2025年数学中考冲刺4月优选题02
2025-03-31
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内容正文:
2025年数学中考冲刺4月优选题02
一.选择题(共20小题)
1.如图,AB∥CD,若∠1=125°,则∠2的度数为( )
A.35° B.45° C.55° D.125°
2.若a=3.2×10﹣5,b=7.5×10﹣5,c=6.3×10﹣6,则a、b、c三数的大小关系为何?( )
A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.c<b<a
3.下列何者为多项式5x(5x﹣2)﹣4(5x﹣2)2的因式分解?( )
A.(5x﹣2)(25x﹣8) B.(5x﹣2)(5x﹣4)
C.(5x﹣2)(﹣15x+8) D.(5x﹣2)(﹣20x+4)
4.下列几何体中,俯视图与主视图形状相同的是( )
A. B.
C. D.
5.一次函数y=x﹣2n+4,二次函数y=x2+(n﹣1)x﹣3,反比例函数在同一平面直角坐标系中图象如图所示,则n的取值范围是( )
A.n>﹣1 B.n>2 C.﹣1<n<1 D.1<n<2
6.古代中国诸多技艺均领先世界.榫卯结构就是其中之一,榫卯是在两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式.凸出部分叫榫(或榫头),凹进部分叫卯(或榫眼、榫槽),榫和卯咬合,起到连接作用.如图是某个部件“榫”的实物图,它的主视图是( )
A. B.
C. D.
7.佩佩在“黄娥古镇”研学时学习扎染技术,得到一个内角和为1080°的正多边形图案,这个正多边形的每个外角为( )
A.36° B.40° C.45° D.60°
8.关于x的方程x2+mx﹣2=0根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
9.分式方程1的解为正数,则m的取值范围( )
A.m>﹣3 B.m>﹣3且m≠﹣2
C.m<3 D.m<3且m≠﹣2
10.若二元一次联立方程式的解为,则a+b之值为何?( )
A.﹣28 B.﹣14 C.﹣4 D.14
11.如图,以点A为圆心,适当的长为半径画弧,交∠A两边于点M,N,再分别以M、N为圆心,AM的长为半径画弧,两弧交于点B,连接MB,NB.若∠A=40°,则∠MBN=( )
A.40° B.50° C.60° D.140°
12.如图,在平面直角坐标系中,D(4,﹣2),将Rt△OCD绕点O逆时针旋转90°到△OAB位置.则点B坐标为( )
A.(2,4) B.(4,2) C.(﹣4,﹣2) D.(﹣2,4)
13.如图,在矩形ABCD中,AF平分∠BAC,将矩形沿直线EF折叠,使点A,B分别落在边AD、BC上的点A′,B′处,EF,A′F分别交AC于点G,H.若GH=2,HC=8,则BF的长为( )
A. B. C. D.5
14.如图,等边△ABC钢架的立柱CD⊥AB于点D,AB长12m.现将钢架立柱缩短成DE,∠BED=60°.则新钢架减少用钢( )
A.(24﹣12)m B.(24﹣8)m
C.(24﹣6)m D.(24﹣4)m
15.下列运算结果正确的是( )
A.3a﹣2a=1 B.a2•a3=a6
C.(﹣a)4=﹣a4 D.(a+3)(a﹣3)=a2﹣9
16.已知整式M:anxn+an﹣1xn﹣1+⋯+a1x+a0,其中n,an﹣1,…,a0为自然数,an为正整数,且n+an+an﹣1+⋯+a1+a0=5.下列说法:
①满足条件的整式M中有5个单项式;
②不存在任何一个n,使得满足条件的整式M有且只有3个;
③满足条件的整式M共有16个.
其中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
17.如图,AB是⊙O的弦,OC⊥AB交⊙O于点C,点D是⊙O上一点,连接BD,CD.若∠D=28°,则∠OAB的度数为( )
A.28° B.34° C.56° D.62°
18.估计的值应在( )
A.8和9之间 B.9和10之间
C.10和11之间 D.11和12之间
19.如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E是BC上一点,点F是CD延长线上一点,连接AE,AF,AM平分∠EAF交CD于点M.若BE=DF=1,则DM的长度为( )
A.2 B. C. D.
20.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,且a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,且该抛物线与x轴交于点A(1,0),与y轴的交点B在(0,﹣2),(0,﹣3)之间(不含端点),则下列结论正确的有多少个( )
①abc>0;
②9a﹣3b+c>0;
③a<1;
④若方程ax2+bx+c=x+1两根为m,n(m<n),则﹣3<m<1<n.
A.1 B.2 C.3 D.4
二.填空题(共7小题)
21.计算: .
22.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD平分∠ABC交AC于点D.若BC=2,则AD的长度为 .
23.龚扇是自贡“小三绝”之一,为弘扬民族传统文化,某校手工兴趣小组将一个废弃的大纸杯侧面剪开直接当作扇面,制作了一个龚扇模型(如图),扇形外侧两竹条AB,AC夹角为120°,AB长30cm,扇面的BD边长为18cm,则扇面面积为 cm2(结果保留π).
24.如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的切线,点B为切点.连接AC交⊙O于点D,点E是⊙O上一点,连接BE,DE,过点A作AF∥BE交BD的延长线于点F.若BC=5,CD=3,∠F=∠ADE,则AB的长度是 ;DF的长度是 .
25.反比例函数y的图象在第一、三象限,则点(k,﹣3)在第 象限.
26.在等边△ABC三边上分别取点D、E、F,使得AD=BE=CF,连结三点得到△DEF,易得△ADF≌△BED≌△CFE,设S△ABC=1,则S△DEF=1﹣3S△ADF.
如图①当时,S△DEF=1﹣3;
如图②当时,S△DEF=1﹣3;
如图③当时,S△DEF=1﹣3;
…
直接写出,当时,S△DEF= .
27.如图,在正方形纸片ABCD中,E是AB边的中点,将正方形纸片沿EC折叠,点B落在点P处,延长CP交AD于点Q,连结AP并延长交CD于点F.给出以下结论:①△AEP为等腰三角形;②F为CD的中点;③AP:PF=2:3;④cos∠DCQ.其中正确结论是 (填序号).
三.解答题(共15小题)
28.计算:(tan45°﹣2)0+|2﹣3|.
29.计算:sin45°+|1|()﹣1.
30.在Rt△ABC中,∠C=90°,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F.
(1)图1中三组相等的线段分别是CE=CF,AF= ,BD= ;若AC=3,BC=4,则⊙O半径长为 ;
(2)如图2,延长AC到点M,使AM=AB,过点M作MN⊥AB于点N.求证:MN是⊙O的切线.
31.如图,A,B,C,D分别是某公园四个景点,B在A的正东方向,D在A的正北方向,且在C的北偏西60°方向,C在A的北偏东30°方向,且在B的北偏西15°方向,AB=2千米.(参考数据:1.41,1.73,2.45)
(1)求BC的长度(结果精确到0.1千米);
(2)甲、乙两人从景点D出发去景点B,甲选择的路线为:D﹣C﹣B,乙选择的路线为:D﹣A﹣B.请计算说明谁选择的路线较近?
32.如图,在△ABC中,DE∥BC,∠EDF=∠C.
(1)求证:∠BDF=∠A;
(2)若∠A=45°,DF平分∠BDE,请直接写出△ABC的形状.
33.某校为了解学生身体健康状况,从全校600名学生的体质健康测试结果登记表中,随机选取了部分学生的测试数据进行初步整理(如表),并绘制出不完整的条形统计图(如图).
学生体质健康统计表
成绩
频数
百分比
不及格
3
a
及格
b
20%
良好
45
c
优秀
32
32%
(1)如表中a= ,b= ,c= ;
(2)请补全如图的条形统计图,并估计该校学生体质健康测试结果为“良好”和“优秀”的总人数;
(3)为听取测试建议,学校选出了3名“良好”1名“优秀”学生,再从这4名学生中随机抽取2人参加学校体质健康测试交流会,请用列表或画树状图的方法,计算所抽取的两人均为“良好”的概率.
34.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y的图象交于A(﹣6,1),B(1,n)两点.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)P是直线x=﹣2上的一个动点,△PAB的面积为21,求点P坐标;
(3)点Q在反比例函数y位于第四象限的图象上,△QAB的面积为21,请直接写出Q点坐标.
35.为测量水平操场上旗杆的高度,九(2)班各学习小组运用了多种测量方法.
(1)如图1,小张在测量时发现,自己在操场上的影长EF恰好等于自己的身高DE.此时,小组同学测得旗杆AB的影长BC为11.3m,据此可得旗杆高度为 11.3 m;
(2)如图2,小李站在操场上E点处,前面水平放置镜面C,并通过镜面观测到旗杆顶部A.小组同学测得小李的眼睛距地面高度DE=1.5m,小李到镜面距离EC=2m,镜面到旗杆的距离CB=16m.求旗杆高度;
(3)小王所在小组采用图3的方法测量,结果误差较大.在更新测量工具,优化测量方法后,测量精度明显提高,研学旅行时,他们利用自制工具,成功测量了江姐故里广场雕塑的高度.方法如下:
如图4,在透明的塑料软管内注入适量的水,利用连通器原理,保持管内水面M,N两点始终处于同一水平线上.
如图5,在支架上端P处,用细线系小重物Q,标高线PQ始终垂直于水平地面.
如图6,在江姐故里广场上E点处,同学们用注水管确定与雕塑底部B处于同一水平线的D,G两点,并标记观测视线DA与标高线交点C,测得标高CG=1.8m,DG=1.5m.将观测点D后移24m到D′处.采用同样方法,测得C′G′=1.2m,D′G′=2m.求雕塑高度(结果精确到1m).
36.先化简:(1),再从1,2,3中选择一个合适的数作为x的值代入求值.
37.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,过点B作BD∥AC.
(1)如图1,若点D在点B的左侧,连接CD,过点A作AE⊥CD交BC于点E.若点E是BC的中点,求证:AC=2BD;
(2)如图2,若点D在点B的右侧,连接AD,点F是AD的中点,连接BF并延长交AC于点G,连接CF.过点F作FM⊥BG交AB于点M,CN平分∠ACB交BG于点N,求证:AM=CNBD;
(3)若点D在点B的右侧,连接AD,点F是AD的中点,且AF=AC.点P是直线AC上一动点,连接FP,将FP绕点F逆时针旋转60°得到FQ,连接BQ,点R是直线AD上一动点,连接BR,QR.在点P的运动过程中,当BQ取得最小值时,在平面内将△BQR沿直线QR翻折得到△TQR,连接FT.在点R的运动过程中,直接写出的最大值.
38.数学文化有利于激发学生数学兴趣.某校为了解学生数学文化知识掌握的情况,从该校七、八年级学生中各随机抽取10名学生参加了数学文化知识竞赛,并对数据(百分制)进行整理、描述和分析(成绩均不低于70分,用x表示,共分三组:A.90≤x≤100,B.80≤x<90,C.70≤x<80),下面给出了部分信息:
七年级10名学生的竞赛成绩是:76,78,80,82,87,87,87,93,93,97.
八年级10名学生的竞赛成绩在B组中的数据是:80,83,88,88.
七、八年级抽取的学生竞赛成绩统计表
年级
平均数
中位数
众数
七年级
86
87
b
八年级
86
a
90
根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:a= 88 ,b= 87 ,m= 40 ;
(2)根据以上数据,你认为该校七、八年级中哪个年级学生数学文化知识较好?请说明理由(写出一条理由即可);
(3)该校七年级学生有500人,八年级学生有400人.估计该校七、八年级学生中数学文化知识为“优秀”(x≥90)的总共有多少人?
39.如图,一次函数y1=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数y2(m≠0)的图象相交于A(1,3),B(n,﹣1)两点.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)根据图象,直接写出y1>y2时,x的取值范围;
(3)过点B作直线OB,交反比例函数图象于点C,连结AC,求△ABC的面积.
40.如图,AB是⊙O的直径,AC是一条弦,点D是的中点,DN⊥AB于点E,交AC于点F,连结DB交AC于点G.
(1)求证:AF=DF;
(2)延长GD至点M,使DM=DG,连结AM.
①求证:AM是⊙O的切线;
②若DG=6,DF=5,求⊙O的半径.
41.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴分别交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3),P、Q为抛物线上的两点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)当P、C两点关于抛物线对称轴对称,△OPQ是以点P为直角顶点的直角三角形时,求点Q的坐标;
(3)设P的横坐标为m,Q的横坐标为m+1,试探究:△OPQ的面积S是否存在最小值,若存在,请求出最小值,若不存在,请说明理由.
42.如图,抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,顶点为P.(1)求抛物线的解析式及P点坐标;
(2)抛物线交y轴于点C,经过点A,B,C的圆与y轴的另一个交点为D,求线段CD的长;
(3)过点P的直线y=kx+n分别与抛物线、直线x=﹣1交于x轴下方的点M,N,直线NB交抛物线对称轴于点E,点P关于E的对称点为Q,MH⊥x轴于点H.请判断点H与直线NQ的位置关系,并证明你的结论.
2025年数学中考冲刺4月优选题02答案
一.选择题(共20小题)
1.如图,AB∥CD,若∠1=125°,则∠2的度数为( )
A.35° B.45° C.55° D.125°
解答过程:解:如图,
∵∠1+∠3=180°,∠1=125°,
∴∠3=55°,
∵AB∥CD,
∴∠2=∠3=55°,
答案为:C.
2.若a=3.2×10﹣5,b=7.5×10﹣5,c=6.3×10﹣6,则a、b、c三数的大小关系为何?( )
A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.c<b<a
解答过程:解:∵a=3.2×10﹣5=0.000032,b=7.5×10﹣5=0.000075,c=6.3×10﹣6=0.0000063,0.0000063<0.000032<0.000075,
∴c<a<b.
答案为:C.
3.下列何者为多项式5x(5x﹣2)﹣4(5x﹣2)2的因式分解?( )
A.(5x﹣2)(25x﹣8) B.(5x﹣2)(5x﹣4)
C.(5x﹣2)(﹣15x+8) D.(5x﹣2)(﹣20x+4)
解答过程:解:5x(5x﹣2)﹣4(5x﹣2)2
=(5x﹣2)[5x﹣4(5x﹣2)]
=(5x﹣2)(﹣15x+8).
答案为:C.
4.下列几何体中,俯视图与主视图形状相同的是( )
A. B.
C. D.
解答过程:解:圆锥的主视图是等腰三角形,俯视图是带圆心的圆,故选项A不符合题意;
圆柱的主视图是矩形,俯视图是圆,故B不符合题意
正方体的主视图和俯视图都是正方形,故C符合题意;
棱台的主视图是梯形,俯视图是正方形,故D不符合题意;
答案为:C.
5.一次函数y=x﹣2n+4,二次函数y=x2+(n﹣1)x﹣3,反比例函数在同一平面直角坐标系中图象如图所示,则n的取值范围是( )
A.n>﹣1 B.n>2 C.﹣1<n<1 D.1<n<2
解答过程:解:根据题意得,
解得﹣1<n<1,
∴n的取值范围是﹣1<n<1,
答案为:C.
6.古代中国诸多技艺均领先世界.榫卯结构就是其中之一,榫卯是在两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式.凸出部分叫榫(或榫头),凹进部分叫卯(或榫眼、榫槽),榫和卯咬合,起到连接作用.如图是某个部件“榫”的实物图,它的主视图是( )
A. B.
C. D.
解答过程:解:如图所示的几何体的主视图如下:
.
答案为:A.
7.佩佩在“黄娥古镇”研学时学习扎染技术,得到一个内角和为1080°的正多边形图案,这个正多边形的每个外角为( )
A.36° B.40° C.45° D.60°
解答过程:解:设这个正多边形的边数为n,
由题意得:(n﹣2)•180°=1080°,
解得:n=8,
则360°÷8=45°,
即这个正多边形的每个外角为45°,
答案为:C.
8.关于x的方程x2+mx﹣2=0根的情况是( )
A.有两个不相等的实数根
B.有两个相等的实数根
C.只有一个实数根
D.没有实数根
解答过程:解:关于x的方程x2+mx﹣2=0中,
∵a=1,b=m,c=﹣2,
∴Δ=m2+8>0,
∴方程有两个不相等的实数根.
答案为:A.
9.分式方程1的解为正数,则m的取值范围( )
A.m>﹣3 B.m>﹣3且m≠﹣2
C.m<3 D.m<3且m≠﹣2
解答过程:解:去分母得:2=x﹣1﹣m,
解得:x=m+3,
由方程的解为正数,得到m+3>0,且m+3≠1,
则m的范围为m>﹣3且m≠﹣2.
答案为:B.
10.若二元一次联立方程式的解为,则a+b之值为何?( )
A.﹣28 B.﹣14 C.﹣4 D.14
解答过程:解:把代入得:,
把②代入①得:5a﹣3×(﹣3a)=28,
5a+9a=28,
14a=28,
a=2,
把a=2代入②得:b=﹣6,
∴a+b=2+(﹣6)=﹣4,
答案为:C.
11.如图,以点A为圆心,适当的长为半径画弧,交∠A两边于点M,N,再分别以M、N为圆心,AM的长为半径画弧,两弧交于点B,连接MB,NB.若∠A=40°,则∠MBN=( )
A.40° B.50° C.60° D.140°
解答过程:解:由作图可知AM=AN=MB=NB,
∴四边形AMBN是菱形,
∴∠MBN=∠A=40°.
答案为:A.
12.如图,在平面直角坐标系中,D(4,﹣2),将Rt△OCD绕点O逆时针旋转90°到△OAB位置.则点B坐标为( )
A.(2,4) B.(4,2) C.(﹣4,﹣2) D.(﹣2,4)
解答过程:解:∵D(4,﹣2),
∴OC=4,CD=2,
∵旋转,
∴OA=OC=4,AB=CD=2,
∴B(2,4),
答案为:A.
13.如图,在矩形ABCD中,AF平分∠BAC,将矩形沿直线EF折叠,使点A,B分别落在边AD、BC上的点A′,B′处,EF,A′F分别交AC于点G,H.若GH=2,HC=8,则BF的长为( )
A. B. C. D.5
解答过程:解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴,,
∴,
∴,
∴.
∴AG,
∵AF平分∠BAC,
∴∠BAF=∠FAC,
∵EF∥AB,
∴∠BAF=∠AFG,
∴∠GAF=∠GFA,
∴FG=AG,
∵CF,
∵BF:CF=AG:CG=1:3,
∴BFCF.
答案为:A.
14.如图,等边△ABC钢架的立柱CD⊥AB于点D,AB长12m.现将钢架立柱缩短成DE,∠BED=60°.则新钢架减少用钢( )
A.(24﹣12)m B.(24﹣8)m
C.(24﹣6)m D.(24﹣4)m
解答过程:解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,AB=BC=AC=12,BD=6,
∴CD,
∵∠BED=60°,
∴DE,BE=AE,
∴减少用钢为(AB+AC+BC+CD)﹣(AE+BE+AB+DE)=AC+BC+CD﹣AE﹣BE﹣DE=24(cm),
答案为:D.
15.下列运算结果正确的是( )
A.3a﹣2a=1 B.a2•a3=a6
C.(﹣a)4=﹣a4 D.(a+3)(a﹣3)=a2﹣9
解答过程:解:3a﹣2a=a,故A选项错误;
a2•a3=a5,故B选项错误;
(﹣a)4=a4,故C选项错误;
(a+3)(a﹣3)=a2﹣9,故D选项正确;
答案为:D.
16.已知整式M:anxn+an﹣1xn﹣1+⋯+a1x+a0,其中n,an﹣1,…,a0为自然数,an为正整数,且n+an+an﹣1+⋯+a1+a0=5.下列说法:
①满足条件的整式M中有5个单项式;
②不存在任何一个n,使得满足条件的整式M有且只有3个;
③满足条件的整式M共有16个.
其中正确的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
解答过程:解:∵n,an﹣1,…a0为自然数,an为正整数,且n+an+an﹣1+⋯+a1+a0=5,
∴0≤n≤4,
当n=4时,则4+a4+a3+a2+a1+a0=5,
∴a4=1,a3=a2=a1=a0=0,
满足条件的整式有x4,
当n=3时,则3+a3+a2+a1+a0=5,
∴(a3,a2,a1,a0)=(2,0,0,0),(1,1,0,0),(1,0,1,0),(1,0,0,1),
满足条件的整式有:2x3,x3+x2,x3+x,x3+1,
当n=2时,则2+a2+a1+a0=5,
∴(a2,a1,a0)=(3,0,0),(2,1,0),(2,0,1),(1,2,0),(1,0,2),(1,1,1),
满足条件的整式有:3x2,2x2+x,2x2+1,x2+2x,x2+2,x2+x+1;
当n=1时,则1+a1+a0=5,
∴(a1,a0)=(4,0),(3,1),(1,3),(2,2),
满足条件的整式有:4x,3x+1,x+3,2x+2;
当n=0时,0+a0=5,
满足条件的整式有:5;
∴满足条件的单项式有:x4,2x3,3x2,4x,5,故①符合题意;
不存在任何一个n,使得满足条件的整式M有且只有3个,故②符合题意;
满足条件的整式M共有1+4+6+4+1=16个,故③符合题意;
答案为:D.
17.如图,AB是⊙O的弦,OC⊥AB交⊙O于点C,点D是⊙O上一点,连接BD,CD.若∠D=28°,则∠OAB的度数为( )
A.28° B.34° C.56° D.62°
解答过程:解:∵∠D=28°,
∴∠BOC=2∠D=56°.
∵OC⊥AB,
∴点C为的中点,
∴,
∴∠AOC=∠BOC=56°,
∴∠AOB=2×56°=112°.
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA.
答案为:B.
18.估计的值应在( )
A.8和9之间 B.9和10之间
C.10和11之间 D.11和12之间
解答过程:解:
,
∵5.76<6<6.25,
∴,
∴2.42.5,
∴10.811,
答案为:C.
19.如图,在边长为4的正方形ABCD中,点E是BC上一点,点F是CD延长线上一点,连接AE,AF,AM平分∠EAF交CD于点M.若BE=DF=1,则DM的长度为( )
A.2 B. C. D.
解答过程:解:∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠ABE=∠ADF=90°,
在Rt△ABE和Rt△ADF中,
,
∴Rt△ABE≌Rt△ADF(SAS),
∴AE=AF;
∵AM平分∠EAF,
∴∠EAM=∠FAM,
在△AEM和△AFM中,
,
∴△AEM≌△AFM(SAS),
∴EM=FM;
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD=4,∠BCD=90°,
设DM=x,则MC=CD﹣DM=4﹣x,CE=BC﹣BE=4﹣1=3,EM=FM=FD+DM=1+x,
在Rt△MCE中,根据勾股定理,得EM2=MC2+CE2,即(1+x)2=(4﹣x)2+32,
解得x.
答案为:D.
20.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,且a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,且该抛物线与x轴交于点A(1,0),与y轴的交点B在(0,﹣2),(0,﹣3)之间(不含端点),则下列结论正确的有多少个( )
①abc>0;
②9a﹣3b+c>0;
③a<1;
④若方程ax2+bx+c=x+1两根为m,n(m<n),则﹣3<m<1<n.
A.1 B.2 C.3 D.4
解答过程:解:∵抛物线开口向上,
∴a>0,
∵对称轴为直线x=﹣1<0,a、b同号,
∴b>0,
∵与y轴的交点B在(0,﹣2)和(0,﹣3)之间,
∴﹣3<c<﹣2<0,
∴abc<0,
故①不正确;
∵对称轴为直线x=﹣1,且该抛物线与x轴交于点A(1,0),
∴与x轴交于另一点(﹣3,0),
∵x=﹣3,y=9a﹣3b+c=0,
故②不正确;
由题意可得,方程ax2+bx+c=0的两个根为x1=1,x2=﹣3,
又∵x1•x2,即c=﹣3a,
∵﹣3<c<﹣2,
∴﹣3<﹣3a<﹣2,
因此a<1,
故③正确;
若方程ax2+bx+c=x+1两根为m,n(m<n),则直线y=x+1与抛物线的交点的横坐标为m,n,
∵直线y=x+1过一、二、三象限,且过点(﹣1,0),
∴直线y=x+1与抛物线的交点在第一、第三象限,
由图象可知﹣3<m<1<n.
故④正确;
综上所述,正确的结论有③④,
答案为:B.
二.填空题(共7小题)
21.计算: 1 .
解答过程:解:
=1,
答案为:1.
22.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD平分∠ABC交AC于点D.若BC=2,则AD的长度为 2 .
解答过程:解:∵AB=AC,
∴∠ABC=∠C,
∵∠A+∠ABC+∠C=180°,
又∵∠A=36°,
∴∠ABC=∠C=72°,
∵BD平分∠ABC,
∴∠CBD=∠ABD=36°,
∴∠BDC=180°﹣∠C﹣∠CBD=180°﹣72°﹣36°=72°,
∴∠BDC=∠C,
∴BD=BC=2,
∵∠A=36°,∠ABD=36°,
∴∠A=∠ABD,
∴AD=BD=2,
答案为:2.
23.龚扇是自贡“小三绝”之一,为弘扬民族传统文化,某校手工兴趣小组将一个废弃的大纸杯侧面剪开直接当作扇面,制作了一个龚扇模型(如图),扇形外侧两竹条AB,AC夹角为120°,AB长30cm,扇面的BD边长为18cm,则扇面面积为 252π cm2(结果保留π).
解答过程:解:扇面面积=扇形BAC的面积﹣扇形DAE的面积
=252π(cm2),
答案为:252π.
24.如图,AB是⊙O的直径,BC是⊙O的切线,点B为切点.连接AC交⊙O于点D,点E是⊙O上一点,连接BE,DE,过点A作AF∥BE交BD的延长线于点F.若BC=5,CD=3,∠F=∠ADE,则AB的长度是 ;DF的长度是 .
解答过程:解:∵AB是圆的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠BDC=90°,
∵BC=5,CD=3,
∴BD4,
∵BC切圆于B,
∴直径AB⊥BC,
∴∠ABC=90°,
∵∠BCD=∠ACB,∠CDB=∠ABC=90°,
∴△CDB∽△CBA,
∴DB:BA=CD:CB,
∴4:AB=3:5,
∴AB,
∵AF∥BE,
∴∠BAF=∠ABE,
∵∠ABE=∠ADE,∠F=∠ADE,
∴∠F=∠BAF,
∴BF=AB,
∴FD=BF﹣BD4.
答案为:,.
25.反比例函数y的图象在第一、三象限,则点(k,﹣3)在第 四 象限.
解答过程:解:因为反比例函数y的图象在第一、三象限,
所以k﹣1>0,
解得k>1,
所以点(k,﹣3)在第四象限.
答案为:四.
26.在等边△ABC三边上分别取点D、E、F,使得AD=BE=CF,连结三点得到△DEF,易得△ADF≌△BED≌△CFE,设S△ABC=1,则S△DEF=1﹣3S△ADF.
如图①当时,S△DEF=1﹣3;
如图②当时,S△DEF=1﹣3;
如图③当时,S△DEF=1﹣3;
…
直接写出,当时,S△DEF= .
解答过程:解:如图①当时,S△DEF=1﹣31﹣3;
如图②当时,S△DEF=1﹣31﹣3;
如图③当时,S△DEF=1﹣31﹣3;
…
当时,S△DEF=1﹣3;
故当时,S△DEF=1﹣3.
27.如图,在正方形纸片ABCD中,E是AB边的中点,将正方形纸片沿EC折叠,点B落在点P处,延长CP交AD于点Q,连结AP并延长交CD于点F.给出以下结论:①△AEP为等腰三角形;②F为CD的中点;③AP:PF=2:3;④cos∠DCQ.其中正确结论是 ①②③ (填序号).
解答过程:解:∵E是AB边的中点,
∴EA=EB,
∵将正方形纸片沿EC折叠,点B落在点P处,
∴EB=EP,
∴EA=EP,
即△AEP为等腰三角形,故①正确;
∵EA=EP,
∴∠EAP=∠EPA,
∵将正方形纸片沿EC折叠,点B落在点P处,
∴∠BEC=∠PEC,
∵∠BEP=∠EAP+∠EPA,
∴∠BEC=∠EAP,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠CBE=∠ADF,AB∥CD,BC=AD,
∴∠EAP=∠DFA,
∴∠BEC=∠DFA,
∴△BEC≌△DFA(AAS),
∴DF=BE,
∴DFABCD,
即F为CD的中点,故②正确;
过点P作PM⊥BC于点M,过点E作EN⊥AF于点N,
∵∠BEC=∠EAP,
∴EC∥AF,
∴EN=PM,
设AE=BE=EP=DF=CF=a,则BC=AD=PC=2a,
∴EC=AFa,
∵S△PECEC•PMPE•PC,
∴PM,
∴EN,
∴PN,
∴AP=2PN,
PF=AF﹣AP,
∴AP:PF:2:3,故③正确;
∵∠EAP=∠EPA,∠EAD=∠EPQ=90°,
∴∠QAP=∠QPA,
∴AQ=PQ,
∵正方形的边长为2a,
∴AD=CD=CP=2a,QD=2a﹣AQ,CQ=2a+PQ=2a+AQ,
在Rt△CDQ中,
由勾股定理,得CD2+QD2=CQ2,
即(2a)2+(2a﹣AQ)2=(2a+AQ)2,
解得AQa,
∴DQ=2aaa,
∴CQ=2aaa,
∴cos∠DCQ.故④不正确.
答案为:①②③.
三.解答题(共15小题)
28.计算:(tan45°﹣2)0+|2﹣3|.
解答过程:解:(tan45°﹣2)0+|2﹣3|
=1+1﹣3
=﹣1.
29.计算:sin45°+|1|()﹣1.
解答过程:解:原式12+2021=2024.
30.在Rt△ABC中,∠C=90°,⊙O是△ABC的内切圆,切点分别为D,E,F.
(1)图1中三组相等的线段分别是CE=CF,AF= AD ,BD= BE ;若AC=3,BC=4,则⊙O半径长为 1 ;
(2)如图2,延长AC到点M,使AM=AB,过点M作MN⊥AB于点N.求证:MN是⊙O的切线.
解答过程:(1)解:连接OE,OF,如图:
由切线长定理可知,AF=AD,BD=BE,
∵∠C=90°,⊙O是△ABC的内切圆,
∴∠C=∠OEC=∠OFC=90°,OE=OF,
∴四边形OECF是正方形,
设OE=OF=CF=CE=x,则BE=BC﹣CE=4﹣x=BD,AF=AC﹣CF=3﹣x=AD,
∵BD+AD=AB5,
∴4﹣x+3﹣x=5,
解得x=1,
∴OE=1,即⊙O半径长为1;
答案为:AD,BE,1;
(2)证明:过O作OH⊥MN于H,连接OD,OE,OF,如图:
∵∠ANM=90°=∠ACB,∠A=∠A,AM=AB,
∴△AMN≌△ABC(AAS),
∴AN=AC,
∵AD=AF,
∴AN﹣AD=AC﹣AF,即DN=CF,
同(1)可知,CF=OE,
∴DN=OE,
∵∠ANM=90°=∠ODN=∠OHN,
∴四边形OHND是矩形,
∴OH=DN,
∴OH=OE,即OH是⊙O的半径,
∵OH⊥MN,
∴MN是⊙O的切线.
31.如图,A,B,C,D分别是某公园四个景点,B在A的正东方向,D在A的正北方向,且在C的北偏西60°方向,C在A的北偏东30°方向,且在B的北偏西15°方向,AB=2千米.(参考数据:1.41,1.73,2.45)
(1)求BC的长度(结果精确到0.1千米);
(2)甲、乙两人从景点D出发去景点B,甲选择的路线为:D﹣C﹣B,乙选择的路线为:D﹣A﹣B.请计算说明谁选择的路线较近?
解答过程:解:(1)过B作BE⊥AC于E,如图:
根据已知得∠DAB=90°,
∵∠DAC=30°,
∴∠EAB=60°,∠EBA=30°,
∴AEAB=1(千米),BEAE(千米),
∵C在B的北偏西15°方向,
∴∠EBC=90°﹣30°﹣15°=45°,
∴△EBC是等腰直角三角形,
∴CE=BE(千米),BCBE2.5(千米),
∴BC的长度约为2.5千米;
(2)过C作CF⊥AD于F,如图:
由(1)知AE=1千米,CE千米,
∴AC=AE+CE=(1)千米,
在Rt△ACF中,CFAC(千米),AFCF(千米),
∵D在C的北偏西60°方向,
∴∠DCF=30°,
∴DF(千米),CD=2DF(千米),
∴AD+AB25.15(千米);
CD+BC4.03(千米),
∴CD+BC<AD+AB;
∴甲选择的路线比较近.
32.如图,在△ABC中,DE∥BC,∠EDF=∠C.
(1)求证:∠BDF=∠A;
(2)若∠A=45°,DF平分∠BDE,请直接写出△ABC的形状.
解答过程:(1)证明:∵DE∥BC,
∴∠C=∠AED,
∵∠EDF=∠C,
∴∠AED=∠EDF,
∴DF∥AC,
∴∠BDF=∠A;
(2)解:∵∠A=45°,
∴∠BDF=45°,
∵DF平分∠BDE,
∴∠BDE=2∠BDF=90°,
∵DE∥BC,
∴∠B=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形.
33.某校为了解学生身体健康状况,从全校600名学生的体质健康测试结果登记表中,随机选取了部分学生的测试数据进行初步整理(如表),并绘制出不完整的条形统计图(如图).
学生体质健康统计表
成绩
频数
百分比
不及格
3
a
及格
b
20%
良好
45
c
优秀
32
32%
(1)如表中a= 3% ,b= 20 ,c= 45% ;
(2)请补全如图的条形统计图,并估计该校学生体质健康测试结果为“良好”和“优秀”的总人数;
(3)为听取测试建议,学校选出了3名“良好”1名“优秀”学生,再从这4名学生中随机抽取2人参加学校体质健康测试交流会,请用列表或画树状图的方法,计算所抽取的两人均为“良好”的概率.
解答过程:解:(1)这次调查的人数为:32÷32%=100(人),
a100%=3%,b=100×20%=20,c100%=45%,
答案为:3%,20,45%;
(2)补全条形统计图如下:
600×(45%+32%)=462(人),
估计该校学生体质健康测试结果为“良好”和“优秀”的总人数为462人;
(3)设3名“良好”分别为甲、乙、丙,1名“优秀”学生为丁,
画树状图如图:
∵共有12种等可能的结果,其中恰好选中两人均为“良好”的结果有6种,
∴所抽取的两人均为“良好”的概率为.
34.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=kx+b的图象与反比例函数y的图象交于A(﹣6,1),B(1,n)两点.
(1)求反比例函数和一次函数的解析式;
(2)P是直线x=﹣2上的一个动点,△PAB的面积为21,求点P坐标;
(3)点Q在反比例函数y位于第四象限的图象上,△QAB的面积为21,请直接写出Q点坐标.
解答过程:解:(1)把A(﹣6,1)代入y得:1,
∴m=﹣6,
∴反比例函数的解析式为y;
把B(1,n)代入y得:n=﹣6,
∴B(1,﹣6),
把A(﹣6,1),B(1,﹣6)代入y=kx+b得:
,
解得,
∴一次函数的解析式为y=﹣x﹣5;
(2)设直线x=﹣2交直线AB于H,如图:
在y=﹣x﹣5中,令x=﹣2得y=﹣3,
∴N(﹣2,﹣3),
∵△PAB的面积为21,
∴PH•|xB﹣xA|=21,即PH×(1+6)=21,
∴PH=6,
∵﹣3+6=3,﹣3﹣6=﹣9,
∴P的坐标为(﹣2,3)或(﹣2,﹣9);
(3)过Q作QM∥x轴交直线AB于M,如图:
设Q(t,),
在y=﹣x﹣5中,令y得x5,
∴M(5,),
∴MQ=|5﹣t|,
∵△QAB的面积为21,
∴MQ•|yA﹣yB|=21,
即|5﹣t|×7=21,
∴5﹣t=6或5﹣t=﹣6,
解得t或t=﹣2或t=3,
经检验,t,t=3符合题意,
∴Q的坐标为(,)或(3,﹣2).
35.为测量水平操场上旗杆的高度,九(2)班各学习小组运用了多种测量方法.
(1)如图1,小张在测量时发现,自己在操场上的影长EF恰好等于自己的身高DE.此时,小组同学测得旗杆AB的影长BC为11.3m,据此可得旗杆高度为 11.3 m;
(2)如图2,小李站在操场上E点处,前面水平放置镜面C,并通过镜面观测到旗杆顶部A.小组同学测得小李的眼睛距地面高度DE=1.5m,小李到镜面距离EC=2m,镜面到旗杆的距离CB=16m.求旗杆高度;
(3)小王所在小组采用图3的方法测量,结果误差较大.在更新测量工具,优化测量方法后,测量精度明显提高,研学旅行时,他们利用自制工具,成功测量了江姐故里广场雕塑的高度.方法如下:
如图4,在透明的塑料软管内注入适量的水,利用连通器原理,保持管内水面M,N两点始终处于同一水平线上.
如图5,在支架上端P处,用细线系小重物Q,标高线PQ始终垂直于水平地面.
如图6,在江姐故里广场上E点处,同学们用注水管确定与雕塑底部B处于同一水平线的D,G两点,并标记观测视线DA与标高线交点C,测得标高CG=1.8m,DG=1.5m.将观测点D后移24m到D′处.采用同样方法,测得C′G′=1.2m,D′G′=2m.求雕塑高度(结果精确到1m).
解答过程:解:(1)∵影长EF恰好等于自己的身高DE,
∴△DEF是等腰直角三角形,
由平行投影性质可知,△ABC是等腰直角三角形,
∴AB=BC=11.3m,
答案为:11.3;
(2)如图:
由反射定律可知,∠DCE=∠ACB,
又∠DEC=90°=∠ABC,
∴△DEC∽△ABC,
∴,即,
解得AB=12,
∴旗杆高度为12米;
(3)如图:
∵∠CDG=∠ADB,∠CGD=90°=∠ABD,
∴△DCG∽△DAB,
∴,
设AB=x m,BD=y m,则,
∴yx,
同理可得,
∴,
∴,
解得x=28.8;
经检验,x=28.8是原方程的解,
故AB≈29m,
∴雕塑高度AB约为29m.
36.先化简:(1),再从1,2,3中选择一个合适的数作为x的值代入求值.
解答过程:解:(1)
=x﹣1,
∵x﹣1≠0,x﹣2≠0,
∴x≠1,x≠2,
当x=3时,原式=2.
37.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,过点B作BD∥AC.
(1)如图1,若点D在点B的左侧,连接CD,过点A作AE⊥CD交BC于点E.若点E是BC的中点,求证:AC=2BD;
(2)如图2,若点D在点B的右侧,连接AD,点F是AD的中点,连接BF并延长交AC于点G,连接CF.过点F作FM⊥BG交AB于点M,CN平分∠ACB交BG于点N,求证:AM=CNBD;
(3)若点D在点B的右侧,连接AD,点F是AD的中点,且AF=AC.点P是直线AC上一动点,连接FP,将FP绕点F逆时针旋转60°得到FQ,连接BQ,点R是直线AD上一动点,连接BR,QR.在点P的运动过程中,当BQ取得最小值时,在平面内将△BQR沿直线QR翻折得到△TQR,连接FT.在点R的运动过程中,直接写出的最大值.
解答过程:证明:(1)∵∠ACB=90°,BD∥AC,
∴∠CBD=180°﹣∠ACB=90°,
∵AE⊥CD,
∴∠ACD+∠CAE=90°,
∵∠ACD+∠BCD=90°,
∴∠CAE=∠BCD,
又∵AC=CB,∠CBD=∠ACE=90°,
∴△ACE≌△CBD(ASA),
∴BD=CE,
∵点E是BC的中点,
∴BC=2CE=2BD,
∴AC=2BD;
证明:(2)过点G作GH⊥AB于H,连接HF,
∵BD∥AC,
∴∠FBD=∠FGA,∠D=∠FAG,
∵点F是AD的中点,
∴AF=DF,
∴△AGF≌△DBF(AAS),
∴AG=BD,BF=GF,
∵AC=BC,∠ACB=90°,
∴∠CAB=∠ACB=45°,
∵GH⊥AH,
∴△AHG是等腰直角三角形,
∴,
∵∠BHG=∠BCG=90°,BF=GF,
∴,
∴∠FBH=∠FHB,∠FBC=∠FCB,
∴∠GFH=∠FBH+∠FHB=2∠FBH,∠GFC=∠FBC+∠FCB=2∠FBC,
∴∠HFC=∠GFH+∠GFC=2∠FBH+2∠FBC=2∠ABC=90°,
∵FM⊥BG,
∴∠BFM=90°,
∴∠HFM=∠CFN,
设∠CBG=x,则∠ABG=45°﹣x,∠CGB=90°﹣x,
∴∠HMF=∠BFM+∠FBM=135°﹣x,
∵CN平分∠ACB,
∴,
∴∠CNF=∠CGN+∠GCN=135°﹣x,
∴∠HMF=∠CNF,
∴△HFM≌△CFN(AAS),
∴HM=CN,
∵AM=AH+HM,
∴;
(3)解:过点D作DH⊥AC交AC延长线与H,连接FH,
∵BD∥AC,∠ACB=90°,
∴∠BCH=∠CBD=90°,
∵DH⊥AC,
∴四边形BCHD是矩形,
∴BC=DH=AC,
∵点F是AD的中点,且AF=AC,
∴AD=2AF=2DH=2FH=2DF,
∴△FDH是等边三角形,
∴∠DFH=∠FDH=60°,
∴∠BDA=∠DAH=30°,
∴∠FHA=∠FAH=30°,
由旋转的性质可得FQ=FP,∠PFQ=60°=∠DFH,
∴∠DFQ=∠HFP,
∴△DFQ≌△HFP(SAS),
∴∠FDQ=∠FHP=30°,
∴点Q在直线DQ上运动,
设直线DQ交FH于K,则DK⊥FH,,,
∴∠BDQ=60°,
由垂线段最短可知,当BQ⊥DQ时,BQ有最小值,
∴∠DBQ=30°,
设AC=DH=6a,则,
∴,
∴,
∴,
在Rt△DFK中,,
∴,
∴QK=DK﹣DQ=3a,
在Rt△FQK中,由勾股定理得,
∵△DFQ≌△HFP,
∴,
∴,
∴由折叠的性质可得:,
∵FT≤FQ+TQ,
∴,
∴当点Q在线段FT上时,此时有最大值,最大值为,
∴的最大值为.
38.数学文化有利于激发学生数学兴趣.某校为了解学生数学文化知识掌握的情况,从该校七、八年级学生中各随机抽取10名学生参加了数学文化知识竞赛,并对数据(百分制)进行整理、描述和分析(成绩均不低于70分,用x表示,共分三组:A.90≤x≤100,B.80≤x<90,C.70≤x<80),下面给出了部分信息:
七年级10名学生的竞赛成绩是:76,78,80,82,87,87,87,93,93,97.
八年级10名学生的竞赛成绩在B组中的数据是:80,83,88,88.
七、八年级抽取的学生竞赛成绩统计表
年级
平均数
中位数
众数
七年级
86
87
b
八年级
86
a
90
根据以上信息,解答下列问题:
(1)填空:a= 88 ,b= 87 ,m= 40 ;
(2)根据以上数据,你认为该校七、八年级中哪个年级学生数学文化知识较好?请说明理由(写出一条理由即可);
(3)该校七年级学生有500人,八年级学生有400人.估计该校七、八年级学生中数学文化知识为“优秀”(x≥90)的总共有多少人?
解答过程:解:(1)由题意可知,八年级C组有:10×20%=2(人),
把被抽取八年级10名学生的数学竞赛成绩从小到大排列,排在中间的两个数分别为88,88,故中位数a88,
在被抽取的七年级10名学生的数学竞赛成绩中,8(7分)出现的次数最多,故众数b=87,
m%=1﹣20%100%=40%,故m=40;
答案为:88,87,40;
(2)八年级学生数学文化知识较好,
理由:因为八年级学生成绩的中位数和众数比七年级的高,所以八年级学生数学文化知识较好;
(3)500400×40%=310(人),
答:估计该校七、八年级学生中数学文化知识为“优秀”(x≥90)的总共有310人.
39.如图,一次函数y1=kx+b(k≠0)的图象与反比例函数y2(m≠0)的图象相交于A(1,3),B(n,﹣1)两点.
(1)求一次函数和反比例函数的表达式;
(2)根据图象,直接写出y1>y2时,x的取值范围;
(3)过点B作直线OB,交反比例函数图象于点C,连结AC,求△ABC的面积.
解答过程:解:(1)将点A坐标代入反比例函数解析式得,
m=1×3=3,
所以反比例函数解析式为y.
将点B坐标代入反比例函数解析式得,
n=﹣3,
所以点B的坐标为(﹣3,﹣1).
将A,B两点坐标代入一次函数解析式得,
,
解得,
所以一次函数解析式为y=x+2.
(2)由函数图象可知,
当﹣3<x<0或x>1时,一次函数的图象在反比例函数图象的上方,即y1>y2,
所以当y1>y2,x的取值范围是:﹣3<x<0或x>1.
(3)连接AO,令直线AB与x轴的交点为M,
将y=0代入y=x+2得,
x=﹣2,
所以点M的坐标为(﹣2,0),
所以S△AOB=S△AOM+S△BOM.
因为正比例函数图象与反比例函数图象都是中心对称图形,且坐标原点是对称中心,
所以点B和点C关于点O成中心对称,
所以BO=CO,
所以S△ABC=2S△AOB=8.
40.如图,AB是⊙O的直径,AC是一条弦,点D是的中点,DN⊥AB于点E,交AC于点F,连结DB交AC于点G.
(1)求证:AF=DF;
(2)延长GD至点M,使DM=DG,连结AM.
①求证:AM是⊙O的切线;
②若DG=6,DF=5,求⊙O的半径.
解答过程:(1)证明:连接AD,设OD交AC于点I,
∵OD=OA,
∴∠ODA=∠OAD,
∵点D是的中点,
∴OD⊥AC于点I,
∵DN⊥AB于点E,
∴∠OED=∠OIA=90°,
∴∠ODF=∠OAF=90°﹣∠AOD,
∴∠ODA﹣∠ODF=∠OAD﹣∠OAF,
∴∠FDA=∠FAD,
∴AF=DF.
(2)①证明:∵AB是⊙O的直径,DM=DG,
∴∠ADB=90°,
∴AD垂直平分GM,
∴AM=AG,
∴∠MAD=∠CAD,
∵,
∴∠B=∠CAD,
∴∠MAD=∠B,
∴∠OAM=∠BAD+∠MAD=∠BAD+∠B=90°,
∵OA是⊙O的半径,且AM⊥OA,
∴AM是⊙O的切线.
②解:∵∠FDG+∠FDA=90°,∠FGD+∠FAD=90°,且∠FDA=∠FAD,
∴∠FDG=∠FGD,
∴GF=DF=AF=5,
∴AG=2AF=10,
∵DG=6,
∴AD8,
∵∠AID=∠ADG=90°,
∴cos∠DAG,
∴AI,
∴DI,
∵∠OIA=90°,OI=ODOA,
∴OI2+AI2=OA2,
∴(OA)2+()2=OA2,
解得OA,
∴⊙O的半径长为.
41.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴分别交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C(0,﹣3),P、Q为抛物线上的两点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)当P、C两点关于抛物线对称轴对称,△OPQ是以点P为直角顶点的直角三角形时,求点Q的坐标;
(3)设P的横坐标为m,Q的横坐标为m+1,试探究:△OPQ的面积S是否存在最小值,若存在,请求出最小值,若不存在,请说明理由.
解答过程:解:(1)由题意得:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),
则﹣3a=﹣3,
则抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3;
(2)△OPQ是以点P为直角顶点的直角三角形时,
抛物线的对称轴为直线x=1,
则点P、C关于抛物线对称轴对称,
则点P(2,﹣3),
设Q(m,m2﹣2m﹣3),
∵∠OPQ=90°,
∴OP2+PQ2=OQ2,
∴[(0﹣2)2+(0+3)2]+[(2﹣m)2+(﹣3﹣m2+2m+3)2]=[m2+(m2﹣2m﹣3)2]
整理得:3m2﹣8m+4=0,
解得:m1,m2=2(舍去),
∴m,
∴Q(,);
(3)存在,理由:
设点P(m,m2﹣2m﹣3),则点Q(m+1,(m+1)2﹣2(m+1)﹣3),设直线PQ交x轴于点H,
由点P、Q的坐标得,直线PQ的表达式为:y=(2m﹣1)(x﹣m)+m2﹣2m﹣3,
令y=0,
则xm,
则OHm,
则S=S△OHP﹣S△OHQOH×(yQ﹣yP)(m)[(m+1)2﹣2(m+1)﹣3﹣m2+2m+3](m2+m+3)(m)2,
即S存在最小值为.
42.如图,抛物线与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,顶点为P.(1)求抛物线的解析式及P点坐标;
(2)抛物线交y轴于点C,经过点A,B,C的圆与y轴的另一个交点为D,求线段CD的长;
(3)过点P的直线y=kx+n分别与抛物线、直线x=﹣1交于x轴下方的点M,N,直线NB交抛物线对称轴于点E,点P关于E的对称点为Q,MH⊥x轴于点H.请判断点H与直线NQ的位置关系,并证明你的结论.
解答过程:解:(1)∵抛物线 与x轴交于A(﹣1,0),B(4,0)两点,
∴,
解得:,
∴抛物线解析式为yx2x﹣2,
而,
∴抛物线顶点P的坐标为(,);
(2)如图:
在yx2x﹣2中,令x=0得y=﹣2,
∴点C(0,﹣2),
∵A(﹣1,0),B(4,0),
∴tan∠ACO,tan∠CBO,
∴∠ACO=∠CBO,
∵∠CBO+∠OCB=90°,
∴∠ACO+∠OCB=90°,即∠ACB=90°,
∴AB是经过点A、B、C的圆的直径,
∵AB⊥CD,AB经过圆心,
∴CD=2CO=4;
(3)H在直线NQ上,证明如下:
如图:
将 代入y=kx+n得:,
∴nk,
∴直线MN解析式为y=kxk,
联立,
解得或,
∴M(2k,2k2),
∵MH⊥x轴于点H,
∴H(2k,0),
在y=kxk中,令x=﹣1得y=﹣kkk,
∴N(﹣1,k),
∵GE⊥x轴,AN⊥x轴,
∴GE∥AN,点G为AB中点,
∴,
∴点E为BN中点,
∵N(﹣1,k),B(4,0),
∴E(,k),
∵P,Q关于E对称,即E为PQ中点,
∴Q(,k),
由N(﹣1,k),Q(,k)可得直线NQ解析式为yxk,
在yxk中,令y=0得x=2k,
∴直线NQ与x轴交于(2k,0),即直线NQ与x轴交于点H,
∴H在直线NQ上.
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