2022-2023学年广东省湛江市雷州市六校联考九年级(下)期中数学试卷(含解析)
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一、选择题(本大题共10小题,每题3分,共30分)
1.下列图形既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.在实数4,0,,0.101,,中无理数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.下列式子正确的是( )
A. B. C.=±5 D.=﹣3
4.如图,AB是⊙O直径,∠BOC=40°,则∠D为( )
A.40° B.30° C.20° D.70°
5.在《数据的分析》章节测试中,“勇往直前”学习小组6位同学的平均成绩是90,其个人成绩分别是85,95,72,100,93,a,则这组数据的中位数和众数分别是( )
A.93,95 B.93,90 C.94,90 D.94,95
6.如图,数轴上的点A,B分别对应有理数a,b,下列结论正确的是( )
A.a>b B.|a|>|b| C.﹣a<b D.a+b>0
7.将一块三角板和一块直尺如图放置,若∠1=50°,则∠2的度数为( )
A.100° B.120° C.130° D.140°
8.关于x的一元二次方程x2+4x+k=0有两个实数根,则k的取值范围是( )
A.k≤﹣4 B.k<﹣4 C.k≤4 D.k<4
9.某滑梯示意图及部分数据如图所示.若AE=1m,则DF的长为( )
A. B. C. D.
10.如图是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,其对称轴是直线x=﹣1,且过点(﹣3,0),下列说法:①abc<0;②2a﹣b=0;③4a+2b+c<0;④若(﹣5,y1),(3,y2)是抛物线上两点,则y1<y2,其中说法正确的是( )
A.①② B.②③ C.①②④ D.②③④
二、填空题(本大题共5小题,每题3分,共15分)
11.计算:2sin60°﹣()0= .
12.分解因式:4a2b﹣b= .
13.一个多边形的内角和等于1080°,这个多边形是 边形.
14.已知张强家、体育场、文具店在同一直线上,如图的图象反映的过程是:张强从家跑步去体育场,在那里锻炼了一阵后又走到文具店去买笔,然后散步走回家.图中x表示时间,y表示张强离家的距离,则下列结论不正确的是 .
①张强从家到体育场用了15min
②体育场离文具店1.5km
③张强在文具店停留了20min
④张强从文具店回家用了35min
15.如图,四位同学站成一排,按图中所示规律数数,数到2023对应的同学是 .
三、解答题(本大题共8小题,满分0分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
16.解不等式组:,并将其解集在数轴上表示出来.
17.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4
(1)利用尺规作线段AC的垂直平分线DE,垂足为点E,交BC于点D(保留作图痕迹,不写作法)
(2)求△ABD的周长.
18.某校为了解九年级学生对新冠肺炎防控知识的掌握情况,从全校九年级学生中随机抽取部分学生作为样本进行调查.
根据图中提供的不完整信息,解答下列问题:
(1)补全条形统计图,并求D类所对应扇形的圆心角的大小;
(2)已知D类中有2名女生,从D类中随机抽取2名同学,求抽到“一男一女”的概率.
19.菜农李伟种植的某蔬菜计划以每千克5元的单价对外批发销售,由于部分菜农盲目扩大种植,造成该蔬菜滞销.李伟为了加快销售,减少损失,对价格经过两次下调后,以每千克3.2元的单价对外批发销售.
(1)求平均每次下调的百分率;
(2)小华准备到李伟处购买5吨该蔬菜,因数量多,李伟决定再给予两种优惠方案以供选择:
方案一:打九折销售;
方案二:不打折,每吨优惠现金200元.
试问小华选择哪种方案更优惠,请说明理由.
20.如图,E,F是正方形ABCD的对角线BD上的两点,且BE=DF.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)若AB=3,BE=2,求四边形AECF的面积.
21.如图,一次函数y=x+4的图象与反比例函数(k为常数,且k≠0)的图象交于A(﹣1,a),B(b,1)两点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)在x轴上找一点P,使PA+PB的值最小,求满足条件的点P的坐标.
22.如图,四边形ACBD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,CD平分∠ACB交AB于点E,点P在AB延长线上,∠PCB=∠BDC.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)求证:PE2=PB•PA;
(3)若BC=2,△ACD的面积为12,求PB的长.
23.如图一所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c经过点A(﹣1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,顶点为点D.在线段CB上方的抛物线上有一动点P,过点P作PE⊥BC于点E,作PF∥AB交BC于点F.
(1)求抛物线和直线BC的函数表达式.
(2)当△PEF的周长为最大值时,求点P的坐标和△PEF的周长.
(3)若点G是抛物线上的一个动点,点M是抛物线对称轴上的一个动点,是否存在以C、B、G、M为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点G的坐标,若不存在,请说明理由.
参考答案
一、选择题(本大题共10小题,每题3分,共30分)
1.下列图形既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不合题意;
D、既是轴对称图形,又是中心对称图形,故此选项符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
2.在实数4,0,,0.101,,中无理数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】无理数就是无限不循环小数.理解无理数的概念,一定要同时理解有理数的概念,有理数是整数与分数的统称.即有限小数和无限循环小数是有理数,而无限不循环小数是无理数.
解:在实数4,0,,0.101,,中无理数有,,
∴无理数有2个,
故选:B.
【点评】本题考查了无理数的识别,无限不循环小数叫无理数,初中范围内常见的无理数有三类:①π类,如2π,等;②开方开不尽的数,如,等;③虽有规律但却是无限不循环的小数,如0.1010010001…(两个1之间依次增加1个0),0.2121121112…(两个2之间依次增加1个1)等.
3.下列式子正确的是( )
A. B. C.=±5 D.=﹣3
【分析】根据各个选项中的式子可以计算出正确的结果,从而可以解答本题.
解:∵,故选项A正确,
∵,故选项B错误,
∵,故选项C错误,
∵,故选项D错误,
故选:A.
【点评】本题考查立方根、平方很、算术平方根,解答本题的关键是明确它们各自的计算方法.
4.如图,AB是⊙O直径,∠BOC=40°,则∠D为( )
A.40° B.30° C.20° D.70°
【分析】根据圆周角与圆心角的关系求出∠D的度数.
解:∵∠BOC=40°,
∴∠D=∠BOC=×40°=20°.
故选:C.
【点评】本题考查了圆周角定理,知道同弧所对的圆周角是圆心角的一半是解题的关键.
5.在《数据的分析》章节测试中,“勇往直前”学习小组6位同学的平均成绩是90,其个人成绩分别是85,95,72,100,93,a,则这组数据的中位数和众数分别是( )
A.93,95 B.93,90 C.94,90 D.94,95
【分析】先根据平均数求得a的值,再将数据从小到大重新排列,继而利用中位数和众数的定义求解可得.
解:∵这6位同学的平均成绩是90,
∴85+95+72+100+93+a=6×90,
解得:a=95,
则这组数据从小到大重新排列为72、85、93、95、95、100,
所以这组数据的中位数为=94,众数为95,
故选:D.
【点评】本题主要考查众数和中位数,解题的关键是掌握众数和中位数的定义.
6.如图,数轴上的点A,B分别对应有理数a,b,下列结论正确的是( )
A.a>b B.|a|>|b| C.﹣a<b D.a+b>0
【分析】由a,b两数在数轴上表示点的位置,可以得出a、b的符号和绝对值的大小,进而逐项进行判断即可.
解:由a,b两数在数轴上表示点的位置,可知,
a<0<b,且|a|>|b|,
∴a<b,因此选项A不符合题意;
|a|>|b|,因此选项B符合题意;
﹣a>b,因此选项C不符合题意;
a+b<0,因此选项D不符合题意;
故选:B.
【点评】本题考查数轴,绝对值,掌握有理数加减法法则是正确判断的前提,由a,b两数在数轴上表示点的位置判断a、b的符号和绝对值是解决问题的关键.
7.将一块三角板和一块直尺如图放置,若∠1=50°,则∠2的度数为( )
A.100° B.120° C.130° D.140°
【分析】根据平行线的性质,可得∠3=∠1=50°,再由对顶角相等可得∠4=∠3=50°,从而得到∠5=40°,根据∠2=180°﹣∠5计算求解即可.
解:如图,
由题意得:AB∥DC,
∴∠3=∠1=50°,
∴∠EFG=∠3=50°,
∴∠EGF=90°﹣∠EFG=40°,
∴∠2=180°﹣∠EGF=140°.
故选:D.
【点评】本题主要考查了平行线的性质,对顶角相等,直角三角形两锐角互余.熟练掌握平行线的性质,直角三角形两锐角互余是解题的关键.
8.关于x的一元二次方程x2+4x+k=0有两个实数根,则k的取值范围是( )
A.k≤﹣4 B.k<﹣4 C.k≤4 D.k<4
【分析】根据判别式的意义得Δ=42﹣4k≥0,然后解不等式即可.
解:根据题意得Δ=42﹣4k≥0,
解得k≤4.
故选:C.
【点评】本题考查了根的判别式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根与Δ=b2﹣4ac有如下关系:当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;当Δ<0时,方程无实数根.
9.某滑梯示意图及部分数据如图所示.若AE=1m,则DF的长为( )
A. B. C. D.
【分析】根据,BE=CF,,求解即可.
解:∵,AE=1m,
∴BE=tanα,
∵BE=CF,
∴BE=CF=tanα,
∴,
∴.
故选:A.
【点评】本题考查锐角三角函数的知识,解题的关键是掌握正切三角函数的运用.
10.如图是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,其对称轴是直线x=﹣1,且过点(﹣3,0),下列说法:①abc<0;②2a﹣b=0;③4a+2b+c<0;④若(﹣5,y1),(3,y2)是抛物线上两点,则y1<y2,其中说法正确的是( )
A.①② B.②③ C.①②④ D.②③④
【分析】根据抛物线开口方向得到a>0,根据抛物线的对称轴得b=2a>0,则2a﹣b=0,则可对②进行判断;根据抛物线与y轴的交点在x轴下方得到c<0,则abc<0,于是可对①进行判断;由于x=2时,y>0,则得到4a+2b+c>0,则可对③进行判断;通过点(﹣5,y1)和点(3,y2)离对称轴的远近对④进行判断.
解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵抛物线对称轴为直线x=﹣=﹣1,
∴b=2a>0,则2a﹣b=0,所以②正确;
∵抛物线与y轴的交点在x轴下方,
∴c<0,
∴abc<0,所以①正确;
∵x=2时,y>0,
∴4a+2b+c>0,所以③错误;
∵点(﹣5,y1)离对称轴的距离与点(3,y2)离对称轴的距离相等,
∴y1=y2,所以④不正确.
故选:A.
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系:二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),二次项系数a决定抛物线的开口方向和大小,当a>0时,抛物线向上开口;当a<0时,抛物线向下开口;一次项系数b和二次项系数a共同决定对称轴的位置:当a与b同号时(即ab>0),对称轴在y轴左;当a与b异号时(即ab<0),对称轴在y轴右.(简称:左同右异).抛物线与y轴交于(0,c).抛物线与x轴交点个数:Δ=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点;Δ=b2﹣4ac=0时,抛物线与x轴有1个交点;Δ=b2﹣4ac<0时,抛物线与x轴没有交点.
二、填空题(本大题共5小题,每题3分,共15分)
11.计算:2sin60°﹣()0= ﹣1 .
【分析】代入特殊角三角函数值,化简零指数幂,然后再计算.
解:原式=2×﹣1
=﹣1,
故答案为:﹣1.
【点评】本题考查实数的混合运算,理解a0=1(a≠0),熟记特殊角三角函数值是解题关键.
12.分解因式:4a2b﹣b= b(2a+1)(2a﹣1) .
【分析】原式提取b,再利用平方差公式分解即可.
解:原式=b(4a2﹣1)=b(2a+1)(2a﹣1),
故答案为:b(2a+1)(2a﹣1)
【点评】此题考查了提公因式法与公式法的综合运用,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.
13.一个多边形的内角和等于1080°,这个多边形是 8 边形.
【分析】多边形的内角和可以表示成(n﹣2)•180°,依此列方程可求解.
解:设所求正n边形边数为n,
则1080°=(n﹣2)•180°,解得n=8.
故答案为:8.
【点评】本题考查根据多边形的内角和计算公式求多边形的边数,解答时要会根据公式进行正确运算、变形和数据处理.
14.已知张强家、体育场、文具店在同一直线上,如图的图象反映的过程是:张强从家跑步去体育场,在那里锻炼了一阵后又走到文具店去买笔,然后散步走回家.图中x表示时间,y表示张强离家的距离,则下列结论不正确的是 ② .
①张强从家到体育场用了15min
②体育场离文具店1.5km
③张强在文具店停留了20min
④张强从文具店回家用了35min
【分析】根据图象信息进行分析判断即可.
解:由图象可知,张强从家到体育场用了15min,①正确,
故不符合题意;
体育场离文具店2.5﹣1.5=1km,②错误,
故符合题意;
张强在文具店停留了65﹣45=20min,③正确,
故不符合题意;
张强从文具店回家用了100﹣65=35min,④正确,
故不符合题意;
故答案为:②.
【点评】本题考查了函数图象,从图象中获取正确的信息是解题的关键.
15.如图,四位同学站成一排,按图中所示规律数数,数到2023对应的同学是 小吉 .
【分析】观察可知,去掉第一个数,然后每6个数都会回到对应同学的位置,据此规律求解即可.
解:观察可知,去掉第一个数,每6个数都会回到对应同学的位置,
∵(2023﹣1)÷6=2022÷6=337,
∴数到2023时对应的同学与1对应的同学是同一个,即,数到2023对应的同学是小吉,
故答案为:小吉.
【点评】本题主要考查了数字类的规律探索,正确理解题意找到规律是解题的关键.
三、解答题(本大题共8小题,满分0分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
16.解不等式组:,并将其解集在数轴上表示出来.
【分析】分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小无解了确定不等式组的解集.
解:解不等式2x﹣1<7,得:x<4,
解不等式﹣1≥x,得:x≥﹣3,
则不等式组的解集为﹣3≤x<4,
将解集表示在数轴上如下:
【点评】本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
17.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4
(1)利用尺规作线段AC的垂直平分线DE,垂足为点E,交BC于点D(保留作图痕迹,不写作法)
(2)求△ABD的周长.
【分析】(1)利用尺规作出线段AC的垂直平分线即可;
(2)利用线段的垂直平分线的性质即可解决问题;
解:(1)线段AC的垂直平分线DE,如图所示:
(2)∵DE垂直平分线段AC,
∴DA=DC,
∴△ABD的周长=AB+AD+BD=AB+BD+DC=AB+BC=7.
【点评】本题考查作图﹣基本作图,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
18.某校为了解九年级学生对新冠肺炎防控知识的掌握情况,从全校九年级学生中随机抽取部分学生作为样本进行调查.
根据图中提供的不完整信息,解答下列问题:
(1)补全条形统计图,并求D类所对应扇形的圆心角的大小;
(2)已知D类中有2名女生,从D类中随机抽取2名同学,求抽到“一男一女”的概率.
【分析】(1)先求出调查人数,再求出C类的人数,即可求解;
(2)画树状图,共有20个等可能的结果,再找出符合条件的结果数,然后由概率公式求解即可.
解:抽查的人数为:20×40%=50(人),
∴C类的人数为50﹣15﹣20﹣5=10(人),D类所对应扇形的圆心角的度数为:360°×=36°,
补全条形统计图如下:
(2)画树状图如图:
共有20个等可能的结果,抽到“一男一女”的结果有12个,
∴抽到“一男一女”的概率为=.
【点评】本题考查了列表法与树状图法:利用列表法或树状图法展示所有等可能的结果n,再从中选出符合事件A或B的结果数目m,然后利用概率公式计算事件A或事件B的概率.也考查了条形统计图和扇形统计图.
19.菜农李伟种植的某蔬菜计划以每千克5元的单价对外批发销售,由于部分菜农盲目扩大种植,造成该蔬菜滞销.李伟为了加快销售,减少损失,对价格经过两次下调后,以每千克3.2元的单价对外批发销售.
(1)求平均每次下调的百分率;
(2)小华准备到李伟处购买5吨该蔬菜,因数量多,李伟决定再给予两种优惠方案以供选择:
方案一:打九折销售;
方案二:不打折,每吨优惠现金200元.
试问小华选择哪种方案更优惠,请说明理由.
【分析】(1)设出平均每次下调的百分率,根据从5元下调到3.2列出一元二次方程求解即可;
(2)根据优惠方案分别求得两种方案的费用后比较即可得到结果.
【解答】解 (1)设平均每次下调的百分率为x.
由题意,得5(1﹣x)2=3.2.
解这个方程,得x1=0.2,x2=1.8(不符合题意),
符合题目要求的是x1=0.2=20%.
答:平均每次下调的百分率是20%.
(2)小华选择方案一购买更优惠.
理由:方案一所需费用为:3.2×0.9×5000=14400(元),
方案二所需费用为:3.2×5000﹣200×5=15000(元).
∵14400<15000,
∴小华选择方案一购买更优惠.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用,在解决有关增长率的问题时,注意其固定的等量关系.
20.如图,E,F是正方形ABCD的对角线BD上的两点,且BE=DF.
(1)求证:△ABE≌△CDF;
(2)若AB=3,BE=2,求四边形AECF的面积.
【分析】(1)根据全等三角形的判定定理证明即可;
(2)根据正方形的性质,菱形的判定定理和性质定理解答即可.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴CD=AB,∠ABE=∠CDF=45°,
又∵BE=DF,
∴△ABE≌△CDF(SAS).
(2)解:连接AC,交BD于点O,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC⊥BD,AO=CO,DO=BO,
又∵DF=BE,
∴OE=OF,AO=CO,
∴四边形AECF是平行四边形,
∵AC⊥EF,
∴四边形AECF是菱形,
∵AB=3,
∴AC=BD=6,
∵BE=DF=2,
∴四边形AECF的面积=AC•EF=×6×2=6.
【点评】本题主要考查了全等三角形的判定和性质,正方形的性质,菱形的判定和性质,熟练掌握相关性质是解答本题的关键.
21.如图,一次函数y=x+4的图象与反比例函数(k为常数,且k≠0)的图象交于A(﹣1,a),B(b,1)两点.
(1)求反比例函数的表达式;
(2)在x轴上找一点P,使PA+PB的值最小,求满足条件的点P的坐标.
【分析】(1)根据A(﹣1,a),B(b,1)两点在一次函数y=x+4的图象上,求出A、B两点坐标,代入反比例函数解析式求出答案即可;
(2)作点B关于x轴的对称点D(﹣3,﹣1),连接DA,交x轴于点P,则点P即为所求点,利用待定系数法求出直线DA的解析式,再求出直线DA与x轴的交点P的坐标即可.
解:(1)∵A(﹣1,a),B(b,1)两点在一次函数y=x+4的图象上,
∴a=﹣1+4,1=b+4,
∴a=3,b=﹣3,
∴A(﹣1,3),B(﹣3,1),
∵点A(﹣1,3)在图象上,
∴3=,
则k=1×(﹣3)=﹣3,
∴反比例函数的表达式为;
(2)如图,作点B关于x轴的对称点D(﹣3,﹣1),连接DA,交x轴于点P,则点P即为所求点,
设直线DA的解析式为y=kx+m,把D(﹣3,﹣1)和A(﹣1,3)代入得,
则,
解得,
∴直线DA的解析式为y=2x+5,
当y=0时,0=2x+5,解得,
∴点.
【点评】此题考查了一次函数和反比例函数交点问题,轴对称的性质等知识,数形结合和准确计算是解题的关键.
22.如图,四边形ACBD内接于⊙O,AB是⊙O的直径,CD平分∠ACB交AB于点E,点P在AB延长线上,∠PCB=∠BDC.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)求证:PE2=PB•PA;
(3)若BC=2,△ACD的面积为12,求PB的长.
【分析】(1)连接OC,根据∠ACB=90°,可证∠PCB+∠OCB=90°,则OC⊥PC,且OC是半径,即可证明;
(2)首先证明△PCB∽△PAC,得PC2=PB•PA,再由∠CEB=∠CAB+45°,∠PCE=45°+∠PCB,得∠CEB=∠PCE,则有PC=PE,从而证明结论;
(3)作AM⊥CD于M,BN⊥CD于N,利用AAS证明△AMD≌△DNB,得BN=DM,DN=AM,根据△ACD的面积为12,得(4+MN)•(2+MN)=24,从而求出MN的长,再利用△AME∽△BNE,得,则BE=,从而解决问题.
【解答】(1)证明:连接OC,
∵AB是直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠ABC=90°,
∵OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC,
∵∠BDC=∠CAB,∠PCB=∠BDC,
∴∠PCB+∠OCB=90°,
∴OC⊥PC,
∵OC是半径,
∴PC是⊙O的切线;
(2)证明:∵∠PCB=∠PAC,∠P=∠P,
∴△PCB∽△PAC,
∴PC2=PB•PA,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD=45°,
∵∠CEB=∠CAB+45°,∠PCE=45°+∠PCB,
∴∠CEB=∠PCE,
∴PC=PE,
∴PE2=PB•PA;
(3)解:作AM⊥CD于M,BN⊥CD于N,
∵AB是直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ADE+∠BDE=90°,∠ADE+∠DAM=90°,
∴∠DAM=∠BDN,
∵CD平分∠ACB,
∴∠ACD=∠BCD,
∴AD=BD,
又∵∠AMD=∠BND,
∴△AMD≌△DNB(AAS),
∴BN=DM,DN=AM,
∵BC=2,∠BCN=45°,
∴BN=CN=2,
∴AM=DN=2+MN,CD=4+MN,
∵△ACD的面积为12,
∴CD•AM=24,
∴(4+MN)•(2+MN)=24,
解得MN=2(负值舍去),
∴AM=4,
∴AC=4,
由勾股定理得AB=2,
∵△AME∽△BNE,
∴,
∴BE=,
由(2)知,PE2=PB•PA,
∴(PB+)2=PB•(PB+2),
解得PB=.
【点评】本题是圆的综合题,主要考查了圆周角定理,切线的判定,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理等知识,作辅助线构造全等三角形求出AM的长是解题的关键.
23.如图一所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c经过点A(﹣1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,顶点为点D.在线段CB上方的抛物线上有一动点P,过点P作PE⊥BC于点E,作PF∥AB交BC于点F.
(1)求抛物线和直线BC的函数表达式.
(2)当△PEF的周长为最大值时,求点P的坐标和△PEF的周长.
(3)若点G是抛物线上的一个动点,点M是抛物线对称轴上的一个动点,是否存在以C、B、G、M为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点G的坐标,若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用待定系数法,把问题转化为方程组,求出a,c的值,设BC的解析式为y=kx+b,把B,C两点坐标代入求出k,b即可;
(2)如图一中,连接PC,OP,PB.设P(m,﹣m2+2m+3),证明△PEF是等腰直角三角形,求出PE的最大值,可得结论;
(3)存在.如图二中,设M(1,t),G(m,﹣m2+2m+3).分两种情形:CB为平行四边形的边,CB为平行四边形的对角线,分别构建方程求解.
解:(1)∵抛物线y=ax2+2x+c经过点A(﹣1,0)、B(3,0),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,
令x=0,可得y=3,
∴C(0,3),
设直线BC的解析式为y=kx+b,则,
∴,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3;
(2)如图一中,连接PC,OP,PB.设P(m,﹣m2+2m+3),
∵B(3,0),C(0,3),
∴OB=OC=3,
∴∠OBC=45°,
∵PF∥AB,
∴∠PFE=∠OBC=45°,
∵PE⊥BC,
∴△PEF是等腰直角三角形,
∴PE的值最大时,△PEF的周长最大,
∵S△PBC=S△POB+S△POC﹣S△OBC
=×3×(﹣m2+2m+3)+×3×m﹣×3×3
=﹣m2+m
=﹣(m﹣)2+,
∵﹣<0,
∴m=时,△PBC的面积最大,面积的最大值为,此时PE的值最大,
∵×3×PE=,
∴PE=,
∴△PEF的周长的最大值=++=+,此时P(,);
(3)存在.
理由:如图二中,设M(1,t),G(m,﹣m2+2m+3).
当BC为平行四边形的边时,则有|1﹣m|=3,
解得m=﹣2或4,
∴G(﹣2,﹣5)或(4,﹣5),
当BC为平行四边形的对角线时,(1+m)=(0+3),
∴m=2,
∴G(2,3),
综上所述,满足条件的点G的坐标为(﹣2,﹣5)或(4,﹣5)或(2,3).
【点评】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,一次函数的性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.
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