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2023-2024学年北京市门头沟区大峪中学九年级(上)期中数学试卷【含解析】
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这是一份2023-2024学年北京市门头沟区大峪中学九年级(上)期中数学试卷【含解析】,共31页。试卷主要包含了填空题,解答题解答应写出文字说明等内容,欢迎下载使用。
1.(2分)下列曲线中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.心形线B.蝴蝶曲线
C.四叶玫瑰线D.等角螺旋线
2.(2分)若2y=5x(xy≠0),则下列比例式正确的是( )
A.=B.=C.=D.=
3.(2分)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)
4.(2分)关于四个函数y=﹣2x2,,y=3x2,的共同点,下列说法正确的是( )
A.开口向上B.都有最低点
C.对称轴是y轴D.y随x增大而增大
5.(2分)将一元二次方程x2﹣6x+4=0通过配方转化为(x+a)2=b的形式,下列结果中正确的是( )
A.(x﹣3)2=4B.(x﹣3)2=5C.(x+3)2=4D.(x+3)2=5
6.(2分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的示意图如图所示,下列说法中正确的是( )
A.a<0B.b<0C.c>0D.Δ>0
7.(2分)在平面直角坐标系xOy中,若函数y=(x<0)的函数值y随着自变量x的增大而增大,则函数y=(x<0)的图象所在的象限为( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
8.(2分)正方形的面积y与它的周长x满足的函数关系是( )
A.正比例函数B.一次函数
C.二次函数D.反比例函数
二、填空题(本题共16分,每小题2分)
9.(2分)如图,AB∥CD,AD,BC交于点O,=.若BO=3,则OC的长为 .
10.(2分)如图,在△ABC中,D、E分别是边AB、AC上的点,且DE∥BC,若AD:DB=2:3,则△ADE与△ABC的面积比等于 .
11.(2分)已知某函数当x>1时,y随x的增大而增大,则这个函数解析式可以是 .
12.(2分)若二次函数y=x2+2x﹣m的图象与x轴有交点,则m的取值范围是 .
13.(2分)如图,在平面直角坐标系xOy中,P为函数y=(x>0)图象上一点,过点P分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为M,N.若矩形PMON的面积为3,则m的值为 .
14.(2分)如图,△ABC的高AD,BE相交于点O,写出一个与△AOE相似的三角形,这个三角形可以是 .
15.(2分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线可以看作是由抛物线经过怎样的平移得到的,平移过程为 .
16.(2分)平面直角坐标系xOy中,已知抛物线C:y=ax2+bx+c(a≠0)与直线l:y=kx+n(k≠0)如图所示,有下面四个推断:
①二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)有最大值;
②抛物线C关于直线x=对称;
③关于x的方程ax2+bx+c=kx+n的两个实数根为x=﹣4,x=0;
④若过动点M(m,0)垂直于x轴的直线与抛物线C和直线l分别交于点P(m,y1)和Q(m,y2),则当y1<y2时,m的取值范围是﹣4<m<0.
其中所有正确推断的序号是 .
三、解答题(本题共68分,第17-20题,每小题5分;第21-23题,每小题5分;第24-25题,每小题5分;第26题6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.
17.(5分).
18.(5分)如图,在△ABC中,点D在边BC上,且满足CA2=CD•CB,∠BAC=68°.
(1)求证:△ABC∽△DAC;
(2)求∠ADC的度数.
19.(5分)如图,AE平分∠BAC,D为AE上一点,∠B=∠C.
(1)求证:△ABE∽△ACD;
(2)若D为AE中点,BE=4,求CD的长.
20.(5分)已知二次函数y=x2﹣2x﹣3.
(1)求二次函数y=x2﹣2x﹣3图象的顶点坐标;
(2)在平面直角坐标系xOy中,画出二次函数y=x2﹣2x﹣3的图象;
(3)结合图象直接写出自变量0≤x≤3时,函数的最大值和最小值.
21.(6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.
(1)求证:AF=AE;
(2)若∠DAE=30°,DE=2,直接写出△AEF的面积.
22.(6分)已知关于x的一元二次方程x2+(4﹣m)x+3﹣m=0.
(1)求证:该方程总有两个实数根;
(2)若该方程恰有一个实数根为非负数,求m的取值范围.
23.(6分)在平面直角坐标系xOy中,二次函数图象上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表:
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)若y<﹣3,直接写出x的取值范围.
24.(5分)在平面直角坐标系xOy中,反比例函数y=(k≠0)的图象过点A(2,3).
(1)求k的值;
(2)过点P(m,0)(m≠0)作x轴的垂线,分别交反比例函数y=(k≠0),y=﹣的图象于点M,N.
①当m=﹣2时,求MN的长;
②若MN≥5,直接写出m的取值范围.
25.(5分)某篮球队员的一次投篮命中,篮球从出手到命中行进的轨迹可以近似看作抛物线的一部分,表示篮球距地面的高度y(单位:m)与行进的水平距离x(单位:m)之间关系的图象如图所示.已知篮球出手位置A与篮筐的水平距离为4.5m,篮筐距地面的高度为3.05m;当篮球行进的水平距离为3m时,篮球距地面的高度达到最大为3.3m.
(1)图中点B表示篮筐,其坐标为 ,篮球行进的最高点C的坐标为 ;
(2)求篮球出手时距地面的高度.
26.(6分)已知抛物线y=ax2﹣2ax(a≠0).
(1)直接写出抛物线的顶点坐标(用含a的式子表示);
(2)若点(x1,3),(x2,6)在抛物线上,直接写出a的取值范围;
(3)若A(m﹣1,y1),B(m,y2),C(m+3,y3)都在抛物线上,是否存在实数m,使得y1<y3<y2≤﹣a恒成立?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
27.(7分)如图,AD是△ABC的高,点B关于直线AC的对称点为E,连接CE,F为线段CE上一点(不与点E重合),AF=AB.
(1)用等式表示线段BD,EF的数量关系,并证明;
(2)连接BF,取BF的中点M,连接DM,判断DM与AC的位置关系,并证明.
28.(7分)在平面直角坐标系xOy中,我们给出如下定义:将点M绕直线x=3上某一点P顺时针旋转90°,再关于直线x=3对称,得到点N,我们称点N为点M关于点P的二次关联点.已知点A(0,1).
(1)若点P的坐标是(3,0),直接写出点A关于点P的二次关联点的坐标 ;
(2)若点A关于点P的二次关联点与点A重合,求点P的坐标(画出图形、写出结果即可);
(3)若点A关于点P的二次关联点在直线y=﹣x+2上,求此时点A的二次关联点的坐标及P点坐标.
2023-2024学年北京市门头沟区大峪中学九年级(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)下面各题均有四个选项,符合题意的选项只有一个。
1.(2分)下列曲线中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.心形线B.蝴蝶曲线
C.四叶玫瑰线D.等角螺旋线
【分析】中心对称图形的定义:把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;轴对称图形的定义:如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形.根据定义即可判断.
【解答】解:A.该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B.该图形是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C.该图形既是轴对称图形又是中心对称图形,故此选项符合题意;
D.该图形既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意.
故选:C.
【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念,正确掌握相关概念是解题关键.
2.(2分)若2y=5x(xy≠0),则下列比例式正确的是( )
A.=B.=C.=D.=
【分析】根据比例的基本性质,把选项中的比例式化成等积式,即可判断.
【解答】解:A.因为:,所以:2x=5y,故A不符合题意;
B.因为:,所以:xy=10,故B不符合题意;
C.因为:,所以:5x=2y,故C符合题意;
D.因为:,所以:5y=2x,故D不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查了比例的性质,熟练掌握比例的基本性质是解题的关键.
3.(2分)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).
【解答】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.
4.(2分)关于四个函数y=﹣2x2,,y=3x2,的共同点,下列说法正确的是( )
A.开口向上B.都有最低点
C.对称轴是y轴D.y随x增大而增大
【分析】根据二次函数的性质,可以写出它们的开口方向,最高点或最低点,对称轴,y随x的如何变化,然后即可写出它们的共同点.
【解答】解:函数y=﹣2x2的开口向下,有最高点,对称轴是y轴,当x>0时,y随x的增大而减小,当x<0时,y随x的增大而增大;
函数y=x2的开口向上,有最低点,对称轴是y轴,当x>0时,y随x的增大而增大,当x<0时,y随x的增大而减小;
函数y=3x2的开口向上,有最低点,对称轴是y轴,当x>0时,y随x的增大而增大,当x<0时,y随x的增大而减小;
函数y=﹣x2的开口向下,有最高点,对称轴是y轴,当x>0时,y随x的增大而减小,当x<0时,y随x的增大而增大;
故选:C.
【点评】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
5.(2分)将一元二次方程x2﹣6x+4=0通过配方转化为(x+a)2=b的形式,下列结果中正确的是( )
A.(x﹣3)2=4B.(x﹣3)2=5C.(x+3)2=4D.(x+3)2=5
【分析】利用解一元二次方程﹣配方法进行计算,即可解答.
【解答】解:x2﹣6x+4=0,
x2﹣6x=﹣4,
x2﹣6x+9=﹣4+9,
(x﹣3)2=5,
故选:B.
【点评】本题考查了解一元二次方程﹣配方法,熟练掌握解一元二次方程﹣配方法是解题的关键.
6.(2分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的示意图如图所示,下列说法中正确的是( )
A.a<0B.b<0C.c>0D.Δ>0
【分析】由抛物线开口方向,对称轴位置及抛物线与y轴交点位置可确定a,b,c的符号,根据抛物线与x轴交点个数可得Δ的符号.
【解答】解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线对称轴在y轴右侧,
∴﹣>0,即b>0,
∵抛物线与y轴交点在x轴下方,
∴c<0,
∵抛物线与x轴无交点,
∴Δ<0,
故选:A.
【点评】本题考查二次函数图象与系数的关系,解题关键是掌握二次函数的性质,掌握二次函数图象与系数的关系.
7.(2分)在平面直角坐标系xOy中,若函数y=(x<0)的函数值y随着自变量x的增大而增大,则函数y=(x<0)的图象所在的象限为( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
【分析】先根据函数y=的函数值y随着自变量x的增大而增大,判断函数所在象限,再根据x<0及函数图象可得答案.
【解答】解:∵函数y=的函数值y随着自变量x的增大而增大,
∴函数图象在第二、四象限,
∵x<0,
∴函数y=(x<0)的图象所在的象限在第二象限,
故选:B.
【点评】本题考查的是反比例函数的性质,掌握反比例函数的性质是解本题的关键.
8.(2分)正方形的面积y与它的周长x满足的函数关系是( )
A.正比例函数B.一次函数
C.二次函数D.反比例函数
【分析】设正方形的边长为a,由正方形的周长和面积公式,消去a,可得所求函数的解析式.
【解答】解:设正方形的边长为a,
则x=4a,y=a2,
消去a得,y=(x>0),它是二次函数,
故选:C.
【点评】此题考查的是函数关系式的求法及二次函数的概念,掌握正方形的面积公式与周长公式是解决此题关键.
二、填空题(本题共16分,每小题2分)
9.(2分)如图,AB∥CD,AD,BC交于点O,=.若BO=3,则OC的长为 6 .
【分析】证明△OAB∽△ODC,对应边成比例代入值即可.
【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠A=∠D,∠B=∠C,
∴△OAB∽△ODC,
∴==.
∵BO=3,
∴OC=6.
故答案为:6.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,利用相似三角形的性质求出OC的长是解题关键.
10.(2分)如图,在△ABC中,D、E分别是边AB、AC上的点,且DE∥BC,若AD:DB=2:3,则△ADE与△ABC的面积比等于 4:25 .
【分析】根据DE∥BC,即可证得△ADE∽△ABC,然后根据相似三角形的面积的比等于相似比的平方,即可求解.
【解答】解:∵AD:DB=2:3,
∴AD:AB=2:5,
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴△ADE与△ABC的面积是:()2=.
故答案为:4:25.
【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质:熟练掌握相似三角形的面积比是相似比的平方是解题的关键.
11.(2分)已知某函数当x>1时,y随x的增大而增大,则这个函数解析式可以是 y=﹣(答案不唯一) .
【分析】根据反比例函数的增减性求解即可.
【解答】解:根据某函数当x>1时,y随x的增大而增大,
这个函数可以是y=﹣,
故答案为:y=﹣(答案不唯一).
【点评】本题考查了反比例函数的性质,一次函数的性质,二次函数的性质等,熟练掌握这些函数的增减性是解题的关键.
12.(2分)若二次函数y=x2+2x﹣m的图象与x轴有交点,则m的取值范围是 m≥﹣1 .
【分析】根据根的判别式的意义得到22﹣4(﹣m)≥0,然后解不等式即可.
【解答】解:∵二次函数y=x2+2x﹣m的图象与x轴有交点,
∴x2+2x﹣m=0有实数解,
∴Δ=22﹣4(﹣m)≥0,
解得m≥﹣1,
即m的取值范围为m≥﹣1.
故答案为:m≥﹣1.
【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点:理解二次函数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决定抛物线与x轴的交点个数.
13.(2分)如图,在平面直角坐标系xOy中,P为函数y=(x>0)图象上一点,过点P分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为M,N.若矩形PMON的面积为3,则m的值为 3 .
【分析】根据反比例函数系数k的几何意义可得答案.
【解答】解:由题意得,
S矩形PMON=|m|=3,
又∵m>0,
∴m=3,
故答案为:3.
【点评】本题考查反比例函数系数k的几何意义,掌握反比例函数系数k的几何意义是正确解答的前提.
14.(2分)如图,△ABC的高AD,BE相交于点O,写出一个与△AOE相似的三角形,这个三角形可以是 △BOD或△CBE或△ACD .
【分析】根据两个角相等,两个三角形相似,可证明与△AOE相似的三角形有△BOD或△CBE或△ACD.
【解答】解:∵∠AEO=∠BDO,∠BOD=∠AOE,
∴△AOE∽△BOD,
∴∠CBE=∠OAE,
又∵∠AEO=∠CEB,
∴△CBE∽△AOE;
∵∠AEO=∠ADC=90°,∠CAD=∠OAE,
∴△AOE∽△ACD,
故答案为:△BOD或△CBE或△ACD.
【点评】本题主要考查了相似三角形的判定与性质,熟练掌握两个角相等的两个三角形相似是解题的关键.
15.(2分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线可以看作是由抛物线经过怎样的平移得到的,平移过程为 向右平移4个单位,再向上平移3个单位 .
【分析】抛物线经顶点坐标为(0,﹣1),平移后抛物线顶点坐标为(4,2),由此确定平移规律.
【解答】解:∵抛物线
∴该抛物线的顶点坐标是(0,﹣1),
∵抛物线的顶点坐标是(4,2),
∴平移过程为:向右平移4个单位,再向上平移3个单位.
故答案为:向右平移4个单位,再向上平移3个单位.
【点评】本题考查了二次函数图象与几何变换.关键是将抛物线的平移问题转化为顶点的平移,寻找平移方法.
16.(2分)平面直角坐标系xOy中,已知抛物线C:y=ax2+bx+c(a≠0)与直线l:y=kx+n(k≠0)如图所示,有下面四个推断:
①二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)有最大值;
②抛物线C关于直线x=对称;
③关于x的方程ax2+bx+c=kx+n的两个实数根为x=﹣4,x=0;
④若过动点M(m,0)垂直于x轴的直线与抛物线C和直线l分别交于点P(m,y1)和Q(m,y2),则当y1<y2时,m的取值范围是﹣4<m<0.
其中所有正确推断的序号是 ①③ .
【分析】由抛物线C开口向下,可以判断①;由抛物线与x轴的交点可以求出抛物线对称轴;由抛物线与直线的交点可以判断③;根据题意做出直线x=m,结合图象可以判断④.
【解答】解:由图象可知,抛物线C开口向下,
∴二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)有最大值,
故①正确;
∵抛物线C与x轴的交点为(﹣4,0)和(1,0),
∴对称轴为直线x=﹣,
故②错误;
∵抛物线C:y=ax2+bx+c(a≠0)与直线l:y=kx+n(k≠0)的交点为(﹣4,0)和(0,4),
∴关于x的方程ax2+bx+c=kx+n的两个实数根为x=﹣4或x=0,
故③正确;
如图所示:
由图象可知,当y1<y2时,m的取值范围是m>0或m<﹣4,
故④错误.
故答案为:①③.
【点评】本题考查抛物线与x轴的交点,二次函数与一次函数的交点,二次函数的性质等,关键是掌握二次函数的性质和数形结合的思想方法.
三、解答题(本题共68分,第17-20题,每小题5分;第21-23题,每小题5分;第24-25题,每小题5分;第26题6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.
17.(5分).
【分析】利用二次根式的性质,负整数指数幂,零指数幂及绝对值的性质计算即可.
【解答】解:原式=3﹣9+1+4﹣
=2﹣4.
【点评】本题考查实数的运算,熟练掌握相关运算法则是解题的关键.
18.(5分)如图,在△ABC中,点D在边BC上,且满足CA2=CD•CB,∠BAC=68°.
(1)求证:△ABC∽△DAC;
(2)求∠ADC的度数.
【分析】(1)由相似三角形的判定可得出结论;
(2)由相似三角形的性质,可得∠BAC=∠ADC,从而求出∠ADC的度数.
【解答】(1)证明:∵CA2=CD•CB,
∴=,
又∵∠C=∠C,
∴△ABC∽△DAC;
(2)解:∵△ABC∽△DAC,
∴∠BAC=∠ADC,
∵∠BAC=68°,
∴∠ADC=68°.
【点评】本题考查相似三角形的判定和性质,掌握相似三角形的判定定理是解题的关键.
19.(5分)如图,AE平分∠BAC,D为AE上一点,∠B=∠C.
(1)求证:△ABE∽△ACD;
(2)若D为AE中点,BE=4,求CD的长.
【分析】(1)根据角平分线定义可得∠BAE=∠CAD,进而可以证明结论;
(2)结合(1),根据相似三角形的性质即可求解.
【解答】(1)证明:∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE=∠CAD,
∵∠B=∠C.
∴△ABE∽△ACD;
(2)解:∵D为AE中点,BE=4,
∴AE=2AD,
∵△ABE∽△ACD,
∴=,
∴=,
∴CD=2.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,得出△ACD∽△ABC是解题的关键.
20.(5分)已知二次函数y=x2﹣2x﹣3.
(1)求二次函数y=x2﹣2x﹣3图象的顶点坐标;
(2)在平面直角坐标系xOy中,画出二次函数y=x2﹣2x﹣3的图象;
(3)结合图象直接写出自变量0≤x≤3时,函数的最大值和最小值.
【分析】(1)将函数解析式化为顶点式,即可得到该函数的顶点坐标;
(2)写出该函数图象上的五个点,即可画出函数图象;
(3)根据(2)中画出的函数图象,即可写出最大值和最小值.
【解答】解:(1)∵二次函数y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴该函数的顶点坐标为(1,﹣4);
(2)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4=(x﹣3)(x+1),
∴该函数的顶点坐标为(1,﹣4),与x轴的交点为(3,0),(﹣1,0),与y轴交于点(0,﹣3),过点(2,﹣3),
函数图象如图所示;
(3)由图象可得,
当自变量0≤x≤3时,函数的最大值是0,最小值值是﹣4.
【点评】本题考查二次函数的性质、二次函数的最值、二次函数的图象,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
21.(6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.
(1)求证:AF=AE;
(2)若∠DAE=30°,DE=2,直接写出△AEF的面积.
【分析】(1)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即可得到结论;
(2)根据全等三角形的性质得到∠BAF=∠DAE,得到△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】(1)证明:∵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;
(2)解:由(1)知,△ABF≌△ADE,
∴∠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,
∴△AEF的面积=×4×4=8.
【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.
22.(6分)已知关于x的一元二次方程x2+(4﹣m)x+3﹣m=0.
(1)求证:该方程总有两个实数根;
(2)若该方程恰有一个实数根为非负数,求m的取值范围.
【分析】(1)根据根的判别式≥0,即可得证;
(2)利用因式分解法求得方程的解,根据题意得到m﹣3≥0,解不等式即可求出m的去值.
【解答】(1)证明:∵Δ=(4﹣m)2﹣4×1×(3﹣m)=(m﹣2)2≥0,
∴此方程总有两个实数根.
(2)解:x2+(4﹣m)x+3﹣m=0,
(x+1)(x+3﹣m)=0,
∴x1=﹣1,x2=m﹣3,
∵该方程恰有一个实数根为非负数,
∴m﹣3≥0,
∴m≥3.
【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.也考查了解一元二次方程以及解不等式.
23.(6分)在平面直角坐标系xOy中,二次函数图象上部分点的横坐标x,纵坐标y的对应值如下表:
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)若y<﹣3,直接写出x的取值范围.
【分析】(1)利用表中数据和抛物线的对称性可得到二次函数的顶点坐标为(1,1),则可设顶点式y=a(x﹣1)2+1,然后把点(0,0)代入求出a即可;
(2)根据y=﹣3时x的值,再结合函数图象得出y<﹣3时x的取值范围.
【解答】解:(1)由题意可得二次函数的顶点坐标为(1,1),
设二次函数的解析式为:y=a(x﹣1)2+1,
把点(0,0)代入y=a(x﹣1)2+1,得a=﹣1,
故抛物线解析式为y=﹣(x﹣1)2+1,即y=﹣x2+2x;
(2)由(1)知,抛物线顶点为(1,1),对称轴为直线x=1,过原点,
根据抛物线的对称性,抛物线过(2,0),
抛物线的图象如图所示:
当y=﹣3时,﹣x2+2x=﹣3,
解得:x1=﹣1,x2=3,
结合函数图象,当y<﹣3时,x>3或x<﹣1.
【点评】本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式:在利用待定系数法求二次函数关系式时,要根据题目给定的条件,选择恰当的方法设出关系式,从而代入数值求解.也考查了二次函数的图象与性质.
24.(5分)在平面直角坐标系xOy中,反比例函数y=(k≠0)的图象过点A(2,3).
(1)求k的值;
(2)过点P(m,0)(m≠0)作x轴的垂线,分别交反比例函数y=(k≠0),y=﹣的图象于点M,N.
①当m=﹣2时,求MN的长;
②若MN≥5,直接写出m的取值范围.
【分析】(1)根据待定系数法即可求得;
(2)①求得M、N的坐标,即可求得MN的长;
②根据图象即可求得.
【解答】解:(1)∵反比例函数y=(k≠0)的图象过点A(2,3),
∴k=2×3=6;
(2)①当m=﹣2时,则P(﹣2,0),
把x=﹣2代入y=得,y=﹣3,
∴M(﹣2,﹣3),
把x=﹣2代入y=﹣得,y=2,
∴N(﹣2,2),
∴MN=2﹣(﹣3)=5;
②若MN≥5,m的取值范围是﹣2≤m<0或0<m≤2.
【点评】本题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,反比例函数的性质,反比例函数图象上点的坐标适合解析式.
25.(5分)某篮球队员的一次投篮命中,篮球从出手到命中行进的轨迹可以近似看作抛物线的一部分,表示篮球距地面的高度y(单位:m)与行进的水平距离x(单位:m)之间关系的图象如图所示.已知篮球出手位置A与篮筐的水平距离为4.5m,篮筐距地面的高度为3.05m;当篮球行进的水平距离为3m时,篮球距地面的高度达到最大为3.3m.
(1)图中点B表示篮筐,其坐标为 (4.5,3.05) ,篮球行进的最高点C的坐标为 (3,3.3) ;
(2)求篮球出手时距地面的高度.
【分析】(1)根据已知篮球出手位置A与篮筐的水平距离为4.5m,篮筐距地面的高度为3.05m;当篮球行进的水平距离为3m时,篮球距地面的高度达到最大为3.3m.即可得到答案;
(2)设抛物线的解析式为y=a(x﹣3)2+3.3,把B(4.5,3.05)代入求得抛物线的解析式为y=﹣(x﹣3)2+3.3,当x=0时,解方程即可得到结论.
【解答】解:(1)∵篮球出手位置A与篮筐的水平距离为4.5m,篮筐距地面的高度为3.05m;当篮球行进的水平距离为3m时,篮球距地面的高度达到最大为3.3m,
∴点B表示篮筐,其坐标为(4.5,3.05),篮球行进的最高点C的坐标为(3,3.3);
故答案为:(4.5,3.05),(3,3.3);
(2)设抛物线的解析式为y=a(x﹣3)2+3.3,
把B(4.5,3.05)代入得,3.05=a(4.5﹣3)2+3.3,
解得a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣3)2+3.3,
当x=0时,y=2.3,
答:篮球出手时距地面的高度为2.3米.
【点评】本题主要考查二次函数的应用,准确理解铅球出手时离地面的高度是解题的关键.
26.(6分)已知抛物线y=ax2﹣2ax(a≠0).
(1)直接写出抛物线的顶点坐标(用含a的式子表示);
(2)若点(x1,3),(x2,6)在抛物线上,直接写出a的取值范围;
(3)若A(m﹣1,y1),B(m,y2),C(m+3,y3)都在抛物线上,是否存在实数m,使得y1<y3<y2≤﹣a恒成立?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)将抛物线y=ax2﹣2ax化为顶点式,即可求解;
(2)令 y=0,则ax2﹣2ax=0,解得x=0或x=2,则二次函数图象与x轴的两个交点为(0,0),(2,0),分当 a>0时,y≥﹣a,﹣a<0,由3≥﹣a,6≥﹣a,可知a>0符合要求;当a<0时,y≤﹣a,﹣a>0,由3≤﹣a,6≤﹣a,计算求解即可;
(3)由y1<y2<y3≤﹣a可得抛物线开口向下,根据抛物线对称轴为直线x=1,结合图象求解.
【解答】解:(1)抛物线y=ax2﹣2ax=a(x﹣1)2﹣a,
∴抛物线的顶点坐标为(1,﹣a);
(2)令 y=0,则ax2﹣2ax=0,
解得:x=0或x=2,
二次函数图象与x轴的两个交点为(0,0),(2,0),
当a>0时,y≥﹣a,﹣a<0,
∵3≥﹣a,6≥﹣a,
∴a>0符合要求;
当a<0时,y≤﹣a,﹣a>0,
∵点(x1,3),(x2,6)在抛物线上,
:3≤﹣a,6≤﹣a,
解得,a≤﹣6;
综上,a的取值范围为a>0或a≤﹣6;
(3)存在实数m,使得y1<y3<y2≤﹣a恒成立,
∵y1<y3<y2≤﹣a,抛物线的顶点坐标为(1,﹣a),
∴抛物线开口向下,
∴a<0,
如图,当B(m,y2),C(m+3,y3)关于抛物线对称轴对称时,=1,
解得m=﹣,
∴m>﹣时,y3<y2≤﹣a,
当A(m﹣1,y1),B(m,y2)关于抛物线对称轴对称时,=1,
解得m=,
∴m<时,y1<y2≤﹣a,
当A(m﹣1,y1),C(m+3,y3)关于抛物线对称轴对称时,=1,
解得m=0,
∴m<0时,y1<y3≤﹣a,
综上,存在实数m,使得y1<y3<y2≤﹣a恒成立,m的取值范围为﹣<m<0.
【点评】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的顶点坐标,二次函数的图象以及抛物线的对称性,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.
27.(7分)如图,AD是△ABC的高,点B关于直线AC的对称点为E,连接CE,F为线段CE上一点(不与点E重合),AF=AB.
(1)用等式表示线段BD,EF的数量关系,并证明;
(2)连接BF,取BF的中点M,连接DM,判断DM与AC的位置关系,并证明.
【分析】(1)连接AE,作AH⊥EF于H,由轴对称的性质知AB=AE,∠ABC=∠E,得AF=AE,则∠AFE=∠E,∠AFE=∠ABC;利用AAS证明△ABD≌△AFH,得BD=FH,再利用等腰三角形的性质可得结论;
(2)连接BF,取BF的中点M,连接AM,DM并延长交AC于H,由等腰三角形的性质知∠BAM+∠ABM=90°,再利用四边形内角和定理说明∠ACB+∠BAM=90°,则∠ACD=∠ABM,由∠AMB=∠ADB=90°,知四点A、B、D、M共圆,从而解决问题.
【解答】(1)EF=2BD,理由如下:
作AH⊥EF于H,
∵点B关于直线AC的对称点为E,
∴AB=AE,∠ABC=∠E,
∵AF=AB,
∴AF=AE,
∴∠AFE=∠E,
∴∠AFE=∠ABC;
又∵∠ADB=∠AHF,AB=AF,
∴△ABD≌△AFH(AAS),
∴BD=FH,
∵AF=AE,AH⊥EF,
∴EF=2HF,
∴EF=2BD;
(2)DM⊥AC,理由如下:
连接BF,取BF的中点M,连接AM,DM并延长交AC于H,
∵AB=AF,点M为BF的中点,
∴AM⊥BF,
∴∠BAM+∠ABM=90°,
∵点B关于直线AC的对称点为E,
∴∠ACB=∠ACF,
∵∠ABC=∠AFE,
∴∠ABC+∠AFC=180°,
∴∠BAF+∠BCF=180°,
∴∠ACB+∠BAM=90°,
∴∠ACD=∠ABM,
∵∠AMB=∠ADB=90°,
∴四点A、B、D、M共圆,
∴∠ABM=∠ADM,
∴∠ADM+∠HDC=90°,
∴∠ACD+∠HDC=90°,
∴DH⊥AC.
【点评】本题是几何变换综合题,主要考查了等腰三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,轴对称的性质,四边形内角和定理等知识,运用四点共圆证明∠ABM=∠ADM是解题的关键.
28.(7分)在平面直角坐标系xOy中,我们给出如下定义:将点M绕直线x=3上某一点P顺时针旋转90°,再关于直线x=3对称,得到点N,我们称点N为点M关于点P的二次关联点.已知点A(0,1).
(1)若点P的坐标是(3,0),直接写出点A关于点P的二次关联点的坐标 (2,3) ;
(2)若点A关于点P的二次关联点与点A重合,求点P的坐标(画出图形、写出结果即可);
(3)若点A关于点P的二次关联点在直线y=﹣x+2上,求此时点A的二次关联点的坐标及P点坐标.
【分析】(1)根据题意画出图形,过点A′作A′D⊥x轴于点D,可得△AOP≌△PDA′,可求出点A′的坐标,进而可得点A′′的坐标;
(2)分析可知,当点P在x轴上方时,不存在,则点P在x轴下方,根据题意作出图形,设出点P的纵坐标为m,表达点A′的坐标,可得出结论;
(3)设P(3,m),由(2)可知A′(4﹣m,3+m),根据题意推出A″的纵坐标是(3+m)代入直线解析式得到A″的横坐标,依据关于x=3对称距离相等列出关于m的方程解答出m的值就可计算点P和A″坐标.
【解答】解:(1)如图1,根据二次关联图形的定义分别找到A′和A′′,过点A′作A′D⊥x轴于点D,
∴∠A′DP=∠AOP=90°,
由旋转可知,∠APA′=90°,AP=A′P,
∴∠APO+∠A′PD=∠A′PD+∠PA′D=90°,
∴∠APO=∠PA′D,
∴△AOP≌△PDA′(AAS),
∴OA=PD=1,OP=A′D=3,
∴A′(4,3),
∴A′′(2,3);
故答案为:(2,3);
(2)分析可知,点P在x轴的下方,设点P的纵坐标为m,
如图2,过点P作PE⊥y轴于点E,过点A′作A′F⊥x轴交EP于点F,
由(1)知△AEP≌△PFA′(AAS),
∴AE=PF=1﹣m,EP=A′F=3,
∴A′(4﹣m,3+m),
由题意可知,点A与点A′关于直线x=3对称,
∴4﹣m=6,3+m=1,
解得m=﹣2,
∴P(3,﹣2);
(3)如图3,设点P的坐标为(3,m),
∴A′的坐标为(4﹣m,3+m)
∵A″和A′关于x=3对称,
令y=3+m,代入直线y=﹣x+2得,
x=﹣m﹣1,
∴A″的坐标为(﹣m﹣1,3+m),
∵A″和A′关于直线x=3对称,
∴4﹣m﹣3=3﹣(﹣m﹣1)
∴m=﹣,
∴P(3,﹣),点A的二次关联点的坐标A″(,).
【点评】本题属于新定义类问题,主要考查轴对称最值问题,等边三角形的性质与判定,关键是理解给出新定义,画出对应的图形.
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2024/7/13 20:43:45;用户:笑涵数学;邮箱:15699920825;学号:36906111x
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