解】
解:∵,
∴点B(1,5),代入,
解得k=5;
根据平移规律,确定点在抛物线上,且与的纵坐标相同,
∴m=,
∵抛物线的最大值为5,
∴n的最大值为5,
故答案为:5;4;5.
【点睛】
本题考查了抛物线与反比例函数的综合,平移规律,熟练掌握抛物线的性质和反比例函数的性质是解题的关键.
22.已知x,y为实数,且满足,记的最大值为M,最小值为m,则M+m=________.
【答案】
【解析】
【分析】
联立已知条件,将u转化为2xy+4,根据非负数的性质确定xy的范围,从而求出u的范围,得到M,m的大小即可得解.
【详解】
解:∵,
∴②-①,得2xy=u-4,
即u=2xy+4,
把①两边加5xy,得(x+2y)2=4+5xy⩾0,
解得:xy⩾−,
把①两边减3xy,得(x-2y)2=4-3xy⩾0,
解得:xy≤
∴,
解得,
,
,
故答案为:.
【点睛】
本题考查了加减消元法,完全平方公式的应用,解一元一次不等式组,正确的计算是解题的关键.
三、解答题
23.计算:
(1);
(2);
(3)(运用乘法公式);
(4).
【答案】(1)2
(2)
(3)1
(4)
【解析】
【分析】
(1)由解答;
(2)先乘方,再乘除,最后计算加减,结合幂的乘除法、乘方法则、合并同类项进行计算;
(3)利用平方差公式解答;
(4)利用完全平方公式、单项式乘以多项式法则解答.
(1)
解:
;
(2)
;
(3)
;
(4)
【点睛】
本题考查整式的乘除法、幂的混合运算等知识,是基础考点,掌握相关知识是解题关键.
24.在平面直角坐标系中,直线l经过点和点.点C的横坐标为,点D为线段的中点.
(1)求直线l的解析式.
(2)如图1,若点P为线段上的一个动点,当的值最小时,求出点P坐标.
(3)在(2)的条件下,点Q在线段上,若是等腰三角形,请直接写出满足条件的点Q的横坐标,并写出其中一个点Q的横坐标的求解过程.
【答案】(1)
(2)
(3)满足条件的点的横坐标为或或1,求解过程见解析
【解析】
【分析】
(1)根据点的坐标,利用待定系数法即可得;
(2)作点关于轴的对称点,从而可得当点共线时,的值最小,再求出点的坐标,利用待定系数法求出直线的解析式,由此即可得;
(3)设点的坐标为,先利用两点之间的距离公式分别求出的值,再分①,②和③三种情况,分别建立方程,解方程即可得.
(1)
解:设直线的解析式为,
将点和点代入得:,解得,
则直线的解析式为.
(2)
解:如图,作点关于轴的对称点,连接,
则,
,
由两点之间线段最短可知,当点共线时,的值最小,
即直线与轴的交点为所求的点,
点为线段的中点,
,
,
对于函数,
当时,,即,
设直线的解析式为,
将点和点代入得:,解得,
则直线的解析式为,
当时,,解得,符合题意,
所以当的值最小时,点坐标为.
(3)
解:设点的坐标为,
则,
,
,
由题意,分以下三种情况:
①当时,是等腰三角形,
则,即,
解得或(不符题意,舍去),
此时点的横坐标为;
②当时,是等腰三角形,
则,即,
解得或(不符题意,舍去),
此时点的横坐标为;
③当时,是等腰三角形,
则,即,
解得,符合题意,
此时点的横坐标为1,
综上,满足条件的点的横坐标为或或1.
【点睛】
本题考查了利用待定系数法求一次函数的解析式、一次函数的几何应用、等腰三角形的定义、一元二次方程的应用,较难的是题(3),正确分三种情况讨论是解题关键.
25.某商场准备购进A,两种型号电脑,每台A型号电脑进价比每台型号电脑多500元,用40000元购进A型号电脑的数量与用30000元购进型号电脑的数量相同,请解答下列问题:
(1)A,型号电脑每台进价各是多少元?
(2)若每台A型号电脑售价为2500元,每台型号电脑售价为1800元,商场决定用不超过35000元同时购进A,两种型号电脑20台,且全部售出,请写出所获的利润(单位:元)与A型号电脑(单位:台)的函数关系式并求此时的最大利润.
【答案】(1)每台A型号电脑进价为2000元,每台型号电脑进价为1500元
(2)与的函数解析式为,此时最大利润为8000元
【解析】
【分析】
(1)设每台A型号电脑进价为元,根据题意列分式方程并求解,即可得到答案;
(2)根据一元一次不等式的性质,得;根据一次函数的递增性计算,即可得到答案.
(1)
设每台A型号电脑进价为元,则型号电脑进价为元
由题意,得,
解得:,
经检验是原方程的解,且符合题意,
∴型号电脑进价(元),
∴每台A型号电脑进价为2000元,每台型号电脑进价为1500元;
(2)
根据题意,得,
∵,
解得:,
∵,
∴随的增大而增大,
∴时,所获利润最大为元.
∴与的函数解析式为,此时最大利润为8000元.
【点睛】
本题考查了一次函数、一元一次不等式、分式方程的知识;解题的关键是熟练掌握一次函数、分式方程的性质,从而完成求解.
26.如图,某中学准备在校园里利用院墙的一段,再砌三面墙,围成一个矩形花园ABCD,已知院墙MN长为25米,篱笆长50米(篱笆全部用完),设篱笆的一面AB的长为x米.
(1)当AB的长为多少米时,矩形花园的面积为300平方米?
(2)若围成的矩形ABCD的面积为S平方米,当x为何值时,S有最大值,最大值是多少?
【答案】(1)AB的长为15米时,矩形花园的面积为300平方米
(2)当x为12.5米时,S有最大值,最大值是312.5平方米
【解析】
【分析】
(1)设篱笆的一面AB的长为x米,则,根据“矩形花园的面积为300平方米”列一元二次方程,求解即可;
(2)根据题意,可得,根据二次函数最值的求法求解即可.
(1)
设篱笆的一面AB的长为x米,则,
由题意得,,
解得,
,
,
,
所以,AB的长为15米时,矩形花园的面积为300平方米;
(2)
由题意得,
时,S取得最大值,此时,S=312.5,
所以,当x为12.5米时,S有最大值,最大值是312.5平方米.
【点睛】
本题考查了一元二次方程的实际应用,二次函数的应用及最值问题,正确理解题意,熟练掌握知识点是解题的关键.
27.已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,.
(1)求的取值范围;
(2)若,求方程的两个根.
【答案】(1)且
(2),
【解析】
【分析】
(1)根据一元二次方程的定义及方程有两个不相等的实数根,得到根的判别式大于0,从而到关于的不等式,求出的范围即可;
(2)利用根与系数的关系可得,根据可得关于的方程,整理后即可解出的值,最后求出方程的根.
(1)
解:∵关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,
∴且,
即且,
解得:且.
(2)
∵关于的一元二次方程有两个不相等的实数根,,
∴,
∵,
∴,
解得:,
经检验:是分式方程的解,
∴当时,方程为:,
解得:,.
【点睛】
本题考查了根的判别式,根与系数的关系,一元二次方程以及分式方程等知识.关键是掌握一元二次方程根的情况与判别式的关系:⑴方程有两个不相等的实数根;⑵方程有两个相等的实数根;⑶方程没有实数根.以及根与系数的关系:,是一元二次方程的两根时,,.
28.如图所示,一次函数的图像与反比例函数的图像相交于两点,,与y轴相交于点C.
(1)求反比例函数和一次函数的函数表达式;
(2)直接写出:不等式的解集是______;
(3)求的面积.
【答案】(1),
(2)或
(3)4
【解析】
【分析】
(1)根据点,利用待定系数法可得反比例函数的解析式,从而可得点的坐标,再利用待定系数法可得一次函数的解析式;
(2)根据点的坐标,结合函数图像即可得;
(3)先根据一次函数的解析式求出点的坐标,再根据的面积等于与的面积之和即可得.
(1)
解:点代入得:,
则反比例函数的解析式为,
将点代入得:,
则,
将点代入得:,解得,
则一次函数的解析式为.
(2)
解:不等式表示一次函数的图像位于反比例函数的图像的上方,
则不等式的解集为或,
故答案为:或.
(3)
解:对于一次函数,
当时,,即,
则,
所以的面积为.
【点睛】
本题考查了反比例函数与一次函数的综合,熟练掌握待定系数法是解题关键.
29.如图,点在反比例函数的图象上,⊥轴于点,的垂直平分线交双曲线与点.
(1)若点的坐标为,则点的坐标为 .
(2)若⊥,点的横坐标为.
①求与之间的关系式;
②连接,,若的面积为6,求的值.
【答案】(1);
(2)①;②.
【解析】
【分析】
(1)由点A坐标可求得反比例函数解析式,根据PD垂直平分AB可得P点纵坐标,进而可求P点横坐标;
(2)①首先证明△PAB,△DAP和△DBP是等腰直角三角形,可得DA=DB=DP=,表示出P点坐标,代入反比例函数解析式,整理即可得出结果;
②过点P作PC⊥x轴于点C,求出S△AOP=S梯形PABC=6,根据梯形的面积公式列式计算即可.
(1)
解:将A代入得:,即,
∵PD垂直平分AB,AB=8,
∴P点纵坐标为4,
∴P点横坐标为,
∴点的坐标为,
故答案为:;
(2)
①由题意得,点A的纵坐标为,即AB=,
∵PD垂直平分AB,
∴PA=PB,
∵⊥,
∴△PAB是等腰直角三角形,
∴∠PAB=∠PBA=45°,
∵PD⊥AB,
∴△DAP和△DBP是等腰直角三角形,
∴DA=DB=DP=,
∴P(),
将P()代入可得:,
整理得:;
②过点P作PC⊥x轴于点C,则四边形PABC是梯形,
∵S△AOB=S△POC=,
∴S△AOE=S四边形PEBC,
∴S△AOP=S梯形PABC=6,
∴,整理得:,
∵,
∴,
解得:或(舍去),
∴.
【点睛】
本题考查了反比例函数的图象和性质,待定系数法的应用,线段垂直平分线的性质,等腰直角三角形的判定和性质,反比例函数系数k的几何意义等,熟练掌握反比例函数图象上点的坐标特点是解题的关键.
30.我们约定[a,b,c]为二次函数的“相关数”.
【特例感知】
“相关数”为[1,4,3]的二次函数的解析式为,
“相关数”为[2,5,3]的二次函数的解析式为;
“相关数”为[3,6,3]的二次函数的解析式为;
(1)下列结论正确的是____________(填序号).
①抛物线,,都经过点;
②抛物线,,与直线都有两个交点;
③抛物线,,有两个交点.
【形成概念】
把满足“相关数”为[n,n+3,3](n为正整数)的抛物线称为“一簇抛物线”,分别记为,,,…,.抛物线与轴的交点为,.
【探究问题】
(2)①“—簇抛物线”,,,…,都经过两个定点,这两个定点的坐标分别为 .
②拋物线的顶点为,是否存在正整数,使是直角三角形?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
③当时,抛物线与轴的左交点,与直线的一个交点为,且点不在轴上.判断和是否相等,并说明理由.
【答案】(1)①②③
(2)①(0,3),(1,0)
②n=1或n=5;理由见解析
③;理由见解析
【解析】
【分析】
(1)①令x=0,得到,,,推出抛物线,,都经过点;②根据直线y=3,可知抛物线与直线y=3有两个交点(0,3)和(4,3);抛物线与直线y=3有两个交点(0,3)和(2.5,3);抛物线与直线y=3有两个交点(0,3)和(2,3);推出抛物线,,与直线都有两个交点;③x=1时,得到,,,得到抛物线,,都经过点(1,0);结合①问结论推出抛物线,,都经过点(1,0)和(0,3)两点;
(2)①写出“一簇抛物线”解析式:,,,…,,;令x=0,,令x=1,,得到“一簇抛物线”都经过(0,3),(1,0)两点;
②配方,得到顶点,设抛物线的对称轴交x轴于点D,得到,,根据对称性得到,,根据,得到,令,解得x=1或,得到,,推出,,得到,推出,求得n=1或n=5;
③根据在点处,,解得x=1(舍去),或,得到,同理可得,得到;根据在点处,,解得x=0(舍去),或,得到,从而得到,推出,得到.
【详解】
(1)①当x=0时,=3,=3,=3,
∴抛物线,,都经过点;故①正确;
②∵直线y=3,
∴当=3时,解得x=0或x=4,∴抛物线与直线y=3有两个交点(0,3)和(4,3);
当=3时,解得x=0或x=2.5,∴抛物线与直线y=3有两个交点(0,3)和(2.5,3);
当=3时,解得x=0或x=2,∴抛物线与直线y=3有两个交点(0,3)和(2,3);故②正确;
③当x=1时,=0,=0,=0,
∴抛物线,,都经过点(1,0)
∵抛物线,,都经过点
∴抛物线,,都经过点,(1,0)两点;故③正确;
故答案为①②③;
(2)①“一簇抛物线”解析式为:
,
,
,
…,
,
当x=0时,,
当x=1时,,
故“一簇抛物线”都经过(0,3),(1,0)两点;
故答案为:(0,3),(1,0);
②存在n=1或n=5,理由:
∵,
∴,
设抛物线的对称轴交x轴于点D,
则,,
由抛物线的对称性知,,
∴当为直角三角形时,,
∴,
令,则x=1或,
∴,,
∴,
∵,
∴
∵,
∴当n-3=0时,顶点在x轴上,,,三点重合,不能构成三角形,
∴n-3≠0,n≠0,
∴,
∴n=1或n=5;
③,理由:
在点处,,
则x=1(舍去),或,
∴
为与x轴的左交点,则,
∴,
在点处,,则x=0(舍去),或,
∴,
为与直线的一个交点,点不在轴上,
∴,
∴,
∴.
【点睛】
本题主要考查了新定义“相关数”和“一簇抛物线”,解决问题的关键是熟练掌握新定义,二次函数的性质,等腰直角三角形性质,两点间的距离公式.
31.已知二次函数的图象交x轴于点A(3,0),B(-1,0),交y轴于点C(0,-3),P这抛物线上一动点,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式:
(2)当△PAC是以AC为直角边的直角三角形时,求点P的坐标:
(3)抛物线上是否存在点P,使得以点P为圆心,2为半径的圆既与x轴相切,又与抛物线的对称轴相交?若存在,求出点P的坐标,并求出抛物线的对称轴所截的弦MN的长度;若不存在,请说明理由.(写出过程)
【答案】(1)
(2)点P的坐标为(-2,5)或(1,-4);
(3)点P的坐标为或,抛物线的对称轴所截的弦MN的长度为
【解析】
【分析】
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)分当∠PAC=90°时,当∠PCA=90°时,两种情况讨论求解即可;
(3)由圆P的半径为2,且圆P与抛物线对称轴有交点,且与x轴相切,可得点P的纵坐标为-2,由此求出点P的坐标即可;过点P作PE⊥MN于E,由垂径定理可得MN=2ME,利用勾股定理求出ME即可得到答案.
(1)
解:设抛物线解析式为,把点C(0,-3)代入得,
,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)
解:如图所示,当∠PAC=90°时,设PA与y轴交点为D,
∵点A坐标为(3,0),点C坐标为(0,-3),
∴OA=OC=3,
∵∠AOC=90°,
∴∠CAO=45°,
∴∠DAO=45°,
∴OA=OD=3,
∴点D的坐标为(0,3),
设直线AD的解析式为,
∴,
∴,
∴直线AD的解析式为,
联立,
解得或(舍去),
∴点P的坐标为(-2,5);
当∠PCA=90°,设直线PC与x轴的交点为E,
同理可证∠ECO=45°,即OE=OC,
∴点E的坐标为(-3,0),
同理可以求出直线PC的解析式为,
联立,
解得或(舍去),
∴点P的坐标为(1,-4),
综上所述,点P的坐标为(-2,5)或(1,-4);
(3)
解:∵抛物线解析式为,
∴抛物线对称轴为直线,
∴点A和点B到抛物线的对称轴的距离都为2,
∵圆P的半径为2,且圆P与抛物线对称轴有交点,且与x轴相切,
∴点P的纵坐标为-2,
当时,,
解得,
∴点P的坐标为或,
过点P作PE⊥ME交抛物线对称轴于E,
∴或,,
∴,
∴,
∴点P的坐标为或,抛物线的对称轴所截的弦MN的长度为
【点睛】
本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,圆与函数综合,待定系数法求函数解析式等等,正确理解题意,利用分类讨论和数学结合的思想求解是解题的关键.
32.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与轴分别交于、两点,与轴交于点,连接、,其中,.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)点是直线上方抛物线上一点,过点作轴交直线于点,求的最大值,并写出此时点的坐标;
(3)如图2,设点是原抛物线的顶点,轴上有一点,将原抛物线沿轴正方向平移恰好经过点时停止,得到新抛物线,点为的对称轴上任意一点,连接,当是等腰三角形时,直接写出所有符合条件的点的坐标.
【答案】(1)
(2)当时,取最大值,此时
(3),,,
【解析】
【分析】
(1)待定系数法求二次函数解析式即可求解.
(2)过点作交于点,令,得点坐标为,即直线的解析式为,由题设:,,求得,根据,可得,根据二次函数的性质即可求解;
(3)根据平移的性质求得,分别利用勾股定理求得的长,根据等腰三角形的性质,建立方程即可求解,最后求得直线,检验时,是否有点在直线上,从而取舍点的坐标.
(1)
在中,,
∴,
∴.
将,代入得:
解得:
∴该抛物线的解析式为;
(2)
如图,过点作交于点
令,
解得
则点坐标为,
设直线的解析式为,
,
解得,
即直线的解析式为,
由题设:,,
∴,
,
当时,取最大值,此时;
(3)
轴上有一点,将原抛物线沿轴正方向平移恰好经过点时停止,得到新抛物线,
则的对称轴为,
设,,,
设直线的解析式为,
,
,
直线的解析式为,
,
,
当时, ,
解得,
当时,,
解得,
当时,,
解得,,
直线的解析式为,当时,,
即在直线上,
不能构成三角形,
,,,,
【点睛】
本题考查了二次函数综合问题,待定系数法求二次函数解析式,线段最值问题,二次函数最值问题,等腰三角形的性质与判定,勾股定理,综合运用以上知识是解题的关键.
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