浙江省金华市义乌市绣湖中学教育集团2023-2024学年九年级上学期11月期中数学试题
展开1.二次函数y=1﹣2x2的图象的开口方向( )
A.向左B.向右C.向上D.向下
2.下列事件中,必然事件的是( )
A.明天太阳从西边升起B.a是实数,则|a|≥0
C.某运动员跳高的最好成绩是20.1米D.班级里有两位同学同年同月同日生
3.如图,△AOB绕点O逆时针旋转75°得到△COD,若∠A=100°,∠D=50°,则∠BOC的度数是( )
A.30°B.35°C.45°D.60°
4.二次函数y=2x2+x﹣1的图象与x轴的交点的个数是( )
A.0B.1C.2D.3
5.若⊙P的半径为13,圆心P的坐标为(5,12),则平面直角坐标系的原点O与⊙P的位置关系是( )
A.在⊙P内B.在⊙P上C.在⊙P外D.无法确定
6.已知二次函数y=﹣2x2+x﹣m图象上三点A(﹣1,y1),B(1,y2),C(2,y3),则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1<y3<y2B.y3<y1<y2C.y1<y2<y3D.y2<y1<y3
7.下列命题中,正确的是( )
①平分弦的直径垂直于弦;②90°的圆周角所对的弦是直径;
③不在同一条直线上的三个点确定一个圆;④相等的圆周角所对的弧相等.
A.①②B.②③C.②③④D.①③④
8.在同一坐标系中,一次函数y=﹣mx+1与二次函数y=x2+m的图象可能是( )
A.B.C.D.
9.如图,AB为⊙O的直径,P为BA延长线上的一点,D在⊙O上(不与点A,点B重合),连结PD交⊙O于点C,且PC=OB.设∠P=α,∠B=β,下列说法正确的是( )
A.α+β=90°B.3α+2β=180°
C.5α+4β=180°D.β﹣α=30°
10.设函数,,.直线x=b的图象与函数y1,y2,y3的图象分别交于点A(b,c1),B(b,c2),C(b,c3),( )
A.若b<a1<a2<a3,则c2<c3<c1B.若a1<b<a2<a3,则c1<c2<c3
C.若a1<a2<b<a3,则c3<c2<c1D.若a1<a2<a3<b,则c3<c2<c1
二.填空题(共6小题)
11.二次函数y=(x﹣1)2+1的顶点坐标是 .
12.一枚质地均匀的骰子的6个面上分别刻有1~6的点数,抛掷这枚骰子1次,向上一面的点数大于4的概率是 .
13.△ABC的三边长分别为6,8,10,则△ABC的外接圆的半径为 .
14.如图,将Rt△ABC的斜边AB绕点A顺时针旋转α(0°<α<90°)得到AE,直角边AC绕点A逆时针旋转β(0°<β<90°)得到AF,连接EF.若AB=3,AC=2,且α+β=∠B,则EF= .
15.在等边△ABC中,以BC边的中点O为圆心,BC长为半径画圆,分别交AB,AC边于点D,E,P是圆上一动点(与点D,E不重合),连接PD,PE,则∠DPE= .
16.已知点A(m﹣2,y1),B(m,y2),C(x0,y0)在二次函数y=ax2+6ax+c(a≠0)的图象上,且C为抛物线的顶点.
(1)若y1=y2,则m的值是 .
(2)若y0≤y1<y2,则m的取值范围是 .
三.解答题(共8小题)
17.已知:如图,⊙O中弦AB=CD.求证:.
18.如图,△ABC绕顶点B顺时针旋转140°得△EBD,且连接CD,若∠ACB=90°,∠ABC=40°,求∠BDC的度数.
19.2022年世界杯在卡塔尔举办.赛前通过抽签,将32支参赛队伍分为8组(A组、B组、C组、D组、E组、F组、G组和H组),每4支队伍一组.每组的4支队伍通过组内循环赛决出第一名和第二名晋级十六强.
(1)在抽签时,求甲队进入E组的概率(甲队进入各组的可能性相同).
(2)已知甲、乙、丙、丁四支队伍同在E组,且四支队伍晋级十六强的可能性相同,请用列表或画树状图的方法求甲、乙两支队伍同时晋级十六强的概率.
20.二次函数的图象经过点A(﹣2,0),B(3,0),C(1,6).
(1)求二次函数解析式;
(2)求当y>4时,自变量x的取值范围.
21.如图,AB是⊙O的直径,BD是⊙O的弦,延长BD到点C,使DC=BD,连结AC交⊙O于点F.
(1)AB与AC的大小有什么关系?请说明理由;
(2)若AB=8,∠BAC=45°,求:图中的长.
22.在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用长为28米长的篱笆围成一个矩形花园ABCD(篱笆只围AB、BC两边),设AB=x米,花园面积S.
(1)写出S 关于x的函数解析式,当S=192平方米,求x的值;
(2)若在P处有一棵树与墙CD、AD的距离分别是15米和6米,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),求花园面积S的最大值.
23.定义:将函数C的图象绕点P(0,n)旋转180°,得到新的函数C1的图象,我们称函数C1是函数C关于点P的相关函数.
例如:当n=1时,函数y=(x﹣6)2+3关于点P(0,1)的相关函数为y=(x+6)2﹣1.
(1)当n=0时,
①二次函数y=x2关于点P的相关函数为 ;
②点A(2,3)在二次函数y=ax2﹣2ax+a(a≠0)关于点P的相关函数的图象上,求a的值;
(2)函数y=﹣x2+关于点P的相关函数是y=x2,则n= ;
(3)当n﹣1≤x≤n+3时,函数y=﹣2x2+nxn2的相关函数的最小值为7,求n的值.
24.如图1,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠C=30°,BC=12,D是BC的中点.经过A,B,D的⊙O交AC于E点.
(1)求AE的长.
(2)当点P从点A匀速运动到点E时,点Q恰好从点C匀速运动点B.记AP=x,BQ=y.
①求y关于x的表达式.
②连结PQ,当△PQC的面积最大时,求x的值.
(3)如图2,连结BE,BP,延长BP交⊙O于点F,连结FE.当EF与△BDE中的某一边相等时,求四边形BDEF的面积.
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.二次函数y=1﹣2x2的图象的开口方向( )
A.向左B.向右C.向上D.向下
【分析】二次函数中二次项的系数决定抛物线的开口方向.
【解答】解:∵二次函数y=1﹣2x2中﹣2<0,
∴图象开口向下,
故选:D.
【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是解题的关键.
2.下列事件中,必然事件的是( )
A.明天太阳从西边升起
B.a是实数,则|a|≥0
C.某运动员跳高的最好成绩是20.1米
D.班级里有两位同学同年同月同日生
【分析】根据随机事件的定义对各选项进行逐一分析即可.
【解答】解:A、明天太阳从西边升起是不可能事件,不符合题意;
B、a是实数,则|a|≥0是必然事件,符合题意;
C、某运动员跳高的最好成绩是20.1米是随机事件,不符合题意;
D、班级里有两位同学同年同月同日生是随机事件,不符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查的是随机事件,熟知在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件,称为随机事件是解题的关键.
3.如图,△AOB绕点O逆时针旋转75°得到△COD,若∠A=100°,∠D=50°,则∠BOC的度数是( )
A.30°B.35°C.45°D.60°
【分析】由旋转的性质可得∠D=∠B=50°,∠AOC=75°,由三角形内角和可求∠AOB=30°,即可求∠BOC的度数.
【解答】解:∵△AOB绕点O逆时针旋转75°得到△COD,
∴∠D=∠B=50°,∠AOC=75°,
∵∠A=100°,∠B=50°,
∴∠AOB=30°,
∴∠BOC=∠AOC﹣∠AOB=45°,
故选:C.
【点评】本题考查了旋转的性质,三角形内角和定理,熟练运用旋转的性质是本题的关键.
4.二次函数y=2x2+x﹣1的图象与x轴的交点的个数是( )
A.0B.1C.2D.3
【分析】求出判别式的值,根据抛物线与x轴的交点个数的判定方法判断即可.
【解答】解:△=12﹣4×2×(﹣1)=9>0,
则二次函数y=2x2+x﹣1的图象与x轴的交点的个数是2,
故选:C.
【点评】本题考查的是二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的交点与一元二次方程ax2+bx+c=0根之间的关系,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.
5.若⊙P的半径为13,圆心P的坐标为(5,12),则平面直角坐标系的原点O与⊙P的位置关系是( )
A.在⊙P内B.在⊙P上C.在⊙P外D.无法确定
【分析】根据P点坐标和勾股定理可计算出OP的长,然后判断出OP与⊙P的半径的大小关系,即可得出结论.
【解答】解:∵圆心P的坐标为(5,12 ),
∴OP==13,
∵⊙P的半径为13,
∴OP=r,
∴原点O在⊙P上.
故选:B.
【点评】本题考查了点与圆的位置关系:.设⊙O的半径为r,点P到圆心的距离OP=d,则有:点P在圆外⇔d>r;点P在圆上⇔d=r;点P在圆内⇔d<r.
6.已知二次函数y=﹣2x2+x﹣m图象上三点A(﹣1,y1),B(1,y2),C(2,y3),则y1,y2,y3的大小关系为( )
A.y1<y3<y2B.y3<y1<y2C.y1<y2<y3D.y2<y1<y3
【分析】由解析式得到抛物线的开口方向和对称轴,然后根据二次函数的对称性和增减性即可判断.
【解答】解:∵y=﹣2x2+x﹣m
∴抛物线的开口向下,对称轴为直线x=,
∴当x>时,y随x的增大而减小,
∵点A(﹣1,y1)关于对称轴的对称点是(,0),而1<<2,
∴y3<y1<y2.
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数图象与系数的关系,熟知二次函数的性质是解题的关键.
7.下列命题中,正确的是( )
①平分弦的直径垂直于弦;
②90°的圆周角所对的弦是直径;
③不在同一条直线上的三个点确定一个圆;
④相等的圆周角所对的弧相等.
A.①②B.②③C.②③④D.①③④
【分析】利用垂径定理、圆周角定理、确定圆的条件等知识分别判断后即可确定正确的选项.
【解答】解:①平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,故原命题错误,不符合题意;
②90°的圆周角所对的弦是直径,正确,符合题意;
③不在同一条直线上的三个点确定一个圆,正确,符合题意;
④同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧相等,故原命题错误,不符合题意,
故选:B.
【点评】本题考查了命题与定理的知识,解题的关键是了解垂径定理、圆周角定理、确定圆的条件等知识,难度不大.
8.在同一坐标系中,一次函数y=﹣mx+1与二次函数y=x2+m的图象可能是( )
A.B.C.D.
【分析】根据一次函数的b=1和二次函数的a=1即可判断出二次函数的开口方向和一次函数经过y轴正半轴,从而排除A和C,分情况探讨m的情况,即可求出答案.
【解答】解:∵二次函数为y=x2+m,
∴a=1>0,
∴二次函数的开口方向向上,
∴排除C选项.
∵一次函数y=﹣mx+1,
∴b=1>0,
∵一次函数经过y轴正半轴,
∴排除A选项.
当m>0时,则﹣m<0,
一次函数经过一、二、四象限,
二次函数y=x2+m经过y轴正半轴,
∴排除B选项.
当m<0时,则﹣m>0
一次函数经过一、二、三象限,
二次函数y=x2+m经过y轴负半轴,
∴D选项符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查了一次函数和二次函数的图象性质,解题的关键在于熟练掌握图象性质中系数大小与图象的关系.
9.如图,AB为⊙O的直径,P为BA延长线上的一点,D在⊙O上(不与点A,点B重合),连结PD交⊙O于点C,且PC=OB.设∠P=α,∠B=β,下列说法正确的是( )
A.α+β=90°B.3α+2β=180°
C.5α+4β=180°D.β﹣α=30°
【分析】连接OC,OD.首先证明3α+2β=180°,再一一判断即可.
【解答】解:如图,连接OC,OD.
∵OD=OB,
∴∠B=∠ODB=β,
∴∠POD=∠B+∠ODB=2β,
∵CP=OB=CO=OD,
∴∠P=∠COP=α,∠OCD=∠ODC,
∵∠OCD=∠P+∠COP,
∴∠ODC=2α,
∵∠P+∠POD+∠ODP=180°,
∴3α+2β=180°,
故选:B.
【点评】本题考查圆周角定理,圆心角,弧,弦之间的关系,三角形的外角的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考选择题中的压轴题.
10.设函数,,.直线x=b的图象与函数y1,y2,y3的图象分别交于点A(b,c1),B(b,c2),C(b,c3),( )
A.若b<a1<a2<a3,则c2<c3<c1
B.若a1<b<a2<a3,则c1<c2<c3
C.若a1<a2<b<a3,则c3<c2<c1
D.若a1<a2<a3<b,则c3<c2<c1
【分析】按照题意,画出满足题意的图象,根据直线x=b与二次函数图象的交点进行判断即可.
【解答】解:如图所示,
A.由图象可知,若b<a1<a2<a3,当x=b时,c1<c2<c3,故选项错误,不符合题意;
B.由图象可知,若a1<b<a2<a3,,当x=b时,c1<c2<c3不一定成立,故选项错误,不符合题意;
C.由图象可知,若a1<a2<b<a3,当x=b时,c3<c2<c1不一定成立,故选项错误,不符合题意;
D.由图象可知,若a1<a2<a3<b,当x=b时,c3<c2<c1,故选项正确,符合题意;
故选:D.
【点评】此题主要考查了二次函数的图象和性质,数形结合是解题的关键.
二.填空题(共6小题)
11.二次函数y=(x﹣1)2+1的顶点坐标是 (1,1) .
【分析】根据二次函数的性质求解即可.
【解答】解:∵二次函数的解析式为y=(x﹣1)2+1,
∴二次函数的顶点坐标为(1,1),
故答案为:(1,1).
【点评】本题主要考查了求二次函数顶点坐标,熟知对于二次函数y=a(x﹣h)2+k(a≠0)的顶点坐标为(h,k)是解题的关键.
12.一枚质地均匀的骰子的6个面上分别刻有1~6的点数,抛掷这枚骰子1次,向上一面的点数大于4的概率是 .
【分析】先求出点数大于4的数,再根据概率公式求解即可.
【解答】解:∵点数大于4的数为:5,6,
∴向上一面的点数大于4的概率=;
故答案为:.
【点评】本题考查的是概率公式,熟记随机事件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的商是解答此题的关键.
13.△ABC的三边长分别为6,8,10,则△ABC的外接圆的半径为 5 .
【分析】先利用勾股定理的逆定理得到△ABC为直角三角形,利用斜边为外接圆的直径计算△ABC的外接圆的半径.
【解答】解:∵62+82=102,
∴△ABC为直角三角形,10为斜边,
∴△ABC的外接圆的半径=×10=5.
故答案为:5.
【点评】本题考查了三角形的外接圆与外心、勾股定理的逆定理;熟记直角三角形的外接圆的半径为斜边的一半,证明△ABC为直角三角形是解题的关键.
14.如图,将Rt△ABC的斜边AB绕点A顺时针旋转α(0°<α<90°)得到AE,直角边AC绕点A逆时针旋转β(0°<β<90°)得到AF,连接EF.若AB=3,AC=2,且α+β=∠B,则EF= .
【分析】由旋转的性质可得AE=AB=3,AC=AF=2,由勾股定理可求EF的长.
【解答】解:由旋转的性质可得AE=AB=3,AC=AF=2,
∵∠B+∠BAC=90°,且α+β=∠B,
∴∠BAC+α+β=90°
∴∠EAF=90°
∴EF==
故答案为:
【点评】本题考查了旋转的性质,勾股定理,灵活运用旋转的性质是本题的关键.
15.在等边△ABC中,以BC边的中点O为圆心,BC长为半径画圆,分别交AB,AC边于点D,E,P是圆上一动点(与点D,E不重合),连接PD,PE,则∠DPE= 150°或30° .
【分析】连接OD,OE,求出∠DOE,再分当点P在优弧DBE上时和当点P在劣弧DE上时,分别求出∠DPE即可.
【解答】解:如图,连接OD,OE,
∵△ABC为等边三角形,
∴∠A=∠B=∠C=60°,
∵OD=OB=OC=OE,
∴∠BOD=∠COE=60°,
∴∠DOE=60°,
当点P在优弧DBE上时,∠DPE=∠DOE=30°,
当点P在劣弧DE上时,∠DPE=180°﹣30=150°,
∴∠DPE=150°或30°,
故答案为:150°或30°.
【点评】本题考查了等边三角形的性质,圆周角定理,理解题意,画出图形,进行分类讨论是解题的关键.
16.已知点A(m﹣2,y1),B(m,y2),C(x0,y0)在二次函数y=ax2+6ax+c(a≠0)的图象上,且C为抛物线的顶点.
(1)若y1=y2,则m的值是 ﹣2 .
(2)若y0≤y1<y2,则m的取值范围是 m>﹣2 .
【分析】由抛物线顶点为最低点可得抛物线开口向上,由抛物线解析式可得抛物线对称轴,求出点A,B关于对称轴对称时m的值,结合抛物线开口方向求解.
【解答】解:(1)抛物线对称轴为直线x=﹣=﹣3,
∵y1=y2,
∴=﹣3,
∴m﹣1=﹣3,
∴m=﹣2,
故答案为:﹣2;
(2)点C为抛物线顶点,y0≤y1<y2,抛物线开口向上,顶点为最低点,
∵y=ax2+6ax+c,
∴抛物线对称轴为直线x=﹣=﹣3,
当点A,B关于抛物线对称轴对称时,=﹣3,
解得m=﹣2,
∵y0≤y1<y2,
∴m>﹣2,
故答案为:m>﹣2.
【点评】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数图象与系数的关系,掌握二次函数与方程及不等式的关系.
三.解答题(共8小题)
17.已知:如图,⊙O中弦AB=CD.求证:.
【分析】根据在同圆或等圆中,等弧对等弦,由AB=CD,得,再等量减去等量还是等量知弧AB﹣弧BD=弧CD﹣弧D,即.
【解答】证明:∵AB=CD,
∴,
∴﹣=﹣,
∴.
【点评】本题利用了在同圆或等圆中,等弧对等弦及等弧对等弦求解.
18.如图,△ABC绕顶点B顺时针旋转140°得△EBD,且连接CD,若∠ACB=90°,∠ABC=40°,求∠BDC的度数.
【分析】根据旋转的性质得到BD=CB,由等腰三角形的性质得到∠DCB=∠BDC,根据三角形的外角的性质即可得到结论.
【解答】解:∵△ABC绕着顶点B顺时针旋转140°得△EBD,
∴BD=CB,∠ABE=140°,∠ABC=∠DBE=40°,
∴∠DCB=∠BDC,
∵∠ABC+∠ABE=180°,
∴点C、点B、点E三点共线,
∴∠DBE=∠DCB+∠BDC=40°,
∴∠BDC=20°.
【点评】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
19.2022年世界杯在卡塔尔举办.赛前通过抽签,将32支参赛队伍分为8组(A组、B组、C组、D组、E组、F组、G组和H组),每4支队伍一组.每组的4支队伍通过组内循环赛决出第一名和第二名晋级十六强.
(1)在抽签时,求甲队进入E组的概率(甲队进入各组的可能性相同).
(2)已知甲、乙、丙、丁四支队伍同在E组,且四支队伍晋级十六强的可能性相同,请用列表或画树状图的方法求甲、乙两支队伍同时晋级十六强的概率.
【分析】(1)共有8组,每4支队伍一组,由此即可求解;
(2)通过列树状图将赛程结果表示出来,再根据概率计算公式计算.
【解答】解:(1)为8组(A组、B组、C组、D组、E组、F组、G组和H组),每4支队伍一组,
∴甲队进入E组的概率,即.
(2)赛程如下,
∴.
【点评】本题主要考查概率的计算,理解并掌握树状图或列表求事件的概率是解题的关键.
20.二次函数的图象经过点A(﹣2,0),B(3,0),C(1,6).
(1)求二次函数解析式;
(2)求当y>4时,自变量x的取值范围.
【分析】(1)设交点式y=a(x+2)(x﹣3),然后把C点坐标代入其a即可;
(2)结合函数图象,写出抛物线在直线y=4上方所对应的自变量的范围即可.
【解答】解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+2)(x﹣3),
把C(1,6)代入得6=a×3×(﹣2),解得a=﹣1,
所以抛物线的解析式为y=﹣(x+2)(x﹣3),
即y=﹣x2+x+6;
(2)把y=4代入y=﹣x2+x+6得,4=﹣x2+x+6,
解得x=2或x=﹣1,
∴交点为(2,4),(﹣1,4),
∵抛物线y=﹣x2+x+6开口向下,
∴当y>4时,自变量x的取值范围为﹣1<x<2.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点:把求二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴的交点坐标问题转化为解关于x的一元二次方程.也考查了二次函数的性质.
21.如图,AB是⊙O的直径,BD是⊙O的弦,延长BD到点C,使DC=BD,连结AC交⊙O于点F.
(1)AB与AC的大小有什么关系?请说明理由;
(2)若AB=8,∠BAC=45°,求:图中的长.
【分析】(1)由三角形中位线的性质、平行线的性质以及等腰三角形的性质可得∠OBD=∠ACB,进而求出答案;
(2)根据弧长的计算公式进行计算即可.
【解答】解:(1)AB=AC,理由如下:
如图,连接OD,
∵OA=OB,BD=CD,
∴OD是△ABC的中位线,
∴OD∥AC,
∴∠ACB=∠ODB,
又∵OB=OD,
∴∠ODB=∠OBD,
∴∠OBD=∠ACB,
∴AB=AC;
(2)∵OD∥AC,∠BAC=45°,
∴∠BOD=∠BAC=45°,
由AB=8,可得半径为4,
所以的长为=π.
【点评】本题考查弧长的计算,圆周角定理,掌握弧长的计算公式,圆周角定理以及平行线的性质是正确解答的前提.
22.在美化校园的活动中,某兴趣小组想借助如图所示的直角墙角(两边足够长),用长为28米长的篱笆围成一个矩形花园ABCD(篱笆只围AB、BC两边),设AB=x米,花园面积S.
(1)写出S 关于x的函数解析式,当S=192平方米,求x的值;
(2)若在P处有一棵树与墙CD、AD的距离分别是15米和6米,要将这棵树围在花园内(含边界,不考虑树的粗细),求花园面积S的最大值.
【分析】(1)根据题意得出长×宽=192,进而得出答案;
(2)由题意可得出:S=x(28﹣x)=﹣x2+28x=﹣(x﹣14)2+196,再利用二次函数增减性求得最值.
【解答】解:(1)依题意得 S=x(28﹣x),
当S=192时,有S=x(28﹣x)=192,
即x2﹣28x+192=0,
解得x1=12,x2=16;
(2)依题意得,解得6≤x≤13,
S=x(28﹣x)=﹣x2+28x=﹣(x﹣14)2+196,
∵a=﹣1<0,当x≤14,y随x的增大而增大,又6≤x≤13,
∴当x=13时,函数有最大值,是Smax=﹣(13﹣14)2+196=195.
【点评】此题主要考查了二次函数的应用以及二次函数最值求法,得出S与x的函数关系式是解题关键.
23.定义:将函数C的图象绕点P(0,n)旋转180°,得到新的函数C1的图象,我们称函数C1是函数C关于点P的相关函数.
例如:当n=1时,函数y=(x﹣6)2+3关于点P(0,1)的相关函数为y=(x+6)2﹣1.
(1)当n=0时,
①二次函数y=x2关于点P的相关函数为 y=﹣x2 ;
②点A(2,3)在二次函数y=ax2﹣2ax+a(a≠0)关于点P的相关函数的图象上,求a的值;
(2)函数y=﹣x2+关于点P的相关函数是y=x2,则n= ﹣ ;
(3)当n﹣1≤x≤n+3时,函数y=﹣2x2+nxn2的相关函数的最小值为7,求n的值.
【分析】(1)①n=0时,点P(0,0),则相关函数为:y=﹣x2,即可求解;
②二次函数y=ax2﹣2ax+a的顶点为:(1,0),新函数的顶点为(﹣1,0),则新函数的表达式为:y=﹣a(x+1)2,将点A的坐标代入上式并解得:a=﹣;
(2)两个函数的顶点分别为:(0,)、(0,﹣),由中点公式即可求解;
(3)分n≤﹣3、﹣3<n≤1、n>1三种情况,分别求解即可.
【解答】解:(1)①n=0时,点P(0,0),则相关函数为:y=﹣x2,
故答案为:y=﹣x2;
②二次函数y=ax2﹣2ax+a的顶点为:(1,0),新函数的顶点为(﹣1,0),
则新函数的表达式为:y=﹣a(x+1)2,
将点A的坐标代入上式并解得:a=﹣;
(2)两个函数的顶点分别为:(0,)、(0,﹣),
由中点公式得:2n=﹣,解得:n=﹣,
故答案为:﹣;
(3)y=﹣2x2+nxn2的顶点为:(,﹣n2),则相关函数顶点为:(﹣,n2+2n),
则相关函数的表达式为:y=2(x+)2+n2+2n;
①当n≤﹣3时,
函数在x=n+3时,取得最小值,即2(+3+)2+n2+2n=7,
解得:n=﹣或﹣1(舍去﹣1),
故n=﹣;
②当﹣3<n≤1时,
函数在顶点处取得最小值,即n2+2n=7,
解得:n=﹣1(舍去);
③当n>1时,
同理可得:n=或﹣1(舍去﹣1),
综上,n=﹣或.
【点评】本题考查的是二次函数综合运用,这种新定义类的题目,通常按照题设顺序逐次求解,相对比较容易.
24.如图1,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠C=30°,BC=12,D是BC的中点.经过A,B,D的⊙O交AC于E点.
(1)求AE的长.
(2)当点P从点A匀速运动到点E时,点Q恰好从点C匀速运动点B.记AP=x,BQ=y.
①求y关于x的表达式.
②连结PQ,当△PQC的面积最大时,求x的值.
(3)如图2,连结BE,BP,延长BP交⊙O于点F,连结FE.当EF与△BDE中的某一边相等时,求四边形BDEF的面积.
【分析】(1)由直角三角形性质可得AC=2AB,再运用勾股定理即可求得答案;
(2)①由题意得=,即=,化简得y=﹣x+12;
②如图1,过点P作PH⊥BC于H,运用三角形面积公式可得S△PQC=CQ•PH=×x×(8﹣x)=﹣(x﹣4)2+,再运用二次函数最值即可;
(3)分三种情况:当EF=BD时,当EF=BE时,当EF=DE时,分别利用勾股定理和三角形面积即可求得答案.
【解答】解:(1)如图1,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠C=30°,BC=12,
∴AC=2AB,
∵AB2+BC2=AC2,
∴AB2+122=(2AB)2,
∴AB=4,
∴AC=2AB=8,
∵D是BC的中点,
∴CD=BC=6,
∵四边形ABDE是⊙O的内接四边形,
∴∠AED+∠ABC=180°,
∵∠AED+∠CED=180°,
∴∠CED=∠ABC=90°,
∵∠C=30°,
∴DE=CD=3,
在Rt△CDE中,CE===3,
∴AE=AC﹣CE=8﹣3=5;
(2)①∵当点P从点A匀速运动到点E时,点Q恰好从点C匀速运动点B,
∴=,
∵AP=x,BQ=y,AE=5,BC=12,
∴CQ=BC﹣BQ=12﹣y,
即=,
∴12x=5(12﹣y),
即y=﹣x+12,
∴y关于x的表达式为y=﹣x+12.
②如图1,过点P作PH⊥BC于H,
则PH=PC=(8﹣x),CQ=BC﹣BQ=12﹣(﹣x+12)=x,
∴S△PQC=CQ•PH=×x×(8﹣x)=﹣(x﹣4)2+,
∵<0,
∴当x=4时,S△PQC有最大值;
(3)当EF=BD时,如图2,
由(1)知:∠DEC=90°,DE=3,
∵EF=BD=6,
∴=,
∴∠EBF=∠BED,
∴BF∥DE,
∴∠BPC=∠DEC=90°,
∵∠C=30°,
∴BP=BC=×12=6,
∴CP===6,
∴EP=CP﹣CE=6﹣3=3,
在Rt△EFP中,∠F=∠A=60°,
∴∠FEP=30°,
∴PF=EF=×6=3,
∴BF=BP+PF=6+3=9,
∴S四边形BDEF=×(DE+BF)•EP=×(3+9)×3=18;
当EF=BE时,如图3,过点E作EG⊥BC于G,连接EO交BF于H,连接OB,OF,
在Rt△CEG中,EG=CE=×3=,
在Rt△DEG中,∠DEG=90°﹣60°=30°,
∴DG=DE=,
∴BG=BD+DG=6+=,
在Rt△BEG中,BE===3,
∵∠F=∠A=60°,EF=BE,
∴△BEF是等边三角形,
∵OB=OF,BE=EF,
∴EH垂直平分BF,
∴EH===,
∴S四边形BDEF=S△BEF+S△BDE=×3×+×6×=;
当EF=DE时,如图4,过点E作EG⊥BC于G,EK⊥BF于K,
∵EF=DE=3,
∴=,
∴∠EBG=∠EBF,
∵EG⊥BC,EK⊥BF,
∴EK=EG=,BK=BG=,
∵∠F=∠A=60°,∠EKF=90°,
∴∠FEK=30°,
∴FK=EF=×3=,
∴BF=BK+FK=+=9,
∴S四边形BDEF=S△BEF+S△BDE=×9×+×6×=;
综上所述,四边形BDEF的面积为18或或.
【点评】本题是圆的综合题,考查了圆的性质,圆周角定理,勾股定理,三角形面积,梯形面积,等腰三角形性质,等边三角形性质,圆内接四边形性质,二次函数最值等知识,涉及知识点较多,难度较大,第三问涉及到分类讨论,关键是找到每一类中比较特殊的等量关系作答.
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(乙,甲)
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