宁夏石嘴山第六中学2023-2024学年上学期九年级期中数学试卷
展开1.(3分)下面用数学家名字命名的图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.赵爽弦图B.科克曲线
C.斐波那契螺旋D.笛卡尔心形线
2.(3分)关于x的方程x2+3x+a=0有一个根为﹣1,则a的值为( )
A.1B.﹣1C.2D.﹣2
3.(3分)如图,下列说法正确的是( )
A.线段AB,AC,CD都是⊙O的弦
B.线段AC经过圆心O,线段AC是直径
C.AD=BD
D.弦AB把圆分成两条弧,其中是劣弧
4.(3分)将二次函数y=﹣x2﹣2x+3化为y=a(x﹣h)2+k的形式,结果为( )
A.y=﹣(x+1)2+4B.y=﹣(x﹣1)2+4
C.y=﹣(x+1)2+2D.y=﹣(x﹣1)2+2
5.(3分)如图,将直角三角板ABC绕顶点A顺时针旋转到△AB′C′,点B′恰好落在CA的延长线上,∠B=30°,∠C=90°,则∠BAC′为( )
A.90°B.60°C.45°D.30°
6.(3分)一元二次方程(k﹣2)x2+kx+2=0(k≠2)的根的情况是( )
A.该方程有两个不相等的实数根
B.该方程有两个相等的实数根
C.该方程有实数根
D.该方程没有实数根
7.(3分)如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从点O正上方2m的A处发出,把球看成点,其运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足关系式y=a(x﹣6)2+2.6.已知球网与点O的水平距离为9m,高度为2.43m,球场的边界距点O的水平距离为18m.下列判断正确的是( )
A.球运行的最大高度是2.43m
B.
C.球会过球网但不会出界
D.球会过球网并会出界
8.(3分)定义:如果一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)满足a+b+c=0,那么我们称这个方程为“凤凰”方程.已知ax2+bx+c=0(a≠0)是“凤凰”方程,且有两个相等的实数根,则下列结论正确的是( )
A.a=cB.a=bC.b=cD.a=b=c
二、填空题:(每题3分,共24分)
9.(3分)已知A(a,1)与B(5,b)关于原点对称,则a﹣b= .
10.(3分)已知函数y=(m+1)x|m|+1﹣2x+1是二次函数,则m= .
11.(3分)教师节期间,我校九年级组教师向本组其他教师各发一条祝福短信.据统计,全组共发了90条祝福短信.如果设九年级组共有x名教师,依题意可列出的方程是 .
12.(3分)关于x的一元二次方程x2﹣4x+k=0有实数根,则k的取值范围为 .
13.(3分)如图,含30°的三角板ABC绕点B顺时针旋转150°得到△EBD,连接AE,若CB=4cm,则△ABE的面积为 .
14.(3分)抛物线y=﹣x2+bx+c的部分图象如图所示,若y>0,则x的取值范围是 .
15.(3分)已知AB、CD是⊙O的两条平行弦,⊙O的半径为17cm,AB=30cm,CD=16cm,则AB、CD间的距离为 .
16.(3分)如图,花坛水池中央有一喷泉,水管OP=3m,水从喷头P喷出后呈抛物线状先向上至最高点后落下,若最高点距水面4m,P距抛物线对称轴1m,则为使水不落到池外,水池半径最小为 .
三、解答题:(共72分)
17.(6分)解下列方程.
(1)2x2﹣4=3x
(2)2(2x﹣3)=3x(2x﹣3)
18.(6分)如图,已知直径CD为8,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为M,OM=2,求AB的长.
19.(6分)随着环保意识日益深入,我国新能源汽车的生产技术也不断提升.市场上某款新能源汽车1月份的售价为25万元/辆,3月份下降到20.25万元/辆,求该款汽车售价的月平均下降率.
20.(6分)如图,某养羊户想用29米长的围栏设计一个矩形的养牛圈,其中羊圈一边靠墙MN,另外三边用围栏围住,在BC边开个门(宽度为1米),MN的长度为15m,为了让围成的羊圈(矩形ABCD)面积达到112m2,请你帮忙计算一下羊圈的长与宽分别是多少时,猪圈的面积达到最大?最大面积是多少?
21.(6分)如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点坐标分别是A(1,1),B(4,1),C(3,3).
(1)将△ABC向下平移5个单位后得到△A1B1C1,请画出△A1B1C1;
(2)将△ABC绕原点O逆时针旋转90°后得到△A2B2C2,请画出△A2B2C2;
(3)判断以O,A1,B为顶点的三角形的形状.(无需说明理由)
22.(8分)已知二次函数y=a(x﹣1)2+k的图象经过A(﹣1,0)、B(4,5)两点.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)当x为何值时,y随x的增大而减小?
(3)当x为何值时,y>0?
23.(8分)如图,在△ABC中,∠CAB=70°,将△ABC绕点A逆时针旋转到△AB'C'的位置,使得CC'∥AB.
(1)请判断△ACC'的形状,并说明理由.
(2)求∠BAB'的度数.
24.(8分)某超市销售一种商品,成本价为30元/千克,经市场调查,每天销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的关系如图所示,规定每千克售价不能低于30元,且不高于80元.
(1)直接写出y与x之间的函数关系式:
(2)如果该超市销售这种商品每天获得3600元的利润,那么该商品的销售单价为多少元?
(3)设每天的总利润为w元,当销售单价定为多少元时,该超市每天的利润最大?最大利润是多少元?
25.(8分)某隧道洞的内部截面顶部是抛物线形,现测得地面宽AB=10m,隧道顶点O到地面AB的距离为5m,
(1)建立适当的平面直角坐标系,并求该抛物线的解析式;
(2)一辆小轿车长4.5米,宽2米,高1.5米,同样大小的小轿车通过该隧洞,最多能并排行驶多少辆?
26.(10分)如图,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点B、C,与x轴另一交点为A,顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在x轴上找一点E,使EC+ED的值最小,求EC+ED的最小值;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得∠APB=∠OCB?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
2023-2024学年宁夏石嘴山六中九年级(上)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:(每小题3分,共24分)
1.(3分)下面用数学家名字命名的图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.赵爽弦图B.科克曲线
C.斐波那契螺旋D.笛卡尔心形线
【分析】根据中心对称图形与轴对称图形的概念进行判断即可.
【解答】解:A.是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不合题意;
B.既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项符合题意;
C.不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不合题意;
D.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
故选:B.
2.(3分)关于x的方程x2+3x+a=0有一个根为﹣1,则a的值为( )
A.1B.﹣1C.2D.﹣2
【分析】直接把x=﹣1代入方程x2+3x+a=0得到关于a的方程,然后解关于a的方程即可.
【解答】解:把x=﹣1代入方程得1﹣3+a=0,
解得a=2.
故选:C.
3.(3分)如图,下列说法正确的是( )
A.线段AB,AC,CD都是⊙O的弦
B.线段AC经过圆心O,线段AC是直径
C.AD=BD
D.弦AB把圆分成两条弧,其中是劣弧
【分析】根据弦的定义对A进行判断;根据直径的定义对B进行判断;不能确定AD=BD,则可对C进行判断;根据劣弧和优弧的定义对D进行判断.
【解答】解:A.线段AB,AC都是⊙O的弦,CD不是,所以A选项不符合题意;
B.线段AC经过圆心O,线段AC是直径,所以B选项符合题意;
C.当点D为AB的中点时,AD=BD,所以C选项不符合题意;
D. 为优弧,所以D选项不符合题意.
故选:B.
4.(3分)将二次函数y=﹣x2﹣2x+3化为y=a(x﹣h)2+k的形式,结果为( )
A.y=﹣(x+1)2+4B.y=﹣(x﹣1)2+4
C.y=﹣(x+1)2+2D.y=﹣(x﹣1)2+2
【分析】先提取二次项系数−1,再根据完全平方公式整理即可.
【解答】解:y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x2+2x)+3=﹣(x2+2x+1)+3+1=﹣(x+1)2+4,
故选:A.
5.(3分)如图,将直角三角板ABC绕顶点A顺时针旋转到△AB′C′,点B′恰好落在CA的延长线上,∠B=30°,∠C=90°,则∠BAC′为( )
A.90°B.60°C.45°D.30°
【分析】利用旋转不变性,三角形内角和定理和平角的定义解答即可.
【解答】解:∵∠B=30°,∠C=90°,
∴∠CAB=180°﹣∠B﹣∠C=60°,
∵将直角三角板ABC绕顶点A顺时针旋转到△AB′C′,
∴∠C′AB′=∠CAB=60°.
∵点B′恰好落在CA的延长线上,
∴∠BAC′=180°﹣∠CAB﹣∠C′AB′=60°.
故选:B.
6.(3分)一元二次方程(k﹣2)x2+kx+2=0(k≠2)的根的情况是( )
A.该方程有两个不相等的实数根
B.该方程有两个相等的实数根
C.该方程有实数根
D.该方程没有实数根
【分析】根据方程的系数结合根的判别式,即可得出Δ=(k﹣4)2≥0,由此即可得出该方程有实数根,此题得解.
【解答】解:在方程(k﹣2)x2+kx+2=0中,Δ=k2﹣4×2(k﹣2)=k2﹣8k+16=(k﹣4)2≥0,
∴该方程有实数根.
故选:C.
7.(3分)如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从点O正上方2m的A处发出,把球看成点,其运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足关系式y=a(x﹣6)2+2.6.已知球网与点O的水平距离为9m,高度为2.43m,球场的边界距点O的水平距离为18m.下列判断正确的是( )
A.球运行的最大高度是2.43m
B.
C.球会过球网但不会出界
D.球会过球网并会出界
【分析】根据顶点式的特点可知球运行的最大高度为2.6m,由此即可判断A;用待定系数法可求出a的值判断B;求出当x=9时,y的值,再与2.43m进行比较;求出当x=18时,y的值,再与0比较即可判断C、D.
【解答】解:∵抛物线解析式为,
∴球运行的最大高度为2.6m,故A说法错误,不符合题意;
把(0,2)代入y=a(x﹣6)2+2.6得:2=36a+2.6,
解得a=﹣,故B说法错误,不符合题意;
在中,当x=9时,,
∴球会过球网,
在中,当x=18时,则,
∴球会过球网且会出界,故C说法正确,符合题意,
D说法错误,不符合题意;
故选:C.
8.(3分)定义:如果一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)满足a+b+c=0,那么我们称这个方程为“凤凰”方程.已知ax2+bx+c=0(a≠0)是“凤凰”方程,且有两个相等的实数根,则下列结论正确的是( )
A.a=cB.a=bC.b=cD.a=b=c
【分析】因为方程有两个相等的实数根,所以根的判别式Δ=b2﹣4ac=0,又a+b+c=0,即b=﹣a﹣c,代入b2﹣4ac=0得(﹣a﹣c)2﹣4ac=0,化简即可得到a与c的关系.
【解答】解:∵一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个相等的实数根,
∴Δ=b2﹣4ac=0,
又a+b+c=0,即b=﹣a﹣c,
代入b2﹣4ac=0得(﹣a﹣c)2﹣4ac=0,
即(a+c)2﹣4ac=a2+2ac+c2﹣4ac=a2﹣2ac+c2=(a﹣c)2=0,
∴a=c.
故选:A.
二、填空题:(每题3分,共24分)
9.(3分)已知A(a,1)与B(5,b)关于原点对称,则a﹣b= ﹣4 .
【分析】根据关于原点对称的点的坐标特点:两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反可得a、b的值,再进一步计算即可得到答案.
【解答】解:∵A(a,1)与B(5,b)关于原点对称,
∴a=﹣5,b=﹣1,
∴a﹣b=﹣5﹣(﹣1)=﹣4,
故答案为:﹣4.
10.(3分)已知函数y=(m+1)x|m|+1﹣2x+1是二次函数,则m= 1 .
【分析】根据二次函数的定义,必须二次项系数不等于0,且未知数的次数等于2,据此列不等式组并求解即可.
【解答】解:由二次函数的定义可知,当时,该函数是二次函数,
∴,
∴m=1,
故答案为:1.
11.(3分)教师节期间,我校九年级组教师向本组其他教师各发一条祝福短信.据统计,全组共发了90条祝福短信.如果设九年级组共有x名教师,依题意可列出的方程是 x(x﹣1)=90 .
【分析】每个老师都要向除自己之外的老师发一条短信,让人数乘以每个老师所发短信条数等于短信总条数即为所求方程.
【解答】解:∵全组共有x名教师,每个老师都要发(x﹣1)条短信,共发了90条短信.
∴x(x﹣1)=90.
故答案为:x(x﹣1)=90.
12.(3分)关于x的一元二次方程x2﹣4x+k=0有实数根,则k的取值范围为 k≤4 .
【分析】利用一元二次方程有实数根,判别式Δ≥0即可求解.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程x2﹣4x+k=0有实数根,
∴Δ=(﹣4)2﹣4k≥0,
解得k≤4,
故答案为:k≤4.
13.(3分)如图,含30°的三角板ABC绕点B顺时针旋转150°得到△EBD,连接AE,若CB=4cm,则△ABE的面积为 3cm2 .
【分析】过A点作AF⊥CE的垂线,垂足为F,由∠ABC=30°及旋转角∠ABE=150°可知∠CBE为平角,在Rt△ABC中,CB=4,∠ABC=30°,则AC=2,,由旋转的性质可知,由面积法:AF×BC=AC×AB,求AF,则.
【解答】解:过A点作AF⊥CE的垂线,垂足为F,
∵∠ABC=30°,∠ABE=150°,
∴∠CBE=∠ABC+∠ABE=180°,
∵在Rt△ABC中,CB=4,∠ABC=30°,
∴AC=2,
∴,
由旋转的性质可知. ,
由AF×BC=AC×AB,即,解得 ,
∴,
故答案为:3cm2.
14.(3分)抛物线y=﹣x2+bx+c的部分图象如图所示,若y>0,则x的取值范围是 ﹣3<x<1 .
【分析】根据抛物线的对称轴为x=﹣1,一个交点为(1,0),可推出另一交点为(﹣3,0),结合图象求出y>0时,x的范围.
【解答】解:根据抛物线的图象可知:
抛物线的对称轴为x=﹣1,已知一个交点为(1,0),
根据对称性,则另一交点为(﹣3,0),
所以y>0时,x的取值范围是﹣3<x<1.
故答案为:﹣3<x<1.
15.(3分)已知AB、CD是⊙O的两条平行弦,⊙O的半径为17cm,AB=30cm,CD=16cm,则AB、CD间的距离为 23cm或7cm .
【分析】首先根据题意分情况进行讨论分析,然后分别画出相应的图形,再根据垂径定理和勾股定理,计算出圆心到两条弦的距离,最后根据图形即可推出AB、DC间的距离.
【解答】解:(1)如图1:当AB,CD在圆心的两侧时,
连接OA、OC,做OM⊥AB,延长MO交CD于N.
∵AB∥CD,
∴直线ON⊥CD,
∴AM=BM=15(cm),CN=DN=8(cm),
∴OM==8(cm),
同理:ON=15(cm),
∴MN=OM+ON=8+15=23(cm),
(2)如图2,如果AB,CD在圆心的同侧,
∴MN=ON﹣OM=15﹣8=7(cm).
故答案为:23cm或7cm.
16.(3分)如图,花坛水池中央有一喷泉,水管OP=3m,水从喷头P喷出后呈抛物线状先向上至最高点后落下,若最高点距水面4m,P距抛物线对称轴1m,则为使水不落到池外,水池半径最小为 3米 .
【分析】首先建立坐标系,然后利用待定系数法求得函数的解析式,然后令y=0,即可求解.
【解答】解:如图建立坐标系.
抛物线的顶点坐标是(1,4),
设抛物线的解析式是y=a(x﹣1)2+4,
把(0,3)代入解析式得:a+4=3,
解得:a=﹣1.
则抛物线的解析式是:y=﹣(x﹣1)2+4.
当y=0时,﹣(x﹣1)2+4=0,
解得:x1=3,x2=﹣1(舍去).
则水池的最小半径是3米.
故答案为:3米.
三、解答题:(共72分)
17.(6分)解下列方程.
(1)2x2﹣4=3x
(2)2(2x﹣3)=3x(2x﹣3)
【分析】(1)根据公式法即可求出答案;
(2)根据因式分解法即可求出答案.
【解答】解:(1)∵2x2﹣4=3x,
∴2x2﹣3x﹣4=0,
∴a=2,b=﹣3,c=﹣4,
∴△=9+32=41,
∴x=;
(2)∵2(2x﹣3)=3x(2x﹣3),
∴(2﹣3x)(2x﹣3)=0,
∴2﹣3x=0或2x﹣3=0,
∴x=或x=;
18.(6分)如图,已知直径CD为8,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为M,OM=2,求AB的长.
【分析】连接OA,先求出OA的长,再由垂径定理得出AM=AB,然后在Rt△AOM中,利用勾股定理即可求出AM的长,进而可得出AB的长.
【解答】解:如图,连接OA,
∵⊙O的直径CD=8,
∴OA=OC=4,
∵AB⊥CD,
∴AM=AB,
在Rt△AOM中,由勾股定理得:AM===2,
∴AB=2AM=4,
即AB的长为4.
19.(6分)随着环保意识日益深入,我国新能源汽车的生产技术也不断提升.市场上某款新能源汽车1月份的售价为25万元/辆,3月份下降到20.25万元/辆,求该款汽车售价的月平均下降率.
【分析】设该款汽车售价的月平均下降率是x,利用某款新能源汽车3月的售价=该新能源汽车1月的售价×(1﹣该款汽车售价的月平均下降率)2,列出一元二次方程,解之取其符合题意的值即可.
【解答】解:设该款汽车售价的月平均下降率是x,
由题意得:25(1﹣x)2=20.25,
解得:x1=0.1=10%,x2=1.9(不符合题意,舍去),
∴该款汽车售价的月平均下降率是10%.
20.(6分)如图,某养羊户想用29米长的围栏设计一个矩形的养牛圈,其中羊圈一边靠墙MN,另外三边用围栏围住,在BC边开个门(宽度为1米),MN的长度为15m,为了让围成的羊圈(矩形ABCD)面积达到112m2,请你帮忙计算一下羊圈的长与宽分别是多少时,猪圈的面积达到最大?最大面积是多少?
【分析】设羊圈的宽为x m,则长(30﹣2x) m,其中x≥,根据S矩形ABCD=(30﹣2x)x=112,计算求出满足要求的x的值,进而可得结果;由,根据二次函数的性质可确定最大值时的x值,进而可得结果.
【解答】解:设羊圈的宽x m,则长为(29+1﹣2x )m,
∵MN的长度为15m,
∴29+1﹣2x≤15,
∴x≥,
∴矩形ABCD的面积S矩形ABCD=(30﹣2x)x=112,
解x=7(不合题意,舍去),x=8,
∴30﹣2x=30﹣2×8=14,
∴羊圈的长为14m,宽为8m.
由S矩形ABCD=(30﹣2x)x
=﹣2x2+30x
=﹣2(x﹣)2+,
﹣2<0,
∴x=时,矩形的面积最大,
∴30﹣2x=30﹣2×=15,
∴羊圈的长为15m,宽m时,羊圈的面积最大,最大值m2.
21.(6分)如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点坐标分别是A(1,1),B(4,1),C(3,3).
(1)将△ABC向下平移5个单位后得到△A1B1C1,请画出△A1B1C1;
(2)将△ABC绕原点O逆时针旋转90°后得到△A2B2C2,请画出△A2B2C2;
(3)判断以O,A1,B为顶点的三角形的形状.(无需说明理由)
【分析】(1)利用点平移的坐标特征写出A1、B1、C1的坐标,然后描点即可得到△A1B1C1为所作;
(2)利用网格特定和旋转的性质画出A、B、C的对应点A2、B2、C2,从而得到△A2B2C2,
(3)根据勾股定理逆定理解答即可.
【解答】解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求:
(2)如图所示,△A2B2C2即为所求:
(3)三角形的形状为等腰直角三角形,OB=OA1=,A1B=,
即,
所以三角形的形状为等腰直角三角形.
22.(8分)已知二次函数y=a(x﹣1)2+k的图象经过A(﹣1,0)、B(4,5)两点.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)当x为何值时,y随x的增大而减小?
(3)当x为何值时,y>0?
【分析】(1)根据二次函数y=ax2+bx﹣2的图象经过点A(1,0)、点B(4,0),根据待定系数法求得二次函数解析式;
(2)利用二次函数增减性分析得出答案;
(3)利用二次函数图象得出答案.
【解答】解:(1)把A(﹣1,0)和B(4,5)代入
,
解得:,
∴y=(x﹣1)2﹣4,即y=x2﹣2x﹣3;
(2)∵a=1>0,
∴x<1时,y随x的增大而减小;
(3)如图所示:x<﹣1或x>3时,y>0.
23.(8分)如图,在△ABC中,∠CAB=70°,将△ABC绕点A逆时针旋转到△AB'C'的位置,使得CC'∥AB.
(1)请判断△ACC'的形状,并说明理由.
(2)求∠BAB'的度数.
【分析】(1)由旋转的性质可得AC=AC',可得结论;
(2)由等腰三角形的性质可得∠AC'C=∠ACC'=70°,由旋转的性质可求解.
【解答】解:(1)△ACC'是等腰三角形,理由如下:
∵将△ABC绕点A逆时针旋转到△AB'C'的位置,
∴AC=AC',
∴△ACC'是等腰三角形;
(2)∵CC'∥AB,
∴∠C'CA=∠CAB=70°,
∵AC=AC',
∴∠AC'C=∠ACC'=70°,
∴∠CAC'=40°,
∵将△ABC绕点A逆时针旋转到△AB'C'的位置,
∴∠CAC'=∠BAB'=40°.
24.(8分)某超市销售一种商品,成本价为30元/千克,经市场调查,每天销售量y(千克)与销售单价x(元/千克)之间的关系如图所示,规定每千克售价不能低于30元,且不高于80元.
(1)直接写出y与x之间的函数关系式:
(2)如果该超市销售这种商品每天获得3600元的利润,那么该商品的销售单价为多少元?
(3)设每天的总利润为w元,当销售单价定为多少元时,该超市每天的利润最大?最大利润是多少元?
【分析】(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0),由待定系数法求解即可;
(2)利用总利润等于每千克的利润乘以销售量,列出函数关系式并根据问题实际得出自变量的取值范围,并根据每天所获利润为3600元,建立方程,求解即可;
(3)将w关于x的二次函数写成顶点式,根据二次函数的性质及自变量的取值范围可得答案.
【解答】解:(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0),
将(30,150);(80,100)分别代入得:
,
解得:,
∴y与x之间的函数关系式为y=﹣x+180;
(2)设利润为w元,
由题意得:
w=(x﹣30)(﹣x+180)
=﹣x2+210x﹣5400,
∴w=﹣x2+210x﹣5400(30≤x≤80);
令﹣x2+210x﹣5400=3600,
解得x=60或x=150(舍),
∴如果该超市销售这种商品每天获得3600元的利润,那么该商品的销售单价为60元;
(3)由(2)知,w=﹣(x﹣105)2+5625,
∵﹣1<0,
∴当x≤105时,w随x的增大而增大,
∵30≤x≤80,
∴当x=80时,w最大,最大为5000元.
∴当销售单价定为80元时,该超市每天的利润最大,最大利润是5000元.
25.(8分)某隧道洞的内部截面顶部是抛物线形,现测得地面宽AB=10m,隧道顶点O到地面AB的距离为5m,
(1)建立适当的平面直角坐标系,并求该抛物线的解析式;
(2)一辆小轿车长4.5米,宽2米,高1.5米,同样大小的小轿车通过该隧洞,最多能并排行驶多少辆?
【分析】(1)以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为y轴,建立直角坐标系,依据抛物线经过(5,﹣5),即可得到该抛物线的解析式;
(2)当y=﹣5+1.5=﹣3.5时,y=﹣3.5与抛物线交于C,D两点,求得CD=,可得4<<4.5,进而得出最多能并排行驶4辆.
【解答】解:(1)如图,以抛物线的顶点为坐标原点,对称轴为y轴,建立直角坐标系,则
O(0,0),B(5,﹣5),
设y=ax2,
∵抛物线经过(5,﹣5),
∴﹣5=25a,
∴a=﹣,
∴y=﹣x2(﹣5≤x≤5);
(2)当y=﹣5+1.5=﹣3.5时,y=﹣3.5与抛物线交于C,D两点,
﹣3.5=﹣x2
解得x=±,
∴C(﹣,﹣3.5),D(,﹣3.5),
∴CD=,
又∵8<<9,
∴4<<4.5,
∴最多能并排行驶4辆.
26.(10分)如图,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点B、C,与x轴另一交点为A,顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在x轴上找一点E,使EC+ED的值最小,求EC+ED的最小值;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得∠APB=∠OCB?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,则点B、C的坐标分别为(3,0)、(0,3),将点B、C的坐标代入二次函数表达式,即可求解;
(2)如图1,作点C关于x轴的对称点C′,连接CD′交x轴于点E,则此时EC+ED为最小,即可求解;
(3)分点P在x轴上方、点P在x轴下方两种情况,分别求解.
【解答】解:(1)直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,则点B、C的坐标分别为(3,0)、(0,3),
将点B、C的坐标代入二次函数表达式得:,解得:,
故函数的表达式为:y=﹣x2+2x+3,
令y=0,则x=﹣1或3,故点A(﹣1,0);
(2)如图1中,作点C关于x轴的对称点C′,连接CD′交x轴于点E,则此时EC+ED为最小,
函数顶点D坐标为(1,4),点C′(0,﹣3),
将C′、D的坐标代入一次函数表达式并解得:
直线C′D的表达式为:y=7x﹣3,
当y=0时,x=,
故点E(,0),
则EC+ED的最小值为DC′=;
(3)①当点P在x轴上方时,如图2中,
∵OB=OC=3,则∠OCB=45°=∠APB,
过点B作BH⊥AP于点H,设PH=BH=m,
则PB=PA=m,
由勾股定理得:AB2=AH2+BH2,
16=m2+(m﹣m)2,解得:m2=8+4,
则PB2=2m2=16+8
则yP==2+2;
②当点P在x轴下方时,
则yP=﹣(2);
故点P的坐标为(1,2)或(1,﹣2﹣2).
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