2022-2023学年北京市丰台二中九年级(上)期中数学试卷【含解析】
展开1.(2分)下列各曲线是在平面直角坐标系xOy中根据不同的方程绘制而成的,其中是中心对称图形的是( )
A.B.
C.D.
2.(2分)抛物线y=(x﹣4)2+1的对称轴是( )
A.x=4B.x=1C.x=﹣1D.x=﹣4
3.(2分)关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+x+m2﹣1=0的一个根为0,则m为( )
A.0B.1C.﹣1D.1或﹣1
4.(2分)抛物线y=(x﹣2)2+1的顶点坐标是( )
A.(﹣2,﹣1)B.(﹣2,1)C.(2,﹣1)D.(2,1)
5.(2分)如图,A,B,C是⊙O上的点,如果∠BOC=120°,那么∠BAC的度数是( )
A.30°B.45°C.60°D.90°
6.(2分)在△ABC中,CA=CB,点O为AB中点.以点C为圆心,CO长为半径作⊙C,则⊙C与AB的位置关系是( )
A.相交B.相切C.相离D.不确定
7.(2分)用配方法解方程x2+4x=1,变形后结果正确的是( )
A.(x+2)2=5B.(x+2)2=2C.(x﹣2)2=5D.(x﹣2)2=2
8.(2分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,那么下列说法正确的是( )
A.a=2bB.c>0C.a+b+c>0D.4a﹣2b+c=0
二、填空题(本题共16分,每小题2分)
9.(2分)如果点A(3,﹣2)与点B关于原点对称,那么点B的坐标是 .
10.(2分)将抛物线y=2x2向上平移3个单位,所得抛物线的表达式为 .
11.(2分)若关于x的一元二次方程x2﹣2x+k=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是 .
12.(2分)在一个不透明袋子中有3个红球和2个黑球,这些球除颜色外无其他差别.从袋子中随机取出1个球,则取出红球的概率是 .
13.(2分)若点A(﹣1,y1),B(2,y2)在抛物线.y=2x2上,则y1,y2的大小关系为:y1 y2.(选填“>”“<或“=”)
14.(2分)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表:
那么该抛物线的顶点坐标是 .
15.(2分)如图,将△ABC绕点A顺时针旋转得到△ADE,若∠DAE=110°,∠B=40°,则∠C的度数为 .
16.(2分)斛是中国古代的一种量器.据《汉书•律历志》记载:“斛底,方而圜(huán)其外,旁有庣(tiā)焉.”意思是说:“斛的底面为:正方形外接一个圆,此圆外是一个同心圆.”如图所示.问题:现有一斛,其底面的外圆直径为两尺五寸(即2.5尺),“庣旁”为两寸五分(即两同心圆的外圆与内圆的半径之差为0.25尺),则此斛底面的正方形的边长为 尺.
三、解答题(本题共68分,第17-22每小题5分,第23-26题,每小题5分,第27,28题,每小题5分)解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.计算下列各题
17.(5分)解方程:x2﹣2x﹣3=0.
18.(5分)解方程:2x2﹣9x+10=0.
19.(5分)已知:二次函数y=x2﹣4x+3.
(1)求出二次函数图象的顶点坐标及图象与x轴、y轴的交点坐标;
(2)在坐标系中画出图象,并结合图象直接写出y<0时,自变量x的取值范围.
20.(5分)已知:如图,A为⊙O上的一点.
求作:过点A且与⊙O相切的一条直线.
作法:
①连接OA;
②以点A为圆心,OA长为半径画弧,与⊙O的一个交点为B,作射线OB;
③以点B为圆心,OA长为半径画弧,交射线OB于点P(不与点O重合);
④作直线PA.
直线PA即为所求.
(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:连接BA.
由作法可知BO=BA=BP.
∴点A在以OP为直径的圆上.
∴∠OAP=90°( )(填推理的依据).
∵OA是⊙O的半径,
∴直线PA与⊙O相切( )(填推理的依据).
21.(5分)在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+mx+n的图象经过点A(0,1),B(3,4).求此二次函数的解析式及函数图象的对称轴.
22.(5分)如图,在正方形ABCD中,射线AE与边CD交于点E,将射线AE绕点A顺时针旋转,与CB的延长线交于点F,BF=DE,连接FE.若∠DAE=30°,DE=2,求EF的长.
23.(6分)已知关于x的一元二次方程x2﹣(a+2)x+a+1=0.
(1)求证:方程总有两个实数根;
(2)若方程的两个根都是正整数,求a的取值范围.
24.(6分)学校附近顺天府超市销售一种进价为10元/双的手套,经调查发现,该种手套每天的销售量w(双)与销售单价x(元)满足w=﹣2x+40(10<x<20),设销售这种手套每天的利润为y(元).
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当销售单价定为多少元时,每天的利润最大?最大利润是多少?
25.(6分)如图所示,有一座抛物线形拱桥,桥下面在正常水位时,AB宽20m,水位上升到警戒线CD时,CD到拱桥顶E的距离仅为1m,这时水面宽度为10m.
(1)在如图所示的坐标系中求抛物线的解析式;
(2)若洪水到来时,水位以每小时0.3m的速度上升,从正常水位开始,持续多少小时到达警戒线?
26.(6分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2﹣2mx﹣1与y轴交点为A.
(1)求抛物线的对称轴和A的坐标;
(2)横纵坐标都是整数的点叫整点,已知点B(2,0),记抛物线与直线AB所围的封闭区域为图形W(不含边界),
①当m=1时,直接写出图形W内的整点个数;
②若图形W内恰好有一个整点,结合函数图象,求m的取值范围.
27.(7分)如图,AC与⊙O相切于点C,AB经过⊙O上的点D,BC交⊙O于点E,DE∥OA,CE是⊙O的直径.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若BD=4,CE=6,求AC的长.
28.(7分)点P为平面直角坐标系xOy中一点,点Q为图形M上一点,我们将线段PQ长度的最大值与最小值之间的差定义为点P视角下图形M的“包容度”.
如图,⊙O半径为2,与x轴交于点A,B,点P(2,3).
(1)在点P视角下,⊙O的“包容度”为 ,线段AB的“包容度”为 ;
(2)点M(m,0)为x轴上一点,若在点P视角下,线段AM的“包容度”为2,写出m的取值范围.
2022-2023学年北京市丰台二中九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共16分,每小题2分)下列各题四个选项只有一个是符合题意的.
1.(2分)下列各曲线是在平面直角坐标系xOy中根据不同的方程绘制而成的,其中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求解.在同一平面内,如果把一个图形绕某一点旋转180度,旋转后的图形能和原图形完全重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.这个旋转点,就叫做中心对称点.
【解答】解:选项A、B、D均不能找到这样的一个点,使图形绕某一点旋转180度后和原图形完全重合,所以不是中心对称图形,
选项C能找到这样的一个点,使图形绕某一点旋转180度后和原图形完全重合,所以是中心对称图形,
故选:C.
【点评】此题主要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度后与原图重合.
2.(2分)抛物线y=(x﹣4)2+1的对称轴是( )
A.x=4B.x=1C.x=﹣1D.x=﹣4
【分析】由抛物线的解析式,直接写出该抛物线的对称轴.
【解答】解:∵抛物线y=(x﹣4)2+1
∴该抛物线的对称轴为直线x=4,
故选:A.
【点评】本题考查二次函数的性质,解答本题的关键是掌握抛物线解析式的顶点式.
3.(2分)关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+x+m2﹣1=0的一个根为0,则m为( )
A.0B.1C.﹣1D.1或﹣1
【分析】根据一元二次方程的解的定义,把x=0代入原方程列出关于m的方程,通过解该方程来求m的值;注意一元二次方程的二次项系数不等于零.
【解答】解:依题意,得
m2﹣1=0,且m﹣1≠0,
解得m=﹣1.
故选:C.
【点评】本题考查了一元二次方程的解的定义,一元二次方程的定义.注意,一元二次方程的二次项系数不为0,这是考试中经常出现的知识点,需要同学们注意.
4.(2分)抛物线y=(x﹣2)2+1的顶点坐标是( )
A.(﹣2,﹣1)B.(﹣2,1)C.(2,﹣1)D.(2,1)
【分析】已知抛物线的顶点式,可知顶点坐标和对称轴.
【解答】解:∵y=(x﹣2)2+1是抛物线的顶点式,
根据顶点式的坐标特点可知,
对称轴为直线x=2,
故选:D.
【点评】考查了二次函数的性质,顶点式y=a(x﹣h)2+k,顶点坐标是(h,k),对称轴是直线x=h.
5.(2分)如图,A,B,C是⊙O上的点,如果∠BOC=120°,那么∠BAC的度数是( )
A.30°B.45°C.60°D.90°
【分析】根据圆周角定理即可解答.
【解答】解:因为所对的圆心角是∠BOC,所对的圆周角是∠BAC,
所以:∠BAC=∠BOC=×120°=60°,
故选:C.
【点评】本题考查了圆周角定理,圆心角、弧、弦的关系,熟练掌握圆周角定理是解题的关键.
6.(2分)在△ABC中,CA=CB,点O为AB中点.以点C为圆心,CO长为半径作⊙C,则⊙C与AB的位置关系是( )
A.相交B.相切C.相离D.不确定
【分析】连接CO,根据等腰三角形的性质得到OC⊥AB,于是得到点C到AB的距离等于⊙C的半径,根据切线的判定定理即可得到结论.
【解答】解:连接CO,
∵CA=CB,点O为AB中点,
∴OC⊥AB,
∵以点C为圆心,CO长为半径作⊙C,
∴点C到AB的距离等于⊙C的半径,
∴⊙C与AB的位置关系是相切,
故选:B.
【点评】本题考查了直线与圆的位置关系,等腰三角形的性质,熟练掌握切线的判定方法是解题的关键.
7.(2分)用配方法解方程x2+4x=1,变形后结果正确的是( )
A.(x+2)2=5B.(x+2)2=2C.(x﹣2)2=5D.(x﹣2)2=2
【分析】两边都加上一次项系数一半的平方配成完全平方式后即可得出答案.
【解答】解:x2+4x=1,
则x2+4x+4=1+4,即(x+2)2=5,
故选:A.
【点评】本题主要考查解一元二次方程的方法﹣﹣配方法,掌握配方法是解本题的关键.
8.(2分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,那么下列说法正确的是( )
A.a=2bB.c>0C.a+b+c>0D.4a﹣2b+c=0
【分析】由抛物线的对称轴判断选项A;结合函数图象判断选项B;令x=1判断选项C;根据抛物线的对称性即可判断选项D.
【解答】解:A、对称轴是直线x=﹣=1,
∴b=﹣2a,故选项A不符合题意;
B、由函数图象知,抛物线交y的负半轴,
∴c<0,故选项B不符合题意;
C、由图可知:当x=1时,y=a+b+c<0,故选项C不符合题意;
D、由图可知:对称轴是直线x=1,图象与x轴的一个交点为(4,0),
∴另一个交点为(﹣2,0),
∴当x=﹣2时,y=4a﹣2b+c=0,故选项D符合题意;
故选:D.
【点评】本题考查了二次函数对称性、二次函数图象与系数之间的关系和二次函数图象上点的坐标特征.解题的关键理解函数图象与不等式之间的关系.
二、填空题(本题共16分,每小题2分)
9.(2分)如果点A(3,﹣2)与点B关于原点对称,那么点B的坐标是 (﹣3,2) .
【分析】利用关于原点对称的点的坐标特点(横坐标互为相反数、纵坐标互为相反数)可得答案.
【解答】解:∵点A(3,﹣2)与点B关于原点对称,
∴点B的坐标为(﹣3,2),
故答案为:(﹣3,2).
【点评】此题主要考查了关于原点对称的点的坐标,关键是掌握两个点关于原点对称时,它们的横坐标互为相反数、纵坐标互为相反数.
10.(2分)将抛物线y=2x2向上平移3个单位,所得抛物线的表达式为 y=2x2+3 .
【分析】直接利用二次函数图象平移规律得出平移后解析式.
【解答】解:将抛物线y=2x2向上平移3个单位,所得抛物线的表达式为:y=2x2+3.
故答案为:y=2x2+3.
【点评】此题主要考查了二次函数图象与几何变换,正确记忆平移规律是解题关键.
11.(2分)若关于x的一元二次方程x2﹣2x+k=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是 k<1 .
【分析】根据根的判别式的意义得到(﹣2)2﹣4k>0,然后解不等式即可.
【解答】解:根据题意得Δ=(﹣2)2﹣4×k>0,
解得k<1.
故答案为:k<1.
【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.上面的结论反过来也成立.
12.(2分)在一个不透明袋子中有3个红球和2个黑球,这些球除颜色外无其他差别.从袋子中随机取出1个球,则取出红球的概率是 .
【分析】根据概率的求法,找准两点:①全部情况的总数;②符合条件的情况数目;二者的比值就是其发生的概率.
【解答】解:∵在一个不透明袋子中有3个红球和2个黑球,共5个球,
∴取出红球的概率是.
故答案为:.
【点评】本题考查概率的求法:如果一个事件有n种可能,而且这些事件的可能性相同,其中事件A出现m种可能,那么事件A的概率P(A)=.
13.(2分)若点A(﹣1,y1),B(2,y2)在抛物线.y=2x2上,则y1,y2的大小关系为:y1 < y2.(选填“>”“<或“=”)
【分析】将点A,B坐标代入解析式求解.
【解答】解:将A(﹣1,y1),B(2,y2)代入y=2x2得y1=2,y2=8,
∴y1<y2.
故答案为:<.
【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的关系.
14.(2分)已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如表:
那么该抛物线的顶点坐标是 (1,﹣4) .
【分析】根据抛物线的对称性求解.
【解答】解:∵抛物线经过点(0,﹣3),(2,﹣3),
∴抛物线对称轴为直线x=1,
∴抛物线顶点坐标为(1,﹣4).
故答案为:(1,﹣4).
【点评】本题考查二次函数的性质,解题关键是掌握二次函数的性质,由抛物线的对称性求解.
15.(2分)如图,将△ABC绕点A顺时针旋转得到△ADE,若∠DAE=110°,∠B=40°,则∠C的度数为 30° .
【分析】由旋转的性质可得∠DAE=∠BAC,由三角形的内角和定理即可求解.
【解答】解:将△ABC绕点A顺时针旋转得到△ADE,
∴∠DAE=∠BAC=110°,
∵∠B=40°,
∴∠C=180°﹣∠B﹣∠BAC=180°﹣40°﹣110°=30°,
故答案为:30°.
【点评】本题考查了旋转的性质,三角形内角和定理等知识,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
16.(2分)斛是中国古代的一种量器.据《汉书•律历志》记载:“斛底,方而圜(huán)其外,旁有庣(tiā)焉.”意思是说:“斛的底面为:正方形外接一个圆,此圆外是一个同心圆.”如图所示.问题:现有一斛,其底面的外圆直径为两尺五寸(即2.5尺),“庣旁”为两寸五分(即两同心圆的外圆与内圆的半径之差为0.25尺),则此斛底面的正方形的边长为 尺.
【分析】根据正方形性质确定△CDE为等腰直角三角形,CE为直径,根据题意求出正方形外接圆的直径CE,求出CD,问题得解.
【解答】解:如图,
∵四边形CDEF为正方形,
∴∠D=90°,CD=DE,
∴CE为直径,∠ECD=45°,
由题意得AB=2.5,
∴CE=2.5﹣0.25×2=2,
∴CD=CE=.
故答案为:.
【点评】本题考查了正方形外接圆的性质,等腰直角三角形性质,解题关键是判断出正方形对角线为其外接圆直径.
三、解答题(本题共68分,第17-22每小题5分,第23-26题,每小题5分,第27,28题,每小题5分)解答应写出文字说明、演算步骤或证明过程.计算下列各题
17.(5分)解方程:x2﹣2x﹣3=0.
【分析】通过观察方程形式,本题可用因式分解法进行解答.
【解答】解:原方程可以变形为(x﹣3)(x+1)=0
x﹣3=0或x+1=0
∴x1=3,x2=﹣1.
【点评】熟练运用因式分解法解一元二次方程.注意:常数项应分解成两个数的积,且这两个的和应等于一次项系数.
18.(5分)解方程:2x2﹣9x+10=0.
【分析】方程利用公式法求出解即可.
【解答】解:这里a=2,b=﹣9,c=10,
∵Δ=(﹣9)2﹣4×2×10=1>0,
∴x==,
∴x1=,x2=2.
【点评】本题考查了解一元二次方程,能熟记公式是解此题的关键.
19.(5分)已知:二次函数y=x2﹣4x+3.
(1)求出二次函数图象的顶点坐标及图象与x轴、y轴的交点坐标;
(2)在坐标系中画出图象,并结合图象直接写出y<0时,自变量x的取值范围.
【分析】(1)将二次函数解析式化为顶点式可得抛物线顶点坐标,将y=0代入解析式可得抛物线与x轴交点,将x=0代入解析式可得抛物线与y轴交点.
(2)根据二次函数解析式作出图象,根据图象求解.
【解答】解:(1)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴抛物线顶点坐标为(2,﹣1),
将y=0代入y=x2﹣4x+3得0=x2﹣4x+3,
解得x1=3,x2=1,
∴抛物线与x轴交点坐标为(1,0),(3,0).
将x=0代入y=x2﹣4x+3得y=3,
∴抛物线与y轴交点坐标为(0,3).
(2)如图,
由图象可得1<x<3时,y<0.
【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.
20.(5分)已知:如图,A为⊙O上的一点.
求作:过点A且与⊙O相切的一条直线.
作法:
①连接OA;
②以点A为圆心,OA长为半径画弧,与⊙O的一个交点为B,作射线OB;
③以点B为圆心,OA长为半径画弧,交射线OB于点P(不与点O重合);
④作直线PA.
直线PA即为所求.
(1)使用直尺和圆规,依作法补全图形(保留作图痕迹);
(2)完成下面的证明.
证明:连接BA.
由作法可知BO=BA=BP.
∴点A在以OP为直径的圆上.
∴∠OAP=90°( 直径所对的圆周角是直角 )(填推理的依据).
∵OA是⊙O的半径,
∴直线PA与⊙O相切( 过半径的外端与半径垂直的直线是圆的切线 )(填推理的依据).
【分析】(1)根据要求作出图形即可;
(2)利用圆周角定理解决问题即可.
【解答】解:(1)如图,直线PA即为所求;
(2)连接BA.
由作法可知BO=BA=BP.
∴点A在以OP为直径的圆上.
∴∠OAP=90°(直径所对的圆周角是直角),
∵OA是⊙O的半径,
∴直线PA与⊙O相切(过半径的外端与半径垂直的直线是圆的切线).
故答案为:直径所对的圆周角是直角,过半径的外端与半径垂直的直线是圆的切线.
【点评】本题考查作图﹣复杂作图,圆周角定理,切线的判定等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
21.(5分)在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+mx+n的图象经过点A(0,1),B(3,4).求此二次函数的解析式及函数图象的对称轴.
【分析】把A、B的坐标代入y=x2+mx+n,根据待定系数法即可求得一般式,化成顶点式即可求得顶点坐标.
【解答】解:∵二次函数y=x2+mx+n的图象经过点A(0,1),B(3,4);
∴,
解得:,
∴y=x2﹣2x+1,
∵y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
∴函数图象的对称轴为直线x=1.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数图象上点的坐标特征,熟知待定系数法是解题的关键.
22.(5分)如图,在正方形ABCD中,射线AE与边CD交于点E,将射线AE绕点A顺时针旋转,与CB的延长线交于点F,BF=DE,连接FE.若∠DAE=30°,DE=2,求EF的长.
【分析】根据正方形的性质得到AB=AD,∠ABC=∠D=∠BAD=90°,求得∠ABF=90°,根据全等三角形的性质得到AF=AE,∠BAF=∠DAE,证出△AEF是等腰直角三角形,根据直角三角形的性质得到AE=2DE=4,于是得到结论.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABC=∠D=∠BAD=90°,
∴∠ABF=90°,
在△ABF与△ADE中,
,
∴△ABF≌△ADE(SAS),
∴AF=AE,∠BAF=∠DAE,
∴∠BAF+∠BAE=∠DAE+∠BAE=90°,
∴∠FAE=90°,
∴△AEF是等腰直角三角形,
在Rt△ADE中,∠D=90°,∠DAE=30°,DE=2,
∴AE=2DE=4,
∴EF===4.
【点评】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,证得△ABF≌△ADE是解题的关键.
23.(6分)已知关于x的一元二次方程x2﹣(a+2)x+a+1=0.
(1)求证:方程总有两个实数根;
(2)若方程的两个根都是正整数,求a的取值范围.
【分析】(1)计算根的判别式的值得到Δ=a2≥0,则根据根的判别式的意义得到结论;
(2)利用求根公式解方程得到x1=1,x2=a+1,再根据方程的两个实数根都是正整数得到a+1≥1.所以a≥0且a为整数.
【解答】(1)证明:∵Δ=[﹣(a+2)]2﹣4(a+1)
=a2+4a+4﹣4a﹣4
=a2,
∵a2≥0,
∴△≥0.
∴方程总有两个实数根;
(2)解:x=,
∴x1=1,x2=a+1,
∵方程的两个实数根都是正整数,
∴a+1≥1.
解a≥0,
∴a的取值范围为a≥0且a为整数.
【点评】本题考查了根与系数的关系和根的判别式的意义.
24.(6分)学校附近顺天府超市销售一种进价为10元/双的手套,经调查发现,该种手套每天的销售量w(双)与销售单价x(元)满足w=﹣2x+40(10<x<20),设销售这种手套每天的利润为y(元).
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)当销售单价定为多少元时,每天的利润最大?最大利润是多少?
【分析】(1)用每双手套的利润乘以销售量得到每天的利润;
(2)由(1)得到的是一个二次函数,利用二次函数的性质,可以求出最大利润以及销售单价.
【解答】解:(1)y=w(x﹣10)
=(﹣2x+40)(x﹣10)
=﹣2x2+60x﹣400;
(2)y=﹣2(x﹣15)2+50,
∵10<x<20,a=﹣2<0,
∴当x=15时,y最大值=50.
答:当销售单价定为每双15元时,每天的利润最大,最大利润为50元.
【点评】本题考查的是二次函数的应用,解题的关键是(1)根据题意得到二次函数;(2)利用二次函数的性质求出最大值.
25.(6分)如图所示,有一座抛物线形拱桥,桥下面在正常水位时,AB宽20m,水位上升到警戒线CD时,CD到拱桥顶E的距离仅为1m,这时水面宽度为10m.
(1)在如图所示的坐标系中求抛物线的解析式;
(2)若洪水到来时,水位以每小时0.3m的速度上升,从正常水位开始,持续多少小时到达警戒线?
【分析】(1)首先设所求抛物线的解析式为:y=ax2(a≠0),再根据题意得到C(﹣5,﹣1),利用待定系数法即可得到抛物线解析式;
(2)根据抛物线解析式计算出A点坐标,进而得到F点坐标,然后计算出EF的长,再算出持续时间即可.
【解答】解:(1)设所求抛物线的解析式为:y=ax2(a≠0),
∵由CD=10m,CD到拱桥顶E的距离仅为1m,
则C(﹣5,﹣1),
把C的坐标分别代入y=ax2得:a=﹣,
故抛物线的解析式为y=﹣x2;
(2)∵AB宽20m,
∴设A(﹣10,b),
把A点坐标代入抛物线的解析式为y=﹣x2中,
解得:b=﹣4,
∴F(0,﹣4),
∴EF=3,
∵水位以每小时0.3m的速度上升,
∴3÷0.3=10(小时),
答:从正常水位开始,持续10小时到达警戒线.
【点评】此题主要考查了二次函数的应用,关键是正确得到C点坐标,求出抛物线解析式.
26.(6分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=mx2﹣2mx﹣1与y轴交点为A.
(1)求抛物线的对称轴和A的坐标;
(2)横纵坐标都是整数的点叫整点,已知点B(2,0),记抛物线与直线AB所围的封闭区域为图形W(不含边界),
①当m=1时,直接写出图形W内的整点个数;
②若图形W内恰好有一个整点,结合函数图象,求m的取值范围.
【分析】(1)直接利用对称轴公式计算,即可得出抛物线的对称轴,再令x=0,即可求出点A的坐标;
(2)①先确定出抛物线解析式,即可得出结论;
②先判断出满足条件的整数点由(1,﹣1),进而抛物线的顶点坐标的范围即可得出结论.
【解答】解:(1)∵抛物线的解析式为y=mx2﹣2mx﹣1(m>0),
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣=1,
令x=0,则y=﹣1,
∴A(0,﹣1);
(2)①当m=1时,抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣1,
由(1)知,A(0,﹣1),抛物线的对称轴为直线x=1,
∴抛物线还经过(2,﹣1),
∵抛物线的顶点坐标为(1,﹣2),
∴图形W内的整点只有(1,﹣1)一个;
②如图,
由①知,抛物线过点(0,﹣1),(2,﹣1),
∵图形W内有1个整数点,
∴当m>0时,则﹣2≤<﹣1,
当m<0时,则0<≤1,
∴0<m≤1或﹣2≤m<﹣1.
【点评】此题是二次函数综合题,主要考查了抛物线对称轴的确定,函数图象的画法,顶点坐标公式,利用数形结合的思想解决问题是解本题的关键.
27.(7分)如图,AC与⊙O相切于点C,AB经过⊙O上的点D,BC交⊙O于点E,DE∥OA,CE是⊙O的直径.
(1)求证:AB是⊙O的切线;
(2)若BD=4,CE=6,求AC的长.
【分析】(1)连接OD,根据平行线的性质得出∠ODE=∠AOD,∠DEO=∠AOC,根据等腰三角形的性质得出∠OED=∠ODE,即可得出∠AOC=∠AOD,进而证得△AOD≌△AOC(SAS),得到∠ADO=∠ACB=90°,即可证得结论;
(2)根据勾股定理求得BO,得到BC=8,然后根据勾股定理列出关于AC的方程,解方程即可.
【解答】(1)证明:连接OD.
∵OE=OD,
∴∠OED=∠ODE,
∵DE∥OA,
∴∠OED=∠AOC,∠ODE=∠AOD,
∴∠AOC=∠AOD.
在△AOD和△AOC中,
,
∴△AOD≌△AOC(SAS),
∴∠ADO=∠ACO.
∵AC与⊙O相切于点C,
∴∠ADO=∠ACO=90°,
又∵OD是⊙O的半径,
∴AB是⊙O的切线.
(2)解:∵CE=6,
∴OE=OD=OC=3.
在Rt△ODB中,BD=4,OD=3,
∴BD2+OD2=BO2,
∴BO=5,
∴BC=BO+OC=8.
∵⊙O与AB和AC都相切,
∴AD=AC.
在Rt△ACB中,AC2+BC2=AB2,
即:AC2+82=(AC+4)2,
解得:AC=6.
【点评】本题考查了切线的判定和性质,勾股定理,平行线的性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握性质定理是解题的关键.
28.(7分)点P为平面直角坐标系xOy中一点,点Q为图形M上一点,我们将线段PQ长度的最大值与最小值之间的差定义为点P视角下图形M的“包容度”.
如图,⊙O半径为2,与x轴交于点A,B,点P(2,3).
(1)在点P视角下,⊙O的“包容度”为 4 ,线段AB的“包容度”为 2 ;
(2)点M(m,0)为x轴上一点,若在点P视角下,线段AM的“包容度”为2,写出m的取值范围.
【分析】(1)连接PA,PB,连接PO并延长,交⊙O于点E,F,利用图形的“包容度”的定义分别求出这点到图形的长度的最大值与最小值即可得出结论;
(2)分三种情况讨论解答:当点M在线段AB(不含端点)上时,不合题意;当M点在点B的右侧时,求出PM的范围即可得到结论;当M点在点A的左侧时,利用勾股定理求得BM的大小,从而得到点M的坐标,结论可得;
【解答】解:(1)①连接PA,PB,连接PO并延长,交⊙O于点E,F,如图,
则PE,PF为点P到⊙O的长度的最大值与最小值,
∴在点P视角下,⊙O的“包容度”为PF﹣PE=EF=4;
∵⊙O半径为2,与x轴分别交于点A,B,
∴A(﹣2,0),B(2,0),
∵点P坐标为(2,3),
∴PB⊥AB,PB=3,AB=4.
∴PA===5.
∴点P到线段AB的最大长度为5,最小值为3,
∴在点P视角下,线段AB的“包容度”为PA﹣PB=5﹣3=2;
故答案为;4;2;
(1)由(1)知:PA﹣PB=2,
当点M在线段AB(不含端点)上时,
∵PM>PB,
∴PA﹣PM<2,不合题意;
当M点在点B的右侧时,
∵PB⊥AM,
∴点P到AM的最小距离为3.
当m>6时,PM>PA,
∴PM﹣PB>PA﹣PB=2,不合题意;
∴2≤m≤6;
当M点在点A的左侧时,
∵PM﹣PA=2,
∴PM=7.
∴BM===2.
∴OM=2﹣2,
∴M(2﹣2,0).
∴m=2﹣2.
综上,m的取值范围为2≤m≤6或m=2﹣2.
【点评】本题考查了点和圆的位置关系,直线和圆的位置关系,勾股定理,点的坐标的特征,分类讨论的思想方法,本题是新定义型题目,连接并熟练运用新定义是解题的关键.
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