2023年湖北省各市中考数学试题真题汇编——函数(含答案)
展开函数(真题汇编)2023年湖北省各市中考数学试题全解析版
一.选择题(共17小题)
1.(2023•湖北)如图,长方体水池内有一无盖圆柱形铁桶,现用水管往铁桶中持续匀速注水,直到长方体水池有水溢出一会儿为止.设注水时间为t,y1(细实线)表示铁桶中水面高度,y2(粗实线)表示水池中水面高度(铁桶高度低于水池高度,铁桶底面积小于水池底面积的一半,注水前铁桶和水池内均无水),则y1,y2随时间t变化的函数图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2023•宜昌)某反比例函数图象上四个点的坐标分别为(﹣3,y1),(﹣2,3),(1,y2),(2,y3),则,y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y2<y1<y3 B.y3<y2<y1 C.y2<y3<y1 D.y1<y3<y2
3.(2023•荆州)已知蓄电池的电压U为定值,使用蓄电池时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系(I=).下列反映电流I与电阻R之间函数关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
4.(2023•随州)已知蓄电池的电压为定值,使用某蓄电池时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系,它的图象如图所示,则当电阻为6Ω时,电流为( )
A.3A B.4A C.6A D.8A
5.(2023•恩施州)如图,在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=1,与x轴的一个交点位于(2,0),(3,0)两点之间.下列结论:
①2a+b>0;
②bc<0;
③a<﹣c;
④若x1,x2为方程ax2+bx+c=0的两个根,则﹣3<x1•x2<0;
其中正确的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(2023•荆州)如图,直线y=﹣x+3分别与x轴,y轴交于点A,B,将△OAB绕着点A顺时针旋转90°得到△CAD,则点B的对应点D的坐标是( )
A.(2,5) B.(3,5) C.(5,2) D.(,2)
7.(2023•恩施州)如图,取一根长100cm的匀质木杆,用细绳绑在木杆的中点O并将其吊起来,在中点O的左侧距离中点O25cm(L1=25cm)处挂一个重9.8N(F1=9.8N)的物体,在中点O的右侧用一个弹簧秤向下拉,使木杆处于水平状态,弹簧秤与中点O的距离L(单位:cm)及弹簧秤的示数F(单位:N)满足FL=F1L1,以L的数值为横坐标,F的数值为纵坐标建立直角坐标系.则F关于L的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
8.(2023•鄂州)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是直线x=1,且过点(﹣1,0),顶点在第一象限,其部分图象如图所示.给出以下结论:①ab<0;②4a+2b+c>0;③3a+c>0;④若A(x1,y1)B(x2,y2)(其中x1<x2)是抛物线上的两点,且x1+x2>2,则y1>y2,其中正确的选项是( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
9.(2023•鄂州)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,OA=OB=3,点C为平面内一动点,BC=,连接AC,点M是线段AC上的一点,且满足CM:MA=1:2.当线段OM取最大值时,点M的坐标是( )
A.(,) B.(,) C.(,) D.(,)
10.(2023•鄂州)象棋起源于中国,中国象棋文化历史悠久.如图所示是某次对弈的残图,如果建立平面直角坐标系,使棋子“帅”位于点(﹣2,﹣1)的位置,则在同一坐标系下,经过棋子“帅”和“马”所在的点的一次函数解析式为( )
A.y=x+1 B.y=x﹣1 C.y=2x+1 D.y=2x﹣1
11.(2023•湖北)抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴相交于点A(﹣3,0),B(1,0).下列结论:①abc<0;②b2﹣4ac>0;③3b+2c=0;④若点P(m﹣2,y1),Q(m,y2)在抛物线上,且y1<y2,则m≤﹣1.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
12.(2023•湖北)在反比例函数y=的图象上有两点A(x1,y1),B(x2,y2),当x1<0<x2时,有y1<y2,则k的取值范围是( )
A.k<0 B.k>0 C.k<4 D.k>4
13.(2023•武汉)关于反比例函数,下列结论正确的是( )
A.图象位于第二、四象限
B.图象与坐标轴有公共点
C.图象所在的每一个象限内,y随x的增大而减小
D.图象经过点(a,a+2),则a=1
14.(2023•十堰)已知点A(x1,y1)在直线y=3x+19上,点B(x2,y2),C(x3,y3)在抛物线y=x2+4x﹣1上,若y1=y2=y3,x1<x2<x3,则x1+x2+x3的取值范围是( )
A.﹣12<x1+x2+x3<﹣9 B.﹣8<x1+x2+x3<﹣6
C.﹣9<x1+x2+x3<0 D.﹣6<x1+x2+x3<1
15.(2023•随州)甲、乙两车沿同一路线从A城出发前往B城,在整个行程中,汽车离开A城的距离y与时刻t的对应关系如图所示,关于下列结论:①A,B两城相距300km;②甲车的平均速度是60km/h,乙车的平均速度是100km/h;③乙车先出发,先到达B城;④甲车在9:30追上乙车.正确的有( )
A.①② B.①③ C.②④ D.①④
16.(2023•随州)如图,已知开口向下的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点(6,0),对称轴为直线x=2.则下列结论正确的有( )
①abc<0;
②a﹣b+c>0;
③方程cx2+bx+a=0的两个根为x1=,x2=﹣;
④抛物线上有两点P(x1,y1)和Q(x2,y2),若x1<2<x2且x1+x2>4,则y1<y2.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
17.(2023•湖北)已知二次函数y=ax2+bx+c(a<0)的图象与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),对称轴为直线x=1,下列论中;①a﹣b+c=0;②若点(﹣3,y1),(2,y2),(4,y3)均在该二次函数图象上,则y1<y2<y3;③若m为任意实数,则am2+bm+c⩽﹣4a;④方程ax2+bx+c+1=0的两实数根为x1,x2,且x1<x2,则x1<﹣1,x2>3.正确结论的序号为( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①④
二.填空题(共6小题)
18.(2023•荆州)如图,点A(2,2)在双曲线y=(x>0)上,将直线OA向上平移若干个单位长度交y轴于点B,交双曲线于点C.若BC=2,则点C的坐标是 .
19.(2023•鄂州)如图,在平面直角坐标系中,直线y1=k1x+b与双曲线y2=(其中k1•k2≠0)相交于A(﹣2,3),B(m,﹣2)两点,过点B作BP∥x轴,交y轴于点P,则△ABP的面积是 .
20.(2023•湖北)在平面直角坐标系xOy中,若反比例函数y=(k≠0)的图象经过点A(﹣1,﹣2)和点B(2,m),则△AOB的面积为 .
21.(2023•武汉)我国古代数学经典著作《九章算术》记载:“今有善行者行一百步,不善行者行六十步,今不善行者先行一百步,善行者追之.问几何步及之?”如图是善行者与不善行者行走路程s(单位:步)关于善行者的行走时间t的函数图象,则两图象交点P的纵坐标是 .
22.(2023•宜昌)如图,一名学生推铅球,铅球行进高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)之间的关系是y=﹣(x﹣10)(x+4),则铅球推出的距离OA= m.
23.(2023•武汉)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,c<0)经过(1,1),(m,0),(n,0)三点,且n≥3.下列四个结论:
①b<0;
②4ac﹣b2<4a;
③当n=3时,若点(2,t)在该抛物线上,则t>1;
④若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=x有两个相等的实数根,则.
其中正确的是 (填写序号).
三.解答题(共21小题)
24.(2023•恩施州)如图,在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,直线y=x+2交y轴于点A,交x轴于点B,与双曲线y=(k≠0)在一,三象限分别交于C,D两点,AB=BC,连接CO,DO.
(1)求k的值;
(2)求△CDO的面积.
25.(2023•湖北)如图,一次函数y1=kx+b(k≠0)与函数为的图象交于两点.
(1)求这两个函数的解析式;
(2)根据图象,直接写出满足y1﹣y2>0时x的取值范围;
(3)点P在线段AB上,过点P作x轴的垂线,垂足为M,交函数y2的图象于点Q,若△POQ面积为3,求点P的坐标.
26.(2023•宜昌)某食用油的沸点温度远高于水的沸点温度.小聪想用刻度不超过100℃的温度计测算出这种食用油沸点的温度.在老师的指导下,他在锅中倒入一些这种食用油均匀加热,并每隔10s测量一次锅中油温,得到的数据记录如下:
时间t/s
0
10
20
30
40
油温y/℃
10
30
50
70
90
(1)小聪在直角坐标系中描出了表中数据对应的点.经老师介绍,在这种食用油达到沸点前,锅中油温y(单位:℃)与加热的时间t(单位:s)符合初中学习过的某种函数关系,填空:
可能是 函数关系(请选填“正比例”“一次”“二次”“反比例”);
(2)根据以上判断,求y关于t的函数解析式;
(3)当加热110s时,油沸腾了,请推算沸点的温度.
27.(2023•随州)为了振兴乡村经济,增加村民收入,某村委会干部带领村民在网上直播推销农产品,在试销售的30天中,第x天(1≤x≤30且x为整数)的售价p(元/千克)与x的函数关系式p=销量q(千克)与x的函数关系式为q=x+10,已知第5天售价为50元/千克,第10天售价为40元/千克,设第x天的销售额为W元.
(1)m= ,n= ;
(2)求第x天的销售额W元与x之间的函数关系式;
(3)在试销售的30天中,销售额超过1000元的共有多少天?
28.(2023•恩施州)为积极响应州政府“悦享成长•书香恩施”的号召,学校组织150名学生参加朗诵比赛,因活动需要,计划给每个学生购买一套服装.经市场调查得知,购买1套男装和1套女装共需220元;购买6套男装与购买5套女装的费用相同.
(1)男装、女装的单价各是多少?
(2)如果参加活动的男生人数不超过女生人数的,购买服装的总费用不超过17000元,那么学校有几种购买方案?怎样购买才能使费用最低,最低费用是多少?
29.(2023•鄂州)1号探测气球从海拔10m处出发,以1m/min的速度竖直上升.与此同时,2号探测气球从海拔20m处出发,以am/min的速度竖直上升.两个气球都上升了1h.1号、2号气球所在位置的海拔y1,y2(单位:m)与上升时间x(单位:min)的函数关系如图所示.请根据图象回答下列问题:
(1)a= ,b= ;
(2)请分别求出y1,y2与x的函数关系式;
(3)当上升多长时间时,两个气球的海拔竖直高度差为5m?
30.(2023•湖北)某商店销售某种商品的进价为每件30元,这种商品在近60天中的日销售价与日销售量的相关信息如下表:
时间:第x(天)
1≤x≤30
31≤x≤60
日销售价(元/件)
0.5x+35
50
日销售量(件)
124﹣2x
(1≤x≤60,x为整数)
设该商品的日销售利润为w元.
(1)直接写出w与x的函数关系式 ;
(2)该商品在第几天的日销售利润最大?最大日销售利润是多少?
31.(2023•武汉)某课外科技活动小组研制了一种航模飞机,通过实验,收集了飞机相对于出发点的飞行水平距离x(单位:m)、飞行高度y(单位:m)随飞行时间t(单位:s)变化的数据如表.
飞行时间t/s
0
2
4
6
8
…
飞行水平距离x/m
0
10
20
30
40
…
飞行高度y/m
0
22
40
54
64
…
探究发现 x与t,y与t之间的数量关系可以用我们已学过的函数来描述.直接写出x关于t的函数解析式和y关于t的函数解析式(不要求写出自变量的取值范围).
问题解决 如图,活动小组在水平安全线上A处设置一个高度可以变化的发射平台试飞该航模飞机.根据上面的探究发现解决下列问题.
(1)若发射平台相对于安全线的高度为0m,求飞机落到安全线时飞行的水平距离;
(2)在安全线上设置回收区域MN,AM=125m,MN=5m.若飞机落到MN内(不包括端点M,N),求发射平台相对于安全线的高度的变化范围.
32.(2023•十堰)函数y=的图象可以由函数y=的图象左右平移得到.
(1)将函数y=的图象向右平移4个单位得到函数y=的图象,则a= ;
(2)下列关于函数y=的性质:①图象关于点(﹣a,0)对称;②y随x的增大而减小;③图象关于直线y=﹣x+a对称;④y的取值范围为y≠0.其中说法正确的是 (填写序号);
(3)根据(1)中a的值,写出不等式>的解集.
33.(2023•十堰)“端午节”吃粽子是中国传统习俗,在“端午节”来临前,某超市购进一种品牌粽子,每盒进价是40元,并规定每盒售价不得少于50元,日销售量不低于350盒.根据以往销售经验发现,当每盒售价定为50元时,日销售量为500盒,每盒售价每提高1元,日销售量减少10盒.设每盒售价为x元,日销售量为p盒.
(1)当x=60时,p= ;
(2)当每盒售价定为多少元时,日销售利润W(元)最大?最大利润是多少?
(3)小强说:“当日销售利润最大时,日销售额不是最大.”小红说:“当日销售利润不低于8000元时,每盒售价x的范围为60≤x≤80.”你认为他们的说法正确吗?若正确,请说明理由;若不正确,请直接写出正确的结论.
34.(2023•湖北)加强劳动教育,落实五育并举.孝礼中学在当地政府的支持下,建成了一处劳动实践基地.2023年计划将其中1000m2的土地全部种植甲乙两种蔬菜.经调查发现:甲种蔬菜种植成本y(单位;元/m2)与其种植面积x(单位:m2)的函数关系如图所示,其中200⩽x⩽700;乙种蔬菜的种植成本为50元/m2.
(1)当x= m2时,y=35元/m2;
(2)设2023年甲乙两种蔬菜总种植成本为W元,如何分配两种蔬菜的种植面积,使W最小?
(3)学校计划今后每年在这1000m2土地上,均按(2)中方案种植蔬菜,因技术改进,预计种植成本逐年下降.若甲种蔬菜种植成本平均每年下降10%,乙种蔬菜种植成本平均每年下降a%,当a为何值时,2025年的总种植成本为28920元?
35.(2023•恩施州)在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与y轴交于点A,抛物线的对称轴与x轴交于点B.
(1)如图,若A(0,),抛物线的对称轴为x=3.求抛物线的解析式,并直接写出y≥时x的取值范围;
(2)在(1)的条件下,若P为y轴上的点,C为x轴上方抛物线上的点,当△PBC为等边三角形时,求点P,C的坐标;
(3)若抛物线y=﹣x2+bx+c经过点D(m,2),E(n,2),F(1,﹣1),且m<n,求正整数m,n的值.
36.(2023•湖北)如图1,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx﹣6(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0),B(6,0),与y轴交于点C,顶点为D,连接BC.
(1)抛物线的解析式为 ;(直接写出结果)
(2)在图1中,连接AC并延长交BD的延长线于点E,求∠CEB的度数;
(3)如图2,若动直线l与抛物线交于M,N两点(直线l与BC不重合),连接CN,BM,直线CN与BM交于点P.当MN∥BC时,点P的横坐标是否为定值,请说明理由.
37.(2023•武汉)抛物线交x轴于A,B两点(A在B的左边),交y轴于点C.
(1)直接写出A,B,C三点的坐标;
(2)如图(1),作直线x=t(0<t<4),分别交x轴,线段BC,抛物线C1于D,E,F三点,连接CF,若△BDE与△CEF相似,求t的值;
(3)如图(2),将抛物线C1平移得到抛物线C2,其顶点为原点.直线y=2x与抛物线交于O,G两点,过OG的中点H作直线MN(异于直线OG)交抛物线C2于M,N两点,直线MO与直线GN交于点P.问点P是否在一条定直线上?若是,求该直线的解析式;若不是,请说明理由.
38.(2023•荆州)已知:y关于x的函数y=(a﹣2)x2+(a+1)x+b.
(1)若函数的图象与坐标轴有两个公共点,且a=4b,则a的值是 ;
(2)如图,若函数的图象为抛物线,与x轴有两个公共点A(﹣2,0),B(4,0),并与动直线l:x=m(0<m<4)交于点P,连接PA,PB,PC,BC,其中PA交y轴于点D,交BC于点E.设△PBE的面积为S1,△CDE的面积为S2.
①当点P为抛物线顶点时,求△PBC的面积;
②探究直线l在运动过程中,S1﹣S2是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由.
39.(2023•随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣1,0),B(2,0)和C(0,2),连接BC,点P(m,n)(m>0)为抛物线上一动点,过点P作PN⊥x轴交直线BC于点M,交x轴于点N.
(1)直接写出抛物线和直线BC的解析式;
(2)如图2,连接OM,当△OCM为等腰三角形时,求m的值;
(3)当P点在运动过程中,在y轴上是否存在点Q,使得以O,P,Q为顶点的三角形与以B,C,N为顶点的三角形相似(其中点P与点C相对应),若存在,直接写出点P和点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
40.(2023•十堰)已知抛物线y=ax2+bx+8过点B(4,8)和点C(8,4),与y轴交于点A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,连接AB,BC,点D在线段AB上(与点A,B不重合),点F是OA的中点,连接FD,过点D作DE⊥FD交BC于点E,连接EF,当△DEF面积是△ADF面积的3倍时,求点D的坐标;
(3)如图2,点P是抛物线上对称轴右侧的点,H(m,0)是x轴正半轴上的动点,若线段OB上存在点G(与点O,B不重合),使得∠GBP=∠HGP=∠BOH,求m的取值范围.
41.(2023•鄂州)如图1,在平面直角坐标系中,直线l⊥y轴,交y轴的正半轴于点A,且OA=2,点B是y轴右侧直线l上的一动点,连接OB.
(1)请直接写出点A的坐标;
(2)如图2,若动点B满足∠ABO=30°,点C为AB的中点,D点为线段OB上一动点,连接CD.在平面内,将△BCD沿CD翻折,点B的对应点为点P,CP与OB相交于点Q,当CP⊥AB 时,求线段DQ的长;
(3)如图3,若动点B满足=2,EF为△OAB的中位线,将△BEF绕点B在平面内逆时针旋转,当点O、E、F三点共线时,求直线EB与x轴交点的坐标;
(4)如图4,OC平分∠AOB交AB于点C,AD⊥OB于点D,交OC于点E,AF为△AEC的一条中线.设△ACF,△ODE,△OAC的周长分别为C1,C2,C3.试探究:在B点的运动过程中,当=时,请直接写出点B的坐标.
42.(2023•鄂州)某数学兴趣小组运用《几何画板》软件探究y=ax2(a>0)型抛物线图象.发现:如图1所示,该类型图象上任意一点P到定点F(0,)的距离PF,始终等于它到定直线l:y=﹣的距离PN(该结论不需要证明).他们称:定点F为图象的焦点,定直线l为图象的准线,y=﹣叫做抛物线的准线方程.准线l与y轴的交点为H.其中原点O为FH的中点,FH=2OF=.例如,抛物线y=2x2,其焦点坐标为F(0,),准线方程为l:y=﹣,其中PF=PN,FH=2OF=.
【基础训练】
(1)请分别直接写出抛物线y=x2的焦点坐标和准线l的方程: , ;
【技能训练】
(2)如图2,已知抛物线y=x2上一点P(x0,y0)(x0>0)到焦点F的距离是它到x轴距离的3倍,求点P的坐标;
【能力提升】
(3)如图3,已知抛物线y=x2的焦点为F,准线方程为l.直线m:y=x﹣3交y轴于点C,抛物线上动点P到x轴的距离为d1,到直线m的距离为d2,请直接写出d1+d2的最小值;
【拓展延伸】
该兴趣小组继续探究还发现:若将抛物线y=ax2(a>0)平移至y=a(x﹣h)2+k(a>0).抛物线y=a(x﹣h)2+k(a>0)内有一定点F(h,k+),直线l过点M(h,k﹣)且与x轴平行.当动点P在该抛物线上运动时,点P到直线l的距离PP1始终等于点P到点F的距离(该结论不需要证明).例如:抛物线y=2(x﹣1)2+3上的动点P到点F(1,)的距离等于点P到直线l:y=的距离.
请阅读上面的材料,探究下题:
(4)如图4,点D(﹣1,)是第二象限内一定点,点P是抛物线y=x2﹣1上一动点.当PO+PD取最小值时,请求出△POD的面积.
43.(2023•宜昌)如图,已知A(0,2),B(2,0).点E位于第二象限且在直线y=﹣2x上,∠EOD=90°,OD=OE,连接AB,DE,AE,DB.
(1)直接判断△AOB的形状:△AOB是 三角形;
(2)求证:△AOE≌△BOD;
(3)直线EA交x轴于点C(t,0),t>2.将经过B,C两点的抛物线y1=ax2+bx﹣4向左平移2个单位,得到抛物线y2.
①若直线EA与抛物线y1有唯一交点,求t的值;
②若抛物线y2的顶点P在直线EA上,求t的值;
③将抛物线y2再向下平移个单位,得到抛物线y3.若点D在抛物线y3上,求点D的坐标.
44.(2023•湖北)已知抛物线与x轴交于A,B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,2).点P为第一象限抛物线上的点,连接CA,CB,PB,PC.
(1)直接写出结果;b= ,c= ,点A的坐标为 ,tan∠ABC= ;
(2)如图1,当∠PCB=2∠OCA时,求点P的坐标;
(3)如图2,点D在y轴负半轴上,OD=OB,点Q为抛物线上一点,∠QBD=90°.点E,F分别为△BDQ的边DQ,DB上的动点,且QE=DF,记BE+QF的最小值为m.
①求m的值;
②设△PCB的面积为S,若,请直接写出k的取值范围.
函数(真题汇编)2023年湖北省各市中考数学试题全解析版
参考答案与试题解析
一.选择题(共17小题)
1.(2023•湖北)如图,长方体水池内有一无盖圆柱形铁桶,现用水管往铁桶中持续匀速注水,直到长方体水池有水溢出一会儿为止.设注水时间为t,y1(细实线)表示铁桶中水面高度,y2(粗实线)表示水池中水面高度(铁桶高度低于水池高度,铁桶底面积小于水池底面积的一半,注水前铁桶和水池内均无水),则y1,y2随时间t变化的函数图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解答】解:根据题意,先用水管往铁桶中持续匀速注水,
∴y1中从0开始,高度与注水时间成正比,
当到达t1时,
铁桶中水满,所以高度不变,
y2表示水池中水面高度,
从0到t1,长方体水池中没有水,所以高度为0,
t1到t2时注水从0开始,
又∵铁桶底面积小于水池底面积的一半,
∴注水高度y2比y1增长的慢,即倾斜程度低,
t2到t3时注水底面积为长方体的底面积,
∴注水高度y2增长的更慢,即倾斜程度更低,
长方体水池有水溢出一会儿为止,
∴t3到t4,注水高度y2不变.
故选:C.
2.(2023•宜昌)某反比例函数图象上四个点的坐标分别为(﹣3,y1),(﹣2,3),(1,y2),(2,y3),则,y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y2<y1<y3 B.y3<y2<y1 C.y2<y3<y1 D.y1<y3<y2
【答案】C
【解答】解:设反比例函数的解析式为(k≠0),
∵它的图象经过点(﹣2,3),
∴k=﹣2×3=﹣6,
∴反比例函数的解析式,
当x=﹣3时,,
当x=1时,,
当x=2时,,
∴y2<y3<y1,
故选:C.
3.(2023•荆州)已知蓄电池的电压U为定值,使用蓄电池时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系(I=).下列反映电流I与电阻R之间函数关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:∵电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系(I=),R、I均大于0,
∴反映电流I与电阻R之间函数关系的图象大致是D选项,
故选:D.
4.(2023•随州)已知蓄电池的电压为定值,使用某蓄电池时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系,它的图象如图所示,则当电阻为6Ω时,电流为( )
A.3A B.4A C.6A D.8A
【答案】B
【解答】解:设I=,
∵图象过(8,3),
∴U=24,
∴I=,
当电阻为6Ω时,电流为:I==4(A).
故选:B.
5.(2023•恩施州)如图,在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为x=1,与x轴的一个交点位于(2,0),(3,0)两点之间.下列结论:
①2a+b>0;
②bc<0;
③a<﹣c;
④若x1,x2为方程ax2+bx+c=0的两个根,则﹣3<x1•x2<0;
其中正确的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解答】解:∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,
∴﹣=1,
∴b=﹣2a,
∴2a+b=0,故①错误;
∵抛物线开口向下,与y轴交于正半轴,
∴a<0,b=﹣2a>0,c>0,
∴bc>0,故②错误;
∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=1,x=3时y<0,
∴x=﹣1时,y<0,即a﹣b+c<0,
∴a﹣(﹣2a)+c<0,
∴a<﹣c,故③正确;
若x1,x2为方程ax2+bx+c=0的两个根,由函数图象与x轴交点可知﹣1<x1<0,2<x2<3,
∴﹣3<x1•x2<0,故④正确,
∴正确的有:③④,共2个,
故选:B.
6.(2023•荆州)如图,直线y=﹣x+3分别与x轴,y轴交于点A,B,将△OAB绕着点A顺时针旋转90°得到△CAD,则点B的对应点D的坐标是( )
A.(2,5) B.(3,5) C.(5,2) D.(,2)
【答案】C
【解答】解:当x=0时,y=﹣x+3=3,则B点坐标为(0,3);
当y=0时,﹣x+3=0,解得x=2,则A点坐标为(2,0),
则OA=2,OB=3,
∵△AOB绕点A顺时针旋转90°后得到△ACD,
∴∠OAC=90°,∠ACD=∠AOB=90°,AC=AO=2,CD=OB=3,
即AC⊥x轴,CD∥x轴,
∴点D的坐标为(5,2).
故选:C.
7.(2023•恩施州)如图,取一根长100cm的匀质木杆,用细绳绑在木杆的中点O并将其吊起来,在中点O的左侧距离中点O25cm(L1=25cm)处挂一个重9.8N(F1=9.8N)的物体,在中点O的右侧用一个弹簧秤向下拉,使木杆处于水平状态,弹簧秤与中点O的距离L(单位:cm)及弹簧秤的示数F(单位:N)满足FL=F1L1,以L的数值为横坐标,F的数值为纵坐标建立直角坐标系.则F关于L的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:根据杠杆原理可得,F•L=25×9.8,
∵把弹簧秤与中点O的距离L记作x,弹簧秤的示数F记作y,
∴xy=245(0<x≤50);
∵5×49=245,
7×35=245,
∴图象经过点(35,7),故选项C不符合题意;
∵F是L的反比例函数,
∴选项A、D不符合题意;
故F关于L的函数图象大致是选项B.
故选:B.
8.(2023•鄂州)如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴是直线x=1,且过点(﹣1,0),顶点在第一象限,其部分图象如图所示.给出以下结论:①ab<0;②4a+2b+c>0;③3a+c>0;④若A(x1,y1)B(x2,y2)(其中x1<x2)是抛物线上的两点,且x1+x2>2,则y1>y2,其中正确的选项是( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
【答案】D
【解答】解:二次函数开口向下,则a<0,
二次函数对称轴为x=1,则,
∴b=﹣2a,b>0,
∴ab<0,故①正确;
∵过点(﹣1,0),
∴由对称可得二次函数与x轴的另一交点为(3,0),
由函数图象可得x=2时y>0,
∴4a+2b+c>0,故②正确;
∵x=﹣1时y=0,
∴a﹣b+c=0,
b=﹣2a代入得:3a+c=0,故③错误;
∵对称轴是直线x=1,
∴若,
当x1+x2>2时,点A(x1,y1)到对称轴的距离小于点B(x2,y2)到对称轴的距离,
∵二次函数图象开口向下,故④正确.
∴y1>y2,故④正确.
综上所述,正确的选项是①②④.
故选D.
9.(2023•鄂州)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,OA=OB=3,点C为平面内一动点,BC=,连接AC,点M是线段AC上的一点,且满足CM:MA=1:2.当线段OM取最大值时,点M的坐标是( )
A.(,) B.(,) C.(,) D.(,)
【答案】D
【解答】解:∵点C为平面内一动点,BD=,
∴点C在以点B为圆心,为半径的OB上,
在x轴的负半轴上取点D(﹣,0),
连接BD,分别过C、M作CF⊥OA,ME⊥OA,垂足为F、E,
∵OA=OB=,
∴AD=OD+OA=,
∴=,
∵CM:MA=1:2,
∴==,
∵∠OAM=∠DAC,
∴△OAM∽△DAC,
∴==,
∴当CD取得最大值时,OM取得最大值,结合图形可知当D,B,C三点共线,且点B在线段DC上时,CD取得最大值,
∵OA=OB=,OD=,
∴BD==,
∴CD=BC+BD=9,
∵=,
∴OM=6,
∵y轴⊥x轴,CF⊥OA,
∴∠DOB=∠DFC=90°,
∵∠BDO=∠CDF,
∴△BDO∽△CDF,
∴=,即=,
解得CF=,
同理可得,△AEM∽△AFC,
∴==,即=,
解得ME=,
∴OE==,
∴当线段OM取最大值时,点M的坐标是(,),
故选D.
10.(2023•鄂州)象棋起源于中国,中国象棋文化历史悠久.如图所示是某次对弈的残图,如果建立平面直角坐标系,使棋子“帅”位于点(﹣2,﹣1)的位置,则在同一坐标系下,经过棋子“帅”和“马”所在的点的一次函数解析式为( )
A.y=x+1 B.y=x﹣1 C.y=2x+1 D.y=2x﹣1
【答案】A
【解答】解:∵“帅”位于点(﹣2,﹣1)可得出“马”(1,2),
设经过棋子“帅”和“马”所在的点的一次函数解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=x+1,
故选:A.
11.(2023•湖北)抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴相交于点A(﹣3,0),B(1,0).下列结论:①abc<0;②b2﹣4ac>0;③3b+2c=0;④若点P(m﹣2,y1),Q(m,y2)在抛物线上,且y1<y2,则m≤﹣1.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解答】解:①由题意得:y=ax2+bx+c=a(x+3)(x﹣1)=ax2+2ax﹣3a,
∴b=2a,c=﹣3a,
∵a<0,
∴b<0,c>0,
∴abc>0,
故①是错误的;
②∵抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴相交于点A(﹣3,0),B(1,0).
∴ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,
∴b2﹣4ac>0,
故②是正确的;
③∵b=2a,c=﹣3a,
∴3b+2c=6a﹣6a=0,
故③是正确的;
④∵抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴相交于点A(﹣3,0),B(1,0).
∴抛物线的对称轴为:x=﹣1,
当点P(m﹣2,y1),Q(m,y2)在抛物线上,且y1<y2,
∴m≤﹣1或,
解得:m<0,
故④是错误的,
故选:B.
12.(2023•湖北)在反比例函数y=的图象上有两点A(x1,y1),B(x2,y2),当x1<0<x2时,有y1<y2,则k的取值范围是( )
A.k<0 B.k>0 C.k<4 D.k>4
【答案】C
【解答】解:∵当x1<0<x2时,有y1<y2,
∴反比例函数y=的图象位于一、三象限,
4﹣k>0,
解得k<4,
故选:C.
13.(2023•武汉)关于反比例函数,下列结论正确的是( )
A.图象位于第二、四象限
B.图象与坐标轴有公共点
C.图象所在的每一个象限内,y随x的增大而减小
D.图象经过点(a,a+2),则a=1
【答案】C
【解答】解:反比例函数,图象在第一、三象限,与坐标轴没有交点,故A选项错误,B选项错误;
反比例函数,在每一个象限内,y随着x的增大而减小,故C选项正确;
反比例函数图象经过点(a,a+2),
∴a(a+2)=3,
解得a=1或a=﹣3,
故D选项错误,
故选:C.
14.(2023•十堰)已知点A(x1,y1)在直线y=3x+19上,点B(x2,y2),C(x3,y3)在抛物线y=x2+4x﹣1上,若y1=y2=y3,x1<x2<x3,则x1+x2+x3的取值范围是( )
A.﹣12<x1+x2+x3<﹣9 B.﹣8<x1+x2+x3<﹣6
C.﹣9<x1+x2+x3<0 D.﹣6<x1+x2+x3<1
【答案】A
【解答】解:令3x+19=x2+4x﹣1,整理得x2+x﹣20=0,
解得x1=﹣5,x2=4,
∴直线y=3x+19与抛物线的交点的横坐标为﹣5,4,
∵y=x2+4x﹣1=(x+2)2﹣5,
∴抛物线开口向上,对称轴为直线x=﹣2,顶点为(﹣2,﹣5),
把y=﹣5代入y=3x+19,解得x=﹣8,
若y1=y2=y3,x1<x2<x3,则﹣8<x1<﹣5,x2+x3=﹣4,
∴﹣12<x1+x2+x3<﹣9,
故选:A.
15.(2023•随州)甲、乙两车沿同一路线从A城出发前往B城,在整个行程中,汽车离开A城的距离y与时刻t的对应关系如图所示,关于下列结论:①A,B两城相距300km;②甲车的平均速度是60km/h,乙车的平均速度是100km/h;③乙车先出发,先到达B城;④甲车在9:30追上乙车.正确的有( )
A.①② B.①③ C.②④ D.①④
【答案】D
【解答】解:由图象可知,A,B两城相距300km,乙车先出发,甲车先到达B城,
故①符合题意,③不符合题意;
甲车的平均速度是300÷3=100(千米/小时),
乙车的平均速度是300÷5=60(千米/小时),
故②不符合题意;
设甲车出发后x小时,追上乙车,
100x=60(x+1),
解得x=1.5,
∴甲车出发1.5小时追上乙车,
∵甲车8:00出发,
∴甲车在9:30追上乙车,
故④符合题意,
综上所述,正确的有①④,
故选:D.
16.(2023•随州)如图,已知开口向下的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点(6,0),对称轴为直线x=2.则下列结论正确的有( )
①abc<0;
②a﹣b+c>0;
③方程cx2+bx+a=0的两个根为x1=,x2=﹣;
④抛物线上有两点P(x1,y1)和Q(x2,y2),若x1<2<x2且x1+x2>4,则y1<y2.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【解答】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线交y轴于正半轴,
∴c>0,
∵﹣>0,
∴b>0,
∴abc<0,故①正确;
∵抛物线对称轴为直线x=2,x=5时,y>0,
∴x=﹣1时,y>0,
∴a﹣b+c>0,故②正确;
由cx2+bx+a=0可得方程的解x1+x2=﹣,x1x2=,
∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点(6,0),对称轴为直线x=2,
∴抛物线与x轴另一个交点为(﹣2,0),
∴方程ax2+bx+c=0的两个根为﹣2,6,
∴﹣=4,=﹣12,
∴﹣==﹣,=﹣
而若方程cx2+bx+a=0的两个根为x1=,x2=﹣,则﹣==,=)=﹣,故③错误;
∵抛物线开口向下,对称轴为直线x=2,
若x1<2<x2且x1+x2>4,则点P(x1,y1)到对称轴的距离小于Q(x2,y2)到直线的距离,
∴y1>y2,故不正确.
故选:B.
17.(2023•湖北)已知二次函数y=ax2+bx+c(a<0)的图象与x轴的一个交点坐标为(﹣1,0),对称轴为直线x=1,下列论中;①a﹣b+c=0;②若点(﹣3,y1),(2,y2),(4,y3)均在该二次函数图象上,则y1<y2<y3;③若m为任意实数,则am2+bm+c⩽﹣4a;④方程ax2+bx+c+1=0的两实数根为x1,x2,且x1<x2,则x1<﹣1,x2>3.正确结论的序号为( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①④
【答案】B
【解答】解:∵抛物线经过(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,①正确,
∵a<0,
∴抛物线开口向下,
点(﹣3,y1),(2,y2),(4,y3)均在该二次函数图象上,且点(﹣3,y1)到对称轴的距离最大,点(2,y2)到对称轴的距离最小,
∴y1<y3<y2,②错误;
∵﹣=1,
∴b=﹣2a,
∵a﹣b+c=0,
∴c=b﹣a=﹣3a,
∵抛物线的最大值为a+b+c,
∴若m为任意实数,则am2+bm+c⩽a+b+c,
∴am2+bm+c⩽﹣4a,③正确;
∵方程ax2+bx+c+1=0的两实数根为x1,x2,
∴抛物线与直线y=﹣1的交点的横坐标为x1,x2,
由抛物线对称性可得抛物线与x轴另一交点坐标为(3,0),
∴抛物线与x轴交点坐标为(﹣1,0),(3,0),
∵抛物线开口向下,x1<x2,
∴x1<﹣1,x2>3,④正确.
故选:B.
二.填空题(共6小题)
18.(2023•荆州)如图,点A(2,2)在双曲线y=(x>0)上,将直线OA向上平移若干个单位长度交y轴于点B,交双曲线于点C.若BC=2,则点C的坐标是 (,2) .
【答案】(,2).
【解答】解:∵点A(2,2)在双曲线y=(x>0)上,
∴2=.
∴k=4.
∴双曲线解析式为y=.
如图,作AD⊥x轴,CH⊥x轴,作BG⊥CH,垂足分别为D、H、G.
∵A(2,2),
∴AD=OD.
∴∠AOD=45°.
∴∠AOB=45°.
∵OA∥BC,
∴∠CBO=180°﹣45°=135°.
∴∠CBG=135°﹣90°=45°.
∴∠CBG=∠BCG.
∵BC=2,
∴BG=CG=.
∴C点的横坐标为.
又C在双曲线y=上,
∴C(,2).
故答案为:(,2).
19.(2023•鄂州)如图,在平面直角坐标系中,直线y1=k1x+b与双曲线y2=(其中k1•k2≠0)相交于A(﹣2,3),B(m,﹣2)两点,过点B作BP∥x轴,交y轴于点P,则△ABP的面积是 .
【答案】.
【解答】解:∵直线y1=k1x+b与双曲线y2=(其中k1•k2≠0)相交于A(﹣2,3),B(m,﹣2)两点,
∴k2=﹣2×3=﹣2m
∴m=3,
∴B(3,﹣2),
∵BP∥x轴,
∴BP=3,
∴S△ABP==.
故答案为:.
20.(2023•湖北)在平面直角坐标系xOy中,若反比例函数y=(k≠0)的图象经过点A(﹣1,﹣2)和点B(2,m),则△AOB的面积为 .
【答案】.
【解答】解:∵反比例函数y=的图象经过点A(﹣1,﹣2),
∴k=(﹣1)×(﹣2)=2,
∴反比例函数解析式为y=,
∵反比例函数y=的图象经过点B(2,m),
∴m==1,
∴B(2,1),
设直线AB与x轴交于C,解析式为y=kx+b,
则,
解答,
∴直线AB的解析式为y=x﹣1,
当y=0时,x=1,
∴C(1,0)
∴△AOB的面积=×1×1+×1×2=.
故答案为:.
21.(2023•武汉)我国古代数学经典著作《九章算术》记载:“今有善行者行一百步,不善行者行六十步,今不善行者先行一百步,善行者追之.问几何步及之?”如图是善行者与不善行者行走路程s(单位:步)关于善行者的行走时间t的函数图象,则两图象交点P的纵坐标是 250 .
【答案】250.
【解答】解:由题意可知,不善行者函数解析式为s=60t+100,
善行者函数解析式为s=100t,
联立,
解得,
∴两图象交点P的纵坐标为250,
故答案为:250.
22.(2023•宜昌)如图,一名学生推铅球,铅球行进高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)之间的关系是y=﹣(x﹣10)(x+4),则铅球推出的距离OA= 10 m.
【答案】10.
【解答】解:令y=0,则﹣(x﹣10)(x+4)=0,
解得:x=10或x=﹣4(不合题意,舍去),
∴A(10,0),
∴OA=10.
故答案为:10.
23.(2023•武汉)抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,c<0)经过(1,1),(m,0),(n,0)三点,且n≥3.下列四个结论:
①b<0;
②4ac﹣b2<4a;
③当n=3时,若点(2,t)在该抛物线上,则t>1;
④若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=x有两个相等的实数根,则.
其中正确的是 ②③④ (填写序号).
【答案】②③④.
【解答】解:①图象经过(1,1),c<0,即抛物线与y轴的负半轴有交点,如果抛物线的开口向上,则抛物线与x轴的交点 都在(1,0)的左侧,
∵(n,0)中n≥3,
∴抛物线与x轴的一个交点一定在(3,0)或(3,0)的右侧,
∴抛物线的开口一定向下,即a<0,
把(1,1)代入y=ax2+bx+c 得:a+b+c=1,
即b=1﹣a﹣c,
∵a<0,c<0,
∴b>0,
故①错误;
②∵a<0,b>0,c<0,,
∴方程ax2+bx+c=0的两个根的积大于0,
即mn>0,
∵n≥3,
∴m>0,
∴,
即抛物线的对称轴在直线x=1.5的右侧,
∴抛物线的顶点在点(1,1)的右侧,
∴,
∵4a<0,
∴4ac﹣b2<4a,
故②正确;
③∵m>0,
∴当 n=3 时,,
∴抛物线对称轴在直线x=1.5的右侧,
∴(1,1)到对称轴的距离大于(2,t)到对称轴的距离,
∵a<0,抛物线开口向下,
∴距离抛物线越近的函数值越大,
∴t>1,
故③正确;
④方程ax2+bx+c=x可变为ax2+(b﹣1)x+c=0,
∵方程有两个相等的实数解,
Δ=(b﹣1)2﹣4ac=0.
∵把(1,1)代入 y=ax2+bx+c 得a+b+c=1,即1﹣b=a+c,
∴(a+c)2﹣4ac=0,
即a2+2ac+c2﹣4ac=0,
∴(a﹣c)2=0,
∴a﹣c=0,
即a=c,
∵(m,0),(n,0)在抛物线上,
∴m,n为方程 ax2+bx+c=0 的两个根,
∴,
∴,
∵n≥3,
∴,
∴.
故④正确.
综上,正确的结论有:②③④.
故答案为:②③④.
三.解答题(共21小题)
24.(2023•恩施州)如图,在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,直线y=x+2交y轴于点A,交x轴于点B,与双曲线y=(k≠0)在一,三象限分别交于C,D两点,AB=BC,连接CO,DO.
(1)求k的值;
(2)求△CDO的面积.
【答案】(1)k的值为8;
(2)△CDO的面积是6.
【解答】解:(1)在y=x+2中,令x=0得y=2,令y=0得x=﹣2,
∴A(0,2),B(﹣2,0),
∵AB=BC,
∴A为BC中点,
∴C(2,4),
把C(2,4)代入y=得:
4=,
解得k=8;
∴k的值为8;
(2)由得:或,
∴D(﹣4,﹣2),
∴S△DOC=S△DOB+S△COB=×2×2+×2×4=2+4=6,
∴△CDO的面积是6.
25.(2023•湖北)如图,一次函数y1=kx+b(k≠0)与函数为的图象交于两点.
(1)求这两个函数的解析式;
(2)根据图象,直接写出满足y1﹣y2>0时x的取值范围;
(3)点P在线段AB上,过点P作x轴的垂线,垂足为M,交函数y2的图象于点Q,若△POQ面积为3,求点P的坐标.
【答案】(1)y1=﹣2x+9,y2=;(2)<x<4;(3)P(,4)或(2,5).
【解答】解:(1)∵反比例函数y2=(x>0)的图象经过点A(4,1),
∴1=.
∴m=4.
∴反比例函数解析式为y2=(x>0).
把B(,a)代入y2=(x>0),得a=8.
∴点B坐标为(,8),
∵一次函数解析式y1=kx+b,经过A(4,1),B(,8),
∴.
∴.
故一次函数解析式为:y1=﹣2x+9.
(2)由y1﹣y2>0,
∴y1>y2,即反比例函数值小于一次函数值.
由图象可得,<x<4.
(3)由题意,设P(p,﹣2p+9)且≤p≤4,
∴Q(p,).
∴PQ=﹣2p+9﹣.
∴S△POQ=(﹣2p+9﹣)•p=3.
解得p1=,p2=2.
∴P(,4)或(2,5).
26.(2023•宜昌)某食用油的沸点温度远高于水的沸点温度.小聪想用刻度不超过100℃的温度计测算出这种食用油沸点的温度.在老师的指导下,他在锅中倒入一些这种食用油均匀加热,并每隔10s测量一次锅中油温,得到的数据记录如下:
时间t/s
0
10
20
30
40
油温y/℃
10
30
50
70
90
(1)小聪在直角坐标系中描出了表中数据对应的点.经老师介绍,在这种食用油达到沸点前,锅中油温y(单位:℃)与加热的时间t(单位:s)符合初中学习过的某种函数关系,填空:
可能是 一次 函数关系(请选填“正比例”“一次”“二次”“反比例”);
(2)根据以上判断,求y关于t的函数解析式;
(3)当加热110s时,油沸腾了,请推算沸点的温度.
【答案】(1)一次;
(2)y=2t+10;
(3)经过推算,该油的沸点温度是230℃.
【解答】解:(1)根据表格中两个变量对应值变化的规律可知,时间每增加10s,油的温度就升高20℃,
故锅中油温y与加热的时间t可能是一次函数关系;
故答案为:一次;
(2)设锅中油温y与加热的时间t的函数关系式为y=kt+b(k≠0),
将点(0,10),(10,30)代入得,,
解得:,
∴y=2t+10;
(3)当t=110时,y=2×110=230,
∴经过推算,该油的沸点温度是230℃.
27.(2023•随州)为了振兴乡村经济,增加村民收入,某村委会干部带领村民在网上直播推销农产品,在试销售的30天中,第x天(1≤x≤30且x为整数)的售价p(元/千克)与x的函数关系式p=销量q(千克)与x的函数关系式为q=x+10,已知第5天售价为50元/千克,第10天售价为40元/千克,设第x天的销售额为W元.
(1)m= ﹣2 ,n= 60 ;
(2)求第x天的销售额W元与x之间的函数关系式;
(3)在试销售的30天中,销售额超过1000元的共有多少天?
【答案】(1)﹣2,60;
(2)W=;
(3)销售额超过1000元的共有7天.
【解答】解:(1)把(5,50),(10,40)代入p=mx+n得:
,
解得,
∴p=﹣2x+60(1≤x<20),
故答案为:﹣2,60;
(2)当1≤x<20时,W=pq=(﹣2x+60)(x+10)=﹣2x2+40x+600;
当20≤x≤30时,W=pq=30(x+10)=30x+300;
∴W=;
(3)在W=﹣2x2+40x+600中,令W=1000得:﹣2x2+40x+600=1000,
整理得x2﹣20x+200=0,
方程无实数解;
由30x+300>1000得x>23,
∵x整数,
∴x可取24,25,26,27,28,29,30,
∴销售额超过1000元的共有7天.
28.(2023•恩施州)为积极响应州政府“悦享成长•书香恩施”的号召,学校组织150名学生参加朗诵比赛,因活动需要,计划给每个学生购买一套服装.经市场调查得知,购买1套男装和1套女装共需220元;购买6套男装与购买5套女装的费用相同.
(1)男装、女装的单价各是多少?
(2)如果参加活动的男生人数不超过女生人数的,购买服装的总费用不超过17000元,那么学校有几种购买方案?怎样购买才能使费用最低,最低费用是多少?
【答案】(1)男装单价为100元,女装单价为120元.(2)当女装购买90套,男装购买60套时,所需费用最少,最少费用为16800元.
【解答】解:(1)设男装单价为x元,女装单价为y元,
根据题意得:,
解得:,
答:男装单价为100元,女装单价为120元.
(2)设参加活动的女生有a人,则男生有(150﹣a)人,
根据题意可得,
解得:90≤a≤100,
∵a为整数,
∴a可取90,91,92,93,94,95,96,97,98,99,100,一共11个数,
故一共有11种方案,
设总费用为w元,则w=120a+100(150﹣a)=15000+20a,
∵20>0,
∴当a=90时,w有最小值,最小值为15000+20×90=16800(元),
此时,150﹣a=60(套),
答:当女装购买90套,男装购买60套时,所需费用最少,最少费用为16800元.
29.(2023•鄂州)1号探测气球从海拔10m处出发,以1m/min的速度竖直上升.与此同时,2号探测气球从海拔20m处出发,以am/min的速度竖直上升.两个气球都上升了1h.1号、2号气球所在位置的海拔y1,y2(单位:m)与上升时间x(单位:min)的函数关系如图所示.请根据图象回答下列问题:
(1)a= 0.5 ,b= 30 ;
(2)请分别求出y1,y2与x的函数关系式;
(3)当上升多长时间时,两个气球的海拔竖直高度差为5m?
【答案】(1)0.5,30;(2)y1=10+x,y2=20+0.5x;(3)10或30.
【解答】解:(1)∵1号探测气球从海拔10m处出发,以1m/min的速度竖直上升.与此同时,2号探测气球从海拔20m处出发,以am/min的速度竖直上升.
当x=20时,两球相遇,
y1=10+x=10+20=30,
∴b=30,
设2号探测气球解析式为y2=20+ax,
∵y2=20+ax过(20,30),
∴30=20+20a,
解得a=0.5,
∴y2=20+0.5x,
故答案为:0.5,30;
(2)根据题意得:
1号探测气球所在位置的海拔:y1=10+x,
2号探测气球所在位置的海拔:y2=20+0.5x;
(3)分两种情况:
①2号探测气球比1号探测气球海拔高5米,根据题意得:
(20+0.5x)﹣(x+10)=5,
解得x=10;
②1号探测气球比2号探测气球海拔高5米,根据题意得:
(x+10)﹣(0.5x+20)=5,
解得x=30.
综上所述,上升了10或30min后这两个气球相距5m.
30.(2023•湖北)某商店销售某种商品的进价为每件30元,这种商品在近60天中的日销售价与日销售量的相关信息如下表:
时间:第x(天)
1≤x≤30
31≤x≤60
日销售价(元/件)
0.5x+35
50
日销售量(件)
124﹣2x
(1≤x≤60,x为整数)
设该商品的日销售利润为w元.
(1)直接写出w与x的函数关系式 w= ;
(2)该商品在第几天的日销售利润最大?最大日销售利润是多少?
【答案】(1)w=;
(2)该商品在第26天的日销售利润最大,最大日销售利润是1296元.
【解答】解:(1)当1≤x≤30时,
w=(0.5x+35﹣30)•(﹣2x+124)=﹣x2+52x+620,
当31≤x≤60时,
w=(50﹣30)•(﹣2x+124)=﹣40x+2480,
∴w与x的函数关系式w=,
故答案为:w=;
(2)当1≤x≤30时,
w=﹣x2+52x+620=﹣(x﹣26)2+1296,
∵﹣1<0,
∴当x=26时,w有最大值,最大值为1296;
当31≤x≤60时,w=﹣40x+2480,
∵﹣40<0,
∴当x=31时,w有最大值,最大值为﹣40×31+2480=1240,
∵1296>1240,
∴该商品在第26天的日销售利润最大,最大日销售利润是1296元.
31.(2023•武汉)某课外科技活动小组研制了一种航模飞机,通过实验,收集了飞机相对于出发点的飞行水平距离x(单位:m)、飞行高度y(单位:m)随飞行时间t(单位:s)变化的数据如表.
飞行时间t/s
0
2
4
6
8
…
飞行水平距离x/m
0
10
20
30
40
…
飞行高度y/m
0
22
40
54
64
…
探究发现 x与t,y与t之间的数量关系可以用我们已学过的函数来描述.直接写出x关于t的函数解析式和y关于t的函数解析式(不要求写出自变量的取值范围).
问题解决 如图,活动小组在水平安全线上A处设置一个高度可以变化的发射平台试飞该航模飞机.根据上面的探究发现解决下列问题.
(1)若发射平台相对于安全线的高度为0m,求飞机落到安全线时飞行的水平距离;
(2)在安全线上设置回收区域MN,AM=125m,MN=5m.若飞机落到MN内(不包括端点M,N),求发射平台相对于安全线的高度的变化范围.
【答案】发现:t;
问题解决:(1)120m;(2)大于12.5m且小于26m
【解答】解:探究发现:x与t是一次函数关系,y与t是二次函数关系,
设x=kt,y=at2+bt,
由题意得:10=2k,,
解得:k=5,,
∴x=5t,y=﹣t2+12t,
问题解决:(1)依题意,得﹣t2+12t=0.
解得,t1=0(舍),t2=24,
当t=24 时,x=120.
答:飞机落到安全线时飞行的水平距离为120m.
(2)设发射平台相对于安全线的高度为nm,飞机相对于安全线的飞行高度y′=﹣t2+12t+n,
∵125<x<130,∴125<5t<130,∴25<t<26.
在y′=﹣t2+12t+n中,
当t=25,y′=0时,n=12.5;
当t=26,y′=0时,n=26.
∴12.5<n<26.
答:发射平台相对于安全线的高度的变化范围是大于12.5m且小于26m.
32.(2023•十堰)函数y=的图象可以由函数y=的图象左右平移得到.
(1)将函数y=的图象向右平移4个单位得到函数y=的图象,则a= ﹣4 ;
(2)下列关于函数y=的性质:①图象关于点(﹣a,0)对称;②y随x的增大而减小;③图象关于直线y=﹣x+a对称;④y的取值范围为y≠0.其中说法正确的是 ①④ (填写序号);
(3)根据(1)中a的值,写出不等式>的解集.
【答案】(1)﹣4;
(2)①④;
(3)x>4或x<0.
【解答】解:(1)将函数y=的图象向右平移4个单位得到函数y=的图象,则a=﹣4;
故答案为:﹣4;
(2)函数y=向左平移a个单位得到函数y=的图象,
①图象关于点(﹣a,0)对称,正确;
②y随x的增大而减小,错误;
③图象关于直线y=﹣x+a对称,错误;
④y的取值范围为y≠0,正确.
其中说法正确的是①④;
故答案为:①④;
(3)观察图象,不等式>的解集为x>4或x<0.
33.(2023•十堰)“端午节”吃粽子是中国传统习俗,在“端午节”来临前,某超市购进一种品牌粽子,每盒进价是40元,并规定每盒售价不得少于50元,日销售量不低于350盒.根据以往销售经验发现,当每盒售价定为50元时,日销售量为500盒,每盒售价每提高1元,日销售量减少10盒.设每盒售价为x元,日销售量为p盒.
(1)当x=60时,p= 400 ;
(2)当每盒售价定为多少元时,日销售利润W(元)最大?最大利润是多少?
(3)小强说:“当日销售利润最大时,日销售额不是最大.”小红说:“当日销售利润不低于8000元时,每盒售价x的范围为60≤x≤80.”你认为他们的说法正确吗?若正确,请说明理由;若不正确,请直接写出正确的结论.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由题意可得,
p=500﹣10(x﹣50)=﹣10x+1000,
即每天的销售量p(盒)与每盒售价x(元)之间的函数关系式是p=﹣10x+1000,
当x=60时,p=﹣10×60+1000=400,(x≥50),
故答案为:400.
(2)由题意可得,
W=(x﹣40)(﹣10x+1000)=﹣10x2+1400x﹣40000=﹣10(x﹣70)2+9000,
由题可知:每盒售价不得少于50元,日销售量不低于350盒,
∴,
即,解得50≤x≤65.
∴当x=65时,W取得最大值,此时W=8750,
答:当每盒售价定为65元时,每天销售的利润W(元)最大,最大利润是8750元;
(3)小强:∵50≤x≤65,
设日销售额为y元,
y=x•p=x(﹣10x+1000)=﹣10x2+1000x=﹣10(x﹣50)2+25000,
当x=50时,y值最大,此时y=25000,
当x=65时,W值最大,此时W=8750,
∴小强正确.
小红:当日销售利润不低于8000元时,
即W≥8000,
﹣10(x﹣70)2+9000≥8000,解得:60≤x≤80,
∵50≤x≤65,
∴当日销售利润不低于8000元时,60≤x≤65.
故小红错误,当日销售利润不低于8000元时,60≤x≤65.
34.(2023•湖北)加强劳动教育,落实五育并举.孝礼中学在当地政府的支持下,建成了一处劳动实践基地.2023年计划将其中1000m2的土地全部种植甲乙两种蔬菜.经调查发现:甲种蔬菜种植成本y(单位;元/m2)与其种植面积x(单位:m2)的函数关系如图所示,其中200⩽x⩽700;乙种蔬菜的种植成本为50元/m2.
(1)当x= 500 m2时,y=35元/m2;
(2)设2023年甲乙两种蔬菜总种植成本为W元,如何分配两种蔬菜的种植面积,使W最小?
(3)学校计划今后每年在这1000m2土地上,均按(2)中方案种植蔬菜,因技术改进,预计种植成本逐年下降.若甲种蔬菜种植成本平均每年下降10%,乙种蔬菜种植成本平均每年下降a%,当a为何值时,2025年的总种植成本为28920元?
【答案】(1)500;
(2)当种植甲种蔬菜的种植面积为400m2,乙种蔬菜的种植面积为600m2 时,W最小;
(3)当a为20时,2025年的总种植成本为28920元.
【解答】解:(1)当200≤x≤600时,设甲种蔬菜种植成本y(单位;元/m2 )与其种植面积x(单位:m2 )的函数关系式为y=kx+b,
把(200,20),(600,40)代入得:,
解得:,
∴,
当600<x≤700时,y=40,
∴当y=35时,35=x+10,
解得:x=500,
故答案为:500;
(2)当200≤x≤600时,W=x(x+10)+50(1000﹣x)=(x﹣400)2+42000,
∵,
∴抛物线开口向上,
∴当x=400时,W有最小值,最小值为42000,
此时,1000﹣x=1000﹣400=600,
当600≤x≤700时,W=40x+50(1000﹣x)=﹣10x+50000,
∵﹣10<0,
∴当x=700时,W有最小值为:﹣10×700+50000=43000,
∵42000<43000,
∴当种植甲种蔬菜的种植面积为400m2,乙种蔬菜的种植面积为600m2时,W最小;
(3)由(2)可知,甲、乙两种蔬菜总种植成本为42000元,乙种蔬菜的种植成本为50×600=30000(元),
则甲种蔬菜的种植成本为42000﹣30000=12000(元),
由题意得:12000(1﹣10%)2+30000(1﹣a%)2=28920,
设a%=m,
整理得:(1﹣m)2=0.64,
解得:m1=0.2=20%,m2=1.8(不符合题意,舍去),
∴a%=20%,
∴a=20,
答:当a为20时,2025年的总种植成本为28920元.
35.(2023•恩施州)在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与y轴交于点A,抛物线的对称轴与x轴交于点B.
(1)如图,若A(0,),抛物线的对称轴为x=3.求抛物线的解析式,并直接写出y≥时x的取值范围;
(2)在(1)的条件下,若P为y轴上的点,C为x轴上方抛物线上的点,当△PBC为等边三角形时,求点P,C的坐标;
(3)若抛物线y=﹣x2+bx+c经过点D(m,2),E(n,2),F(1,﹣1),且m<n,求正整数m,n的值.
【答案】(1)抛物线解析式为y=,x的取值范围是:0≤x≤6;
(2)C(,),P(0,)或P(0,),C(0,);
(3)m=2,n=7或m=3,n=4.
【解答】解:(1)∵A,抛物线的对称轴为x=3.
∴c=,,
解得:b=3,
∴抛物线解析式为y=,
当y=时,=,
解得:x1=0,x2=6,
∴x的取值范围是:0≤x≤6;
(2)连接AB,在对称轴上截取BD=AB,
由已知可得:OA=,OB=3,
在Rt△AOB中,
tan∠OAB==,
∴∠OAB=60°,
∴∠PAB=180°﹣∠OAB=120°,
∵△BCP是等边三角形,
∴∠BCP=60°,
∴∠PAB+∠BCP=180°,
∴A、B、C、P四点共圆,
∴∠BAC=∠BPC=60°,
∵BD=AB,
∴△ABD是等边三角形,
∴∠BAD=60°,
∴点D在AC上,
BD=AB=,
∴D(3,),
设AD的解析式为y=kx+b,则有:
,
解得:,
∴AC的解析式为:y=,
由=,得:
x1=0,x2=,
当x=时,y=,
∴C(,),
设P(0,y),则有:
,
解得:y=,
∴P(0,);
当C与A重合时,
∵∠OAB=60°,
∴点P与点A关于x轴对称,符合题意,
此时,P(0,),C(0,);
∴C(,),P(0,)或P(0,),C(0,);
(3)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点D(m,2),E(n,2),F(1,﹣1),
∴D、E关于对称轴对称,,
∴b=,,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+bx+c=﹣x2+bx﹣b﹣=,
∴顶点坐标为,
由=2,得:
,
∵m<n,当x=1时,y=﹣1<0,
∴m=2或m=3,
当m=2时,把点D(2,2)代入y=﹣x2+bx﹣b﹣,得:
b=,
又∵b=,
∴n=7;
当m=3时,把点D(3,2)代入y=﹣x2+bx﹣b﹣,得:
b=,
又∵b=,
∴n=4;
∴m=2,n=7或m=3,n=4.
36.(2023•湖北)如图1,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx﹣6(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0),B(6,0),与y轴交于点C,顶点为D,连接BC.
(1)抛物线的解析式为 y= ;(直接写出结果)
(2)在图1中,连接AC并延长交BD的延长线于点E,求∠CEB的度数;
(3)如图2,若动直线l与抛物线交于M,N两点(直线l与BC不重合),连接CN,BM,直线CN与BM交于点P.当MN∥BC时,点P的横坐标是否为定值,请说明理由.
【答案】(1)y=.
(2)∠CEB=45°.
(3)3,理由见解答.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣6(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0),B(6,0),
∴,
解得,
∴抛物线解析式为y=.
故答案为:y=.
(2)∵A(﹣2,0),C(0,﹣6),
设直线AC的解析式为y=k1x+b1,
∴,
解得,
∴直线AC的解析式为y=﹣3x﹣6,
同理,由点D(2,﹣8),B(6,0),可得直线BD的解析式为y=2x﹣12,
零﹣3x﹣6=2x﹣12,
解得x=,
∴点E的坐标为(),
由题意可得,OA=2,OB=OC=6,AB=8,
∴AC=,
如图,过点E作EF⊥x轴于点F,
∴AE=,
∴,
∴,
∵∠BAC=∠EAB,
∴△ABC∽△AEB,
∴∠ABC=∠AEB,
∵OB=OC,∠COB=90°,
∴∠ABC=45°,
∵∠AEB=45°,
∴∠CEB=45°,
答:∠CEB的度数为45°.
(3)设点M的坐标为(m,),点N的坐标为(n,),
∵直线MN与BC不重合,
∴m≠0且m≠6,n≠0且n≠6,
如图,
由点B(6,0),点C(0,﹣6),可得直线BC的解析式为y=x﹣6,
∵MN∥BC,
设直线MN的解析式为y=x+t,
∴x+t=,
∴
∴m+n=6
∴点N的坐标可以表示为(6﹣m,),
设直线CN的解析式为y=k2x+b2,
∴,
解得,
∴直线CN的解析式为y=,
同上,可得直线BM的解析式为y=,
∴=,
∴mx=3m,
∴x=3,
∴点P的横坐标为定值3.
37.(2023•武汉)抛物线交x轴于A,B两点(A在B的左边),交y轴于点C.
(1)直接写出A,B,C三点的坐标;
(2)如图(1),作直线x=t(0<t<4),分别交x轴,线段BC,抛物线C1于D,E,F三点,连接CF,若△BDE与△CEF相似,求t的值;
(3)如图(2),将抛物线C1平移得到抛物线C2,其顶点为原点.直线y=2x与抛物线交于O,G两点,过OG的中点H作直线MN(异于直线OG)交抛物线C2于M,N两点,直线MO与直线GN交于点P.问点P是否在一条定直线上?若是,求该直线的解析式;若不是,请说明理由.
【答案】(1)A(﹣2,0),B(4,0),C(0,﹣8).
(2)t的值为2或;
(3)点P在一条定直线y=2x﹣2上.
【解答】解:(1)当y=0时,x2﹣2x﹣8=0,
解得:x1=﹣2,x2=4,
当x=0时,y=﹣8,
∴A(﹣2,0),B(4,0),C(0,﹣8).
(2)∵F是直线x=t与抛物线 C1的交点,
∴F(t,t2﹣2t﹣8).
①如图,若△BE1D1∽△CE1F1时.
则∠BCF1=∠CBO,
∴CF1∥OB.
∵C(0,﹣8),
∴t2﹣2t﹣8=﹣8.
解得:t=0(舍去)或t=2.
②如图,若△BE2D2∽△F2E2C时.
过 F2 作F2T⊥y轴于点T.
∵∠BCF2=∠BD2E2=90°,
∴∠CBO+∠BCO=90°,∠F2CT+∠BCO=90°,
∴∠F2CT=∠OBC,
又∵∠CTF2=∠BOC,
∴△BCO∽△CF2T,
∴,
∵B(4,0),C(0,﹣8),
∴OB=4,OC=8.
∵F2T=t,CT=﹣8﹣(t2﹣2t﹣8)=2t﹣t2,
∴=,
∴2t2﹣3t=0,
解得:t=0(舍去)或 ,
综上,符合题意的t的值为2或;
(3)点P在一条定直线上.
由题意知抛物线C2:y=x2,
∵直线OG的解析式为y=2x,
∴G(2,4).
∵H是OG的中点,
∴H(1,2).
设 M(m,m2),N(n,n2),直线MN的解析式为y=k1x+b1.
则,
解得:,
∴直线MN的解析式为y=(m+n)x﹣mn.
∵直线MN经过点H(1,2),
∴mn=m+n﹣2.
同理,直线GN的解析式为y=(n+2)x﹣2n;直线MO的解析式为y=mx.
联立,得,
∵直线OM与NG相交于点P,
∴n﹣m+2≠0.
解得:,
∵mn=m+n﹣2,
∴P(,).
设点P在直线y=kx+b上,则,
整理得,2m+2n﹣4=2kn+bn﹣bm+2b=﹣bm+(2k+b)n+2b,
比较系数,得,
∴k=2,b=﹣2.
∴当k=2,b=﹣2时,无论m,n为何值时,等式恒成立.
∴点P在定直线y=2x﹣2上.
38.(2023•荆州)已知:y关于x的函数y=(a﹣2)x2+(a+1)x+b.
(1)若函数的图象与坐标轴有两个公共点,且a=4b,则a的值是 0或2或﹣ ;
(2)如图,若函数的图象为抛物线,与x轴有两个公共点A(﹣2,0),B(4,0),并与动直线l:x=m(0<m<4)交于点P,连接PA,PB,PC,BC,其中PA交y轴于点D,交BC于点E.设△PBE的面积为S1,△CDE的面积为S2.
①当点P为抛物线顶点时,求△PBC的面积;
②探究直线l在运动过程中,S1﹣S2是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)2或0或﹣;
(2)①6;
②当m=时,S1﹣S2存在最大值,最大值为.
【解答】解:(1)①当a﹣2=0时,即a=2时,
y关于x的函数解析式为y=3x+,
此时y=3x+与x轴的交点坐标为(﹣,0),
与y轴的交点坐标为(0,);
②当a﹣2≠0时,y关于x的函数为二次函数,
∵二次函数图象抛物线与坐标轴有两个交点,
∴抛物线可能存在与x轴有两个交点,其中一个交点为坐标原点或与x轴有一个交点与y轴一个交点两种情况.
当抛物线与x轴有两个交点且一个为坐标原点时,
由题意得b=0,此时a=0,抛物线为y=﹣2x2+x.
当y=0时,﹣2x2+x=0,
解得x1=0,x2=.
∴其图象与x轴的交点坐标为(0,0)(,0).
当抛物线与x轴有一个交点与y轴有一个交点时,
由题意得,y=(a﹣2)x2+(a+1)x+b所对应的一元二次方程(a﹣2)x2+(a+1)x+b=0有两个相等实数根.
∴Δ=(a+1)2﹣4(a﹣2)×a=0,
解得a=﹣,
此时y=﹣x2+x﹣,
当x=0时,y=﹣,
∴与y轴的交点坐标为(0,﹣),
当y=0时,﹣x2+x﹣=0,
解得x1=x2=,
∴与x轴的交点坐标为(,0),
综上所述,若y关于x的函数y=(a﹣2)x2+(a+1)x+b的图象与坐标轴有两个交点,则a可取的值为2,0,﹣,
故答案为:2或0或﹣;
(2)①如图,设直线l与BC交于点F,
根据题意得,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+8,
当x=0时,y=8,
∴C(0,8),
∵y=﹣x2+2x+8=﹣(x﹣1)2+9,点P为抛物线顶点,
∴P(1,9),
∵B(4,0),C(0,8),
∴直线BC的解析式为y=﹣2x+8,
∴F(1,6),
∴PF=9﹣6=3,
∴△PBC的面积=OB•PF==6;
②S1﹣S2存在最大值,
理由:如图,设直线x=m交x轴于H,
由①得,OB=4,AO=2,AB=6,OC=8,AH=2+m,P(m,﹣m2+2m+8),
∴PH=﹣m2+2m+8,
∵OD∥PH,
∴△AOD∽△AHP,
∴,
∴,
∴OD=8﹣2m,
∵S1﹣S2=S△PAB﹣S△AOD﹣S△OBC==﹣3m2+8m=﹣3(m﹣)2+,
∵﹣3<0,0<m<4,
∴当m=时,S1﹣S2存在最大值,最大值为.
39.(2023•随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣1,0),B(2,0)和C(0,2),连接BC,点P(m,n)(m>0)为抛物线上一动点,过点P作PN⊥x轴交直线BC于点M,交x轴于点N.
(1)直接写出抛物线和直线BC的解析式;
(2)如图2,连接OM,当△OCM为等腰三角形时,求m的值;
(3)当P点在运动过程中,在y轴上是否存在点Q,使得以O,P,Q为顶点的三角形与以B,C,N为顶点的三角形相似(其中点P与点C相对应),若存在,直接写出点P和点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线解析式:y=﹣x2+x+2,直线BC:y=﹣x+2.
(2)m=1或m=或m=2.
(3)P(),Q(0, )或P(),Q(0.)或P(),Q(0,1)或P(1+),Q(0,﹣2).
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(﹣1,0),B(2,0),
∴抛物线的表达式为y=a(x+1)(x﹣2),
将点C(0,2)代入得,2=﹣2a,
∴a=﹣1,
∴抛物线的表达式为y=﹣(x+1)(x﹣2),即y=﹣x2+x+2.
设直线BC的表达式为y=kx+t,
将B(2,0),C(0,2)代入得,
,
解得,
∴直线BC的表达式为y=﹣x+2.
(2)∵点M在直线BC上,且P(m,n),
∴点M的坐标为(m,﹣m+2),
∴OC=2
∴CM2=(m﹣0)2+(﹣m+2﹣2)2=2m2,OM2=m2+(﹣m+2)2=2m2﹣4m+4,
当△OCM为等腰三角形时,
①若CM=OM,则CM2=OM2,
即2m2=2m2﹣4m+4,
解得m=1;
②若CM=OC,则CM2=OC2,
即2m2=4,
解得或m=﹣(舍去);
③若OM=OC,则OM2=OC2,
即2m2﹣4m+4=4,
解得m=2或m=0(舍去).
综上,m=1或m=或m=2.
(3)∵点P与点C相对应,
∴△POQ∽△CBN或△POQ∽△CNB,
①若点P在点B的左侧,
则,
当△POQ∽△CBN,即∠POQ=45°时,
直线OP的表达式为y=x,
∴﹣m2+m+2=m,
解得或m=﹣(舍去),
∴,即OP=2,
∴,即,
解得OQ=,
∴,
当△POQ∽△CNB,即∠PQO=45°时,
,
∴,即,
解得m=1±(舍去).
当△POQ∽△CNB,即∠PQO=45°时,
PQ=,OQ=m﹣(﹣m2+m+2)=m2﹣2,
∴,即,
解得m=,(负值舍去),
∴P(),Q(0.).
②若点P在点B的右侧,
则∠CBN=135°,BN=m﹣2,
当△POQ∽△CBN,即∠POQ=135°时,
直线OP的表达式为y=﹣x,
∴﹣m2+m+2=﹣m,
解得m=1+或m=1﹣(舍去),
∴,
∴,即,
解得OQ=1,
∴,
当△POQ∽△CNB,即∠PQO=135°时,
PQ=,OQ=|﹣m2+m+2+m|=m2﹣2m﹣2,
∴,即,
解得m=1+或m=1﹣(舍去),
∴,
综上,P(),Q(0, )或P(),Q(0.)或P(),Q(0,1)或P(1+),Q(0,﹣2).
40.(2023•十堰)已知抛物线y=ax2+bx+8过点B(4,8)和点C(8,4),与y轴交于点A.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,连接AB,BC,点D在线段AB上(与点A,B不重合),点F是OA的中点,连接FD,过点D作DE⊥FD交BC于点E,连接EF,当△DEF面积是△ADF面积的3倍时,求点D的坐标;
(3)如图2,点P是抛物线上对称轴右侧的点,H(m,0)是x轴正半轴上的动点,若线段OB上存在点G(与点O,B不重合),使得∠GBP=∠HGP=∠BOH,求m的取值范围.
【答案】(1)y=﹣x2+x+8;
(2)D(6﹣2,8);
(3)0<m≤.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+8过点B(4,8)和点C(8,4),
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+8;
(2)∵抛物线y=﹣x2+x+8与y轴交于点A,
当x=0时,y=8,
∴A(0,8),则OA=8,
∵B(4,8),
∴AB∥x轴,AB=4,
∵点F是OA的中点,
∴F(0,4),
∴AB=AF=4,
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∵B(4,8),C(8,4),
∴,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+12,
设E(m,﹣m+12)(4<m<8),
如图1,过点E作EG⊥AB交AB的延长线于G,
则∠G=90°,
∴G(m,8),
∴GE=8﹣(﹣m+12)=m﹣4,BG=m﹣4,
∴BG=GE,
∴△BGE是等腰直角三角形,
设D(t,8),则AD=t,DG=m﹣t,
∵DE⊥FD,
∴∠FDE=90°,
∵∠FAD=∠G=∠FDE=90°,
∴∠AFD=90°﹣∠ADF=∠GDE,
∴△AFD∽△GDE,
∴=,即=,
∴t(m﹣t)=4(m﹣4),
即(t﹣4)m=(t﹣4)(t+4),
∵m>4,
∴m=t+4,
即m﹣t=4,
∴DG=AF,
∴△AFD≌△GDE(ASA),
∴DF=DE,
又∵DE⊥DF,
∴△DEF是等腰直角三角形,
∴S△DEF=DF2,
∵S△ADF=AD•AF,
当△DEF面积是△ADF面积的3倍时,
即DF2=3×AD•AF,
∴DF2=12AD,
在Rt△ADF中,DF2=AD2+AF2=t2+42,
∴AD2+AF2=12AD,
∴t2+42=12t,
解得:t=6﹣2或t=2+6(舍去),
∴D(6﹣2,8);
(3)∵∠GBP=∠HGP=∠BOH,
又∠OGH+∠HGP=∠GBP+∠BPG,
∴∠OGH=∠BPG,
∴△OGH∽△BPG,
∴=,
设BP交x轴于点S,过点B作BT⊥x轴于点T,如图2,
∵∠GBP=∠BOH,
∴SB=SO,
∵OT=4,BT=8,
∴OB==4,
设BS=k,则TS=k﹣4,
在Rt△TBS中,SB2=ST2+BT2,
∴k2=(k﹣4)2+82,
解得:k=10,
∴S(10,0),
设直线BS的解析式为y=ex+f,则,
解得:,
∴直线BS的解析式为y=﹣x+,
联立,
解得:或,
∴P(,﹣),
∴PB==,
∵=,
设OG=n,则BG=OB﹣OG=4﹣n,
∴=,
整理得:m=﹣=﹣n2+n=﹣(n﹣2)2+,
∵点G在线段OB上(与点O,B不重合),
∴0<OG<4,
∴0<n<4,
∴当n=2时,m取得的最大值为,
∴0<m≤.
41.(2023•鄂州)如图1,在平面直角坐标系中,直线l⊥y轴,交y轴的正半轴于点A,且OA=2,点B是y轴右侧直线l上的一动点,连接OB.
(1)请直接写出点A的坐标;
(2)如图2,若动点B满足∠ABO=30°,点C为AB的中点,D点为线段OB上一动点,连接CD.在平面内,将△BCD沿CD翻折,点B的对应点为点P,CP与OB相交于点Q,当CP⊥AB 时,求线段DQ的长;
(3)如图3,若动点B满足=2,EF为△OAB的中位线,将△BEF绕点B在平面内逆时针旋转,当点O、E、F三点共线时,求直线EB与x轴交点的坐标;
(4)如图4,OC平分∠AOB交AB于点C,AD⊥OB于点D,交OC于点E,AF为△AEC的一条中线.设△ACF,△ODE,△OAC的周长分别为C1,C2,C3.试探究:在B点的运动过程中,当=时,请直接写出点B的坐标.
【答案】(1)(0,2);
(2)﹣1;
(3)(4,0)或(,0);
(4)(,2).
【解答】解:(1)∵OA=2,点A位于y轴的正半轴,
∴点A坐标为(0,2),
(2)∵∠ABO=30°,直线∥y轴,OA=2,
∴OB==4,AB=OB•cos∠ABO=4•cos30°=2,
∵点C为AB的中点,
∴BC=,
又∵CP⊥AB,
∴QB==2,
由折叠可知:∠PCD=∠BCD,
∠PCD=∠BCD=45°,
如图2,过点D作DH⊥AB,
∴CH===DH,BH==DH,
∴BC=BH+CH=DH+DH,即DH+DH=,
∴DH=,
∴DB===3﹣,
∴DQ=BQ﹣BD=2﹣(3﹣)=﹣1,
(3)∵=2,OA=2,
∴AB=4,
又∵EF为△OAB的中位线,
∴BE=2,EF=1,EF∥OA,
∴∠BEF=90°,
I.如图,将△BEF绕点B在平面内逆时针旋转90°,到如图所示位置时
∵BE⊥l,直线l⊥y轴,
∴BE∥OA,
又∵BE=OA=2,
∴四边形OABE是矩形,
∴点E、F恰好落在x轴,OE=AB=4,
此时直线EB与x轴交点的坐标为(4,0),
II.如图3,将△BEF绕点B在平面内逆时针旋转到点O、E、F三点共线时,如图所示位置时
延长EB交x轴于点K,
∵∠BEF=∠OAB=90°,BE=OA=2,OB=OB,
∴Rt△OAB≌Rt△BOE(HL),
∴∠ABO=∠BOE,OE=AB=4,
∴OR=RB,AR=AB﹣RB=4﹣RB,
在Rt△OAR中,OA2+AR2=OR2,即:22+(4﹣RB)2=RB2.
解得:RB=,
∴AR=,
∴cos∠ARO=,
∵直线l⊥y轴,
直线l∥x轴,
∴∠ARO=∠EOK,
在Rt△OEK中,OK=,
∴OK===,
∴此时直线EB与x轴交点的坐标为(,0),
综上所述:将△BEF绕点B在平面内逆时针旋转,当点O、E、F三点共线时,直线EB与轴交点的坐标为(4,0)或(,0);
(4)∵直线l⊥y轴,AD⊥OB于点D,
∴∠AOC+∠ACO=90°,∠EOD+∠OED=90°,
又∵OC平分∠AOB交AB于点C,即:∠AOC=∠DOE,
∴∠ACO=∠OED.
又∵∠AEC=∠OED,
∴∠AEC=∠ACO.
∴AE=AC,
∵AF为△AEC的一条中线.
∴AF⊥EC,即:∠AFC=90°,
∵∠ACO=∠OED=∠ACO,∠OAC=∠ODE=∠AFC=90°,
∴△OAC∽△ODE∽△AFC,
∴设△ACF,△ODE,△OAC的周长分别为C1,C2,C3.
∴,,
∵,
∴,
∴2AF+OD=OA=,
∴2AF=﹣OD,
延长AF交OB于H点,如图4,
∵∠ACO=∠OED,AFO=∠HFO=90°,OF=OF,
∴△AFO≌△HFO(ASA),
∴OH=OA=2,AF=FH,
∴AH=2AF=﹣OD,DH=OH﹣OD=2﹣OD,
∵AD2=OA2﹣OD2,AD2=AH2﹣DH2,
∴22﹣OD2=(﹣OD)2﹣(2﹣OD)2,
解得:OD1=﹣(不合题意,舍去),OD2=,
∴AD==,
∴tan∠AOD==,
∴AB=OA•tan∠AOB=,
所以点B坐标为(,2).
42.(2023•鄂州)某数学兴趣小组运用《几何画板》软件探究y=ax2(a>0)型抛物线图象.发现:如图1所示,该类型图象上任意一点P到定点F(0,)的距离PF,始终等于它到定直线l:y=﹣的距离PN(该结论不需要证明).他们称:定点F为图象的焦点,定直线l为图象的准线,y=﹣叫做抛物线的准线方程.准线l与y轴的交点为H.其中原点O为FH的中点,FH=2OF=.例如,抛物线y=2x2,其焦点坐标为F(0,),准线方程为l:y=﹣,其中PF=PN,FH=2OF=.
【基础训练】
(1)请分别直接写出抛物线y=x2的焦点坐标和准线l的方程: (0,1) , y=﹣1 ;
【技能训练】
(2)如图2,已知抛物线y=x2上一点P(x0,y0)(x0>0)到焦点F的距离是它到x轴距离的3倍,求点P的坐标;
【能力提升】
(3)如图3,已知抛物线y=x2的焦点为F,准线方程为l.直线m:y=x﹣3交y轴于点C,抛物线上动点P到x轴的距离为d1,到直线m的距离为d2,请直接写出d1+d2的最小值;
【拓展延伸】
该兴趣小组继续探究还发现:若将抛物线y=ax2(a>0)平移至y=a(x﹣h)2+k(a>0).抛物线y=a(x﹣h)2+k(a>0)内有一定点F(h,k+),直线l过点M(h,k﹣)且与x轴平行.当动点P在该抛物线上运动时,点P到直线l的距离PP1始终等于点P到点F的距离(该结论不需要证明).例如:抛物线y=2(x﹣1)2+3上的动点P到点F(1,)的距离等于点P到直线l:y=的距离.
请阅读上面的材料,探究下题:
(4)如图4,点D(﹣1,)是第二象限内一定点,点P是抛物线y=x2﹣1上一动点.当PO+PD取最小值时,请求出△POD的面积.
【答案】(1)(0,1),y=﹣1;
(2)(,);
(3)﹣1;
(4).
【解答】解:(1)∵抛物线y=x2中a=,
∴=1,﹣=﹣1,
∴抛物线y=x2的焦点坐标为F(0,1),准线l的方程为y=﹣1,
故答案为:(0,1),y=﹣1;
(2)由(1)知抛物线y=x2的焦点F的坐标为(0,1),
∵点P(x0,y0)到焦点F的距离是它到x轴距离的3倍,
∴=3y0,整理得:=8+2y0﹣1,
又∵y0=,
∴4=8+2y0﹣1,
解得:y0=或y0=﹣(舍去),
∴x0=,
∴点P的坐标为(,);
(3)过点P作PE⊥直线m交于点E,过点P作PG⊥准线l交于点G,结合题意和(1)中结论可知PG=PF=d1+1,PE=d2,如图:
若使得d1+d2取最小值,即PF+PE﹣1的值最小,故当F,P,E三点共线时,PF+PE﹣1=EF﹣1,即此刻d1+d2的值最小;
∵直线PE与直线m垂直,故设直线PE的解析式为y=﹣2x+b,
将F(0,1)代入解得:b=1,
∴直线PE的解析式为y=﹣2x+1,
∵点E是直线PE和直线m的交点,
令﹣2x+1=x﹣3,解得:x=,
故点E的坐标为(,﹣),
∴d1+d2=﹣1.
即d1+d2的最小值为﹣1.
(4)∵抛物线y=x2﹣1中a=,
∴=1,﹣=﹣1,
∴抛物线y=x2﹣1的焦点坐标为(0,0),准线l的方程为y=﹣2,
过点P作PG⊥准线l交于点G,结合题意和(1)中结论可知PG=PF,则PO+PD=PG+PD,如图:
若使得PO+PD取最小值,即PG+PD的值最小,故当D,P,G三点共线时,PO+PD=PG+PD=DG,即此刻PO+PD的值最小;如图:
∵点D的坐标为(1,),DG⊥准线l,
∴点P的横坐标为﹣1,代入y=x2﹣1解得y=﹣,
即P(﹣1,﹣),OP=+=,
则△OPD的面积为××1=.
43.(2023•宜昌)如图,已知A(0,2),B(2,0).点E位于第二象限且在直线y=﹣2x上,∠EOD=90°,OD=OE,连接AB,DE,AE,DB.
(1)直接判断△AOB的形状:△AOB是 等腰直角 三角形;
(2)求证:△AOE≌△BOD;
(3)直线EA交x轴于点C(t,0),t>2.将经过B,C两点的抛物线y1=ax2+bx﹣4向左平移2个单位,得到抛物线y2.
①若直线EA与抛物线y1有唯一交点,求t的值;
②若抛物线y2的顶点P在直线EA上,求t的值;
③将抛物线y2再向下平移个单位,得到抛物线y3.若点D在抛物线y3上,求点D的坐标.
【答案】(1)等腰直角三角形;
(2)见解析;
(3)①t=3;②t=6;③D(,).
【解答】(1)解:∵A(0,2),B(2,0),
∴OA=OB=2,∠AOB=90°,
∴△AOB是等腰直角三角形,
故答案为:等腰直角;
(2)证明:∵∠EOD=90°,∠AOB=90°,
∴∠AOB﹣∠AOD=∠DOE﹣∠AOD,
∴∠AOE=∠BOD,
∵AO=OB,OD=OE,
∴△AOE≌△BOD(SAS);
(3)解:①设直线AC的解析式为y=kx+b,
∵A(0,2),C(t,0),
∴,
∴
∴yAC=﹣x+2,
将C(t,0),B(2,0)代入抛物线,
得,,解得,
∴,
∵直线 与抛物线有唯一交点,
∴联立解析式组成方程组解得 x2﹣(t+3)x+3t=0,
∴Δ=(t+3)2﹣4×3t=(t﹣3)2=0,
∴t=3;
②∵抛物线 向左平移2个单位得到 y2,
∴抛物线,
∴抛物线y2的顶点 ,
将顶点代入t2﹣6t=0,解得t1=0,t2=6,
∵t>2,
∴t=6;
③过点E作EM⊥x 轴,垂足为M,过点D作DN⊥x轴,垂足为N.
∴∠EMO=∠OND=90°,
∵∠DOE=90°,
∴∠EOM+∠MEO=∠EOM+∠NOD=90°,
∴∠MEO=∠NOD,
∵OD=OE,
∴△ODN≌△EOM(AAS),
∴ON=EM,DN=OM,
∵OE的解析式为y=﹣2x,
∴设EM=2OM=2m,
∴DN=OM=m,
∵EM⊥x轴,
∴OA∥EM,
∴△CAO∽△CEM,
∴OC:CM=OA:EM,
∴,
∴,
∴,,
∴D(,),
∵抛物线y2再向下平移 个单位,得到抛物线y3,
∴抛物线,
∴D(,),代入抛物线,
∴3t2﹣19t+6=0 解得t1=,t2=6,
由t>2,得t=6,
∴,
∴D(,).
44.(2023•湖北)已知抛物线与x轴交于A,B(4,0)两点,与y轴交于点C(0,2).点P为第一象限抛物线上的点,连接CA,CB,PB,PC.
(1)直接写出结果;b= ,c= 2 ,点A的坐标为 (﹣1,0) ,tan∠ABC= ;
(2)如图1,当∠PCB=2∠OCA时,求点P的坐标;
(3)如图2,点D在y轴负半轴上,OD=OB,点Q为抛物线上一点,∠QBD=90°.点E,F分别为△BDQ的边DQ,DB上的动点,且QE=DF,记BE+QF的最小值为m.
①求m的值;
②设△PCB的面积为S,若,请直接写出k的取值范围.
【答案】(1),2,(﹣1,0),;
(2)(2,3);
(3)①;②13≤k<17.
【解答】解:(1)∵抛物线 经过点B(4,0),C(0,2),
∴,
解得:,
∴抛物线解析式为:,
∵抛物线 与x轴交于A、B(4,0)两点,
∴y=0时,,解得:x1=﹣1,x2=4,
∴A(﹣1,0),
∴OB=4,OC=2,
在 Rt△COB 中,.
故答案为:,2,(﹣1,0),;
(2)过点C作CD∥x轴,交BP于点D,过点P作 PE∥x 轴,交y轴于点E,
∵AO=1,OC=2,OB=4,
∴,
由(1)可得,,即 tan∠OCA=tan∠ABC,
∴∠OCA=∠ABC,
∵∠PCB=2∠OCA,
∴∠PCB=2∠ABC,
∵CD∥x轴,EP∥x 轴,
∴∠ACB=∠DCB,∠EPC=∠PCD,
∴∠EPC=ABC,
又∵∠PEC=∠BOC=90°
∴△PEC∽△BOC,
∴,
设点P坐标为 ,则 EP=t,,
∴,
解得:t=0 (舍),t=2,
∴点P坐标为(2,3);
(3)①如图2,作DH⊥DQ,且使 DH=BQ,连接FH,
∵∠BQD+∠BDQ=90°,∠HDF+∠BDQ=90°,
∴∠BQD=∠HDF,
∵QE=DF,DH=BQ,
∴△BQE≌△HDF(SAS),
∴BE=FH,
∴BE+QF=FH+QF≥QH,
∴Q,F,H共线时,BE+QF的值最小.作QG⊥AB于点G,
∵OB=OD,∠BOD=90°,
∴∠OBD=45°,
∵∠QBD=90°,
∴∠QBG=45°,
∴QG=BG.设G(n,0),则 ,
∴,
解得 n=1 或 n=4 (舍去),
∴Q(1,3),
∴QG=BG=4﹣1=3,
∴,
∴m=QH==2;
②如图3,作PT∥y轴,交BC于点T,
∵BC解析式为 ,
设,,
则 ,
∵点P在第一象限,
∴0<S≤4,
∴,
∴0<17﹣k≤4,
∴13≤k<17.
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