2023-2024学年河南省信阳市息县九年级(上)期中数学试卷(含解析)
展开1.围棋起源于中国,古代称之为“弈”,至今已有4000多年的历史.一棋谱中四部分的截图由黑白棋子摆成的图案是中心对称的是( )
A.B.
C.D.
2.将一元二次方程x(x+1)=3﹣x2化为一般形式为( )
A.2x2+x=3B.2x2+x﹣3=0
C.﹣2x2+x﹣3=0D.2x2﹣x﹣3=0
3.用配方法解方程x2﹣4x﹣1=0时,配方后正确的是( )
A.(x+2)2=3B.(x+2)2=17C.(x﹣2)2=5D.(x﹣2)2=17
4.若关于x的一元二次方程x2﹣2x﹣k=0没有实数根,则k的取值范围是( )
A.k>﹣1B.k≥﹣1C.k<﹣1D.k≤﹣1
5.二次函数y=2(x﹣3)2+1的图象的顶点坐标是( )
A.(2,3)B.(2,1)C.(3,﹣1)D.(3,1)
6.在平面直角坐标系中,点P(﹣1,﹣2)关于原点对称的点的坐标是( )
A.(1,﹣2)B.(﹣1,2)C.(1,2)D.(﹣2,﹣1)
7.把抛物线y=x2向上平移3个单位,得到的抛物线是( )
A.y=(x﹣3)2B.y=(x+3)2C.y=x2﹣3D.y=x2+3
8.如图,C,D在⊙O上,AB是直径,∠D=64°,则∠BAC=( )
A.64°B.34°C.26°D.24°
9.我国古代著作《四元玉鉴》记载“买椽多少”问题:“六贯二百一十钱,遣人去买几株椽.每株脚钱三文足,无钱准与一株椽.”其大意为:现请人代买一批椽,这批株的价钱为6210文.如果每株椽的运费是3文,那么少拿一株椽后,剩下的椽的运费恰好等于一株椽的价钱.根据题意可列方程3x(x﹣1)=6210,其中x表示( )
A.剩余椽的数量B.这批椽的数量
C.剩余椽的运费D.每株椽的价钱
10.如图,在平面直角坐标系中,点A在y轴上,点B的坐标为(6,0),将△ABO绕着点B顺时针旋转60°,得到△DBC,则点C的坐标是( )
A.(3,3)B.(3,3)C.(6,3)D.(3,6)
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.若一元二次方程x2﹣ax﹣2=0的一个根为x=2,则a= .
12.《算学宝鉴》中记载了我国南宋数学家杨辉提出的一个问题:“直田积八百六十四步,之云阔不及长一十二步,问阔及长各几步?”译文:“一个矩形田地的面积等于864平方步,且它的宽比长少12步,问长与宽各是多少步?”若设矩形田地的长为x步,则可列方程为 .
13.飞机着陆后滑行的距离s(单位:m)关于滑行的时间t(单位:s)的函数解析式是s=60t﹣1.5t2,飞机着陆后滑行 米才能停下来.
14.如图,一圆弧过方格的格点A、B、C,在方格中建立平面直角坐标系,使点A的坐标为(0,3),则该圆弧所在圆的圆心坐标是 .
15.如图,在正方形ABCD中,将边BC绕点B逆时针旋转至BC',连接CC',DC',若∠CC'D=90°,AB=5,则线段C′D的长度为 .
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16.用适当的方法解下列方程.
(1)x2﹣2x﹣15=0;
(2)2x2+3x=1;
(3)5(2x﹣1)2=x(2x﹣1).
17.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点C的坐标为(﹣4,1).
(1)画出△A1B1C1,使得△A1B1C1与△ABC关于原点O对称,并写出C1的坐标;
(2)以O为旋转中心,将△ABC逆时针旋转90°得到△A2B2C2,画出△A2B2C2并写出C2的坐标.
18.已知二次函数的顶点坐标为(1,4),且图象经过点(2,3).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)列表描点画出这个二次函数的图象.
19.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.将△ABC绕点C逆时针旋转得到△A'B'C,在旋转过程中,当点B落在AB的中点处时,求∠A′的度数.
20.中秋节是我国传统的节日之一.在中秋节来临前夕,一名在校大学生抓住机会,利用“互联网+”自主创业,在某平台上销售一种月饼.平台市场信息显示,销售此种月饼,每天所获的利润y(元)与该月饼的售价x(元/盒)之间关系式是y=﹣x2+100x﹣1600.
(1)当售价定为每盒40元时,每天所获得的利润是多少?
(2)当售价定为多少时,可使每天获得最大利润,最大利润是多少?
(3)该商品的进价是每盒多少元?【单位利润=售价﹣进价】
21.类比探究题:
(1)【旧知复习】一次函数和方程(组)以及不等式之间有着密切的联系,通过一次函数图象可以求得一元一次方程的解,一元一次不等式的解集,二元一次方程组的解等,所含的数学思想是 ,如图1,直接写出方程kx+b=0的解为 ;不等式kx+b>0的解集为 ;如图2,写出二元一次方程组的解为 ,不等式k1x+b1≥k2x+b2的解集为 ;
(2)【类比应用】类比一次函数的学习,可以延伸到其他函数,通过图象解决方程及不等式的问题.
已知,如图3,函数y=﹣x2﹣3x+4的图象与x轴的交点为A(﹣4,0),B(1,0),则方程﹣x2﹣3x+4=0的解为 ;不等式﹣x2﹣3x+4>0的解集为 ;
(3)【拓展拔高】如图4,函数y=﹣x2﹣3x+4的图象与过(0,4)且平行于x轴的直线交于两点C(﹣3,4),D(0,4),根据图象求:
①方程﹣x2﹣3x+4=4的解;
②不等式﹣x2﹣3x+4≤4的解集.
22.阅读材料,解答问题:
关于圆的引理
古希腊数学家、物理学家阿基米德流传于世的数学著作有10余种,下面是《阿基米德全集》的《引理集》中记载的一个命题:
如图1,AB是⊙O的弦,点C在⊙O上,CD⊥AB于点D,在弦AB上取点E,使DE=AD,点F是上的一点,且,连接BF,则BF=BE.
小颖对这个问题很感兴趣,经过思考,写出了下面的证明过程:
证明:如图2,连接CA,CE,CF,BC,
∵CD⊥AB于点D,DE=AD,
∴CA=CE.
∴∠CAE=∠CEA.
∵,
∴CF=CA(依据1),∠CBF=∠CBA.
∵四边形ABFC内接于⊙O,
∴∠CAB+∠CFB=180°.(依据2)
……
(1)上述证明过程中的依据1为 ,依据2为 ;
(2)将上述证明过程补充完整.
23.如图1,正方形ABCD的边长为5,点E为正方形CD边上一动点,过点B作BP⊥AE于点P,将AP绕点A逆时针旋转90°得AP′,连接P'D.
(1)证明:PB=P'D.
(2)延长BP交P'D于点F.判断四边形AP'FP的形状,并说明理由;
(3)若DF=1,求线段AP的长度
选做题.
24.在平面直角坐标系xOy中,M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线y=ax2+bx+c(a>0)上任意两点,设抛物线的对称轴为x=t.
(1)若对于x1=1,x2=2,有y1=y2,求t的值;
(2)若对于0<x1<1,1<x2<2,都有y1<y2,求t的取值范围.
参考答案
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.围棋起源于中国,古代称之为“弈”,至今已有4000多年的历史.一棋谱中四部分的截图由黑白棋子摆成的图案是中心对称的是( )
A.B.
C.D.
【分析】把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,根据中心对称图形的概念求解.
解:选项A能找到这样的一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以是中心对称图形;
选项B、C、D不能找到这样的一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以不是中心对称图形;
故选:A.
【点评】此题主要考查了中心对称图形定义,关键是找出对称中心.
2.将一元二次方程x(x+1)=3﹣x2化为一般形式为( )
A.2x2+x=3B.2x2+x﹣3=0
C.﹣2x2+x﹣3=0D.2x2﹣x﹣3=0
【分析】首先去括号,移项,合并同类项,把右边化为0,变为一般式即可.
解:x(x+1)=3﹣x2,
x2+x=3﹣x2,
2x2+x﹣3=0.
故选:B.
【点评】此题主要考查了一元二次方程的一般形式是:ax2+bx+c=0(a,b,c是常数且a≠0)特别要注意a≠0的条件.这是在做题过程中容易忽视的知识点.在一般形式中ax2叫二次项,bx叫一次项,c是常数项.其中a,b,c分别叫二次项系数,一次项系数,常数项.
3.用配方法解方程x2﹣4x﹣1=0时,配方后正确的是( )
A.(x+2)2=3B.(x+2)2=17C.(x﹣2)2=5D.(x﹣2)2=17
【分析】先把﹣1移到方程的右边,然后方程两边都加4,再把左边根据完全平方公式写成完全平方的形式即可.
解:∵x2﹣4x﹣1=0,
∴x2﹣4x=1,
∴x2﹣4x+4=1+4,
∴(x﹣2)2=5.
故选:C.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣配方法:将一元二次方程配成(x+m)2=n(n≥0)的形式,再利用直接开平方法求解,这种解一元二次方程的方法叫配方法.
4.若关于x的一元二次方程x2﹣2x﹣k=0没有实数根,则k的取值范围是( )
A.k>﹣1B.k≥﹣1C.k<﹣1D.k≤﹣1
【分析】由关于x的一元二次方程x2﹣2x﹣k=0没有实数根,根据△的意义得到Δ<0,即(﹣2)2﹣4×1×(﹣k)<0,然后解不等式即可得到k的取值范围.
解:∵关于x的一元二次方程x2﹣2x﹣k=0没有实数根,
∴Δ<0,即(﹣2)2﹣4×1×(﹣k)<0,解得k<﹣1,
∴k的取值范围是k<﹣1.
故选:C.
【点评】本题考查了一元二次方ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式Δ=b2﹣4ac:当Δ>0,方程有两个不相等的实数根;当Δ=0,方程有两个相等的实数根;当Δ<0,方程没有实数根.
5.二次函数y=2(x﹣3)2+1的图象的顶点坐标是( )
A.(2,3)B.(2,1)C.(3,﹣1)D.(3,1)
【分析】二次函数y=a(x﹣h)2+k(a≠0)的顶点坐标是(h,k).
解:根据二次函数的顶点式方程y=2(x﹣3)2+1知,该抛物线的顶点坐标:(3,1).
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数的性质和二次函数的三种形式.解答该题时,需熟悉二次函数的顶点式方程y=a(x﹣h)2+k中的h、k所表示的意义.
6.在平面直角坐标系中,点P(﹣1,﹣2)关于原点对称的点的坐标是( )
A.(1,﹣2)B.(﹣1,2)C.(1,2)D.(﹣2,﹣1)
【分析】根据平面直角坐标系中任意一点P(x,y),关于原点的对称点是(﹣x,﹣y),然后直接作答即可.
解:根据中心对称的性质,可知:点P(﹣1,﹣2)关于原点O中心对称的点的坐标为(1,2).
故选:C.
【点评】此题主要考查了关于原点对称的点的坐标特点,关键是掌握点的坐标的变化规律.
7.把抛物线y=x2向上平移3个单位,得到的抛物线是( )
A.y=(x﹣3)2B.y=(x+3)2C.y=x2﹣3D.y=x2+3
【分析】根据“左加右减,上加下减”的法则进行解答即可.
解:把抛物线y=x2向上平移3个单位,得到的抛物线是y=x2+3.
故选:D.
【点评】本题考查的是二次函数的图象与几何变换,熟知二次函数图象平移的法则是解答此题的关键.
8.如图,C,D在⊙O上,AB是直径,∠D=64°,则∠BAC=( )
A.64°B.34°C.26°D.24°
【分析】连接BC,先利用同弧所对的圆周角相等求出∠B,再根据直径所对的圆周角是直角求出∠ACB=90°,最后利用直角三角形两锐角互余进行计算即可解答.
解:连接BC,
∵∠D=64°,
∴∠D=∠B=64°,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∴∠BAC=90°﹣∠B=26°,
故选:C.
【点评】本题考查了圆周角定理,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
9.我国古代著作《四元玉鉴》记载“买椽多少”问题:“六贯二百一十钱,遣人去买几株椽.每株脚钱三文足,无钱准与一株椽.”其大意为:现请人代买一批椽,这批株的价钱为6210文.如果每株椽的运费是3文,那么少拿一株椽后,剩下的椽的运费恰好等于一株椽的价钱.根据题意可列方程3x(x﹣1)=6210,其中x表示( )
A.剩余椽的数量B.这批椽的数量
C.剩余椽的运费D.每株椽的价钱
【分析】由每株椽的运费及“少拿一株椽后,剩下的椽的运费恰好等于一株椽的价钱”,结合所列方程,即可找出x表示这批椽的数量.
解:∵每株椽的运费是3文,那么少拿一株椽后,剩下的椽的运费恰好等于一株椽的价钱,
∴所列方程中的x表示这批椽的数量,3(x﹣1)表示一株椽的价钱,所用的等量关系为单价×数量=总价.
故选:B.
【点评】本题考查了由实际问题抽象出一元二次方程,根据所列方程所用的等量关系,找出未知数x的含义是解题的关键.
10.如图,在平面直角坐标系中,点A在y轴上,点B的坐标为(6,0),将△ABO绕着点B顺时针旋转60°,得到△DBC,则点C的坐标是( )
A.(3,3)B.(3,3)C.(6,3)D.(3,6)
【分析】作CM⊥x轴于M,再利用旋转的性质求出BC=OB=6,根据直角三角形30°角所对的直角边等于斜边的一半求出BM,利用勾股定理列式求出CM,然后求出点C的横坐标,再写出点C的坐标即可.
解:作CM⊥x轴于M,
∵点B的坐标为(6,0),
∴BC=OB=6,
∵∠OBC=60°,
∴BM=,CM==3,
∴OM=OB﹣BM=6﹣3=3,
∴C(3,3).
故选:B.
【点评】本题考查了坐标与图形变化﹣旋转,解直角三角形,求出OM、CM的长度是解题的关键.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11.若一元二次方程x2﹣ax﹣2=0的一个根为x=2,则a= 1 .
【分析】把x=2代入方程得出4﹣2a﹣2=0,再求出方程的解即可.
解:∵一元二次方程x2﹣ax﹣2=0的一个根为x=2,
∴4﹣2a﹣2=0,
解得a=1,
故答案为:1.
【点评】本题考查了解一元二次方程,一元二次方程的解和解一元一次方程等知识点,能熟记一元二次方程的解的定义是解此题的关键.
12.《算学宝鉴》中记载了我国南宋数学家杨辉提出的一个问题:“直田积八百六十四步,之云阔不及长一十二步,问阔及长各几步?”译文:“一个矩形田地的面积等于864平方步,且它的宽比长少12步,问长与宽各是多少步?”若设矩形田地的长为x步,则可列方程为 x(x﹣12)=864 .
【分析】如果设矩形田地的长为x步,那么宽就应该是(x﹣12)步,根据面积为864,即可得出方程.
解:设矩形田地的长为x步,那么宽就应该是(x﹣12)步.
根据矩形面积=长×宽,得:x(x﹣12)=864.
故答案为:x(x﹣12)=864.
【点评】本题为面积问题,考查了由实际问题抽象出一元二次方程,掌握好面积公式即可进行正确解答;矩形面积=矩形的长×矩形的宽.
13.飞机着陆后滑行的距离s(单位:m)关于滑行的时间t(单位:s)的函数解析式是s=60t﹣1.5t2,飞机着陆后滑行 600 米才能停下来.
【分析】将函数解析式配方成顶点式求出s的最大值即可得.
解:∵s=﹣t2+60t=﹣(t﹣20)2+600,
∴当t=20时,s取得最大值600,即飞机着陆后滑行600米才能停下来,
故答案为:600.
【点评】本题主要考查二次函数的应用,理解题意得出飞机滑行的距离即为s的最大值是解题的关键.
14.如图,一圆弧过方格的格点A、B、C,在方格中建立平面直角坐标系,使点A的坐标为(0,3),则该圆弧所在圆的圆心坐标是 (1,0) .
【分析】由题意建立直角坐标系,由垂径定理得到该圆弧所在圆的圆心是弦AC、AB的垂直平分线的交点,于是得到该圆弧所在圆的圆心坐标.∴
解:由题意建立直角坐标系,如图,
∵该圆弧所在圆的圆心是弦AC、AB的垂直平分线的交点O′,
∴该圆弧所在圆的圆心坐标是(1,0).
故答案为:(1,0).
【点评】本题考查坐标与图形的性质,垂径定理,关键是由垂径定理得到该圆弧所在圆的圆心是弦AC、AB的垂直平分线的交点.
15.如图,在正方形ABCD中,将边BC绕点B逆时针旋转至BC',连接CC',DC',若∠CC'D=90°,AB=5,则线段C′D的长度为 .
【分析】过点B作BE⊥CC'于点E,证明△BCE≌△CDC'(AAS),由全等三角形的性质得出CE=C'D,由旋转的性质及等腰三角形的性质求出CE=C'E=C'D,由勾股定理可得出答案.
解:过点B作BE⊥CC'于点E,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD,∠BCD=90°,
∴∠BCE+∠C'CD=90°,
∵∠BCE+∠CBE=90°,
∴∠C'CD=∠CBE,
又∵∠BEC=∠CC'D,
在△BCE和△CDC'中,
,
∴△BCE≌△CDC'(AAS),
∴CE=C'D,
∵将边BC绕点B逆时针旋转至BC',
∴BC=BC'=CD=5,
又∵BE⊥CC',
∴CE=C'E=C'D,
∵C'D2+C'C2=CD2,
∴5C'D2=25,
∴C'D=(负值舍去),
故答案为:.
【点评】本题考查了正方形的性质,等腰三角形的性质,旋转的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质,熟练掌握正方形的性质是解题的关键.
三、解答题(本大题共8个小题,共75分)
16.用适当的方法解下列方程.
(1)x2﹣2x﹣15=0;
(2)2x2+3x=1;
(3)5(2x﹣1)2=x(2x﹣1).
【分析】(1)方程利用配方法求出解即可;
(2)方程利用公式法求出解即可;
(3)方程利用因式分解法求出解即可.
解:(1)x2﹣2x﹣15=0,
∴x2﹣2x=15,
∴x2﹣2x+1=15+1,即(x﹣1)2=16,
∴x﹣1=±4,
∴x1=5,x2=﹣3;
(2)2x2+3x=1,
整理得:2x2+3x﹣1=0,
∵Δ=32﹣4×2×(﹣1)=9+8=17>0,
∴,
∴,;
(3)5(2x﹣1)2=x(2x﹣1),
∴5(2x﹣1)2﹣x(2x﹣1)=0,
∴(2x﹣1)[5(2x﹣1)﹣x]=0,
∴(2x﹣1)(9x﹣5)=0,
∴2x﹣1=0或9x﹣5=0,
∴,.
【点评】本题考查了一元二次方程的解法,常用的方法有直接开平方法、配方法、因式分解法、求根公式法,熟练掌握各种方法是解答本题的关键.
17.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点C的坐标为(﹣4,1).
(1)画出△A1B1C1,使得△A1B1C1与△ABC关于原点O对称,并写出C1的坐标;
(2)以O为旋转中心,将△ABC逆时针旋转90°得到△A2B2C2,画出△A2B2C2并写出C2的坐标.
【分析】(1)根据中心对称的性质找到A,B,C的对称点A1,B1,C1,顺次连接得到△A1B1C1,根据坐标系写出点的坐标即可求解;
(2)根据中心对称的性质找到A,B,C的旋转后的点A2,B2,C2,顺次连接得到△A2B2C2,根据坐标系写出点的坐标即可求解.
解:(1)如图,△A1B1C1即为所求.
C1(4,﹣1);
(2)如图,△A2B2C2即为所求.
C2(﹣1,﹣4).
【点评】本题考查了旋转作图,画中心对称图形,写出点的坐标,熟练掌握旋转的性质,中心对称的性质是解题的关键.
18.已知二次函数的顶点坐标为(1,4),且图象经过点(2,3).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)列表描点画出这个二次函数的图象.
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)取点描点绘制函数图象即可.
解:(1)由题意得,函数的表达式为:y=a(x﹣1)2+4,
将(2,3)代入上式得:3=a(2﹣1)2+4,
解得:a=﹣1,
故抛物线的表达式为:y=﹣(x﹣1)2+4;
(2)取点如下:
描点绘制函数图象如下:
【点评】本题考查的是用待定系数法求函数表达式,题目难度不大.
19.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.将△ABC绕点C逆时针旋转得到△A'B'C,在旋转过程中,当点B落在AB的中点处时,求∠A′的度数.
【分析】利用旋转的性质结合直角三角形的性质得出△CBB′是等边三角形,进而得出答案.
解:将△ABC绕点C逆时针旋转得到△A'B'C,
∴CB=CB′,∠A=∠A′,
∵点B′可以恰好落在AB的中点处,
∴点B′是AB的中点.
∵∠ACB=90°,
∴CB′=AB=BB′,
∴CB=CB′=BB′,
即△CBB′是等边三角形.
∴∠B=60°.
∵∠ACB=90°,
∴∠A=∠A′=30°.
【点评】本题主要考查旋转的性质以及等边三角形的判定等知识,正确掌握直角三角形的性质是解答本题关键.
20.中秋节是我国传统的节日之一.在中秋节来临前夕,一名在校大学生抓住机会,利用“互联网+”自主创业,在某平台上销售一种月饼.平台市场信息显示,销售此种月饼,每天所获的利润y(元)与该月饼的售价x(元/盒)之间关系式是y=﹣x2+100x﹣1600.
(1)当售价定为每盒40元时,每天所获得的利润是多少?
(2)当售价定为多少时,可使每天获得最大利润,最大利润是多少?
(3)该商品的进价是每盒多少元?【单位利润=售价﹣进价】
【分析】(1)把 x=40 代入y=﹣x2+100x﹣1600求出y值即可;
(2)y=﹣x2+100x﹣1600=﹣(x2﹣100x+502﹣2500)﹣1600=﹣(x﹣50)2+900,再根据二次函数性质可得答案;
(3)在y=﹣x2+100x﹣1600中,令y=0求出x的值并检验可得答案.
解:(1)把 x=40 代入y=﹣x2+100x﹣1600得:
y=﹣1600+4000﹣1600=800,
∴当售价定为每盒40元时,每天所获得的利润是800元;
(2)∵y=﹣x2+100x﹣1600=﹣(x2﹣100x+502﹣2500)﹣1600=﹣(x﹣50)2+900,且﹣1<0,
∴当x=50 时,y取最大值900,
∴当售价定为每盒50元时,每天所获得的利润最大,最大利润是900元;
(3)在y=﹣x2+100x﹣1600中,令y=0得﹣x2+100x﹣1600=0,
解得 x=20或x2=80(不符合题意,舍去),
∴该商品的进价是每盒20元.
【点评】本题考查二次函数的应用,解题的关键是读懂题意,能灵活应用二次函数性质.
21.类比探究题:
(1)【旧知复习】一次函数和方程(组)以及不等式之间有着密切的联系,通过一次函数图象可以求得一元一次方程的解,一元一次不等式的解集,二元一次方程组的解等,所含的数学思想是 函数思想 ,如图1,直接写出方程kx+b=0的解为 x=2 ;不等式kx+b>0的解集为 x>2 ;如图2,写出二元一次方程组的解为 ,不等式k1x+b1≥k2x+b2的解集为 x≤2 ;
(2)【类比应用】类比一次函数的学习,可以延伸到其他函数,通过图象解决方程及不等式的问题.
已知,如图3,函数y=﹣x2﹣3x+4的图象与x轴的交点为A(﹣4,0),B(1,0),则方程﹣x2﹣3x+4=0的解为 x=﹣4或1 ;不等式﹣x2﹣3x+4>0的解集为 ﹣4<x<1 ;
(3)【拓展拔高】如图4,函数y=﹣x2﹣3x+4的图象与过(0,4)且平行于x轴的直线交于两点C(﹣3,4),D(0,4),根据图象求:
①方程﹣x2﹣3x+4=4的解;
②不等式﹣x2﹣3x+4≤4的解集.
【分析】(1)利用函数思想,观察函数图象即可求解;
(2)利用函数思想,将等式或不等式理解为交点问题,再观察函数图象即可求解;
(3)利用函数思想,将等式或不等式理解为图象交点和函数的关系,即可求解;
解:(1)一次函数和方程(组)以及不等式之间有着密切的联系,通过一次函数图象可以求得一元一次方程的解,一元一次不等式的解集,二元一次方程组的解等,所含的数学思想是函数思想,方程kx+b=0的解为:x=2;不等式kx+b>0的解集为 x>2;二元一次方程组的解为 ,不等式k1x+b1≥k2x+b2的解集为:x≤2,
故答案为:函数思想,x=2;x>2; ,x≤2;
(2)从函数图象看,方程﹣x2﹣3x+4=0的解为 x=﹣4或1,不等式﹣x2﹣3x+4>0的解集为:﹣4<x<1;
故答案为:x=﹣4或1,﹣4<x<1;
(3)从函数图象看,①方程﹣x2﹣3x+4=4的解为:x=﹣3或0;
②不等式﹣x2﹣3x+4≤4的解集为:x≥0或x≤﹣3.
【点评】本题为二次函数综合题,涉及到一元二次不等式(组)、解方程(组)等,运用函数思想是解题的关键.
22.阅读材料,解答问题:
关于圆的引理
古希腊数学家、物理学家阿基米德流传于世的数学著作有10余种,下面是《阿基米德全集》的《引理集》中记载的一个命题:
如图1,AB是⊙O的弦,点C在⊙O上,CD⊥AB于点D,在弦AB上取点E,使DE=AD,点F是上的一点,且,连接BF,则BF=BE.
小颖对这个问题很感兴趣,经过思考,写出了下面的证明过程:
证明:如图2,连接CA,CE,CF,BC,
∵CD⊥AB于点D,DE=AD,
∴CA=CE.
∴∠CAE=∠CEA.
∵,
∴CF=CA(依据1),∠CBF=∠CBA.
∵四边形ABFC内接于⊙O,
∴∠CAB+∠CFB=180°.(依据2)
……
(1)上述证明过程中的依据1为 在同圆中相等的弧所对的弦相等 ,依据2为 圆内接四边形的对角互补 ;
(2)将上述证明过程补充完整.
【分析】(1)利用等腰三角形的判定和圆内接四边形的性质解答即可;
(2)在原题的基础上利用全等三角形的判定与性质解答即可得出结论.
【解答】(1)解:上述证明过程中的依据1为在同圆中相等的弧所对的弦相等,依据2为圆内接四边形的对角互补.
故答案为:在同圆中相等的弧所对的弦相等,圆内接四边形的对角互补;
(2)证明:如图2,连接CA,CE,CF,BC,
∵CD⊥AB于点D,DE=AD,
∴CA=CE.
∴∠CAB=∠CEA.
∵,
∴CF=CA,
∴∠CBF=∠CBA.
∵四边形ABFC内接于⊙O,
∴∠CAB+∠CFB=180°,
∵∠CEA+∠CEB=180°,
∴∠CFB=∠CEB,
在△CFB和△CEB中,
,
∴△CFB≌△CEB(AAS),
∴BF=BE.
【点评】本题考查了圆内接四边形的性质、圆心角、弦、弧之间的关系定理、三角形全等的判定和性质以及线段垂直平分线的判定和性质,解题的关键是熟练掌握相关的判定和性质.
23.如图1,正方形ABCD的边长为5,点E为正方形CD边上一动点,过点B作BP⊥AE于点P,将AP绕点A逆时针旋转90°得AP′,连接P'D.
(1)证明:PB=P'D.
(2)延长BP交P'D于点F.判断四边形AP'FP的形状,并说明理由;
(3)若DF=1,求线段AP的长度
【分析】(1)由旋转的性质证明△ABP≌△ADP',即可得出答案;
(2)先证明四边形AP'FP是矩形,根据邻边相等的矩形是正方形即可证明;
(3)设正方形AP'FP边长为x,在Rt△AP'D中用勾股定理即可求解.
【解答】(1)证明:由题意和旋转的性质可得:AP=AP',∠PAP'=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∴∠BAD=∠PAP'=90°,
∴∠BAD﹣∠DAP=∠PAP'﹣∠DAP,即:∠BAP=∠DAP',
∵AP=AP′,∠BAP=∠DAP′,AD=AB,
∴△ABP≌△ADP'(SAS),
∴PB=P'D;
(2)解:四边形AP'FP是正方形,理由如下:
由(1)得:△ABP≌△ADP',且BP⊥AE,
∴∠APF=∠APB=∠AP'D=90°,
∴∠PAP'=∠APF=∠AP'D=90°,
∴四边形AP'FP是矩形,
∵AP=AP',
∴四边形AP'FP是正方形;
(3)解:在正方形ABCD中,AB=AD=BC=5,
在正方形AP'FP中,设AP=AP'=P'F=x,
∵DF=1,则P'D=(x+1),
在Rt△AP'D中,∠AP'D=90°,AP'2+P'D2=AD2,
即:x2+(x+1)2=52,
解得:x1=﹣4(不符合题意,舍去),x2=3,
∴x=3,
∴AP=AP′=3,
故答案为:3.
【点评】本题主要考查全等三角形的判定、正方形的判定及性质、以及勾股定理的运用,旋转的性质,熟练掌握全等三角形的判定、正方形的判定方法是解题的关键,设所求线段为未知数,用勾股定理建立等量关系进行求解.
选做题.
24.在平面直角坐标系xOy中,M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线y=ax2+bx+c(a>0)上任意两点,设抛物线的对称轴为x=t.
(1)若对于x1=1,x2=2,有y1=y2,求t的值;
(2)若对于0<x1<1,1<x2<2,都有y1<y2,求t的取值范围.
【分析】(1)根据二次函数的性质求得对称轴即可,
(2)根据题意判断出离对称轴更近的点,从而得出(x1,y1)与(x2,y2)的中点在对称轴的右侧,再根据对称性即可解答.
解:(1)∵对于x1=1,x2=2,有y1=y2,
∴a+b+c=4a+2b+c,
∴3a+b=0,
∴=﹣3.
∵对称轴为x=﹣=,
∴t=.
(2)∵0<x1<1,1<x2<2,
∴,x1<x2,
∵y1<y2,a>0,
∴(x1,y1)离对称轴更近,x1<x2,则(x1,y1)与(x2,y2)的中点在对称轴的右侧,
∴>t,
即t≤.
【点评】本题考查二次函数的性质,熟练掌握二次函数的对称性是解题关键.
x
…
…
y
…
…
x
…
…
y
…
…
x
…
﹣1
0
1
2
3
…
y
…
0
3
4
3
0
…
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