内容正文:
学年第一学期学业水平检测四
九年级数学(冀教版)
本试卷共8页.总分120分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
卷I(选择题)
一、选择题(本大题共12个小题,每题3分,共36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. 如图用的是“日晷饮水计时,晷头红照雨衡前”这一景,图中的江面和太阳可看成直线和圆,则它们的位置关系为( )
A. 相离 B. 相切 C. 相交 D. 平行
2. 从盒子里摸出一个球,一定能摸出白球的是( )
A. B. C. D.
3. 古希腊著名的科学家阿基米德发现了“杠杆原理”,即“阻力 阻力臂=动力 动力臂”.建筑工人甲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂分别是和,则动力 (单位:N)关于动力臂 (单位:m)的函数表达式正确的是( )
A. B. C. D.
4. 若关于 的方程有两个相等的实数根,则 的值是( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
5. 腰鼓是中国传统民族乐器,历史悠久,在民间广泛流传.如图是一个腰鼓的示意图,则其视图描述正确的是( )
A. B. C. D.
6. 两个相似多边形的相似比是,其中较大多边形的面积为,则较小多边形的面积为( )
A. B. C. D.
7. 对于二次函数的图象,下列说法正确的是( )
A. 开口向下 B. 与 轴交于
C. 对称轴为直线 D. 与 轴没有交点
8. 下列三角函数的值是有理数的是( )
A. B. C. D.
9. 以下说法错误的是( )
A. 三角形的外心到三角形各边的距离相等
B. 由平行光线形成的投影叫做平行投影
C. 由同一点发出的光线形成的投影叫做中心投影
D. 从圆外一点可以引圆的两条切线,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角
10. 已知,,都在反比例函数图象上,且,则下列正确的为( )
A. B. C. D.
11. 如图,以点P为圆心的圆弧与x轴交于A、B两点,点P的坐标为 ,点B的坐标为,则点A的坐标为( )
A. B. C. D.
12. 如图,抛物线m:y=ax2+b(a 0,b 0)与x轴于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.将抛物线m绕点B旋转180°,得到新的抛物线n,它的顶点为C1,与x轴的另一个交点为A1.若四边形AC1A1C为矩形,则a,b应满足的关系式为( )
A. ab=﹣2 B. ab=﹣3 C. ab=﹣4 D. ab=﹣5
卷II(非选择题)
二、填空题(共4小题,每题3分,共12分)
13. 若 是一元二次方程的两个根,则的值为____.
14. 如图,在平面直角坐标系 中,点 是坐标原点,点 在 的延长线上, 与关于点 位似.若,点 的坐标为,则 点的坐标为_______.
15. 二次函数的最大值是___________.
16. 如图,一个半径为1的圆从位置 开始,在与它半径相同的其它3个圆上紧贴着滚动,到达 位置(这3个圆的圆心与在同一直线上)时停止,该圆的圆心移动的路程为___________(结果保留 ).
三、解答题(本题共8个题,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17. 数学社团开展“讲中国数学家故事”的活动.社团成员制作了印有四位中国数学家图案的四张卡片,分别为:A.刘徽,B.祖冲之,C.华罗庚,D.陈景润,卡片除图案外其他均相同.将四张卡片背面朝上,洗匀后放在桌面上,同学们可以从中随机抽取卡片,讲述所选卡片上数学家的故事.
(1)小安随机抽取了一张卡片,则抽到“A.刘徽”卡片的概率是________;
(2)小明随机抽取了两张卡片,请用画树状图或列表的方法,求小明抽到的两张卡片中恰好有“C.华罗庚”卡片的概率.
18. 汉字是中华文明的重要标志,也是传承中华文明的重要载体.为了贯彻落实教育部印发的《关于进一步加强中小学规范汉字书写教育的通知》,提升学生规范书写意识和书写水平,某中学于11月6日~8日以“翰墨飘香,文韵悠扬”为主题开展了第一届汉字书写大赛.本次大赛满分10分,学生得分均为整数,在初赛中,甲、乙两组(每组10人)学生成绩如下(单位:分):
甲组:4,5,5,6,6,6,6,8,9,10
乙组:3,5,6,6,7,7,7,7,8,9
组别
平均数
中位数
众数
方差
甲组
a
6
c
3.25
乙组
6.5
b
7
2.45
(1)根据以上成绩,统计分析表中: ___________, ___________,___________;
(2)小明是甲、乙两组中的其中一员,小明说:“这次竞赛我得了6分,在我们小组中属中游略偏下!”观察上面表格判断,小明可能为___________组的学生;
(3)从平均数和方差看,若从甲、乙两组中选择一个组参加决赛,应选哪个组?并说明理由.
19. 直线 与反比例函数的图象分别交于点和点,与坐标轴分别交于点 和点 .
(1)求反比例函数的表达式;
(2)观察图象,当时,直接写出关于 的不等式的解集.
20. 图①是一款可调节椅背的沙发椅,它可以减轻使用者的脊椎压力.图②是它的侧面示意图,椅背,将椅背角度从调节到(即,)时,分别过点 、 作 于点 ,于点 ,求水平方向增加的距离 长.(结果精确到;参考数据:,,,)
21. 根据以下素材,探索完成任务
素材1
泥塑,俗称“彩塑”,泥塑艺术是中国民间传统的一种古老常见的民间艺术.某泥塑作坊制作泥塑进行销售,7月份制作泥塑1000件,同年9月份制作泥塑1440件.
素材2
泥塑的制作成本为30元/件,销售一段时间后发现,当泥塑售价为40元/件时,月销售量为400件.若在此基础上每件售价每上涨2元,则月销售量将减少20件.
问题解决
任务1
求该泥塑作坊7月份到9月份制作泥塑数量的月平均增长率;
任务2
为使月销售利润达到6000元,而且尽可能让顾客得到实惠,则该泥塑的售价应定为多少元/件?
22. 如图,点 是矩形 中 边上一点, 沿 折叠为,点 落在 上.
(1)求证:;
(2)若,,求 的值;
23. 如图,四边形 内接于 , ,点 在 的延长线上,且
(1)判断 与 的位置关系,并说明理由;
(2)若,, ,求 的长.
24. 已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象过点A(3,0),C(﹣1,0).
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图,点P是二次函数图象的对称轴上的一个动点,二次函数的图象与y轴交于点B,当PB+PC最小时,求点P的坐标;
(3)在第一象限内的抛物线上有一点Q,当△QAB的面积最大时,求点Q的坐标.
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学年第一学期学业水平检测四
九年级数学(冀教版)
本试卷共8页.总分120分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
卷I(选择题)
一、选择题(本大题共12个小题,每题3分,共36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. 如图用的是“日晷饮水计时,晷头红照雨衡前”这一景,图中的江面和太阳可看成直线和圆,则它们的位置关系为( )
A. 相离 B. 相切 C. 相交 D. 平行
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了直线与圆的位置关系,熟练掌握直线与圆的位置关系是解题关键.根据直线与圆有两个交点,则直线与圆相交,由此即可得.
【详解】解:由图可知,图中的江面和太阳的位置关系为相交,
故选:C.
2. 从盒子里摸出一个球,一定能摸出白球的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题主要考查了可能性,选项A中盒子里全是白球,所以从这个盒子里摸球,摸出的球必然是白球;选项B中盒子里全是黑球,所以从这个盒子里摸球,摸出的球不可能是白球;选项C、D中盒子里既有白球,又有黑球,所以从这个盒子里摸球,摸出的球可能是白球,也有可能是黑球,据此判断即可.
【详解】解:因为选项A中盒子里全是白球,
所以从盒子里摸出一个球,一定能摸出白球,
故选:A.
3. 古希腊著名的科学家阿基米德发现了“杠杆原理”,即“阻力 阻力臂=动力 动力臂”.建筑工人甲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂分别是和,则动力 (单位:N)关于动力臂 (单位:m)的函数表达式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了反比例函数的应用,弄清题意,正确分析各量间的关系是解题的关键.
根据所给公式列式,整理即可得答案.
【详解】解:∵阻力×阻力臂=动力×动力臂,
∴,整理得:,
故选:D.
4. 若关于 的方程有两个相等的实数根,则 的值是( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程根的判别式,利用一元二次方程根的判别式 判断方程的根的情况.一元二次方程的根与 有如下关系: 当时,方程有两个不相等的实数根; 当时,方程有两个相等的实数根; 当时,方程无实数根.上面的结论反过来也成立.
根据方程有两个相等的实数根,计算根的判别式得关于 的方程,求解方程即可.
【详解】解:,
方程有两个相等的实数根,
,
,
解得:.
故选:B.
5. 腰鼓是中国传统民族乐器,历史悠久,在民间广泛流传.如图是一个腰鼓的示意图,则其视图描述正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了三视图的有关知识,熟练掌握三视图的概念是解题的关键.
直接根据三视图的概念即可解答.
【详解】解:从正面看是.
故选:A.
6. 两个相似多边形的相似比是,其中较大多边形的面积为,则较小多边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查相似多边形的性质:相似多边形对应边之比、周长之比等于相似比,面积之比等于相似比的平方.根据相似多边形的性质即可求出较大多边形的面积.
【详解】解:设较小多边形的面积为 ,
∵两个相似多边形的相似比是,较大多边形的面积为,
∴,
解得:,即较小多边形的面积为.
故选:B.
7. 对于二次函数的图象,下列说法正确的是( )
A. 开口向下 B. 与 轴交于
C. 对称轴为直线 D. 与 轴没有交点
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,熟练掌握该知识点是解题的关键.根据二次函数的顶点式 ,判断开口方向向上,对称轴为 ,从而判断选项A、C;将 , 分别代入,可判断选项B,D,据此找出正确的答案.
【详解】∵ 二次函数为 ,
∴,开口向上,对称轴为 ,故A、C错误;
当 时,,
∴二次函数与轴交于,故B错误;
令 ,则,
∵,
∴,无实数根,
故二次函数与轴没有交点,故D正确,
故选:D.
8. 下列三角函数的值是有理数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查特殊角的三角函数值及有理数的判断,熟练掌握特殊角的三角函数值是解题关键,需分别计算各选项的三角函数值,再判断是否为有理数.
【详解】解:,是无理数,故A不符合题意.
,是无理数,故B不符合题意.
,是有理数,故C符合题意.
,是无理数,故D不符合题意.
故选C.
9. 以下说法错误的是( )
A. 三角形的外心到三角形各边的距离相等
B. 由平行光线形成的投影叫做平行投影
C. 由同一点发出的光线形成的投影叫做中心投影
D. 从圆外一点可以引圆的两条切线,这一点和圆心的连线平分两条切线的夹角
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查三角形外心性质、平行投影与中心投影的定义、切线长定理,需逐一辨析各选项的正误
【详解】解:A.三角形的外心是三角形三边垂直平分线的交点,它到三角形三个顶点的距离相等,到各边距离相等的是三角形的内心(角平分线交点),选项A说法错误;
B.平行投影的定义是由平行光线形成的投影,选项B说法正确;
C.中心投影的定义是由同一点发出的光线形成的投影,选项C说法正确;
D.根据切线长定理,从圆外一点引圆的两条切线,该点与圆心的连线平分两条切线的夹角,选项D说法正确.
故选A.
10. 已知,,都在反比例函数图象上,且,则下列正确的为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查反比例函数的图象和性质,根据反比例函数的图象和性质,进行判断即可.
【详解】解:∵,,
∴双曲线过二、四象限,
∵,都在反比例函数图象上,且,
∴,
∴,
无法判断的符号;
故选:D.
11. 如图,以点P为圆心的圆弧与x轴交于A、B两点,点P的坐标为 ,点B的坐标为,则点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考了垂径定理,连接,过点P作于点,由垂径定理可得 ,根据坐标可得,从而得到即可求出点A的坐标.
【详解】解:连接,过点P作于点D,
∴ ,
∵点P的坐标为 ,点B的坐标为,
∴,,
∴,
∴点A的坐标为 .
故选:C.
12. 如图,抛物线m:y=ax2+b(a 0,b 0)与x轴于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.将抛物线m绕点B旋转180°,得到新的抛物线n,它的顶点为C1,与x轴的另一个交点为A1.若四边形AC1A1C为矩形,则a,b应满足的关系式为( )
A. ab=﹣2 B. ab=﹣3 C. ab=﹣4 D. ab=﹣5
【答案】B
【解析】
【分析】利用矩形性质得出要使平行四边形是矩形,必须满足AB=BC,继而可求出a、b满足的关系.
【详解】解:令x=0,得:y=b.
∴C(0,b).
令y=0,得:ax2+b=0,
∵,
∴x=±,
∴A(﹣,0),B(,0),
∴AB=2,BC=,
要使平行四边形AC1A1C是矩形,必须满足AB=BC,
∴,
∴,
∴ab=﹣3,
∴a,b应满足关系式ab=﹣3,
故选:B.
【点睛】本题考查二次函数、平行四边形的性质,灵活利用平行四边形的性质是解题的关键.
卷II(非选择题)
二、填空题(共4小题,每题3分,共12分)
13. 若 是一元二次方程的两个根,则的值为____.
【答案】3
【解析】
【分析】本题考查一元二次方程根与系数的关系.对于方程 ,两根之和为,据此作答即可.
【详解】解:∵ 是一元二次方程的两个根,
∴,
故答案为:3.
14. 如图,在平面直角坐标系 中,点 是坐标原点,点 在 的延长线上, 与关于点 位似.若,点 的坐标为,则 点的坐标为_______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查位似变换、坐标与图形性质,由题意得,则 与的相似比为 ,进而可得点 的横坐标为,纵坐标为.解题的关键是掌握位似变换的坐标特征:一般地,在平面直角坐标系中,如果以原点为位似中心,画出一个与原图形位似的图形,使它与原图形的相似比为 ,那么与原图形上的点对应的位似图形上的点的坐标为或..
【详解】解:∵, 与关于点 位似,
∴,
∴ 与的相似比为 ,
即与 的相似比为 ,
∵点 的坐标为,且点 在第三象限,
∴点 的横坐标为,纵坐标为,
∴点 的坐标为.
故答案为:.
15. 二次函数的最大值是___________.
【答案】5
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,先判断开口方向,再分别计算当时和当 时的函数值,即可求解.
【详解】解:∵二次函数的二次项系数 ,
∴抛物线开口向上,在顶点处取得最小值,顶点横坐标,在内.
当时,;
当 时,.
∴最大值为5.
故答案为5.
16. 如图,一个半径为1的圆从位置 开始,在与它半径相同的其它3个圆上紧贴着滚动,到达 位置(这3个圆的圆心与在同一直线上)时停止,该圆的圆心移动的路程为___________(结果保留 ).
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了弧长的计算.
它从A位置开始,滚过与它相同的其他三个圆的上部,到达B位置.则该圆共滚过了3段弧长,其中有2段是半径为,圆心角为120度,1段是半径为,圆心角为60度的弧长,所以可求得.
【详解】解:如图,
圆心移动的路程.
故答案为:.
三、解答题(本题共8个题,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17. 数学社团开展“讲中国数学家故事”的活动.社团成员制作了印有四位中国数学家图案的四张卡片,分别为:A.刘徽,B.祖冲之,C.华罗庚,D.陈景润,卡片除图案外其他均相同.将四张卡片背面朝上,洗匀后放在桌面上,同学们可以从中随机抽取卡片,讲述所选卡片上数学家的故事.
(1)小安随机抽取了一张卡片,则抽到“A.刘徽”卡片的概率是________;
(2)小明随机抽取了两张卡片,请用画树状图或列表的方法,求小明抽到的两张卡片中恰好有“C.华罗庚”卡片的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据概率公式求解即可;
(2)列表得到所有等可能性的结果数,再找到小明抽到的两张卡片中恰好有“C.华罗庚”卡片的结果数,最后根据概率公式求解即可.
【小问1详解】
解:∵一共有四张卡片,且每张卡片被抽到的概率相同,
∴小安随机抽取了一张卡片,则抽到“A.刘徽”卡片的概率是;
【小问2详解】
解:列表如下:
由表格可知,一共有12种等可能性的结果数,其中小明抽到的两张卡片中恰好有“C.华罗庚”卡片的结果数有6种,
∴小明抽到的两张卡片中恰好有“C.华罗庚”卡片的概率为.
18. 汉字是中华文明的重要标志,也是传承中华文明的重要载体.为了贯彻落实教育部印发的《关于进一步加强中小学规范汉字书写教育的通知》,提升学生规范书写意识和书写水平,某中学于11月6日~8日以“翰墨飘香,文韵悠扬”为主题开展了第一届汉字书写大赛.本次大赛满分10分,学生得分均为整数,在初赛中,甲、乙两组(每组10人)学生成绩如下(单位:分):
甲组:4,5,5,6,6,6,6,8,9,10
乙组:3,5,6,6,7,7,7,7,8,9
组别
平均数
中位数
众数
方差
甲组
a
6
c
3.25
乙组
6.5
b
7
2.45
(1)根据以上成绩,统计分析表中: ___________, ___________,___________;
(2)小明是甲、乙两组中的其中一员,小明说:“这次竞赛我得了6分,在我们小组中属中游略偏下!”观察上面表格判断,小明可能为___________组的学生;
(3)从平均数和方差看,若从甲、乙两组中选择一个组参加决赛,应选哪个组?并说明理由.
【答案】(1)6.5,7,6
(2)乙 (3)
解:选乙组参加决赛.理由如下:
两组平均数相同, , ,,
乙组的成绩比甲组稳定,
故选乙组参加决赛.
【解析】
【分析】本题考查了平均数,中位数,众数,方差,关键是根据概念解答.
(1)根据平均数、中位数和众数的定义分别进行解答即可得出答案;
(2)根据中位数的意义即可得出答案;
(3)根据平均数与方差的意义即可得出答案.
【小问1详解】
解: ,
把乙组的成绩从小到大排列后,中间两个数的平均数是 ,则中位数;
甲组学生成绩中,数据6出现次数最多,所以众数,
故答案为:6.5;7;6;
【小问2详解】
解:小明可能是乙组的学生,理由如下:
因为乙组的中位数是(7分),而小明得了(6分),所以在小组中属中游略偏下,
故答案为:乙;
【小问3详解】
略
19. 直线 与反比例函数的图象分别交于点和点,与坐标轴分别交于点 和点 .
(1)求反比例函数的表达式;
(2)观察图象,当时,直接写出关于 的不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将点A坐标代入直线解析式中即可求出m,再将点A坐标代入反比例函数解析式中即可得出结论;
(2)将点B坐标代入直线解析式中即可求出n,根据点A,B坐标和两函数图象即可得出结论.
【小问1详解】
解: 点在直线 上,
∴
解得,
,
把代入中,
得,
解得 ,
反比例函数的表达式为;
【小问2详解】
解:∵直线 与反比例函数的图象交于点,
∴,
,
∵,
要使满足,只要一次函数的函数值大于反比例函数的函数值,也就是直线在反比例图象的上方,在 两点之间,
当时,的解集为.
【点睛】此题考查了反比例函数与一次函数综合.熟练掌握待定系数法求反比例函数的解析式,反比例函数与一次函数的图象和性质,函数与方程的关系,函数与不等式的关系,是解本题的关键.
20. 图①是一款可调节椅背的沙发椅,它可以减轻使用者的脊椎压力.图②是它的侧面示意图,椅背,将椅背角度从调节到(即,)时,分别过点 、 作 于点 ,于点 ,求水平方向增加的距离 长.(结果精确到;参考数据:,,,)
【答案】水平方向增加的距离 长为.
【解析】
【分析】本题考查了解直角三角形的应用.在与中,利用三角函数的定义列式计算即可求解.
【详解】解:由题意得:,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵ ,,
在与中,
,
,
∴
.
答:水平方向增加的距离 长为.
21. 根据以下素材,探索完成任务
素材1
泥塑,俗称“彩塑”,泥塑艺术是中国民间传统的一种古老常见的民间艺术.某泥塑作坊制作泥塑进行销售,7月份制作泥塑1000件,同年9月份制作泥塑1440件.
素材2
泥塑的制作成本为30元/件,销售一段时间后发现,当泥塑售价为40元/件时,月销售量为400件.若在此基础上每件售价每上涨2元,则月销售量将减少20件.
问题解决
任务1
求该泥塑作坊7月份到9月份制作泥塑数量的月平均增长率;
任务2
为使月销售利润达到6000元,而且尽可能让顾客得到实惠,则该泥塑的售价应定为多少元/件?
【答案】任务 : ;任务 : 元/件
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程的实际应用,正确理解题意是解题关键.
任务 :设7月份到9月份的月平均增长率为 ,由题意得:,据此即可求解;
任务 :设该泥塑的售价应定为 元/件,由题意得:,据此即可求解;
【详解】解:任务 :设7月份到9月份的月平均增长率为 ,
由题意得:,
解得:(舍)
答:7月份到9月份的月平均增长率为 .
任务 :设该泥塑的售价应定为 元/件,
每件售价每上涨2元,则月销售量将减少20件,
即每件售价每上涨1元,则月销售量将减少 件,
由题意得:,
解得:
∵要尽可能让顾客得到实惠,则,
答:该泥塑的售价应定为 元/件.
22. 如图,点 是矩形 中 边上一点, 沿 折叠为,点 落在 上.
(1)求证:;
(2)若,,求 的值;
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,矩形的性质,轴对称的性质等知识.
(1)可证得,,进而得出;
(2)由(1)得出,设,,由得出,求得k,进而得出结果.
【小问1详解】
证明:∵四边形 是矩形,
∴,
∴,
∵ 沿 折叠为,
∴,
∴,
∴,
∴;
【小问2详解】
解:由(1)得:,
∴,
设,,
∵,,
∴,
∴,(舍去),
∴.
23. 如图,四边形 内接于 , ,点 在 的延长线上,且
(1)判断 与 的位置关系,并说明理由;
(2)若,, ,求 的长.
【答案】(1) 与 相切,理由见解析
(2)
【解析】
【分析】本题主要考查了圆周角定理、切线的判定、垂直平分线的判定和性质等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)由题易得 为直径,再证,即可得解;
(2)先证 垂直平分 ,再利用等面积求出 长即可.
【小问1详解】
解: 与 相切,理由如下:
四边形 内接于,
为 的直径,
,
,
,
,
,
,
,
为半径,
为 的切线,即 与 相切;
【小问2详解】
解:如图,记 、 交于点 ,
,
,
,
为直径,
垂直平分 ,
,
,
,
根据等面积可得,
.
24. 已知二次函数y=﹣x2+bx+c的图象过点A(3,0),C(﹣1,0).
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图,点P是二次函数图象的对称轴上的一个动点,二次函数的图象与y轴交于点B,当PB+PC最小时,求点P的坐标;
(3)在第一象限内的抛物线上有一点Q,当△QAB的面积最大时,求点Q的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;(2)P(1,2);(3)当m=时,S最大,此时Q(,).
【解析】
【分析】(1)把点A(3,0)、C(-1,0)代入y=-x2+bx+c中,解方程即可得到结论;
(2)连结AB,与对称轴交于点P,此时PB+PC最小.根据抛物线解析式求出B(0,3),利用待定系数法求出直线AB的解析式,于是得到结论;
(3)设Q(m,-m2+2m+3),△QAB的面积为S,连接QA,QB,OQ,根据S=S△OBQ+S△AOQ-S△AOB求出S与m的关系式,利用函数的性质求出m的值,进而得到结论.
【详解】(1)把点A(3,0)、C(-1,0)代入y=-x2+bx+c中,
得,解得,
则抛物线的解析式为y=-x2+2x+3;
(2)连结AB,与对称轴交于点P,此时PB+PC最小.
在y=-x2+2x+3中,当x=0时,y=3,则B(0,3).
设直线AB的解析式为y=mx+n,
∵A(3,0),B(0,3),
∴,
∴,
∴直线AB的解析式为y=-x+3,
∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴对称轴是直线x=1.
当x=1时,y=-1+3=2,
∴P(1,2);
(3)设Q(m,-m2+2m+3),△QAB的面积为S,如图,连接QA,QB,OQ.
则S=S△OBQ+S△AOQ-S△AOB
=×3m+×3(-m2+2m+3)-×3×3
=-m2+m
=-(m-)2+,
∴当m═时,S最大,此时Q(,).
【点睛】本题是二次函数综合题,其中涉及到利用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,抛物线的性质,函数图象上点的坐标特征,轴对称的性质,三角形的面积等知识,利用数形结合与方程思想是解题的关键.
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