内容正文:
葫芦岛市义务教育阶段2024—2025学年度
第一学期期末学业水平测试
九年级数学试卷
(本试卷共23小题 试卷满分120分 考试时间120分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效.
参考公式:抛物线()顶点坐标为
第一部分 选择题(共30分)
一、选择题(本大题共10个小题;每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列方程是关于的一元二次方程的是( )
A. B. C. D.
2. 下列汽车标志中既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
3. 关于抛物线,下列结论正确的是( )
A. 抛物线的顶点坐标为 B. 抛物线可由经过平移得到
C. 抛物线与轴有两个交点 D. 当时,随的增大而增大
4. 有7张除数字外都相同的卡片,上面分别写着1,2,3,4,5,6,7.随机抽取1张,取出的数字是偶数的概率是( )
A. B. C. D.
5. 如图,是的直径,点,在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
6. 关于的方程实数根的情况,下列判断正确的是( )
A. 有两个不相等的实数根 B. 有两个相等的实数根
C 没有实数根 D. 无法判断
7. 如图,我市龙湾公园内有一座圆弧形拱桥,桥顶到水面的距离为,它的跨度也为,则桥拱半径为( )
A. B. C. D.
8. 充满气体的气球能够用脚踩爆,这里涉及气体压强与体积的关系.在温度恒定的情况下,气体的压强与气体体积是反比例函数关系,其图象如图所示.则下列说法中错误的是( )
A. 这个反比例函数解析式为
B. 当温度不变时,气球内气体的压强随着气体体积的增大而减小
C. 若压强由减压到,则气体体积增加了
D. 若气球内的气压大于时,气球将爆炸,为了安全起见,气体的体积应小于
9. 如图,在中,,,,将绕点旋转得到,当点恰好落在直线上时,的长为( )
A. B. C. D. 6
10. 如图,二次函数()图像过点,对称轴为直线.有以下结论:①;②;③若,是抛物线上的两点,当时,;④若方程的两根为,,且,则.其中结论正确的有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
第二部分 非选择题(共90分)
二、填空题(本题共5小题,每小题3分,共15分)
11. 若一元二次方程的一个根是,则的值为________.
12. 若点,,都在反比例函数的图象上,则,,的大小关系为______.
13. 如图,抛物线与轴相交于点,点,与轴相交于点,点在抛物线上,当轴时,______.
14. 如图,,分别与相切于,两点,点为上异于,的一点,连接,,若,则的度数为______.
15. 如图,在中,,,,点,分别是边,的中点,连接,将绕点按顺时针方向旋转(),点,的对应点分别为点,,直线与交于点,当与的一边平行时,的长为______.
三、解答题(本题共8小题,共75分,解答应写出文字说明、演算步骤或推理过程)
16. 解方程:
(1);
(2).
17. 如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,的顶点均在格点(网格线的交点)上,建立平面直角坐标系后,点的坐标为.
(1)画出,使与关于原点成中心对称,并写出点坐标;
(2)将绕点逆时针旋转90°,得到,
①画出,并写出点的坐标:
②在旋转到的过程中,线段扫过的面积是_____.
18. 美术课上,小明和小亮用质地均匀的材料做了两个可以自由转动的转盘,用来做“配紫色”游戏:每个转盘都被分成面积相等的几个扇形,并涂上图中所示的颜色.游戏者同时转动两个转盘,如果转盘指针指向红色,转盘指针指向蓝色,或者转盘指针指向蓝色,转盘指针指向红色,那么红色和蓝色涂在一起就可以配成紫色,如果指针恰好指在分割线上,那么重转一次,直到指针指向一个颜色为止.
(1)利用列表或画树状图的方法表示所有可能出现的结果;
(2)游戏规定若配成紫色,则小明胜,否则小亮胜;请问这个游戏对双方公平吗?说明理由.
19. 如图,在平面直角坐标系中,直线与反比例函数()的图象相交于,两点,过点作轴,过点作轴,与相交于点.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)若直线与轴相交于点,点是反比例函数()上一点,连接,,若的面积等于的面积,求点的坐标.
20. 近年来,用“短视频+直播”推广家乡农副产品的方式日益引发关注,成为推动农业和乡村发展的新引擎:资料显示,2022年有近100万网友分享了助农短视频,到2024年分享助农短视频的人数已经达到121万.
(1)求短视频分享人数的年平均增长率;
(2)某短视频平台的“新农人”通过平台销售家乡特产“薄皮核桃”,据了解,每斤核桃进价是8元,每斤核桃的利润中需拿出2元做为平台管理费,若销量(斤)与每斤售价(元)满足函数关系,设直播收益为(元),当每斤售价定为多少元时,每天的直播收益最大?最大收益为多少元?(直播收益=销售利润-平台管理费)
21. 如图,是的内接三角形,是的直径,点在上,连接并延长,过点作交的延长线于点,交的延长线于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求的长.
22. 数学活动课上,同学们以等腰直角三角形为背景,探究图形变化中的数学问题.和均为等腰直角三角形纸板,,先将其如图1摆放,再将绕点逆时针方向旋转(),观察图形的变化,完成探究活动.
【初步探究】
(1)问题1:如图2,连接,,观察旋转过程,发现线段与始终存在相等的数量关系,请说明理由:
【深入探究】
(2)问题2:结合问题1解决下面的问题.
如图3,延长交直线于点,交于点,取线段的中点,连接,,求证:;
【尝试应用】
(3)问题3:如图4,延长交直线于点,连接,若,,当时,求线段长.
23. 我们约定,在平面直角坐标系中,对于不同两点,,如果满足,那么称,两点互为“等差点”.
(1)在点,,中,与点互为“等差点”的是______;
(2)已知点在双曲线()上存在唯一等差点,求出的值;
(3)如图1,抛物线的顶点与点是等差点,且与轴交于,两点,与轴交于点.
①点位于轴下方的抛物线上,设点的横坐标是,过点作直线轴,垂足为点,交直线于点.当,,三点中一个点平分另外两点组成的线段时,求线段的长;
②抛物线()图象记为,将其沿直线翻折后的图象记为,当,两部分组成的图象上恰有点的两个“等差点”,请直接写出的取值范围.
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葫芦岛市义务教育阶段2024—2025学年度
第一学期期末学业水平测试
九年级数学试卷
(本试卷共23小题 试卷满分120分 考试时间120分钟)
考生注意:所有试题必须在答题卡指定区域内作答,在本试卷上作答无效.
参考公式:抛物线()顶点坐标为
第一部分 选择题(共30分)
一、选择题(本大题共10个小题;每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列方程是关于的一元二次方程的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程的定义,方程的两边都是整式,只含有一个未知数,并且整理后未知数的最高次数是2,象这样的方程叫做一元二次方程.根据一元二次方程的定义逐项判断即可.
【详解】解:A. 是关于的一元二次方程,故符合题意;
B.是分式方程,故不符合题意;
C.的最高次数是3,故不符合题意;
D.含有2个未知数,故不符合题意.
故选A.
2. 下列汽车标志中既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查中心对称图形的识别,轴对称图形的识别.熟知中心对称图形与轴对称图形的概念是解答此题的关键.根据中心对称图形和轴对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.
【详解】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;
B.是轴对称图形,也是中心对称图形,故本选项正确;
C.不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不合题意;
D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意.
故选:B.
3. 关于抛物线,下列结论正确是( )
A. 抛物线的顶点坐标为 B. 抛物线可由经过平移得到
C. 抛物线与轴有两个交点 D. 当时,随的增大而增大
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,二次函数与坐标轴的交点.熟练掌握二次函数的图象与性质,二次函数与坐标轴的交点是解题的关键.
根据二次函数的图象与性质,二次函数与坐标轴的交点判断作答即可.
【详解】解:A、抛物线的顶点坐标为,原结论错误,故此选项不符合题意;
B、抛物线可由经过平移得到,原结论错误,故此选项不符合题意;
C、∵,,
∴抛物线与轴有两个交点,原说法正确,故此选项符合题意;
D、当时,随的增大而减小,原结论错误,故此选项不符合题意;
故选:C.
4. 有7张除数字外都相同的卡片,上面分别写着1,2,3,4,5,6,7.随机抽取1张,取出的数字是偶数的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查的是概率: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种结果,那么事件A的概率 .从中随机抽取一张,共有7种等可能的结果,其中数字是偶数的共3种,即可确定其概率.
【详解】解:∵7个数字中有3个偶数,
∴正面的数字是偶数的概率为
故答案为:
5. 如图,是直径,点,在上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】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.
根据题意得到,再根据圆周角定理得到,计算即可得到答案 .
【详解】解:是的直径,,
,
,
,
故选:B .
6. 关于的方程实数根的情况,下列判断正确的是( )
A. 有两个不相等的实数根 B. 有两个相等的实数根
C. 没有实数根 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【分析】根据一元二次方程,利用根的判别式判断即可.
本题考查了根的判别式,熟练掌握根的判别式是解题的关键.
【小问1详解】
解:根据题意,得,
∵,
∴,
∴方程有两个不相等的实数根,
故选:A.
7. 如图,我市龙湾公园内有一座圆弧形拱桥,桥顶到水面的距离为,它的跨度也为,则桥拱半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查垂径定理、勾股定理,熟练掌握垂径定理以及勾股定理解题的关键.连接,由垂径定理求出,设桥拱半径为r,根据勾股定理即可求出r,
【详解】解:连接,
∵,
∴,
设桥拱半径为r,则,
在中,,
即,
解得:,
故选:B.
8. 充满气体的气球能够用脚踩爆,这里涉及气体压强与体积的关系.在温度恒定的情况下,气体的压强与气体体积是反比例函数关系,其图象如图所示.则下列说法中错误的是( )
A. 这个反比例函数解析式为
B. 当温度不变时,气球内气体的压强随着气体体积的增大而减小
C. 若压强由减压到,则气体体积增加了
D. 若气球内的气压大于时,气球将爆炸,为了安全起见,气体的体积应小于
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了反比例函数的应用.根据题意可知P与V的函数的表达式为,利用待定系数法即可求得函数解析式可判断A;根据图象可判断B;求出压强为和时的函数值可判断C;求出压强为时的函数值,结合反比例函数的性质可判断D.
【详解】解:A.设P与V的函数关系式为:,
则,
解得,
∴函数关系式为,故A正确;
B.由图象可知,当温度不变时,气球内气体的压强随着气体体积的增大而减小,故B正确;
C.将代入得,将代入得,,故C正确;
D.将代入得,
∵当温度不变时,气球内气体的压强随着气体体积的减小而增大,球将爆炸,为了安全起见,气体的体积应大于,故D不正确.
故选D.
9. 如图,在中,,,,将绕点旋转得到,当点恰好落在直线上时,的长为( )
A. B. C. D. 6
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查旋转的性质以及特殊锐角三角函数的应用,由题意得,在中,利用特殊锐角三角函数得出和,进一步即可得出.
【详解】解:绕点旋转得到,
,
, ,
,
又,
在中,
,
,
,
,
.
故选:D.
10. 如图,二次函数()的图像过点,对称轴为直线.有以下结论:①;②;③若,是抛物线上的两点,当时,;④若方程的两根为,,且,则.其中结论正确的有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查二次函数图像和性质的关系,解题的关键是熟练运用二次函数的图像和性质,属于基础题.
根据二次函数的图像与性质,由图像可知:,, ,可判断①正确;由抛物线的对称轴为直线,得,当时,,可判断②错误;由抛物线的对称性可知:,可知当时,,可判断③正确;由图像过点,对称轴为直线,得抛物线与x轴的另外一个交点坐标为,得,方程的两根为,,得
,可判断④正确,即可求得答案.
【详解】解:①由图像可知:,,,
,
,故①正确;
②抛物线的对称轴为直线,
,
,
当时,,
,
,故②错误;
③,是抛物线上的两点,由抛物线的对称性可知:,
当时,,故③正确;
④图像过点,对称轴为直线,抛物线与x轴的另外一个交点坐标为,
,
若方程的两根为,,且,
则,为抛物线与直线的两个交点的横坐标,
,
,故④正确.
故选:C.
第二部分 非选择题(共90分)
二、填空题(本题共5小题,每小题3分,共15分)
11. 若一元二次方程的一个根是,则的值为________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程的根.根据一元二次方程的一个根是,把代入方程可得关于的一元一次方程,解方程求出的值.
【详解】解:一元二次方程的一个根是,
,
解得:
故答案为: .
12. 若点,,都在反比例函数的图象上,则,,的大小关系为______.
【答案】
【解析】
【分析】此题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,比较简单,要知道,反比例函数图象上的点的坐标符合函数解析式.
将A,B和分别代入反比例函数,求出,、的值,解答即可.
【详解】解:根据题意可得:,,,
∴,
故答案为:.
13. 如图,抛物线与轴相交于点,点,与轴相交于点,点在抛物线上,当轴时,______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了抛物线与坐标轴的交点问题,利用抛物线的对称性确定抛物线的对称轴是解题的关键.
根据题意得出抛物线的对称轴为直线,根据抛物线与轴相交于点,轴,即可得到答案.
【详解】解:抛物线与轴相交于点,点,
抛物线的对称轴为直线,
抛物线与轴相交于点,
,
轴,点在抛物线上,
,
,
故答案为: .
14. 如图,,分别与相切于,两点,点为上异于,的一点,连接,,若,则的度数为______.
【答案】
【解析】
【分析】连接,在所对的弧上取点D,连接,根据切线的性质,四边形的内角和,求出的度数,再根据圆周角定理,求出的度数即可.
【详解】解:连接,在所对的弧上取点D,连接,
∵,分别与相切于,两点,
∴,
∴,
∴,
∴
故答案为:.
【点睛】本题考查切线的性质,圆周角定理,圆内接四边形的性质,多边形内角和,正确作出辅助线是解答本题的关键.
15. 如图,在中,,,,点,分别是边,的中点,连接,将绕点按顺时针方向旋转(),点,的对应点分别为点,,直线与交于点,当与的一边平行时,的长为______.
【答案】或
【解析】
【分析】根据题意可知当与的一边平行时分两种情况讨论:当时,当时,分别求出线段的长即可.
【详解】解:在中,
,,,
∴,由勾股定理得:,
为的中位线,
,,,
分两种情况讨论:
当时,如图所示,设与交于点,
,
,
,,
由旋转得,,,
,,
,,
,,
,
;
当时,如图所示,设与交于点,
,
,,
,
由旋转得,,,
,
则,即,
此时,
,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴;
故答案为或.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,直角三角形性质,中位线的性质定理,等腰三角形的性质,平行线的判定,矩形的判定与性质,注意分类讨论;熟练掌握这些知识是解题的关键.
三、解答题(本题共8小题,共75分,解答应写出文字说明、演算步骤或推理过程)
16. 解方程:
(1);
(2).
【答案】(1),
(2),
【解析】
【分析】本题主要考查了解一元二次方程,熟练掌握解一元二次方程的方法是解题的关键.
(1)整理方程得到,再用直接开平方法解方程即可;
(2)用公式法解一元二次方程即可.
【小问1详解】
解:,
,
或
,;
【小问2详解】
解:,,
,.
17. 如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,的顶点均在格点(网格线的交点)上,建立平面直角坐标系后,点的坐标为.
(1)画出,使与关于原点成中心对称,并写出点的坐标;
(2)将绕点逆时针旋转90°,得到,
①画出,并写出点的坐标:
②在旋转到的过程中,线段扫过的面积是_____.
【答案】(1)图见解析,
(2)①见解析,;②
【解析】
【分析】本题考查作图——旋转变换,中心对称.熟练掌握旋转的性质,中心对称的性质是解答本题的关键.
(1)根据中心对称的性质作图即可得出答案.
(2)①根据旋转的性质作图结合即可得出答案.②利用旋转的性质分别得出对应点位置,进而得出图形.再利用扇形面积求法得出即可.
【小问1详解】
解:如图所示,即为所求;
【小问2详解】
解:①如图所示,即为所求;
②,
线段在旋转过程中扫过的面积,
故答案为:.
18. 美术课上,小明和小亮用质地均匀的材料做了两个可以自由转动的转盘,用来做“配紫色”游戏:每个转盘都被分成面积相等的几个扇形,并涂上图中所示的颜色.游戏者同时转动两个转盘,如果转盘指针指向红色,转盘指针指向蓝色,或者转盘指针指向蓝色,转盘指针指向红色,那么红色和蓝色涂在一起就可以配成紫色,如果指针恰好指在分割线上,那么重转一次,直到指针指向一个颜色为止.
(1)利用列表或画树状图的方法表示所有可能出现的结果;
(2)游戏规定若配成紫色,则小明胜,否则小亮胜;请问这个游戏对双方公平吗?说明理由.
【答案】(1)见解析 (2)不公平,理由见解析
【解析】
【分析】(1)根据列表法计算结果种数即可.
(2)利用列表法解答即可.
本题考查了列表法求概率,熟练掌握列表法求概率是解题的关键.
【小问1详解】
解:根据题意,列表如下:
红1
蓝1
红2
黄1
红3
(红1,红3)
(蓝1,红3)
(红2,红3)
(黄1,红3)
蓝2
(红1,蓝2)
(蓝1,蓝2)
(红2,蓝2)
(黄1,蓝2)
黄2
(红1,黄2)
(蓝1,黄2)
(红2,黄2)
(黄1,黄2)
【小问2详解】
解:根据上述表格可得,共有12种等可能结果,其中可配成紫色的结果有3种,
分别为(红1,蓝2),(红2,蓝2),(蓝1,红3),
,
则;
,
即不能配成紫色的可能性大一些
此游戏对双方不公平.
19. 如图,在平面直角坐标系中,直线与反比例函数()的图象相交于,两点,过点作轴,过点作轴,与相交于点.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)若直线与轴相交于点,点是反比例函数()上一点,连接,,若的面积等于的面积,求点的坐标.
【答案】(1),()
(2)
【解析】
【分析】本题考查了反比例函数与一次函数的综合知识点,解题的关键是熟练运用待定系数法求出函数解析式,以及利用三角形面积公式建立等式求解点的坐标.
(1)已知反比例函数图象过点,将点坐标代入反比例函数中,可求出的值,进而得到反比例函数解析式.再把点代入已求出的反比例函数解析式,求出点坐标.最后将,两点坐标代入一次函数,通过解方程组得到一次函数的k,b的值,从而确定一次函数解析式.
(2)先求出直线与轴交点的坐标,再根据已知条件求出点坐标为.设点坐标为,利用三角形面积公式,根据的面积等于的面积列出方程,求解得出点坐标.
【小问1详解】
反比例函数()经过点,
将点代入中得,,
反比例函数解析式为(),
的图象经过点,
,点坐标为,
将,两点代入中得,
解得,
一次函数解析式为
【小问2详解】
对于函数,令,得,
解得,
,
,,轴,轴,
点坐标为,
,,,
,
点是反比例函数()上一点,
可设点坐标为,
,
解得,
点坐标为.
20. 近年来,用“短视频+直播”推广家乡农副产品的方式日益引发关注,成为推动农业和乡村发展的新引擎:资料显示,2022年有近100万网友分享了助农短视频,到2024年分享助农短视频的人数已经达到121万.
(1)求短视频分享人数的年平均增长率;
(2)某短视频平台的“新农人”通过平台销售家乡特产“薄皮核桃”,据了解,每斤核桃进价是8元,每斤核桃的利润中需拿出2元做为平台管理费,若销量(斤)与每斤售价(元)满足函数关系,设直播收益为(元),当每斤售价定为多少元时,每天的直播收益最大?最大收益为多少元?(直播收益=销售利润-平台管理费)
【答案】(1)10% (2)当售价为15元时,每天的收益最大;最大收益为1250元
【解析】
【分析】本题主要考查了一元二次方程的应用,二次函数的应用,理解题意,正确列出函数关系式是解题的关键.
(1)设年增长率为,根据题意列出方程,解方程即可;
(2)根据题意列出函数关系式,根据二次函数的性质求出二次函数的最值即可.
【小问1详解】
解:设短视频分享人数的年平均增长率为,
根据题意得:,
解得,,(不合题意,舍去).
答:短视频分享人数的年平均增长率为10%.
【小问2详解】
解:根据题意可得
,
抛物线开口向下,有最高点,有最大值,
即当时,.
答:当售价为15元时,每天的收益最大;最大收益为1250元
21. 如图,是的内接三角形,是的直径,点在上,连接并延长,过点作交的延长线于点,交的延长线于点,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求长.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】本题主要考查了圆周角定理,平行线的判定和性质,切线的判定定理,勾股定理与弧长公式,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)连接,根据圆周角定理得到,进而得到,即可得到,可得出是的切线;
(2)由题意得,根据圆周角定理得到,继而得到,根据勾股定理得出的半径,利用弧长公式计算即可得到答案.
【小问1详解】
证明:如图,连接,
,,
,
,
;
,
,
,
;
是的半径,
是的切线;
【小问2详解】
解:,
;
设,
;
由(1)可知,
,
即,
解得:,
,;
设圆的半径为,则,
在中,,
,
,
即,
解得:,
的长为.
22. 数学活动课上,同学们以等腰直角三角形为背景,探究图形变化中的数学问题.和均为等腰直角三角形纸板,,先将其如图1摆放,再将绕点逆时针方向旋转(),观察图形的变化,完成探究活动.
初步探究】
(1)问题1:如图2,连接,,观察旋转过程,发现线段与始终存在相等的数量关系,请说明理由:
【深入探究】
(2)问题2:结合问题1解决下面的问题.
如图3,延长交直线于点,交于点,取线段的中点,连接,,求证:;
【尝试应用】
(3)问题3:如图4,延长交直线于点,连接,若,,当时,求线段的长.
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)
【解析】
【分析】(1)由图形旋转可得,,,,进而证明即可;
(2)由(1)得到,再利用三角形内角和证明,再利用直角三角形斜边上中线等于斜边一半的性质得到,,则有;
(3)过点作于,取中点,连接,,由勾股定理得到,进而得到,在中,求出,,由,得到,则为的垂直平分线,则有,由题意推出,则,再证明,最后证明为等边三角形,则.
【详解】(1)证明:和为等腰直角三角形,
,
,
(2)解:由(1)过程得
交于点,
在和中,为中点
,,
(3)证明:过点作于,取中点,连接,
在中,,,O是中点,
,,
为中点
,
在中,
,
,
为的垂直平分线
,
为等腰直角三角形,
,
由(2)得:
,
为等边三角形,
【点睛】本题考查了图形的旋转、全等三角形的性质和判定、等边三角形的性质与判定等知识,解答过程中,利用图形旋转的性质证明是解题关键.
23. 我们约定,在平面直角坐标系中,对于不同的两点,,如果满足,那么称,两点互为“等差点”.
(1)在点,,中,与点互为“等差点”的是______;
(2)已知点在双曲线()上存在唯一等差点,求出的值;
(3)如图1,抛物线的顶点与点是等差点,且与轴交于,两点,与轴交于点.
①点位于轴下方抛物线上,设点的横坐标是,过点作直线轴,垂足为点,交直线于点.当,,三点中一个点平分另外两点组成的线段时,求线段的长;
②抛物线()图象记为,将其沿直线翻折后的图象记为,当,两部分组成的图象上恰有点的两个“等差点”,请直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)①3或;②或
【解析】
【分析】(1)根据定义,计算各点的纵坐标与横坐标的差,判断解答即可.
(2)根据定义,得,设反比例函数图象上一个点与是唯一等差点,根据题意,得,整理成一元二次方程,另根的判别式等于0,解答即可;
(3)①根据,得到抛物线的顶点坐标为,结合顶点与点是等差点,得到,确定,于是,令,求得,当时,,于是得到,,,根据点位于轴下方的抛物线上,得到,设直线的解析式为,把代入解析式,确定直线的解析式为,设点的横坐标是,由直线轴,垂足为点,交直线于点,得到,,,分点D为中点,点F为中点,两种情形解答即可.
②设点的“等差点”为,根据新定义,得即,根据
时,,得到的交点 ,分在直线的下方和在直线的上方两种情况解答即可.
【小问1详解】
解:在点,,中,
,,,
由点中,,
∴与互为“等差点”,
故答案为:.
【小问2详解】
解:由,得,
设反比例函数图象上一个点与是唯一等差点,
根据题意,得,
整理得,
∵反比例函数图象上一个点与是唯一等差点,
∴,
解得.
【小问3详解】
①解:∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
∵顶点与点是等差点,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为,
令,
解得,
当时,,
∴,,,
∵点位于轴下方的抛物线上,
∴,
设直线的解析式为,
把代入解析式,得,
解得,
∴直线的解析式为,
设点的横坐标是,由直线轴,垂足为点,交直线于点,
∴,,,
当点D为中点时,根据题意,得,
解得(舍去),
∴,
∴,,
∴;
当点F为中点时,根据题意,得,
解得(舍去),
∴,
∴,,
∴;
综上所述,的长为3或.
②解:设点的“等差点”为,根据新定义,得,
∴,
当时,,
∴经过点,
当时,,
∴的交点,
当直线经过点时,与图象有两个不同的交点,符合
,两部分组成的图象上恰有点的两个“等差点”,
∴,
解得,
当在直线的下方时,
则有,
∴;
当在直线的上方时,
当直线与相切时,直线与有一个交点,
此时的判别式等于0,
∴,
∴,
解得,
∴当时,直线与无交点,与有两个不同的交点,
综上所述,符合题意的m的取值范围是或.
【点睛】本题考查了新定义,反比例函数的性质,一元二次方程根的判别式,线段中点坐标的意义,分类思想,熟练掌握新定义,根的判别式,中点坐标是解题的关键.
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