精品解析:湖南长沙市雨花区2025-2026学年上学期期末质量监测九年级数学试卷
2026-02-05
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 长沙市 |
| 地区(区县) | 雨花区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.91 MB |
| 发布时间 | 2026-02-05 |
| 更新时间 | 2026-07-10 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56348254.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025年下学期期末质量监测试卷
九年级数学
注意事项:
1、答题前,请考生先将自己的姓名、考号填写清楚,并认真核对答题卡的姓名、考号、考室和座位号;
2、必须在答题卡上答题,在草稿纸、试题卷上答题无效;
3、答题时,请考生注意各大题题号后面的答题提示;
4、请勿折叠答题卡,保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁;
5、答题卡上不得使用涂改液、涂改胶和贴纸;
6、本试卷共25个小题,考试时量120分钟,满分120分。
一、选择题(在下列各题的四个选项中,只有一项是符合题意的,请在答题卡中填涂符合题意的选项。本题共10小题,每小题3分,共30分)
1. 已知和关于原点对称,则的值为( )
A. B. C. D.
2. 由二次函数可知( )
A. 其图象的开口向下 B. 其图象的对称轴为
C. 其最大值为 D. 当时,随的增大而减小
3. 下列几何体是由4个相同的小正方体搭成的,其中主视图、左视图、俯视图都相同的是( )
A. B.
C. D.
4. 若,则关于x的方程必有一根是( )
A. B. C. D.
5. 一只不透明的袋子中装有4个黑球、2个白球,每个球除颜色外都相同,从中任意摸出3个球,下列事件为必然事件的是( )
A. 至少有1个球是黑球
B. 至少有1个球是白球
C. 至少有2个球是黑球
D. 至少有2个球是白球
6. 如图,线段是的直径,弦,则等于( )
A. B. C. D.
7. 在反比例函数的图象上有三点:.若,则下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
8. 如图,在菱形中,点E在上,与对角线交于点F.若,,则为( )
A. B. C. D.
9. 已知二次函数的图象如图所示,则一次函数的图象和反比例函数的图象在同一坐标系中大致为( )
A. B. C. D.
10. 如图,在中,对角线,相交于点O,点E为的中点,交于点F.若,则的长为( )
A. B. 1 C. D. 2
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11. 二次函数的顶点坐标为_______.
12. 已知a是方程的一个根,则代数式的值为______.
13. 在△ABC中,∠C=90°,若tanA=,则sinB=______.
14. 从3、5、6、9中随机取一个数作为十位数字,再从余下的数中随机取一个数作为个位数字组成两位数,这个两位数是奇数的概率是_______.
15. 如图,小东用长2米的竹竿CD作测量工具,测量学校旗杆的高度AB,移动竹竿,使竹竿、旗杆顶端的影子恰好落在地面的同一点O.此时,OD=3米,DB=9米,则旗杆AB的高为_____米.
16. “轮动发石车”是我国古代的一种投石工具,在春秋战国时期被广泛应用,图1是陈列在展览馆的仿真模型,图2是模型驱动部分的示意图,其中,的半径分别是1cm和10cm,当顺时针转动3周时,上的点P随之旋转,则______.
三、解答题(本大题共9小题,第17、18、19题每小题6分,第20、21题每小题8分,第22、23题每小题9分,第24、25题每小题10分,共72分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17. 计算:.
18. 解方程:.
19. 如图,在中,,,,求的长.
20. 某商场以每件210元的价格购进一批商品,当每件商品售价为270元时,每天可售出30件,为了迎接“双十一购物节”,商场决定采取适当降价的方式促销,经调查发现,如果每件商品降价1元,那么商场每天就可以多售出3件.
(1)降价前商场每天销售该商品的利润是多少元?
(2)要使商场每天销售这种商品的利润达到降价前每天利润的两倍,且更有利于减少库存,则每件商品应降价多少元?
21. 如图,一次函数的图象与反比例函数在第一象限的图象交于和B两点,与x轴交于点C.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)若点P在x轴上,且的面积为5,求点P的坐标.
22. 如图,中,,点D为上一点,过D作射线交于点E,且满足.
(1)求证:;
(2)设,写出y关于x的函数表达式,当x取何值时y值最大,最大值是多少?
23. 无人机在实际生活中应用广泛,如图,小明利用无人机测量大楼的高度,无人机在空中P处,测得楼楼顶D处的俯角为,测得楼楼顶A处的俯角为,已知楼和楼之间的距离为100米,楼的高度为10米,从楼的A处测得楼的D处的仰角为(点A,B,C,D,P在同一平面内).
(1)填空:_______,_______;
(2)求楼的高度;(精确到0.1米)
(3)求此时无人机距离地面的高度.(参考数据:,)
24. 已知AB是⊙O的直径,PB是⊙O的切线,C是⊙O上的点,AC∥OP,M是直径AB上的动点,A与直线CM上的点连线距离的最小值为d,B与直线CM上的点连线距离的最小值为f.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)设OP=AC,求∠CPO的正弦值;
(3)设AC=9,AB=15,求d+f的取值范围.
25. 如图①,已知的图象经过点、,其对称轴为直线,过点A作轴交抛物线于点C,的平分线交线段于点E,点P是抛物线上的一个动点,其横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若P在直线下方,连接、,当m为何值时四边形面积最大,并求出其最大值;
(3)如图②,以P为旋转中心,将顺时针旋转得到,点F恰好落在直线l上,求出符合条件的点P的坐标.
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2025年下学期期末质量监测试卷
九年级数学
注意事项:
1、答题前,请考生先将自己的姓名、考号填写清楚,并认真核对答题卡的姓名、考号、考室和座位号;
2、必须在答题卡上答题,在草稿纸、试题卷上答题无效;
3、答题时,请考生注意各大题题号后面的答题提示;
4、请勿折叠答题卡,保持字体工整、笔迹清晰、卡面清洁;
5、答题卡上不得使用涂改液、涂改胶和贴纸;
6、本试卷共25个小题,考试时量120分钟,满分120分。
一、选择题(在下列各题的四个选项中,只有一项是符合题意的,请在答题卡中填涂符合题意的选项。本题共10小题,每小题3分,共30分)
1. 已知和关于原点对称,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了关于原点对称点的特点,有理数的乘方运算,根据点关于原点对称,则横坐标、纵坐标均为相反数,根据关于原点对称的点坐标关系,求出a和b的值,再计算即可.
【详解】解:∵点和关于原点对称,
∴(横纵坐标均互为相反数),
∴.
故选:A.
2. 由二次函数可知( )
A. 其图象的开口向下 B. 其图象的对称轴为
C. 其最大值为 D. 当时,随的增大而减小
【答案】D
【解析】
【分析】根据二次函数的解析式进行逐项判断即可.
【详解】解:,
抛物线开口向上,对称轴为,顶点坐标为,
函数有最小值,当时,随的增大而减小,
故选:D.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质,掌握二次函数的顶点式是解题的关键,即在中,对称轴为,顶点坐标为.
3. 下列几何体是由4个相同的小正方体搭成的,其中主视图、左视图、俯视图都相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】找到从正面、左面、上面看所得到的图形即可,注意所有的看到的或看不到的棱都应表现在视图中,看得见的用实线,看不见的用虚线,虚实重合用实线.
【详解】解:A、主视图、左视图、俯视图均为底层是两个小正方形,上层的左边是一个小正方形,故本选项符合题意;
B、主视图与左视图均为底层是两个小正方形,上层的左边是一个小正方形;而俯视图的底层左边是一个小正方形,上层是两个小正方形,故本选项不合题意;
C、主视图是“L”型,俯视图是一行三个小正方形,而左视图是一列两个小正方形,故本选项不合题意.
D、主视图为底层两个小正方形,上层的右边是一个小正方形;左视图为底层是两个小正方形,上层的左边是一个小正方形;俯视图的底层左边是一个小正方形,上层是两个小正方形,故本选项不合题意;
故选:A.
【点睛】本题考查了三视图的知识,熟记常见几何体的三视图及简单组合体的三视图是解决问题的关键.
4. 若,则关于x的方程必有一根是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查的是一元二次方程的根,由题目中所给条件代入方程可以求出方程的两个根,其中有一个准确的根.
【详解】解:∵,代入方程中,
,
,
∴,.
故选:C.
5. 一只不透明的袋子中装有4个黑球、2个白球,每个球除颜色外都相同,从中任意摸出3个球,下列事件为必然事件的是( )
A. 至少有1个球是黑球
B. 至少有1个球是白球
C. 至少有2个球是黑球
D. 至少有2个球是白球
【答案】A
【解析】
【详解】解:一只不透明的袋子中装有4个黑球、2个白球,每个球除颜色外都相同,从中任意摸出3个球,至少有1个球是黑球是必然事件;至少有1个球是白球、至少有2个球是黑球和至少有2个球是白球都是随机事件.
故选A.
6. 如图,线段是的直径,弦,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了圆周角定理,垂径定理、邻补角的定义,理解并掌握相关性质定理是解决问题的关键;
根据垂径定理可得,进而可得,则可求.
【详解】解:∵是直径,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B .
7. 在反比例函数的图象上有三点:.若,则下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用反比例函数的增减性判断即可.
【详解】解:在反比例函数的图象上有三点:,且,
∴反比例函数图象位于第二、四象限,(x1,y1),(x2,y2)分别在第四象限,(x3,y3)在第二象限,且在每个象限y随x的增大而增大,
则y3>y1>y2,
故选:A.
【点睛】此题考查了反比例函数图象上点的坐标特征,熟练掌握反比例函数的增减性是解本题的关键.
8. 如图,在菱形中,点E在上,与对角线交于点F.若,,则为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由菱形的性质证明,可得,再利用相似三角形的性质可得答案.
【详解】解:∵菱形,,
∴,,
∴,而,
∴.
故选D.
【点睛】本题考查的是菱形的性质,相似三角形的判定与性质,证明是解本题的关键.
9. 已知二次函数的图象如图所示,则一次函数的图象和反比例函数的图象在同一坐标系中大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质、一次函数的图象与性质以及反比例函数的图象与性质,先通过二次函数的图象确定、、的正负,再利用代入解析式,得到的正负即可判定两个函数的图象所在的象限,即可得出正确选项.
【详解】解:由图象可知:图象开口向下,对称轴位于轴左侧,与轴正半轴交于一点,
可得:
又由于当时,
因此一次函数的图像经过一、二、四三个象限,反比例函数的图像位于一、三象限;
故选:A.
10. 如图,在中,对角线,相交于点O,点E为的中点,交于点F.若,则的长为( )
A. B. 1 C. D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,平行四边形的性质等知识,利用平行四边形的性质、线段中点定义可得出,证明,利用相似三角形的性质求解即可.
【详解】解∶∵四边形是平行四边形,
∴,
∵点E为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
故选:B.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11. 二次函数的顶点坐标为_______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的性质,根据二次函数顶点式的顶点坐标直接求解,熟练掌握二次函数的性质是解此题的关键.
【详解】解:∵二次函数解析式为,
∴顶点坐标为,
故答案为:.
12. 已知a是方程的一个根,则代数式的值为______.
【答案】3
【解析】
【分析】本题主要考查一元二次方程的解,熟练掌握一元二次方程的解是解题的关键;由题意易得,然后代值求解即可.
【详解】解:∵a是方程的一个根,
∴,即,
∴;
故答案为3.
13. 在△ABC中,∠C=90°,若tanA=,则sinB=______.
【答案】
【解析】
【分析】直接根据题意表示出三角形的各边,进而利用锐角三角函数关系得出答案.
【详解】如图所示:
∵∠C=90°,tanA=,
∴设BC=x,则AC=2x,故AB=x,
则sinB=.
故答案为 .
【点睛】此题主要考查了锐角三角函数关系,正确表示各边长是解题的关键.
14. 从3、5、6、9中随机取一个数作为十位数字,再从余下的数中随机取一个数作为个位数字组成两位数,这个两位数是奇数的概率是_______.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查的是用列表法或树状图法求概率,列表法可以不重复不遗漏的列出所有可能的结果,适合于两步完成的事件,树状图法适合两步或两步以上完成的事件,列表得出所有等可能的结果数,再从中找到符合条件的结果数,然后再用概率公式求解即可,用到的知识点为:概率等于所求情况数与总情况数之比.
【详解】解:列表可得:
十位数
个位数
3
5
6
9
3
53
63
93
5
35
95
6
36
56
96
9
39
59
69
由表格可得,共有12种等可能出现的结果,其中这个两位数是奇数的情况有种,
故这个两位数是奇数的概率为,
故答案为:.
15. 如图,小东用长2米的竹竿CD作测量工具,测量学校旗杆的高度AB,移动竹竿,使竹竿、旗杆顶端的影子恰好落在地面的同一点O.此时,OD=3米,DB=9米,则旗杆AB的高为_____米.
【答案】8
【解析】
【分析】图中正好构成两个相似三角形,△OCD∽△OAB,即=,代入数据求解即可.
【详解】∵△OCD∽△OAB,∴=,∵OD=3,DB=9,CD=2,∴AB===8.故答案为8.
【点睛】掌握相似三角形的相关性质是解题的关键.
16. “轮动发石车”是我国古代的一种投石工具,在春秋战国时期被广泛应用,图1是陈列在展览馆的仿真模型,图2是模型驱动部分的示意图,其中,的半径分别是1cm和10cm,当顺时针转动3周时,上的点P随之旋转,则______.
【答案】108
【解析】
【分析】本题主要考查了求弧长.先求出点P移动的距离,再根据弧长公式计算,即可求解.
【详解】解:根据题意得:点P移动的距离为,
∴,
解得:.
故答案为:108
三、解答题(本大题共9小题,第17、18、19题每小题6分,第20、21题每小题8分,第22、23题每小题9分,第24、25题每小题10分,共72分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17. 计算:.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值的混合运算,代入特殊角的三角函数值,计算即可得出结果,熟练掌握特殊角的三角函数值是解此题的关键.
【详解】解:
.
18. 解方程:.
【答案】,,,
【解析】
【分析】本题考查了因式分解法解一元二次方程,由题意可得,从而得出或,再分别求解即可,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∴或,
解可得,,
解可得,,
∴原方程的解为,,,.
19. 如图,在中,,,,求的长.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了解直角三角形、勾股定理,作于点,由正弦和正切的定义可得,,结合,得出,,再由勾股定理计算即可得出结果,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.
【详解】解:如图,作于点,
,
∵,,
∴,,
∴,,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∴.
20. 某商场以每件210元的价格购进一批商品,当每件商品售价为270元时,每天可售出30件,为了迎接“双十一购物节”,商场决定采取适当降价的方式促销,经调查发现,如果每件商品降价1元,那么商场每天就可以多售出3件.
(1)降价前商场每天销售该商品的利润是多少元?
(2)要使商场每天销售这种商品的利润达到降价前每天利润的两倍,且更有利于减少库存,则每件商品应降价多少元?
【答案】(1)降价前商场每天销售该商品的利润是1800元
(2)每件商品应降价30元
【解析】
【分析】(1)根据总利润=单件利润×销售数量解答;
(2)根据总利润=单件利润×销售数量,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其较大值即可得出结论.
【小问1详解】
(270﹣210)×30=1800 (元).
∴降价前商场每天销售该商品的利润是1800元.
【小问2详解】
设每件商品应降价x元,
由题意,得 (270﹣x﹣210)(30+3x)=3600,
解得 x1=20,x2=30.
∵要更有利于减少库存,
∴x=30.
答:每件商品应降价30元.
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.
21. 如图,一次函数的图象与反比例函数在第一象限的图象交于和B两点,与x轴交于点C.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)若点P在x轴上,且的面积为5,求点P的坐标.
【答案】(1) (2)P的坐标为或
【解析】
【分析】(1)利用点A在上求a,进而代入反比例函数求k即可;
(2)设,求得C点的坐标,则,然后根据三角形面积公式列出方程,解方程即可.
【详解】(1)把点代入,得,
∴
把代入反比例函数,
∴;
∴反比例函数的表达式为;
(2)∵一次函数的图象与x轴交于点C,
∴,
设,
∴,
∴,
∴或,
∴P的坐标为或.
【点睛】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,用待定系数法求出反比例函数的解析式等知识点,能用待定系数法求出反比例函数的解析式是解此题的关键.
22. 如图,中,,点D为上一点,过D作射线交于点E,且满足.
(1)求证:;
(2)设,写出y关于x的函数表达式,当x取何值时y值最大,最大值是多少?
【答案】(1)证明过程见解析
(2),当时,y值最大,最大值是
【解析】
【分析】(1)根据等腰三角形的性质可得,再根据三角形内角和定理得出,即可得出结论;
(2)由(1)可得,即,从而可得,再根据二次函数的性质求解即可.
【小问1详解】
证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴;
【小问2详解】
解:∵,
∴,
由(1)可得,,
∴,即,
∴,
∵,
∴当时,y值最大,最大值是.
【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质、等腰三角形的性质、二次函数的性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
23. 无人机在实际生活中应用广泛,如图,小明利用无人机测量大楼的高度,无人机在空中P处,测得楼楼顶D处的俯角为,测得楼楼顶A处的俯角为,已知楼和楼之间的距离为100米,楼的高度为10米,从楼的A处测得楼的D处的仰角为(点A,B,C,D,P在同一平面内).
(1)填空:_______,_______;
(2)求楼的高度;(精确到0.1米)
(3)求此时无人机距离地面的高度.(参考数据:,)
【答案】(1),
(2)楼的高度为米
(3)此时无人机距离地面的高度为米
【解析】
【分析】本题考查了解直角三角形的应用—俯角仰角问题,矩形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)作于点,则,由题意可得,,,再结合,,计算即可得出结果;
(2)作于点,则,从而可得四边形为矩形,由矩形的性质可得米,米,解直角三角形得出米,即可得出结果;
(3)作于点,交于点,则,从而可得四边形为矩形,米,证明,得出米,即可得出结果.
【小问1详解】
解:如图,作于点,则,
由题意可得:,,,
∴,;
【小问2详解】
解:如图,作于点,则,
∴四边形为矩形,
∴米,米,
∵,
∴,
∴米,
∴米,
故楼的高度为米;
【小问3详解】
解:如图:作于点,交于点,
则,
∴四边形为矩形,
∴米,
由题意可得,
∵四边形为矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴米,
∴米,
∴此时无人机距离地面的高度为米.
24. 已知AB是⊙O的直径,PB是⊙O的切线,C是⊙O上的点,AC∥OP,M是直径AB上的动点,A与直线CM上的点连线距离的最小值为d,B与直线CM上的点连线距离的最小值为f.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)设OP=AC,求∠CPO的正弦值;
(3)设AC=9,AB=15,求d+f的取值范围.
【答案】(1)连接OC,
∵OA=OC,∴∠A=∠OCA,
∵AC∥OP,∴∠A=∠BOP,∠ACO=∠COP,
∴∠COP=∠BOP,
∵PB是⊙O的切线,AB是⊙O的直径,
∴∠OBP=90°,在△POC与△POB中,∵OC=OB,∠COP=∠BOP,OP=OP,
∴△COP≌△BOP,
∴∠OCP=∠OBP=90°,
∴PC是⊙O的切线;
(2);
(3)9≤d+f≤15.
【解析】
【分析】(1)连接OC,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠OCA,由平行线的性质得到∠A=∠BOP,∠ACO=∠COP,等量代换得到∠COP=∠BOP,由切线的性质得到∠OBP=90°,根据全等三角形的性质即可得到结论;
(2)过O作OD⊥AC于D,根据相似三角形的性质得到CD•OP=OC2,根据已知条件得到=,由三角函数的定义即可得到结论;
(3)连接BC,根据勾股定理得到BC的值,当M与A重合时,得到d+f=12,当M与B重合时,得到d+f=9,于是得到结论.
【详解】解:(1)略
(2)过O作OD⊥AC于D,
∴∠ODC=∠OCP=90°,CD=AC,
∵∠DCO=∠COP,∴△ODC∽△PCO,
∴,∴CD•OP=OC2,
∵OP=AC,∴AC=OP,∴CD=OP,
∴OP•OP=OC2,
∴=,
∴sin∠CPO==;
(3)连接BC,∵AB是⊙O的直径,
∴AC⊥BC,∵AC=9,AB=15,
∴BC= =12,
当M与A重合时,d=0,f=BC=12,∴d+f=12
当CM⊥AB时,d=AM,f=BM,d+f=AB=15
当M与B重合时,d=AC=9,f=0,d+f=9
∴d+f的取值范围是:9≤d+f≤15.
【点睛】本题是圆的综合题,正确的作出辅助线是解题的关键.
25. 如图①,已知的图象经过点、,其对称轴为直线,过点A作轴交抛物线于点C,的平分线交线段于点E,点P是抛物线上的一个动点,其横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若P在直线下方,连接、,当m为何值时四边形面积最大,并求出其最大值;
(3)如图②,以P为旋转中心,将顺时针旋转得到,点F恰好落在直线l上,求出符合条件的点P的坐标.
【答案】(1)
(2)当时,四边形的面积最大,为
(3)点P的坐标为或
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法计算即可得出结果;
(2)由角平分线的定义可得,证明为等腰直角三角形,得出,从而可得,求出直线的解析式为,再由,且为定值,得出最大时,最大,过点作轴交于点,设,则,求出,表示出,再由二次函数的性质计算即可得出结果;
(3)当时,过点作轴于,交直线于点,证明,得出;当时,作直线轴,交轴于点,作直线于点,证明,得出;分别计算即可得出结果.
【小问1详解】
解:∵的图象经过点、,其对称轴为直线,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
【小问2详解】
解:∵平分,,
∴,
∵过点A作轴交抛物线于点C,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∵,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
将代入解析式可得,
解得,
∴直线的解析式为,
∵,且为定值,
∴最大时,最大,
如图,过点作轴交于点,
,
设,则,
∴,
∴
,
∵,
∴当时,四边形的面积最大,为;
【小问3详解】
解:如图,当时,过点作轴于,交直线于点,
,
由旋转的性质可得,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
由题意可得:,
∴,,
∴,,
∴,
解得:(舍去)或,
当时,,
∴;
如图,当时,作直线轴,交轴于点,作直线于点,
,
由旋转的性质可得,,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
由题意可得:,
∴,,
∴,
解得:或(不符合题意),
当时,
∴;
综上所述,点P的坐标为或
【点睛】本题考查了求二次函数的解析式、二次函数综合—面积问题、二次函数的图象与性质、旋转的性质、全等三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论的思想是解此题的关键.
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