2025年广东省深圳市南山区九年级数学押题卷
2025-06-19
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内容正文:
2025年深圳市南山区九年级数学押题卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,满分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.(3分)如图是一个几何体的侧面展开图,这个几何体可以是( )
A.圆锥 B.圆柱 C.棱锥 D.棱柱
2.(3分)下列图形中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
3.(3分)代数式有意义时,x应满足的条件为( )
A.x≠﹣1 B.x>﹣1 C.x<﹣1 D.x≤﹣1
4.如图,直线a∥b,∠1=40°,则∠2=( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
5.如图,在△ABC中,BC=4,点D,E分别为AB,AC的中点,则DE=( )
A. B. C.1 D.2
6.在平面直角坐标系中,将点(1,1)向右平移2个单位后,得到的点的坐标是( )
A.(3,1) B.(﹣1,1) C.(1,3) D.(1,﹣1)
7.(3分)实数a,b在数轴上的位置如图所示,则( )
A.a=b B.a>b C.|a|<|b| D.|a|>|b|
8.(3分)为了疫情防控,某小区需要从甲、乙、丙、丁4名志愿者中随机抽取2名负责该小区入口处的测温工作,则甲被抽中的概率是( )
A. B. C. D.
9.(3分)如图,正方形ABCD的面积为3,点E在边CD上,且CE=1,∠ABE的平分线交AD于点F,点M,N分别是BE,BF的中点,则MN的长为( )
A. B. C.2﹣ D.
10.(3分)如图,用若干根相同的小木棒拼成图形,拼第1个图形需要6根小木棒,拼第2个图形需要14根小木棒,拼第3个图形需要22根小木棒……若按照这样的方法拼成的第n个图形需要2022根小木棒,则n的值为( )
A.252 B.253 C.336 D.337
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,满分18分。)
11.(3分)在甲、乙两位射击运动员的10次考核成绩中,两人的考核成绩的平均数相同,方差分别为S甲2=1.45,S乙2=0.85,则考核成绩更为稳定的运动员是 .(填“甲”、“乙”中的一个).
12.单项式3xy的系数为 .
13.菱形的边长为5,则它的周长是 .
14.若x=1是方程x2﹣2x+a=0的根,则a= .
15.(3分)如图,在△ABC中,AB=AC,点O在边AC上,以O为圆心,4为半径的圆恰好过点C,且与边AB相切于点D,交BC于点E,则劣弧的长是 .(结果保留π)
16.(3分)如图,在矩形ABCD中,BC=2AB,点P为边AD上的一个动点,线段BP绕点B顺时针旋转60°得到线段BP′,连接PP′,CP′.当点P′落在边BC上时,∠PP′C的度数为 ;当线段CP′的长度最小时,∠PP′C的度数为 .
三、解答题(本大题共9小题,满分72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(4分)解不等式:3x﹣2<4.
18.(4分)如图,已知∠AOC=∠BOC,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E.求证:△OPD≌△OPE.
19.(6分)某校在九年级学生中随机抽取了若干名学生参加“平均每天体育运动时间”的调查,根据调查结果绘制了如下不完整的频数分布表和频数分布直方图.
频数分布表
运动时间t/min
频数
频率
30≤t<60
4
0.1
60≤t<90
7
0.175
90≤t<120
a
0.35
120≤t<150
9
0.225
150≤t<180
6
b
合计
n
1
请根据图表中的信息解答下列问题:
(1)频数分布表中的a= ,b= ,n= ;
(2)请补全频数分布直方图;
(3)若该校九年级共有480名学生,试估计该校九年级学生平均每天体育运动时间不低于120min的学生人数.
20.(6分)某燃气公司计划在地下修建一个容积为V(V为定值,单位:m3)的圆柱形天然气储存室,储存室的底面积S(单位:m2)与其深度d(单位:m)是反比例函数关系,它的图象如图所示.
(1)求储存室的容积V的值;
(2)受地形条件限制,储存室的深度d需要满足16≤d≤25,求储存室的底面积S的取值范围.
21.(8分)已知T=(a+3b)2+(2a+3b)(2a﹣3b)+a2.
(1)化简T;
(2)若关于x的方程x2+2ax﹣ab+1=0有两个相等的实数根,求T的值.
22.(12分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC为⊙O的直径,∠ADB=∠CDB.
(1)试判断△ABC的形状,并给出证明;
(2)若AB=,AD=1,求CD的长度.
23.(12分)如图,抛物线y=x2+bx+c(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,A(1,0),AB=4,点P为线段AB上的动点,过P作PQ∥BC交AC于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求△CPQ面积的最大值,并求此时P点坐标.
24.(12分)已知直线l:y=kx+b经过点(0,7)和点(1,6).
(1)求直线l的解析式;
(2)若点P(m,n)在直线l上,以P为顶点的抛物线G过点(0,﹣3),且开口向下.
①求m的取值范围;
②设抛物线G与直线l的另一个交点为Q,当点Q向左平移1个单位长度后得到的点Q′也在G上时,求G在≤x≤+1的图象的最高点的坐标.
25.(12分)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,AB=6,连接BD.
(1)求BD的长;
(2)点E为线段BD上一动点(不与点B,D重合),点F在边AD上,且BE=DF.
①当CE⊥AB时,求四边形ABEF的面积;
②当四边形ABEF的面积取得最小值时,CE+CF的值是否也最小?如果是,求CE+CF的最小值;如果不是,请说明理由.
2025年深圳市南山区九年级数学押题卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,满分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.(3分)如图是一个几何体的侧面展开图,这个几何体可以是( )
A.圆锥 B.圆柱 C.棱锥 D.棱柱
【分析】根据基本几何体的展开图判断即可.
【解答】解:∵圆锥的侧面展开图是扇形,
∴判断这个几何体是圆锥,
故选:A.
【点评】本题主要考查几何体的展开图,熟练掌握基本几何体的展开图是解题的关键.
2.(3分)下列图形中,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进行判断即可.
【解答】解:A.不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B.不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C.是中心对称图形,故此选项符合题意;
D.不是中心对称图形,故此选项不合题意;
故选:C.
【点评】本题考查的是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度后与自身重合.
3.(3分)代数式有意义时,x应满足的条件为( )
A.x≠﹣1 B.x>﹣1 C.x<﹣1 D.x≤﹣1
【分析】直接利用二次根式有意义的条件、分式有意义的条件分析得出答案.
【解答】解:代数式有意义时,x+1>0,
解得:x>﹣1.
故选:B.
【点评】此题主要考查了二次根式有意义的条件以及分式有意义的条件,正确掌握相关定义是解题关键.
4.如图,直线a∥b,∠1=40°,则∠2=( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【分析】利用平行线的性质可得结论.
【解答】解:∵a∥b,
∴∠2=∠1=40°.
故选:B.
【点评】本题考查了平行线的性质,掌握“两直线平行,同位角角相等”是解决本题的关键.
5.如图,在△ABC中,BC=4,点D,E分别为AB,AC的中点,则DE=( )
A. B. C.1 D.2
【分析】由题意可得DE是△ABC的中位线,再根据三角形中位线的性质即可求出DE的长度.
【解答】解:∵点D,E分别为AB,AC的中点,BC=4,
∴DE是△ABC的中位线,
∴DE=BC=×4=2,
故选:D.
【点评】本题考查了三角形中位线定理,熟练掌握三角形中位线的定义和性质是解决问题的关键.
6.在平面直角坐标系中,将点(1,1)向右平移2个单位后,得到的点的坐标是( )
A.(3,1) B.(﹣1,1) C.(1,3) D.(1,﹣1)
【分析】根据平面直角坐标系中点的坐标的平移特点解答即可.
【解答】解:将点(1,1)向右平移2个单位后,横坐标加2,所以平移后点的坐标为(3,1),
故选:A.
【点评】本题主要考查了平面直角坐标系中点的坐标,熟练掌握点的平移规律是解答本题的关键.
7.(3分)实数a,b在数轴上的位置如图所示,则( )
A.a=b B.a>b C.|a|<|b| D.|a|>|b|
【分析】根据a,b两数的正负以及绝对值大小即可进行判断.
【解答】解:A.∵a<0,b>0,∴a≠b,故不符合题意;
B.∵a<0,b>0,∴a<b,故不符合题意;
C.由数轴可知|a|<|b|,故符合题意;
D.由C可知不符合题意.
故选:C.
【点评】本题主要考查数轴上点的特征以及有理数的大小比较及运算法则,解题的关键在于正确判断a,b的正负,以及绝对值的大小.
8.(3分)为了疫情防控,某小区需要从甲、乙、丙、丁4名志愿者中随机抽取2名负责该小区入口处的测温工作,则甲被抽中的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】画树状图,共有12种等可能的结果,其中甲被抽中的结果有6种,再由概率公式求解即可.
【解答】解:画树状图如下:
共有12种等可能的结果,其中甲被抽中的结果有6种,
∴甲被抽中的概率为=,
故选:A.
【点评】本题考查的用树状图法求概率.树状图法可以不重复不遗漏地列出所有可能的结果,适合于两步或两步以上完成的事件.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.
9.(3分)如图,正方形ABCD的面积为3,点E在边CD上,且CE=1,∠ABE的平分线交AD于点F,点M,N分别是BE,BF的中点,则MN的长为( )
A. B. C.2﹣ D.
【分析】连接EF,由正方形ABCD的面积为3,CE=1,可得DE=﹣1,tan∠EBC===,即得∠EBC=30°,又AF平分∠ABE,可得∠ABF=∠ABE=30°,故AF==1,DF=AD﹣AF=﹣1,可知EF=DE=×(﹣1)=﹣,而M,N分别是BE,BF的中点,即得MN=EF=.
【解答】解:连接EF,如图:
∵正方形ABCD的面积为3,
∴AB=BC=CD=AD=,
∵CE=1,
∴DE=﹣1,tan∠EBC===,
∴∠EBC=30°,
∴∠ABE=∠ABC﹣∠EBC=60°,
∵AF平分∠ABE,
∴∠ABF=∠ABE=30°,
在Rt△ABF中,AF==1,
∴DF=AD﹣AF=﹣1,
∴DE=DF,△DEF是等腰直角三角形,
∴EF=DE=×(﹣1)=﹣,
∵M,N分别是BE,BF的中点,
∴MN是△BEF的中位线,
∴MN=EF=.
故选:D.
【点评】本题考查正方形性质及应用,涉及含30°角的直角三角形三边关系,等腰直角三角形三边关系,解题的关键是根据已知求得∠EBC=30°.
10.(3分)如图,用若干根相同的小木棒拼成图形,拼第1个图形需要6根小木棒,拼第2个图形需要14根小木棒,拼第3个图形需要22根小木棒……若按照这样的方法拼成的第n个图形需要2022根小木棒,则n的值为( )
A.252 B.253 C.336 D.337
【分析】根据图形特征,第1个图形需要6根小木棒,第2个图形需要6×2+2=14根小木棒,第3个图形需要6×3+2×2=22根小木棒,按此规律,得出第n个图形需要的小木棒根数即可.
【解答】解:由题意知,第1个图形需要6根小木棒,
第2个图形需要6×2+2=14根小木棒,
第3个图形需要6×3+2×2=22根小木棒,
按此规律,第n个图形需要6n+2(n﹣1)=(8n﹣2)个小木棒,
当8n﹣2=2022时,
解得n=253,
故选:B.
【点评】本题主要考查了图形的变化规律,解决问题的关键是由特殊找到规律:第n个图形需要(8n﹣2)个小木棒是解题的关键.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,满分18分。)
11.(3分)在甲、乙两位射击运动员的10次考核成绩中,两人的考核成绩的平均数相同,方差分别为S甲2=1.45,S乙2=0.85,则考核成绩更为稳定的运动员是 乙 .(填“甲”、“乙”中的一个).
【分析】首先比较平均数,平均数相同时选择方差较小的即可.
【解答】解:∵两人的考核成绩的平均数相同,方差分别为S甲2=1.45,S乙2=0.85,
∴S甲2>S乙2,
∴考核成绩更为稳定的运动员是乙;
故答案为:乙.
【点评】此题考查了平均数和方差,正确理解方差与平均数的意义是解题的关键.
12.单项式3xy的系数为 3 .
【分析】应用单项式的定义进行判定即可得出答案.
【解答】解:单项式3xy的系数为3.
故答案为:3.
【点评】本题主要考查了单项式,熟练掌握单项式的定义进行求解是解决本题的关键.
13.菱形的边长为5,则它的周长是 20 .
【分析】根据菱形的性质即可解决问题;
【解答】解:∵菱形的四边相等,边长为5,
∴菱形的周长为5×4=20,
故答案为20.
【点评】本题考查菱形的性质、解题的关键是记住菱形的四边相等,属于中考基础题.
14.若x=1是方程x2﹣2x+a=0的根,则a= 1 .
【分析】把x=1代入方程x2﹣2x+a=0中,计算即可得出答案.
【解答】解:把x=1代入方程x2﹣2x+a=0中,
得1﹣2+a=0,
解得a=1.
故答案为:1.
【点评】本题主要考查了二元一次方程的解,应用二元一次方程的解的定义进行求解是解决本题的关键.
15.(3分)如图,在△ABC中,AB=AC,点O在边AC上,以O为圆心,4为半径的圆恰好过点C,且与边AB相切于点D,交BC于点E,则劣弧的长是 2π .(结果保留π)
【分析】连接OD,OE,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理可得∠A=∠COE,再根据切线的性质和平角的定义可得∠DOE=90°,然后利用弧长公式进行计算即可解答.
【解答】解:连接OD,OE,
∵OC=OE,
∴∠OCE=∠OEC,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠A+∠ABC+∠ACB=∠COE+∠OCE+∠OEC,
∴∠A=∠COE,
∵圆O与边AB相切于点D,
∴∠ADO=90°,
∴∠A+∠AOD=90°,
∴∠COE+∠AOD=90°,
∴∠DOE=180°﹣(∠COE+∠AOD)=90°,
∴劣弧的长是=2π.
故答案为:2π.
【点评】本题考查了切线的性质,弧长的计算,等腰三角形的性质,熟练掌握切线的性质是解题的关键.
16.(3分)如图,在矩形ABCD中,BC=2AB,点P为边AD上的一个动点,线段BP绕点B顺时针旋转60°得到线段BP′,连接PP′,CP′.当点P′落在边BC上时,∠PP′C的度数为 120° ;当线段CP′的长度最小时,∠PP′C的度数为 75° .
【分析】如图,以AB为边向右作等边△ABE,连接EP′.利用全等三角形的性质证明∠BEP′=90°,推出点P′在射线EP′上运动,如图1中,设EP′交BC于点O,再证明△BEO是等腰直角三角形,可得结论.
【解答】解:如图,以AB为边向右作等边△ABE,连接EP′.
∵△BPP′是等边三角形,
∴∠ABE=∠PBP′=60°,BP=BP′,BA=BE,
∴∠ABP=∠EBP′,
在△ABP和△EBP′中,
,
∴△ABP≌△EBP′(SAS),
∴∠BAP=BEP′=90°,
∴点P′在射线EP′上运动,
如图1中,设EP′交BC于点O,
当点P′落在BC上时,点P′与O重合,此时∠PP′C=180°﹣60°=120°,
当CP′⊥EP′时,CP′的长最小,此时∠EBO=∠OCP′=30°,
∴EO=﹣OB,OP′=OC,
∴EP′=EO+OP′=OB+OC=BC,
∵BC=2AB,
∴EP′=AB=EB,
∴∠EBP′=∠EP′B=45°,
∴∠BP′C=45°+90°=135°,
∴∠PP′C=∠BP′C﹣∠BP′P=135°﹣60°=75°.
故答案为:120°,75°.
【点评】本题考查旋转的性质,矩形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
三、解答题(本大题共9小题,满分72分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(4分)解不等式:3x﹣2<4.
【分析】移项,合并同类项,系数化为1即可求解.
【解答】解:移项得:3x<4+2,
合并同类项得:3x<6,
系数化为1得:x<2.
【点评】本题考查一元一次不等式的解法,解题关键是熟知不等式的性质以及解一元一次不等式的基本步骤.
18.(8分)如图,已知∠AOC=∠BOC,点P在OC上,PD⊥OA,PE⊥OB,垂足分别为D,E.求证:△OPD≌△OPE.
【分析】根据角平分线性质得出PD=PE,即可利用HL证明Rt△OPD≌Rt△OPE.
【解答】证明:∵∠AOC=∠BOC,PD⊥OA,PE⊥OB,
∴PD=PE,
在Rt△OPD和Rt△OPE中,
,
∴Rt△OPD≌Rt△OPE(HL).
【点评】此题考查全等三角形的判定与性质,熟记全等三角形的判定定理是解题的关键.
19.(6分)某校在九年级学生中随机抽取了若干名学生参加“平均每天体育运动时间”的调查,根据调查结果绘制了如下不完整的频数分布表和频数分布直方图.
频数分布表
运动时间t/min
频数
频率
30≤t<60
4
0.1
60≤t<90
7
0.175
90≤t<120
a
0.35
120≤t<150
9
0.225
150≤t<180
6
b
合计
n
1
请根据图表中的信息解答下列问题:
(1)频数分布表中的a= 14 ,b= 0.15 ,n= 40 ;
(2)请补全频数分布直方图;
(3)若该校九年级共有480名学生,试估计该校九年级学生平均每天体育运动时间不低于120min的学生人数.
【分析】(1)根据“频率=频数÷总数”可得n的值,进而得出a、b的值;
(2)根据a的值即可补全条形统计图;
(3)利用样本估计总体解答即可.
【解答】解:(1)由题意可知,n=4÷0.1=40,
∴a=40×0.35=14,b=6÷40=0.15,
故答案为:14;0.15;40;
(2)补全频数分布直方图如下:
(3)480×=300(人),
答:估计该校九年级学生平均每天体育运动时间不低于120min的学生人数为300人.
【点评】本题考查频数分布表、频数分布直方图的意义和制作方法,从统计图表中获取数量和数量关系是正确计算的前提,样本估计总体是统计中常用的方法.
20.(6分)某燃气公司计划在地下修建一个容积为V(V为定值,单位:m3)的圆柱形天然气储存室,储存室的底面积S(单位:m2)与其深度d(单位:m)是反比例函数关系,它的图象如图所示.
(1)求储存室的容积V的值;
(2)受地形条件限制,储存室的深度d需要满足16≤d≤25,求储存室的底面积S的取值范围.
【分析】(1)设底面积S与深度d的反比例函数解析式为S=,把点(20,500)代入解析式求出V的值;
(2)由d的范围和图像的性质求出S的范围.
【解答】解:(1)设底面积S与深度d的反比例函数解析式为S=,把点(20,500)代入解析式得500=,
∴V=10000.
2)由(1)得S=,
∵S随d的增大而减小,
∴当16≤d≤25时,400≤S≤625,
【点评】此题主要考查反比例函数的性质和概念,解答此题的关键是找出变量之间的函数关系,难易程度适中.
21.(8分)已知T=(a+3b)2+(2a+3b)(2a﹣3b)+a2.
(1)化简T;
(2)若关于x的方程x2+2ax﹣ab+1=0有两个相等的实数根,求T的值.
【分析】(1)根据完全平方公式和平方差公式化简T;
(2)根据根的判别式可求a2+ab,再代入计算可求T的值.
【解答】解:(1)T=(a+3b)2+(2a+3b)(2a﹣3b)+a2
=a2+6ab+9b2+4a2﹣9b2+a2
=6a2+6ab;
(2)∵关于x的方程x2+2ax﹣ab+1=0有两个相等的实数根,
∴Δ=(2a)2﹣4(﹣ab+1)=0,
∴a2+ab=1,
∴T=6×1=6.
【点评】本题考查了整式的混合运算,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:
①当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根;
②当Δ=0时,方程有两个相等的实数根;
③当Δ<0时,方程无实数根.
22.(12分)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AC为⊙O的直径,∠ADB=∠CDB.
(1)试判断△ABC的形状,并给出证明;
(2)若AB=,AD=1,求CD的长度.
【分析】(1)根据圆周角定理,等腰直角三角形的判定定理解答即可;
(2)根据勾股定理解答即可.
【解答】解:(1)△ABC是等腰直角三角形,证明过程如下:
∵AC为⊙O的直径,
∴∠ADC=∠ABC=90°,
∵∠ADB=∠CDB,
∴,
∴AB=BC,
又∵∠ABC=90°,
∴△ABC是等腰直角三角形.
(2)在Rt△ABC中,AB=BC=,
∴AC=2,
在Rt△ADC中,AD=1,AC=2,
∴CD=.
即CD的长为:.
【点评】本题主要考查了圆周角定理,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,熟练掌握相关性质定理是解答本题的关键.
23.(12分)如图,抛物线y=x2+bx+c(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,A(1,0),AB=4,点P为线段AB上的动点,过P作PQ∥BC交AC于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求△CPQ面积的最大值,并求此时P点坐标.
【分析】(1)根据A(1,0),AB=4求出B(﹣3,0),把A、B的坐标代入抛物线y=x2+bx+c,即可求解;
(2)过Q作QE⊥x轴于E,设P(m,0),则PA=1﹣m,易证△PQA∽△BCA,利用相似三角形的性质即可求出QE的长,又因为S△CPQ=S△PCA﹣S△PQA,进而得到△CPQ面积和m的二次函数关系式,利用二次函数的性质即可求出面积最大值.
【解答】(1)∵抛物线y=x2+bx+c(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,A(1,0),AB=4,
∴B(﹣3,0),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3;
(2)过Q作QE⊥x轴于E,过C作CF⊥x轴于F,
设P(m,0),则PA=1﹣m,
∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴C(﹣1,﹣4),
∴OC=3 AB=4,
∵PQ∥BC,
∴△PQA∽△BCA,
∴,即,
∴QE=1﹣m,
∴S△CPQ=S△PCA﹣S△PQA
=PA•CF﹣PA•QE
=(1﹣m)×4﹣(1﹣m)(1﹣m)
=﹣(m+1)2+2,
∵﹣3≤m≤1,
∴当m=﹣1时 S△CPQ有最大值2,
∴△CPQ面积的最大值为2,此时P点坐标为(﹣1,0).
【点评】本题是二次函数综合题,考查了二次函数图象和性质,待定系数法求函数解析式,相似三角形的判定和性质,解题的关键是抓住图形中某些特殊的数量关系和位置关系.此题综合性较强,中等难度,是一道很好的试题.
24.(12分)已知直线l:y=kx+b经过点(0,7)和点(1,6).
(1)求直线l的解析式;
(2)若点P(m,n)在直线l上,以P为顶点的抛物线G过点(0,﹣3),且开口向下.
①求m的取值范围;
②设抛物线G与直线l的另一个交点为Q,当点Q向左平移1个单位长度后得到的点Q′也在G上时,求G在≤x≤+1的图象的最高点的坐标.
【分析】(1)用待定系数法求解析式即可;
(2)①设抛物线的解析式为y=a(x﹣m)2+7﹣m,将点(0,﹣3)代入可得am2+7﹣m=﹣3,再由a=<0,求m的取值即可;
②由题意求出Q点的横坐标为m+,联立方程组,整理得ax2+(1﹣2ma)x+am2﹣m=0,根据根与系数的关系可得m+m+=2m﹣,可求a=﹣2,从而可求m=2或m=﹣,确定抛物线的解析式后即可求解.
【解答】解:(1)将点(0,7)和点(1,6)代入y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=﹣x+7;
(2)①∵点P(m,n)在直线l上,
∴n=﹣m+7,
设抛物线的解析式为y=a(x﹣m)2+7﹣m,
∵抛物线经过点(0,﹣3),
∴am2+7﹣m=﹣3,
∴a=,
∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∴a=<0,
∴m<10且m≠0;
②∵抛物线的对称轴为直线x=m,
∴Q点与Q'关于x=m对称,
∴Q点的横坐标为m+,
联立方程组,
整理得ax2+(1﹣2ma)x+am2﹣m=0,
∵P点和Q点是直线l与抛物线G的交点,
∴m+m+=2m﹣,
∴a=﹣2,
∴y=﹣2(x+m)2+7﹣m,
∴﹣2m2+7﹣m=﹣3,
解得m=2或m=﹣,
当m=2时,y=﹣2(x﹣2)2+5,
此时抛物线的对称轴为直线x=2,
图象在≤x≤上的最高点坐标为(2,5);
当m=﹣时,y=﹣2(x+)2+,
此时抛物线的对称轴为直线x=﹣,
图象在﹣2≤x≤﹣1上的最高点坐标为(﹣2,9);
综上所述:G在≤x≤+1的图象的最高点的坐标为(﹣2,9)或(2,5).
【点评】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,会用待定系数法求函数的解析式,分类讨论是解题的关键.
25.(12分)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=120°,AB=6,连接BD.
(1)求BD的长;
(2)点E为线段BD上一动点(不与点B,D重合),点F在边AD上,且BE=DF.
①当CE⊥AB时,求四边形ABEF的面积;
②当四边形ABEF的面积取得最小值时,CE+CF的值是否也最小?如果是,求CE+CF的最小值;如果不是,请说明理由.
【分析】(1)过点D作DH⊥AB交BA的延长线于H,根据菱形120°内角得邻补角是60°,利用三角函数即可解答;
(2)①设CE⊥AB交AB于M点,过点F作FN⊥AB交BA的延长线于N,因为利用即可求解S四边形ABEF=S△BEM+S梯形EMNF﹣S△AFN,所以先解直角三角形求出上面求各部分面积需要的边长即可解答;
②设DF=x,则BE=DF=x,过点C作CH⊥AB于点H,过点F作FG⊥CH于点G,过点E作EY⊥CH于点Y,作EM⊥AB于M点,过点F作FN⊥AB交BA的延长线于N,所以四边形EMHY、FNHG是矩形,对边相等,方法同①,用含x的式子表示计算面积需要的各边长并代入到S四边形ABEF=S△BEM+S梯形EMNF﹣S△AFN中,根号里面化简、合并、配成二次函数的顶点式即可求出最值,从而解答.
【解答】解:(1)过点D作DH⊥AB交BA的延长线于H,如图:
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB=6,
∴∠BAD=120°,
∴∠DAH=60°,
在Rt△ADH中,
DH=AD•sin∠DAH=6×=3,
AH=AD•cos∠DAH=6×=3,
∴BD===6;
(2)①设CE⊥AB交AB于M点,过点F作FN⊥AB交BA的延长线于N,如图:
菱形ABCD中,
∵AB=BC=CD=AD=6,AD∥BC,∠BAD=120°,
∴∠ABC+∠BAD=180°,
∴∠ABC=180°﹣∠BAD=60°,
在Rt△BCM中,BM=BC•cos∠ABC=6×=3,
∵BD是菱形ABCD的对角线,
∴∠DBA=ABC=30°,
在Rt△BEM中,
ME=BM•tan∠DBM=3×=,
BE===2,
∵BE=DF,
∴DF=2,
∴AF=AD﹣DF=4,
在Rt△AFN中,
∠FAN=180°﹣∠BAD=60°,
∴FN=AF•sin∠FAN=4×=2,
AN=AF•cos∠FAN=4×=2,
∴MN=AB+AN﹣BM=6+2﹣3=5,
∴S四边形ABEF=S△BEM+S梯形EMNF﹣S△AFN
=EM•BM+(EM+FN)•MN﹣AN•FN
=3+(+2)×5﹣2×2
=+﹣2
=7;
②当四边形ABEF的面积取最小值时,CE+CF的值是最小,
理由:设DF=x,则BE=DF=x,过点C作CH⊥AB于点H,过点F作FG⊥CH于点G,
过点E作EY⊥CH于点Y,作EM⊥AB于M点,过点F作FN⊥AB交BA的延长线于N,如图:
∴EY∥FG∥AB,FN∥CH,
∴四边形EMHY、FNHG是矩形,
∴FN=GH,FG=NH,EY=MH,EM=YH,
由①可知:ME=BE=x,
BM=BE=x,
AN=AF=(AD﹣DF)=3﹣x,
FN=AF=,
CH=BC=3,BH=BC=3,
∴AM=AB﹣BM=6﹣x,
AH=AB﹣BH=3,
YH=ME=x,
GH=FN=,
EY=MH=BM﹣BH=x﹣3,
∴CY=CH﹣YH=3﹣x,
FG=NH=AN+AH=6﹣,CG=CH﹣GH=3﹣=x,
∴MN=AB+AN﹣BM=6+3﹣x﹣x=9﹣2x,
∴S四边形ABEF=S△BEM+S梯形EMNF﹣S△AFN
=EM•BM+(EM+FN)•MN﹣AN•FN
=x×x+(x+)•(9﹣2x)﹣(3﹣x)•
=x2﹣x+9
=(x﹣3)2+,
∵>0,
∴当x=3时,四边形ABEF的面积取得最小值,
CE+CF=+•
=+
=+×
=+×
=+,
∵(x﹣3)2≥0,当且仅当x=3时,(x﹣3)2=0,
∴CE+CF=+≥12,
当且仅当x=3时,CE+CF=12,即当x=3时,CE+CF的最小值为12,
∴当四边形ABEF的面积取最小值时,CE+CF的值也最小,最小值为12.
【点评】本题是四边形综合题,考查了菱形性质、解直角三角形、割补法求不规则图形面积、二次函数的顶点式及最值等知识点,也考查了从特殊到一般的数学思想和转化思想,难度较大,计算繁琐,解题关键是熟练掌握二次函数性质,是中考常考题型.
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