福建省厦门市2021-2022学年九年级上学期期中数学试卷(word版含解析)
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这是一份福建省厦门市2021-2022学年九年级上学期期中数学试卷(word版含解析),共24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。
福建省厦门市2021-2022学年九年级上学期期中数学试卷
一、选择题(本大题共10小题.每小题4分,共40分.每小题只有一个选项符合题意)
1.观察下列图形,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.下列事件中属于随机事件的是( )
A.13名同学中,至少有两名同学出生月份相同
B.任意一个实数的绝对值小于0
C.a,b是实数,a+b=b+a
D.经过有交通信号的路口,遇到红灯
3.二次函数y=(x﹣1)2+3图象的顶点坐标是( )
A.(1,3) B.(1,﹣3) C.(﹣1,3) D.(﹣1,﹣3)
4.已知点A(﹣3,2)在二次函数y=ax2﹣bx的图象上,则下列式子正确的是( )
A.9a﹣3b=2 B.4a﹣2b=﹣3 C.9a+3b=2 D.﹣3a﹣2b=0
5.一元二次方程4x2﹣2x﹣1=0的根的情况为( )
A.有两个相等的实数根 B.有两个不相等的实数根
C.只有一个实数根 D.没有实数根
6.国家实施“精准扶贫”政策以来,很多贫困人口走向了致富的道路.某地区2016年底有贫困人口9万人,通过社会各界的努力,2018年底贫困人口减少至1万人.设2016年底至2018年底该地区贫困人口的年平均下降率为x,根据题意列方程得( )
A.9(1﹣2x)=1 B.9(1﹣x)2=1 C.9(1+2x)=1 D.9(1+x)2=1
7.如图,点A、B、C、D在⊙O上,∠AOC=140°,点B是的中点,则∠D的度数是( )
A.70° B.55° C.35.5° D.35°
8.扬帆中学有一块长30m,宽20m的矩形空地,计划在这块空地上划出四分之一的区域种花,小禹同学设计方案如图所示,求花带的宽度.设花带的宽度为xm,则可列方程为( )
A.(30﹣x)(20﹣x)=×20×30
B.(30﹣2x)(20﹣x)=×20×30
C.30x+2×20x=×20×30
D.(30﹣2x)(20﹣x)=×20×30
9.已知点A(﹣1,m),B(1,m),C(2,m﹣n)(n>0)在同一个函数的图象上,这个函数可能是( )
A.y=x B.y=﹣2x+2 C.y=﹣x2+3 D.y=x2﹣2
10.已知三个实数a,b,c满足a﹣2b+c=0,a+2b+c<0,则( )
A.b>0,b2﹣ac≤0 B.b<0,b2﹣ac≤0
C.b>0,b2﹣ac≥0 D.b<0,b2﹣ac≥0
二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
11.将抛物线y=2x2向上平移3单位,得到的抛物线的解析式是 .
12.一个游戏转盘上有红、黄、蓝三种颜色,其中红、黄、蓝所在区域的扇形圆心角度数分别为60°,90°,210°.则指针落在黄色区域的概率是 .
13.写一个满足下列条件的函数:当x<﹣1时,y随x的增大而减小,且当x>﹣1时,y随x的增大而增大,则该函数的解析式可以为 .
14.如图,在正方形ABCD中,AB=3,点M在CD的边上,且DM=1,△AEM与△ADM关于AM所在的直线对称,将△ADM按顺时针方向绕点A旋转90°得到△ABF,连接EF,则线段EF的长为 .
15.对于实数x,记其整数部分为[x],如[2]=2,[2.9]=2.若[a]=4,点(a,b)为抛物线y=x2﹣8.8x上的动点,则b的取值范围是 .
16.如图,在△ABC中,BC=2,点A为动点,在点A运动的过程中始终有∠BAC=45°,则△ABC面积的最大值为 .
三、解答题(本大题9小题,共86分,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(8分)解方程:x2﹣5x﹣2=0.
18.(8分)已知二次函数y=x2﹣2x﹣2,请建立直角坐标系,画出此函数的图象.
19.(8分)直线y=2x+6交x轴于点A,交y轴于点B,点C,D分别是点A,B关于原点的对称点,求直线CD的解析式.
20.(8分)小明和小亮计划暑期结伴参加志愿者活动.小明想参加敬老服务活动,小亮想参加文明礼仪宣传活动.他们想通过做游戏来决定参加哪个活动,于是小明设计了一个游戏,游戏规则是:在三张完全相同的卡片上分别标记4、5、6三个数字,一人先从三张卡片中随机抽出一张,记下数字后放回,另一人再从中随机抽出一张,记下数字,若抽出的两张卡片标记的数字之和为偶数,则按照小明的想法参加敬老服务活动,若抽出的两张卡片标记的数字之和为奇数,则按照小亮的想法参加文明礼仪宣传活动.你认为这个游戏公平吗?请说明理由.
21.(8分)如图,已知⊙O的直径BA与弦DC的延长线交于点P,且PC=CO,,求∠D与∠DOB的度数.
22.(10分)如图,将△ABC绕点B逆时针旋转后得到△DBE,DE的延长线与AC相交于点F,连接DA、BF,若∠ABC=60°,点E在线段AB上,BF=AF.
(1)求证:DA∥BC;
(2)若AB=4,求AC的长.
23.(10分)在△ABC的外接圆⊙O中,△ABC的外角平分线CD交⊙O于点D,F为上一点,且,连接DF,并延长DF交BA的延长线于点E.
(1)判断DB与DA的数量关系,并说明理由;
(2)若四边形ABCD的面积为9,求四边形ABDF的面积.
24.(12分)某农作物的生长率p与温度t(℃)有如下关系:当10≤t≤25时可近似用函数p=t﹣刻画;当25≤t≤37时可近似用函数p=﹣(t﹣29)2+0.4刻画.
按照经验,该农作物提前上市的天数m(天)与生长率p之间满足已学过的函数关系,部分数据如下:
生长率p
0.2
0.25
0.3
0.35
提前上市的天数m(天)
0
5
10
15
求:(1)m关于p的函数表达式(即用含p的代数式表示m);
(2)用含t的代数式表示m;
(3)天气寒冷,大棚加温可改变农作物生长速度,大棚恒温20℃时每天的成本为200元.原计划大棚每天恒温20℃,该作物30天后上市.根据市场调查:每提前一天上市售出(一次售完),销售额可增加800元.因此给大棚继续加温,加温后每天成本w(元)与大棚温度t(℃)之间的关系如图.问提前上市多少天时增加的利润最大?并求这个最大利润(注:农作物上市售出后大棚即暂停使用;增加的利润=增加的销售额﹣大棚加温增加的成本).
25.(14分)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0),点B(3,0),点C(0,3).
(1)求抛物线的解析式及其对称轴;
(2)点P为抛物线上一点,连接CP,若直线CP分四边形CBPA的面积为1:3的两部分,求点P的坐标.
(3)点D、E是直线x=1上的两个动点,且DE=1,点D在点E的上方,求四边形ACDE的周长的最小值及此时点D的坐标.
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题.每小题4分,共40分.每小题只有一个选项符合题意)
1.观察下列图形,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A、不是中心对称图形,故本选项错误.
B、不是中心对称图形,故本选项错误.
C、不是中心对称图形,故本选项错误.
D、是中心对称图形,故本选项正确.
故选:D.
【点评】本题考查了中心对称图形的概念,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与自身重合.
2.下列事件中属于随机事件的是( )
A.13名同学中,至少有两名同学出生月份相同
B.任意一个实数的绝对值小于0
C.a,b是实数,a+b=b+a
D.经过有交通信号的路口,遇到红灯
【分析】根据事件发生的可能性大小判断即可.
【解答】解:A、13名同学中,至少有两名同学出生月份相同,是必然事件,不符合题意;
B、任意一个实数的绝对值小于0,是不可能事件,不符合题意;
C、a,b是实数,a+b=b+a,是必然事件,不符合题意;
D、经过有交通信号的路口,遇到红灯,是随机事件,符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查的是必然事件、不可能事件、随机事件的概念.必然事件指在一定条件下,一定发生的事件.不可能事件是指在一定条件下,一定不发生的事件,不确定事件即随机事件是指在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件.
3.二次函数y=(x﹣1)2+3图象的顶点坐标是( )
A.(1,3) B.(1,﹣3) C.(﹣1,3) D.(﹣1,﹣3)
【分析】由抛物线顶点式可求得答案.
【解答】解:∵y=(x﹣1)2+3,
∴顶点坐标为(1,3),
故选:A.
【点评】本题主要考查二次函数的性质,掌握二次函数的顶点式是解题的关键,即在y=a(x﹣h)2+k中,对称轴为x=h,顶点坐标为(h,k).
4.已知点A(﹣3,2)在二次函数y=ax2﹣bx的图象上,则下列式子正确的是( )
A.9a﹣3b=2 B.4a﹣2b=﹣3 C.9a+3b=2 D.﹣3a﹣2b=0
【分析】将点A(﹣3,2)代入y=ax2﹣bx,化简即可.
【解答】解:把点A(﹣3,2)代入y=ax2﹣bx得,2=a×(﹣3)2﹣(﹣3)×b,
即9a+3b=2,
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征,理解题意并熟练应用二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征是解题的关键.
5.一元二次方程4x2﹣2x﹣1=0的根的情况为( )
A.有两个相等的实数根 B.有两个不相等的实数根
C.只有一个实数根 D.没有实数根
【分析】先求出△的值,再根据Δ>0⇔方程有两个不相等的实数根;Δ=0⇔方程有两个相等的实数;Δ<0⇔方程没有实数根,进行判断即可.
【解答】解:∵Δ=(﹣2)2﹣4×4×(﹣1)=20>0,
∴一元二次方程4x2﹣2x﹣1=0有两个不相等的实数根.
故选:B.
【点评】此题考查了根的判别式,一元二次方程根的情况与判别式△的关系:(1)Δ>0⇔方程有两个不相等的实数根;(2)Δ=0⇔方程有两个相等的实数;(3)Δ<0⇔方程没有实数根.
6.国家实施“精准扶贫”政策以来,很多贫困人口走向了致富的道路.某地区2016年底有贫困人口9万人,通过社会各界的努力,2018年底贫困人口减少至1万人.设2016年底至2018年底该地区贫困人口的年平均下降率为x,根据题意列方程得( )
A.9(1﹣2x)=1 B.9(1﹣x)2=1 C.9(1+2x)=1 D.9(1+x)2=1
【分析】等量关系为:2016年贫困人口×(1﹣下降率)2=2018年贫困人口,把相关数值代入计算即可.
【解答】解:设这两年该地区贫困人口的年平均下降率为x,根据题意得:
9(1﹣x)2=1,
故选:B.
【点评】本题考查由实际问题抽象出一元二次方程,得到2年内变化情况的等量关系是解决本题的关键.
7.如图,点A、B、C、D在⊙O上,∠AOC=140°,点B是的中点,则∠D的度数是( )
A.70° B.55° C.35.5° D.35°
【分析】根据圆心角、弧、弦的关系定理得到∠AOB=∠AOC,再根据圆周角定理解答.
【解答】解:连接OB,如图所示,
∵点B是的中点,
∴∠AOB=∠AOC=70°,
由圆周角定理得,∠D=∠AOB=35°,
故选:D.
【点评】本题考查的是圆心角、弧、弦的关系定理、圆周角定理,掌握在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半是解题的关键.
8.扬帆中学有一块长30m,宽20m的矩形空地,计划在这块空地上划出四分之一的区域种花,小禹同学设计方案如图所示,求花带的宽度.设花带的宽度为xm,则可列方程为( )
A.(30﹣x)(20﹣x)=×20×30
B.(30﹣2x)(20﹣x)=×20×30
C.30x+2×20x=×20×30
D.(30﹣2x)(20﹣x)=×20×30
【分析】根据空白区域的面积=矩形空地的面积可得.
【解答】解:设花带的宽度为xm,则可列方程为(30﹣2x)(20﹣x)=×20×30,
故选:D.
【点评】本题主要考查由实际问题抽象出一元二次方程,解题的关键是根据图形得出面积的相等关系.
9.已知点A(﹣1,m),B(1,m),C(2,m﹣n)(n>0)在同一个函数的图象上,这个函数可能是( )
A.y=x B.y=﹣2x+2 C.y=﹣x2+3 D.y=x2﹣2
【分析】由点A(﹣1,m),B(1,m)的坐标特点,可知函数图象关于y轴对称,于是排除选项A、B;再根据B(1,m),C(2,m﹣n)的特点和二次函数的性质,可知抛物线的开口向下,即a<0,故C选项正确.
【解答】解:∵A(﹣1,m),B(1,m),
∴点A与点B关于y轴对称,
∵n>0,
∴m﹣n<m,
由B(1,m),C(2,m﹣n)可知,在对称轴的右侧,y随x的增大而减小,
对于二次函数只有a<0时,在对称轴的右侧,y随x的增大而减小,
∴C选项正确.
故选:C.
【点评】考查一次函数、二次函数上点的坐标特征,可以采用排除法得出答案.
10.已知三个实数a,b,c满足a﹣2b+c=0,a+2b+c<0,则( )
A.b>0,b2﹣ac≤0 B.b<0,b2﹣ac≤0
C.b>0,b2﹣ac≥0 D.b<0,b2﹣ac≥0
【分析】根据a﹣2b+c=0,a+2b+c<0,可以得到b与a、c的关系,从而可以判断b的正负和b2﹣ac的正负情况,本题得以解决.
【解答】解:∵a﹣2b+c=0,a+2b+c<0,
∴a+c=2b,b=,
∴a+2b+c=(a+c)+2b=4b<0,
∴b<0,
∴b2﹣ac==﹣ac==≥0,
即b<0,b2﹣ac≥0,
故选:D.
【点评】本题考查因式分解的应用、不等式的性质,解答本题的关键是明确题意,判断出b和b2﹣ac的正负情况.
二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
11.将抛物线y=2x2向上平移3单位,得到的抛物线的解析式是 y=2x2+3 .
【分析】直接根据“上加下减”的原则进行解答即可.
【解答】解:由“上加下减”的原则可知,将抛物线y=2x2向上平移3单位,得到的抛物线的解析式是y=2x2+3.
故答案为:y=2x2+3.
【点评】本题考查的是二次函数图象平移的法则,即“上加下减,左加右减”.
12.一个游戏转盘上有红、黄、蓝三种颜色,其中红、黄、蓝所在区域的扇形圆心角度数分别为60°,90°,210°.则指针落在黄色区域的概率是 .
【分析】求出黄色区域圆心角在整个圆中所占的比例,这个比例即为所求的概率.
【解答】解:∵黄扇形区域的圆心角为90°,
所以黄区域所占的面积比例为=,
即指针停在黄区域的概率是,
故答案为.
【点评】本题主要考查概率公式,掌握随机事件A的概率P(A)=事件A可能出现的结果数÷所有可能出现的结果数是解题的关键.
13.写一个满足下列条件的函数:当x<﹣1时,y随x的增大而减小,且当x>﹣1时,y随x的增大而增大,则该函数的解析式可以为 y=(x+1)2(答案不唯一) .
【分析】根据“当x<﹣1时y随x增大而减小;当x>﹣1时y随x增大而增大”确定对称轴和开口方向,然后写出满足条件的一个二次函数的解析式即可.
【解答】解:∵当x<﹣1时y随x增大而减小;当x>﹣1时y随x增大而增大,
∴对称轴为x=﹣1,开口向上,
∴符合条件的二次函数可以为:y=(x+1)2,
故答案为:y=(x+1)2(答案不唯一).
【点评】本题考查了反比例函数的性质,一次函数的性质,二次函数的性质,解题的关键是了解二次函数的增减性是以二次函数的对称轴为界的,难度不大.
14.如图,在正方形ABCD中,AB=3,点M在CD的边上,且DM=1,△AEM与△ADM关于AM所在的直线对称,将△ADM按顺时针方向绕点A旋转90°得到△ABF,连接EF,则线段EF的长为 .
【分析】连接BM.先判定△FAE≌△MAB(SAS),即可得到EF=BM.再根据BC=CD=AB=3,CM=2,利用勾股定理即可得到,Rt△BCM中,BM=,进而得出EF的长.
【解答】解:如图,连接BM.
∵△AEM与△ADM关于AM所在的直线对称,
∴AE=AD,∠MAD=∠MAE.
∵△ADM按照顺时针方向绕点A旋转90°得到△ABF,
∴AF=AM,∠FAB=∠MAD.
∴∠FAB=∠MAE
∴∠FAB+∠BAE=∠BAE+∠MAE.
∴∠FAE=∠MAB.
∴△FAE≌△MAB(SAS).
∴EF=BM.
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD=AB=3.
∵DM=1,
∴CM=2.
在Rt△BCM中,BM==,
∴EF=,
故答案为:.
【点评】本题考查了正方形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质以及旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.
15.对于实数x,记其整数部分为[x],如[2]=2,[2.9]=2.若[a]=4,点(a,b)为抛物线y=x2﹣8.8x上的动点,则b的取值范围是 19.36≤b<﹣19 .
【分析】求出4≤a<5,将抛物线解析式配方,进而求得.
【解答】解:b=a2﹣8.8a=(a﹣4.4)2﹣19.36,
∵[a]=4,
∴4≤a<5,
∴当a=4.4时,b最小=﹣19.3,
当a=5时,b=52﹣8.8×5=﹣19,
∴﹣19.36≤b<﹣19.
【点评】本题考查了配方法将二次函数解析式配成顶点式,解决问题的关键是确定a的范围.
16.如图,在△ABC中,BC=2,点A为动点,在点A运动的过程中始终有∠BAC=45°,则△ABC面积的最大值为 +1 .
【分析】作出△ABC的外接圆⊙O,连接OB、OC,根据同弧所对的圆周角等于圆心角的一半求出∠BOC=90°,过点O作OD⊥BC,根据等腰直角三角形的性质求出半径OB的长度,再根据三角形的面积公式,底边BC一定,边BC上的高越大则三角形的面积越大,所以,当BC边上的高过圆心O时,三角形的面积最大,进行求解即可.
【解答】解:如图,△ABC的外接圆⊙O,连接OB、OC,
∵∠BAC=45°,
∴∠BOC=2∠BAC=2×45°=90°,
过点O作OD⊥BC,垂足为D,
∵OB=OC,
∴BD=CD=BC=1,
∵∠BOC=90°,OD⊥BC,
∴OD=BC=1,
∴OB==,
∵BC=2保持不变,
∴BC边上的高越大,则△ABC的面积越大,当高过圆心时,最大,
此时BC边上的高为:+1,
∴△ABC的最大面积是:×2×(+1)=+1.
故答案为:+1.
【点评】本题主要考查了面积及等积变化,解题的关键是利用同弦所对的圆周角与圆心角的关系得△BOC是等腰直角三角形是关键.
三、解答题(本大题9小题,共86分,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(8分)解方程:x2﹣5x﹣2=0.
【分析】利用公式法求解即可.
【解答】解:∵a=1,b=﹣5,c=﹣2,
∴Δ=(﹣5)2﹣4×1×(﹣2)=33>0,
则x==,
即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)已知二次函数y=x2﹣2x﹣2,请建立直角坐标系,画出此函数的图象.
【分析】根据二次函数的解析式,可以写出该函数的顶点坐标和图象上的四个点,然后即可画出相应的图象.
【解答】解:∵y=x2﹣2x﹣2=(x﹣1)2﹣3,
∴该函数的顶点坐标为(1,﹣3),
∵当x=0时,y=﹣2,x=2时,y=﹣2,当x=﹣1时,y=1,当x=3时,y=1,
∴该函数过点(0,﹣2),(2,﹣2),(﹣1,1),(3,1),
函数图象如右图所示.
【点评】本题考查二次函数的图象,解答本题的关键是找出函数图象上的五个点,最主要的是确定顶点.
19.(8分)直线y=2x+6交x轴于点A,交y轴于点B,点C,D分别是点A,B关于原点的对称点,求直线CD的解析式.
【分析】由直线AB的解析式求得A、B的坐标,进而求得C、D的坐标,然后根据待定系数法即可求得直线CD的解析式.
【解答】解:在y=2x+6中,令y=0,则2x+6=0,
解得x=﹣3,
∴A(﹣3,0),
令x=0,则y=6,
∴B(0,6),
∵点C,D分别是点A,B关于原点的对称点,
∴C(3,0),D(0,﹣6),
设直线CD的解析式为y=kx+b,
∴,
解得 ,
∴直线CD的函数解析式为y=2x﹣6.
【点评】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求一次函数的解析式,关于原点对称的点的坐标特征,三角形的面积,求得C、D的坐标是解题的关键.
20.(8分)小明和小亮计划暑期结伴参加志愿者活动.小明想参加敬老服务活动,小亮想参加文明礼仪宣传活动.他们想通过做游戏来决定参加哪个活动,于是小明设计了一个游戏,游戏规则是:在三张完全相同的卡片上分别标记4、5、6三个数字,一人先从三张卡片中随机抽出一张,记下数字后放回,另一人再从中随机抽出一张,记下数字,若抽出的两张卡片标记的数字之和为偶数,则按照小明的想法参加敬老服务活动,若抽出的两张卡片标记的数字之和为奇数,则按照小亮的想法参加文明礼仪宣传活动.你认为这个游戏公平吗?请说明理由.
【分析】首先根据题意列表,然后根据表求得所有等可能的结果与和为奇数、偶数的情况,再利用概率公式求解即可.
【解答】解:不公平,
列表如下:
4
5
6
4
8
9
10
5
9
10
11
6
10
11
12
由表可知,共有9种等可能结果,其中和为偶数的有5种结果,和为奇数的有4种结果,
所以按照小明的想法参加敬老服务活动的概率为,按照小亮的想法参加文明礼仪宣传活动的概率为,
由≠知这个游戏不公平;
【点评】此题考查了列表法求概率.注意树状图与列表法可以不重不漏的表示出所有等可能的情况.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
21.(8分)如图,已知⊙O的直径BA与弦DC的延长线交于点P,且PC=CO,,求∠D与∠DOB的度数.
【分析】根据,得到∠COD=∠AOC+∠BOD=×180°=90°,根据等腰三角形的性质得到∠OCD=∠D=45°,根据外角的性质得到∠P=∠COP=∠DCO=22.5°,即可得到结论.
【解答】解:∵,
∴∠COD=∠AOC+∠BOD=×180°=90°,
∵OD=OC,
∴∠OCD=∠D=45°,
∵PC=CO,
∴∠P=∠COP=∠DCO=22.5°,
∴∠DOB=∠P+∠D=67.5°.
综合以上可得∠D=45°,∠DOB=67.5°.
【点评】本题主要考查了圆心角、弧、弦的关系,三角形的外角的性质和等腰三角形的性质,正确理解同圆的半径相等是解题的关键.
22.(10分)如图,将△ABC绕点B逆时针旋转后得到△DBE,DE的延长线与AC相交于点F,连接DA、BF,若∠ABC=60°,点E在线段AB上,BF=AF.
(1)求证:DA∥BC;
(2)若AB=4,求AC的长.
【分析】(1)根据旋转的性质,首先证得△ABD是等边三角形,得出∠DAB=60°,因为∠ABC=60°,根据平行线的判定即可证得;
(2)证得△ADF≌△BDF,得到∠ADF=∠BDF=30°,再证明∠C=90°即可解决问题.
【解答】(1)证明:∵AB=BD,∠ABD=α=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴∠DAB=60°,
∵∠ABC=60°,
∴DA∥BC;
(2)解:∵△ABD是等边三角形,
∴AD=BD,
在△ADF和△BDF中,
,
∴△ADF≌△BDF(SSS),
∴∠ADF=∠BDF=30°,
∴DF⊥AB,∠DEB=∠C=90°,
∴∠BAC=30°,
∵AB=4,
∴BC=AB=2,
∴AC===2.
【点评】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,30°所对的直角边等于斜边的一半的直角三角形的性质,熟练掌握这些性质是解题的关键.
23.(10分)在△ABC的外接圆⊙O中,△ABC的外角平分线CD交⊙O于点D,F为上一点,且,连接DF,并延长DF交BA的延长线于点E.
(1)判断DB与DA的数量关系,并说明理由;
(2)若四边形ABCD的面积为9,求四边形ABDF的面积.
【分析】(1)由CD是△ABC的外角平分线,可得∠MCD=∠ACD,又由∠MCD+∠BCD=180°,∠BCD+∠BAD=180°,可得∠MCD=∠BAD,继而证得∠ABD=∠BAD,即可得DB=DA;
(2)由DB=DA,可得=,再由,则可证得CD=FD,BC=AF,然后由SSS判定△BCD≌△AFD,即可求四边形ABDF的面积.
【解答】解:(1)DB=DA.
理由:∵CD是△ABC的外角平分线,
∴∠MCD=∠ACD,
∵∠MCD+∠BCD=180°,∠BCD+∠BAD=180°,
∴∠MCD=∠BAD,
∴∠ACD=∠BAD,
∵∠ACD=∠ABD,
∴∠ABD=∠BAD,
∴DB=DA;
(2)证明:∵DB=DA,
∴=,
∵,
∴AF=BC,,
∴CD=FD,
在△BCD和△AFD中,
,
∴△BCD≌△AFD(SSS),
∴四边形ABDF的面积=四边形ABCD的面积=9.
【点评】本题考查的是三角形的外接圆与外心、全等三角形的判定和性质,掌握圆周角定理、圆心角、弧、弦之间的关系定理是解题的关键.
24.(12分)某农作物的生长率p与温度t(℃)有如下关系:当10≤t≤25时可近似用函数p=t﹣刻画;当25≤t≤37时可近似用函数p=﹣(t﹣29)2+0.4刻画.
按照经验,该农作物提前上市的天数m(天)与生长率p之间满足已学过的函数关系,部分数据如下:
生长率p
0.2
0.25
0.3
0.35
提前上市的天数m(天)
0
5
10
15
求:(1)m关于p的函数表达式(即用含p的代数式表示m);
(2)用含t的代数式表示m;
(3)天气寒冷,大棚加温可改变农作物生长速度,大棚恒温20℃时每天的成本为200元.原计划大棚每天恒温20℃,该作物30天后上市.根据市场调查:每提前一天上市售出(一次售完),销售额可增加800元.因此给大棚继续加温,加温后每天成本w(元)与大棚温度t(℃)之间的关系如图.问提前上市多少天时增加的利润最大?并求这个最大利润(注:农作物上市售出后大棚即暂停使用;增加的利润=增加的销售额﹣大棚加温增加的成本).
【分析】(1)由表格可知,m是p的一次函数,于是得到m=100p﹣20;
(2)当10≤t≤25时,p=t﹣,求得m=100(t﹣)﹣20=2t﹣40;当25≤t≤37时,根据题意即可得到m=100[﹣(t﹣29)2+0.4]﹣20=﹣(t﹣29)2+20;
(3)①当20≤t≤25时,w=20t﹣200,②当25≤t≤37时,w=300,根据二次函数的性质即可得到结论.
【解答】解:(1)由表格可知,m是p的一次函数,
∴m=100p﹣20;
(2)当10≤t≤25时,p=t﹣,
∴m=100(t﹣)﹣20=2t﹣40;
当25≤t≤37时,p=﹣(t﹣29)2+0.4,
∴m=100[﹣(t﹣29)2+0.4]﹣20=﹣(t﹣29)2+20,
∴当10≤t≤25时,m=2t﹣40;当25≤t≤37时,m=﹣(t﹣29)2+20;
(3)①当20≤t≤25时,
由(20,200),(25,300),得:
w=20t﹣200,
∴增加利润为800m+[200×30﹣w(30﹣m)]=40t2﹣200t﹣12000,
∴当t=25时,增加的利润的最大值为8000元;
②当25≤t≤37时,w=300,
增加的利润为800m+6000﹣(30﹣m)×300
=1100m﹣3000
=1100×[﹣(t﹣29)2+20]﹣3000
=﹣(t﹣29)2+19000,
∴当t=29时,增加的利润最大值为19000元,
此时,m=20,
综上所述,当t=29时,提前上市20天,增加的利润最大值为19000元.
【点评】本题考查二次函数的实际应用,借助二次函数解决实际问题,此题涉及数据较多,认真审题很关键.二次函数的最值问题要利用性质来解,注意自变量的取值范围.
25.(14分)如图,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(﹣1,0),点B(3,0),点C(0,3).
(1)求抛物线的解析式及其对称轴;
(2)点P为抛物线上一点,连接CP,若直线CP分四边形CBPA的面积为1:3的两部分,求点P的坐标.
(3)点D、E是直线x=1上的两个动点,且DE=1,点D在点E的上方,求四边形ACDE的周长的最小值及此时点D的坐标.
【分析】(1)将点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3)代入y=ax2+bx+c,即可求解析式;
(2)设AB与CP交于点M,分两种情况讨论:①当AM=3BM时,S△ACP=3S△BCP,求出 M(2,0),直线CM的解析式为y=﹣x+3,即可求P(,﹣);②当BM=3AM时,3S△ACP=S△BCP,求出M(0,0),此时CP为y轴,不合题意;
(3)过点B作BF∥DE,且BF=DE,连结DF,BE,则四边形DEBF是平行四边形,所以 当C、D、F三点共线时,四边形ACDE的周长有最小值,求出CF的解析式为y=﹣x+3,即可求出D(1,),此时四边形ACDE的周长最小值为1++.
【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3)代入y=ax2+bx+c,
得,
解得,
∴y=﹣x2+2x+3,
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴抛物线的对称轴为直线x=1;
(2)如图1,设AB与CP交于点M,
①当AM=3BM时,S△ACM=3S△BCM,S△AMP=3S△MPB,
∴S△ACP=3S△BCP,
∵A(﹣1,0),B(3,0),
∴M(2,0),
设直线CM的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=﹣x+3,
联立,
解得x=或x=0(舍),
∴P(,﹣);
②当BM=3AM时,3S△ACM=S△BCM,3S△AMP=S△MPB,
∴3S△ACP=S△BCP,
∵A(﹣1,0),B(3,0),
∴M(0,0),
此时CP为y轴,不合题意;
综上所述:P点坐标为(,﹣);
(3)如图2,过点B作BF∥DE,且BF=DE,连结DF,BE,
∴四边形DEBF是平行四边形,
∵A、B关于直线x=1对称,
∴AE=BE=DF,
∴四边形ACDE的周长=AC+DE+DC+AE=AC+CD+DF+DE,
∵A(﹣1,0),C(0,3),
∴AC=,
∵DE=1,
∴四边形ACDE的周长=1++CD+DF,
当C、D、F三点共线时,四边形ACDE的周长有最小值,
∵BF=1,
∴F(3,1),
∴CF=,
设CF的解析式为y=mx+n,
∴,
∴,
∴y=﹣x+3,
当x=1时,y=,
∴D(1,),
此时四边形ACDE的周长最小值为1++.
【点评】本题考查二次的综合应用,熟练掌握二次函数的图象及性质,会用轴对称和平行四边形的性质求最短距离是解题的关键.
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