2021-2022学年湖北省武汉市青山区武钢实验学校九年级(上)月考数学试卷(10月份)
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这是一份2021-2022学年湖北省武汉市青山区武钢实验学校九年级(上)月考数学试卷(10月份),共23页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年湖北省武汉市青山区武钢实验学校九年级(上)月考数学试卷(10月份)
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.(3分)方程2x2﹣2x﹣1=0的一次项系数、常数项分别是( )
A.1、2 B.2、﹣1 C.﹣2、﹣1 D.﹣2、1
2.(3分)用配方法解方程x2﹣4x+2=0,下列变形正确的是( )
A.(x﹣2)2=2 B.(x﹣4)2=2 C.(x﹣2)2=0 D.(x﹣4)2=1
3.(3分)方程x2﹣x﹣1=0的根的情况是( )
A.有两个不等实根 B.有两个相等实根
C.无实根 D.以上三种情况都有可能
4.(3分)顶点(﹣5,﹣1),且开口方向、形状与函数的图象相同的抛物线的是( )
A. B.
C. D.
5.(3分)将抛物线y=x2+1先向上平移2个单位,再向右平移1个单位后所得的抛物线是( )
A.y=(x﹣1)2+3 B.y=(x+1)2+3 C.y=(x+2)2 D.y=(x+1)2﹣1
6.(3分)已知方程x2+px+q=0的两个根分别是2和﹣3,则( )
A.p=﹣1,q=﹣6 B.p=1,q=6 C.p=1,q=﹣6 D.p=﹣1,q=6
7.(3分)若二次函数y=x2﹣6x+m的图象经过A(﹣1,a),B(2,b),C(4.5,c)三点,则a、b、c的大小关系是( )
A.a>b>c B.c>a>b C.b>a>c D.a>c>b
8.(3分)若关于x的多项式﹣+3x+m,无论x为何值,多项式的值都为负,则常数m的取值范围是( )
A.m<﹣9 B. C.m<9 D.
9.(3分)二次函数y=﹣x2+2x+4,当﹣1<x<2时,y的取值范围是( )
A.1<y<4 B.1<y<5 C.4≤y≤5 D.1<y≤5
10.(3分)设,,…,,设,其中n为正整数,则用含n的代数式表示S为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)方程x2=2x的根为 .
12.(3分)已知x=1是方程x2+ax+2=0的一个根,则a的值为 .
13.(3分)抛物线y=x2﹣2x﹣2的顶点坐标是 .
14.(3分)某农机厂四月份生产零件50万个,第二季度共生产零件182万个.设该厂五、六月份平均每月的增长率为x,那么x满足的方程是 .
15.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0),且a2+ab+ac<0,下列说法:①b2﹣4ac<0;②ab+ac<0;③方程ax2+bx+c=0有两个不同根x1、x2,且(x1﹣1)(1﹣x2)>0;④二次函数的图象与坐标轴有三个不同交点,其中正确的是 .
16.(3分)已知关于x的二次函数y=(x﹣h)2+3,当1≤x≤3时,函数有最小值2h,则h的值为 .
三、解答题(共8题,共72分)
17.(8分)解方程:
(1)x2﹣2x﹣3=0;
(2).
18.(8分)有一个人收到短信后,再用手机转发短消息,每人只转发一次,经过两轮转发后共有133人收到短消息,问每轮转发中平均一个人转发给几个人?
19.(8分)抛物线部分图象如图所示,过点C(0,﹣3),顶点D(1,﹣4).
(1)求抛物线的解析式及与它与x轴的交点坐标;
(2)结合函数图象,当y>﹣3时x的取值范围为 .
20.(8分)关于x的一元二次方程kx2﹣3x﹣1=0有两个不相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若x12+x22=,求k的值.
21.(8分)在如图的网格中建立平面直角坐标系,△ABC的顶点坐标分别为A(1,7)、B(8,6)、C(6,2),D是AB与网格线的交点.仅用无刻度的直尺在给顶点的网格中画图,画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示,并完成下列问题:
(1)直接写出△ABC的形状;
(2)画出点D关于AC的对称点E;
(3)在AB上画点F,使∠BCF=∠BAC.
22.(10分)如图,利用一面墙(墙的长度为20m),用34m长的篱笆围成两个鸡场.中间用一道篱笆隔开,每个鸡场均留一道1m宽的们,设AB=x.
(1)若两个鸡场的总面积为S,求S关于x的关系式;
(2)若两个鸡场总面积为96m2,求x;
(3)直接写出当鸡场的总面积不小于105m2时,x的取值范围是 .
23.(10分)如图,正方形ABCD,过A作直线AE,作DG⊥AE,AG=GE,连接DE.
(1)求证:DE=DC;
(2)若∠CDE的平分线交AE的延长线于F点,连接BF,求证:DF﹣FB=FA;
(3)若正方形的边长为2,连接FC,交AB于点P,当P点为AB的中点时,请直接写出AE的长为 .
24.(12分)如图1,抛物线y=ax2+k与x轴、y轴分别于A、B两点.
(1)若OA=2OB=2,请直接写出抛物线的解析式;
(2)在(1)的条件下,点C为第二象限的抛物线上,CH⊥AB于H.若CH=,求点C的坐标;
(3)如图2,M、N为抛物线上的动点,P(0,n),且∠1=∠2,连接MN并延长交y轴于点Q,则是否为定值?若是,求其值;若不是,说明理由.
2021-2022学年湖北省武汉市青山区武钢实验学校九年级(上)月考数学试卷(10月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.(3分)方程2x2﹣2x﹣1=0的一次项系数、常数项分别是( )
A.1、2 B.2、﹣1 C.﹣2、﹣1 D.﹣2、1
【分析】根据一元二次方程的一般形式找出一次项系数和常数项即可.
【解答】解:方程2x2﹣2x﹣1=0的一次项系数、常数项分别是﹣2,﹣1,
故选:C.
【点评】本题考查了一元二次方程的一般形式,能熟记一元二次方程的一般形式是解此题的关键,注意:①一元二次方程的一般形式是ax2+bx+c=0(a、b、c为常数,a≠0),②找一次项系数和常数项带着前面的符号.
2.(3分)用配方法解方程x2﹣4x+2=0,下列变形正确的是( )
A.(x﹣2)2=2 B.(x﹣4)2=2 C.(x﹣2)2=0 D.(x﹣4)2=1
【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:移项,得:x2﹣4x=﹣2,
配方:x2﹣4x+4=﹣2+4,
即(x﹣2)2=2.
故选:A.
【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.
3.(3分)方程x2﹣x﹣1=0的根的情况是( )
A.有两个不等实根 B.有两个相等实根
C.无实根 D.以上三种情况都有可能
【分析】计算出判别式的值即可得出答案.
【解答】解:∵a=1,b=﹣1,c=﹣1,
∴Δ=(﹣1)2﹣4×1×(﹣1)=5>0,
∴方程有两个不相等的实数根,
故选:A.
【点评】本题主要考查根的判别式,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与△=b2﹣4ac有如下关系:①当△>0时,方程有两个不相等的两个实数根;②当Δ=0时,方程有两个相等的两个实数根;③当Δ<0时,方程无实数根.
4.(3分)顶点(﹣5,﹣1),且开口方向、形状与函数的图象相同的抛物线的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据开口方向、形状与函数的图象相同,可知所求抛物线的二次项系数为﹣,再根据顶点(﹣5,﹣1),即可写出相应的函数解析式.
【解答】解:顶点(﹣5,﹣1),且开口方向、形状与函数的图象相同的抛物线的是y=﹣(x+5)2﹣1,
故选:C.
【点评】本题考查二次函数的性质、二次函数的图象,解答本题的关键是根据题目中的条件,可以写出相应的函数解析式.
5.(3分)将抛物线y=x2+1先向上平移2个单位,再向右平移1个单位后所得的抛物线是( )
A.y=(x﹣1)2+3 B.y=(x+1)2+3 C.y=(x+2)2 D.y=(x+1)2﹣1
【分析】先得到抛物线线y=x2+1的顶点坐标为(0,1),再利用点的平移规律得到点(0,1)平移后对应点的坐标为(1,3),然后根据顶点式写出平移的抛物线解析式.
【解答】解:抛物线y=2x2的顶点坐标为(0,1),把(0,1)向上平移2个单位,再向右平移1个单位后得到对应点的坐标为(1,3),所以平移后抛物线解析式为y=(x﹣1)2+3.
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征:由于抛物线平移后的形状不变,故a不变,所以求平移后的抛物线解析式通常可利用两种方法:一是求出原抛物线上任意两点平移后的坐标,利用待定系数法求出解析式;二是只考虑平移后的顶点坐标,即可求出解析式.
6.(3分)已知方程x2+px+q=0的两个根分别是2和﹣3,则( )
A.p=﹣1,q=﹣6 B.p=1,q=6 C.p=1,q=﹣6 D.p=﹣1,q=6
【分析】根据根与系数的关系得即可求解.
【解答】解:∵方程x2+px+q=0的两个根分别是2和﹣3,
∴2﹣3=﹣p,2×(﹣3)=q,
∴p=1,q=﹣6,
故选:C.
【点评】本题考查了一元二次方程x2+px+q=0(a≠0)的根与系数的关系:若方程两个为x1,x2,则x1+x2=﹣p,x1•x2=q.
7.(3分)若二次函数y=x2﹣6x+m的图象经过A(﹣1,a),B(2,b),C(4.5,c)三点,则a、b、c的大小关系是( )
A.a>b>c B.c>a>b C.b>a>c D.a>c>b
【分析】先求出二次函数的对称轴,然后根据二次函数的增减性和对称性解答即可.
【解答】解:二次函数的对称轴为直线x==3,
∵a=1>0,
∴x<3时,y随x的增大而减小,x>3时,y随x的增大而增大,
∵﹣1到3的距离为4,2到3的距离为1,4.5到3的距离为1.5,
∴a、b、c的大小关系a>c>b.
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数图象上点的坐标特征,主要利用了二次函数的增减性和对称性,求出对称轴是解题的关键.
8.(3分)若关于x的多项式﹣+3x+m,无论x为何值,多项式的值都为负,则常数m的取值范围是( )
A.m<﹣9 B. C.m<9 D.
【分析】首先判断出:﹣+3x+m=﹣(x﹣3)2+m+,然后根据偶次方的非负性质,可得:﹣(x﹣3)2+m+≤m+,再根据无论x为何值,﹣x2+3x+m<0,推得m+<0,据此判断出常数m的取值范围即可.
【解答】解:﹣x2+3x+m
=﹣(x2﹣6x+9)+m+
=﹣(x﹣3)2+m+
∵﹣(x﹣3)2≤0,
∴﹣(x﹣3)2+m+≤m+,
∵无论x为何值,﹣x2+3x+m<0,
∴m+<0,
解得m<﹣.
故选:B.
【点评】此题主要考查了多项式以及偶次方的非负性质的应用,熟练掌握配方法的应用是解题的关键.
9.(3分)二次函数y=﹣x2+2x+4,当﹣1<x<2时,y的取值范围是( )
A.1<y<4 B.1<y<5 C.4≤y≤5 D.1<y≤5
【分析】先求出二次函数的对称轴,再根据二次函数的增减性求出最小值和最大值即可.
【解答】解:∵y=﹣x2+2x+4=﹣(x﹣1)2+5,
∴二次函数的对称轴为直线x=1,
∴﹣1<x<2时,x=1取得最大值为5,
x=﹣1时取得最小值为﹣(﹣1)2+2×(﹣1)+4=1,
∴y的取值范围是1<y≤5.
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数与不等式,主要利用了二次函数的增减性和对称性,确定出对称轴从而判断出取得最大值和最小值的情况是解题的关键.
10.(3分)设,,…,,设,其中n为正整数,则用含n的代数式表示S为( )
A. B. C. D.
【分析】首先求出,,…观察第一步的几个计算结果,得出一般规律.
【解答】解:∵==,==,
==,==,…,
猜想:=1+﹣,
∴S=++…+
=1+1﹣+1+﹣+…+1+﹣
=n+1﹣
=.
故选:B.
【点评】此题考查了数字算式的变化规律.关键是观察几个结果的结果,由特殊到一般,得出规律.
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分)
11.(3分)方程x2=2x的根为 x1=0,x2=2 .
【分析】移项后分解因式,即可得出两个一元一次方程,求出方程的解即可.
【解答】解:x2=2x,
x2﹣2x=0,
x(x﹣2)=0,
x=0,或x﹣2=0,
x1=0,x2=2,
故答案为:x1=0,x2=2.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣因式分解法,因式分解法解一元二次方程的一般步骤:
①移项,使方程的右边化为零;②将方程的左边分解为两个一次因式的乘积;③令每个因式分别为零,得到两个一元一次方程;④解这两个一元一次方程,它们的解就都是原方程的解.
12.(3分)已知x=1是方程x2+ax+2=0的一个根,则a的值为 ﹣3 .
【分析】把x=1代入方程得到关于a的方程,解方程即可.
【解答】解:∵x=1是方程x2+ax+2=0的一个根,
∴1+a+2=0,
∴a=﹣3.
故答案为:﹣3.
【点评】本题考查了一元二次方程的解的概念:使方程两边成立的未知数的值叫方程的解.
13.(3分)抛物线y=x2﹣2x﹣2的顶点坐标是 (1,﹣3) .
【分析】利用配方法化为顶点式求得顶点坐标即可.
【解答】解:y=x2﹣2x﹣2=x2﹣2x+1﹣3=(x﹣1)2﹣3,
所以顶点的坐标是(1,﹣3).
故答案为(1,﹣3).
【点评】此题考查二次函数的性质,掌握配方法化为顶点式是解决问题的关键.
14.(3分)某农机厂四月份生产零件50万个,第二季度共生产零件182万个.设该厂五、六月份平均每月的增长率为x,那么x满足的方程是 50+50×(1+x)+50(1+x)2=182 .
【分析】等量关系为:四月份生产的零件个数+五月份生产的零件个数+六月份生产的零件个数=182.
【解答】解:易得五月份生产的零件个数是在四月份的基础上增加的,所以为50(1+x),同理可得6月份生产的零件个数是在五月份的基础上增加的,为50(1+x)(1+x),那么50+50×(1+x)+50(1+x)2=182.
【点评】找到合适的等量关系是解决问题的关键,注意6月份生产的零件个数是在五月份的基础上增加的.
15.(3分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0),且a2+ab+ac<0,下列说法:①b2﹣4ac<0;②ab+ac<0;③方程ax2+bx+c=0有两个不同根x1、x2,且(x1﹣1)(1﹣x2)>0;④二次函数的图象与坐标轴有三个不同交点,其中正确的是 ②③ .
【分析】根据题意把a的符号分成两种情况,再由a2+ab+ac<0判断出a+b+c的符号,即可得出当x=1时,y的符号,从而得出b+c的符号,再得出方程ax2+bx+c=0有一个根大于1,一个根小于1,即可得出(x1﹣1)(x2﹣1)<0;b2﹣4ac>0;抛物线坐标轴有3个交点或2个交点.
【解答】解:当a>0时,
∵a2+ab+ac<0,
∴a+b+c<0,
∴抛物线与x轴有交点,
∴b+c<0,
∴b2﹣4ac>0,故①错误,
∴ab+ac<0,故②正确,
当a<0时,a+b+c>0,
∴b+c>0,
∴抛物线与x轴有交点,
b2﹣4ac>0,故①错误,
∴ab+ac<0,故②正确,
∴方程ax2+bx+c=0有两个不同根x1、x2,且x1<1,x2>1,
∴(x1﹣1)(x2﹣1)<0,
即(x1﹣1)(1﹣x2)>0,故③正确;
∴二次函数的图象与坐标轴可能有三个不同交点,也可能有两个交点,故④错误;
故答案为②③.
【点评】本题考查了二次函数的图象与系数的关系,掌握分类讨论思想是解题的关键.
16.(3分)已知关于x的二次函数y=(x﹣h)2+3,当1≤x≤3时,函数有最小值2h,则h的值为 或6 .
【分析】依据二次函数的增减性分1≤h≤3、h<1、h>3三种情况,由函数的最小值列出关于h的方程,解之可得.
【解答】解:∵y=(x﹣h)2+3中a=1>0,
∴当x<h时,y随x的增大而减小;当x>h时,y随x的增大而增大;
①若1≤h≤3,
则当x=h时,函数取得最小值3,
即2h=3,
解得:h=;
②若h<1,则在1≤x≤3范围内,x=1时,函数取得最小值2h,
即(1﹣h)2+3=2h,
解得:h=2(不合题意舍弃);
③若h>3,则在1≤x≤3范围内,x=3时,函数取得最小值2h,
即(3﹣h)2+3=2h,
解得:h=6,h=2(舍去);
故答案为或6.
【点评】本题主要考查二次函数的最值,熟练掌握分类讨论思想和二次函数的增减性是解题的关键.
三、解答题(共8题,共72分)
17.(8分)解方程:
(1)x2﹣2x﹣3=0;
(2).
【分析】(1)利用因式分解法得到x﹣3=0或x+1=0,然后分别解一次方程即可;
(2)利用求根公式解方程.
【解答】解:(1)x2﹣2x﹣3=0,
(x﹣3)(x+1)=0,
x﹣3=0或x+1=0,
∴x1=3,x2=﹣1;
(2)x2﹣x﹣=0,
2x2﹣2x﹣1=0,
∵a=2,b=﹣2,c=﹣1,
∴Δ=(﹣2)2﹣4×2×(﹣1)=12>0,
∴x===,
∴x1=,x2=.
【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.(8分)有一个人收到短信后,再用手机转发短消息,每人只转发一次,经过两轮转发后共有133人收到短消息,问每轮转发中平均一个人转发给几个人?
【分析】首先设每轮转发中平均一个人转发给x个人,根据每人只转发一次可得第一次转发共有x+1人收到了短信,第二次转发有1+x+x2人收到了短信,由题意可得方程人收到了短信=133,再解方程即可.
【解答】解:设每轮转发中平均一个人转发给x个人,由题意得:
1+x+x2=133,
解得:x1=11,x2=﹣12(不合题意舍去),
答:每轮转发中平均一个人转发给11个人.
【点评】此题主要考查了一元二次方程的应用,关键是正确理解题意,找出题目中的等量关系,列出方程.
19.(8分)抛物线部分图象如图所示,过点C(0,﹣3),顶点D(1,﹣4).
(1)求抛物线的解析式及与它与x轴的交点坐标;
(2)结合函数图象,当y>﹣3时x的取值范围为 x<0或x>2 .
【分析】(1)设顶点式,利用待定系数法可求得抛物线解析式,再令y=0可求得与x轴的交点坐标;
(2)利用对称性可求得C点关于对称轴的对称点,结合C点坐标可求得y>﹣3时x的取值范围.
【解答】解:(1)∵抛物线顶点坐标为(1,﹣4),
∴可设抛物线解析式为y=a(x﹣1)2﹣4,
∵过点C(0,﹣3),
∴﹣3=a﹣4,解得a=1,
∴抛物线解析式为y=(x﹣1)2﹣4,
令y=0可得,(x﹣1)2﹣4=0,解得x=﹣1或x=3,
∴抛物线与x轴的交点坐标为(﹣1,0)和(3,0);
(2)∵C(0,﹣3),对称轴为直线x=1,
∴C点关于对称轴的对称点为(2,﹣3),
∴当y>﹣3时,x的取值范围为x<0或x>2.
故答案为:x<0或x>2.
【点评】本题主要考查二次函数的性质及待定系数法,利用待定系数法求得抛物线解析式是解题的关键,注意顶点式的应用.
20.(8分)关于x的一元二次方程kx2﹣3x﹣1=0有两个不相等的实数根.
(1)求k的取值范围;
(2)若x12+x22=,求k的值.
【分析】(1)根据一元二次方程的定义和判别式的意义得到k≠0且Δ=(﹣3)2﹣4k×(﹣1)>0,然后求出两个不等式的公共部分即可;
(2)根据根与系数的关系得到x1+x2=﹣,x1x2=﹣,再代入x12+x22=,得到方程,然后解方程后利用(1)中的范围确定满足条件的k的值.
【解答】解:(1)∵方程有两个不相等的实数根,
∴Δ>0且k≠0,即Δ=(﹣3)2﹣4k×(﹣1)>0,且k≠0,
解得k>﹣且k≠0;
(2)由根与系数的关系可得x1+x2=﹣,x1x2=﹣,
由题意可得x12+x22=(x1+x2)2﹣2x1x2=(﹣)2+2×=,
解得k=9或k=﹣3,
经检验可知:k1=9,k2=﹣3都是原分式方程的解,
由(1)可知k>﹣且k≠0,
∴k=9.
【点评】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=﹣,x1•x2=.也考查了根的判别式.
21.(8分)在如图的网格中建立平面直角坐标系,△ABC的顶点坐标分别为A(1,7)、B(8,6)、C(6,2),D是AB与网格线的交点.仅用无刻度的直尺在给顶点的网格中画图,画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示,并完成下列问题:
(1)直接写出△ABC的形状;
(2)画出点D关于AC的对称点E;
(3)在AB上画点F,使∠BCF=∠BAC.
【分析】(1)利用勾股定理求出AB,AC,可得结论.
(2)求格点P,连接AP交格线于点E,点E即为所求.
(3)取格点Q,连接CQ交AB于点F.
【解答】解:(1)结论:△ABC是等腰三角形.
理由:∵AC==5,AB==5,
∴AB=AC,
∴△ABC是等腰三角形.
(2)如图,点E即为所求.
(3)如图,点F即为所求.
【点评】本题考查作图﹣轴对称变换,勾股定理,勾股定理的逆定理等知识,解题的关键是学会利用数形结合的思想解决问题,属于中考常考题型.
22.(10分)如图,利用一面墙(墙的长度为20m),用34m长的篱笆围成两个鸡场.中间用一道篱笆隔开,每个鸡场均留一道1m宽的们,设AB=x.
(1)若两个鸡场的总面积为S,求S关于x的关系式;
(2)若两个鸡场总面积为96m2,求x;
(3)直接写出当鸡场的总面积不小于105m2时,x的取值范围是 ≤x≤7 .
【分析】(1)根据题意可知AD的长度等于BC的长度,列出式子AD﹣2+3x=34,即可得出用x的代数式表示AD的长,利用面积公式可得S关于x的关系式;
(2)将S=96代入可求解;
(3)由题意列出不等式,即可求解.
【解答】解:(1)由题意得:AD=BC,
∵两个鸡场是用34m长的篱笆围成,
∴AD﹣2+3x=34,
即AD=36﹣3x,
∴S=AD×AB=(36﹣3x)•x=﹣3x2+36x,
∵2≤AD≤20,
∴≤x≤,
故S关于x的关系式:S=﹣3x2+36x(≤x≤);
(2)∵S=96,
∴96=﹣3x2+36x,
∴x1=4,x2=8,
当x=4时,AD=24>20,故x=4,不合题意舍去;
∴x=8;
(3)由题意可得:﹣3x2+36x≥105,
解得:5≤x≤7,
又∵x≥,
故答案为:≤x≤7.
【点评】本题考查一元二次方程的应用,二次函数的应用,找到正确的数量关系是解题的关键.
23.(10分)如图,正方形ABCD,过A作直线AE,作DG⊥AE,AG=GE,连接DE.
(1)求证:DE=DC;
(2)若∠CDE的平分线交AE的延长线于F点,连接BF,求证:DF﹣FB=FA;
(3)若正方形的边长为2,连接FC,交AB于点P,当P点为AB的中点时,请直接写出AE的长为 .
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质得:DE=AD,由正方形的边长相等得:AD=CD,则DE=DC;
(2)作辅助线,构建全等三角形,先证明∠GDF=∠ADB=45°,得△FDG是等腰直角三角形,则FD=FA+AG,再证明△ABH≌△DAG,得AG=BH,DG=AH,所以△BHF是等腰直角三角形,则FB=BH=AG,可得结论;
(3)作辅助线,构建矩形HBQF,求PC和BQ的长,利用(2)的结论:AG=BH,可以求出AG的长,则AE=2AG,得出结论.
【解答】证明:(1)∵DG⊥AE,AG=EG,
∴DG是AE的垂直平分线,
∴DE=AD,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=DC,
∴DE=DC;
(2)解:过B作BH⊥EF,交EF延长线于H,连接BD,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BD平分∠ADC,
∴∠ADB=∠CDB=45°,
∵AD=DE,DG⊥AE,
∴∠ADG=∠EDG,
∴∠ADG+∠ADB=∠EDG+∠BDC=∠EDC,
∵DF平分∠EDC,
∴∠FDC=∠EDF=∠EDC,
∴∠FDC=∠ADG+∠ADB=∠BDF+∠BDC,
∴∠ADG=∠BDF,
∴∠GDF=∠ADB=45°,
∵DG⊥EF,
∴△FDG是等腰直角三角形,
∴FD=FG=(FA+AG)=FA+AG,
∵∠BAD=90°,
∴∠HAB+∠DAG=90°,
∵∠AGD=90°,
∴∠DAG+∠ADG=90°,
∴∠HAB=∠ADG,
∵AB=AD,∠AHB=∠AGD=90°,
∴△ABH≌△DAG,
∴AG=BH,DG=AH,
∵△FDG是等腰直角三角形,
∴GD=FG,
∴FG=AH,
∴FA+AG=FA+FH,
∴AG=FH,
∵AG=BH,
∴FH=BH,
∴△BHF是等腰直角三角形,
∴FB=BH=AG,
∴FD﹣AG=FA,
∴FD﹣FB=FA;
(3)解:∵P是AB中点,AB=2,
∴BP=1,
在Rt△BPC中,BC=2,
∴PC=,
过B作BQ⊥PC于Q,
S△BPC=PC•BQ=BC•BP,
BQ=1×2,
BQ=,
由(2)得:△FGD和△FHB是等腰直角三角形,
∴∠GFD=∠BFH=45°,
∴∠BFD=90°,
∵∠BCD=90°,
∴F、B、C、D四点共圆,
∴∠BFC=∠BDC=45°,
∴∠BHF=∠HFQ=∠BQF=90°,
∴四边形HBQF是矩形,
∴BH=FQ=BQ=,
∵AG=BH,
∴AG=,
∴AE=2AG=,
故答案为:.
【点评】本题是四边形的综合题,考查了正方形的性质、矩形的性质和判定、三角形全等的性质和判定、勾股定理、等腰直角三角形的性质和判定,熟练掌握等腰直角三角形斜边是一直角边的倍是关键,明确等腰三角形三线合一的性质,第三问有难度,利用BQ的长,得出AG的长是关键.
24.(12分)如图1,抛物线y=ax2+k与x轴、y轴分别于A、B两点.
(1)若OA=2OB=2,请直接写出抛物线的解析式;
(2)在(1)的条件下,点C为第二象限的抛物线上,CH⊥AB于H.若CH=,求点C的坐标;
(3)如图2,M、N为抛物线上的动点,P(0,n),且∠1=∠2,连接MN并延长交y轴于点Q,则是否为定值?若是,求其值;若不是,说明理由.
【分析】(1)将A(﹣2,0),B(0,﹣1)代入y=ax2+k,即可求解析式;
(2)过点H作HE⊥x轴,交x轴于点E,过点C作CD⊥y轴,交HE于点D,可证明△HEA∽△BOA,△DHC∽△ECA,可求CD=,DH=,球直线AB的解析式为y=﹣x﹣1,设C(t,t2﹣1),则H(t﹣,t2﹣),即可求C(﹣4,3);
(3)延长MP交抛物线于点G,设直线MN的解析式为y=px+q,联立,得到ax2+k﹣px﹣q=0,所以xM•xN=,设直线MP的解析式为y=mx+n,联立,得到ax2+k﹣mx﹣n=0,所以xM•xG=,由已知可得点G与点N关于y轴对称,则有+=0,再求PB=n﹣k,PQ=n﹣q,即可得=.
【解答】解:(1)∵OA=2OB=2,
∴A(﹣2,0),B(0,﹣1),
将A(﹣2,0),B(0,﹣1)代入y=ax2+k,
得,
∴,
∴y=x2﹣1;
(2)如图1,过点H作HE⊥x轴,交x轴于点E,过点C作CD⊥y轴,交HE于点D,
∵CH⊥AB,
∴∠CHA=90°,
∴∠DHC+∠DCH=∠DHC+∠EHA,
∴∠DCH=∠EHA,
∴△DHC∽△ECA,
∵∠AOB=∠HEA,∠HAE=∠OAB,
∴△HEA∽△BOA,
∴==2,
∴DH=2CD,
∵CH=,
∴CD=,DH=,
设直线AB的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=﹣x﹣1,
设C(t,t2﹣1),则H(t﹣,t2﹣),
∴t2﹣=﹣×(t﹣)﹣1,
解得t=2(舍)或t=﹣4,
∴C(﹣4,3);
(3)为定值,理由如下:
如图2,延长MP交抛物线于点G,
设直线MN的解析式为y=px+q,
联立,
∴ax2+k﹣px﹣q=0,
∵MN与抛物线有两个交点,
∴xM•xN=,
∵P(0,n),
设直线MP的解析式为y=mx+n,
∵MP与抛物线有两个交点,
∴,
∴ax2+k﹣mx﹣n=0,
∴xM•xG=,
∵∠1=∠2,
∴∠OPG=∠1,
∴∠2=∠GPO,
∴点G与点N关于y轴对称,
∴xG=﹣xN,
∴+=0,
∴2k=q+n,
∵OB=﹣k,OQ=﹣q,
∴PB=n﹣k,PQ=n﹣q,
∴====,
∴为定值.
【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,会用待定系数法求解析式,掌握根与系数的关系是解题的关键.
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