内容正文:
2021—2022学年第一学期期末考试九年级
数学试卷
注意事项:
1.本试卷共三个大题,23个小题,满分120分,考试时间100分钟;
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上.答在试卷上的答案无效.
一、选择题(每小题3分,共30分)
1. 若代数式有意义,则x的取值范围是( )
A. B. C. 且 D.
2. 下列各式中,运算正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图,小山为了测量某湖两岸A,B两点间的距离,先在AB外选定一点C,然后测量得到CA,CB的中点D,E,且DE=8m,从而计算出A,B两点间的距离是( )m
A. B. C. D.
4. 如图,以点O为位似中心,将△ABC缩小后得到△A′B′C′,已知OB=3OB′,则△A′B′C′与△ABC的面积比为( )
A. 1:3 B. 1:4 C. 1:5 D. 1:9
5. 已知关于x的一元二次方程有两个实数根,则m的取值范围是 ( )
A. m≤2 B. m<2 C. m≥0 D. m<0
6. 在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,点都在格点上,连接,则的值为( )
A. B. C. D.
7. 已知是方程的一个根.则的值为( )
A. 4 B. 6 C. D.
8. 某学习小组进行“用频率估计概率”的试验时,统计了某一结果出现的频率如下表,则符合这一结果的试验可能是( )
试验次数
100
200
500
800
1000
1200
实验频率
0.343
0.326
0.335
0.330
0.331
0.330
A. 先后两次抛掷一枚质地均匀的硬币,两次都是反面朝上
B. 先后两次掷一枚质地均匀的骰子,两次的点数和不大于6
C. 将一个篮球和一个足球随机放入三个不同的篮子中,恰有一个篮子为空
D. 从两男两女四人中抽取两人参加朗读比赛,两人性别相同
9. 如图,矩形的边在x轴上,在轴上,点,把矩形绕点逆时针旋转,使点恰好落在边上的处,则点的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
10. 二次函数 的图象如图,给出下列四个结论:① ;② ;③ ;④ ;其中正确结论的个数有( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、填空题(每小题3分,共15分)
11. 点关于原点成中心对称的点的坐标为_______.
12. 一元二次方程的根为________.
13. 七巧板是我国古代劳动人民的一项发明,被誉为“东方魔板”,它由五块等腰直角三角形、一块正方形和一块平行四边形组成.小虹同学利用七巧板拼成的正方形做“滚小球游戏”,小球可以在拼成的正方形上自由地滚动,并随机地停留在某块板上,如图所示,那么小球最终停留在阴影区域上的概率是__________.
14. 如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为.若抛物线(、为常数)与线段交于、两点,且,则的值为_________.
15. 如图,在边长为的正方形中,点分别是边的中点,连接点分别是的中点,连接,则的长度为__________.
三、解答题(本大题共8小题,满分75分)
16. (1)计算:;
(2)在中,,求的正弦值、余弦值和正切值.
17. 如图,四边形ABCD中,E为AB的中点,连接CE交DB于点F,BD平分∠ABC,∠ADB=90°.
求证:(1)△BFC∽△DFE;
(2)AB=8,BC=3,求的值.
18. 如图,的顶点,,.若向右平移4个单位长度,再向下平移3个单位长度得到,且点C的对应点坐标是.
(1)画出,并直接写出点的坐标;
(2)若内有一点经过以上平移后的对应点为,直接写出点的坐标;
(3)求的面积.
19. 随着我国首艘自主建造航母“山东舰”的正式服役,标志者我国已进入“双航母”时代.已知“山东舰”舰长为,航母前端点到水平甲板的距离为,舰岛顶端到的距离是,经测量,,.(参考数据:,,,,,)
(1)若设,用含的代数式表示与的长度.
(2)请计算舰岛的高度(结果精确到).
20. 某校开设了书画、器乐、戏曲、棋类四类兴趣课程,为了解全校学生对每类课程的选择情况,随机抽取了若干名学生进行调查(每人必选且只能选一类).现将调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图:
(1)本次随机调查抽取了多少名学生?
(2)补全条形统计图中“书画”“戏曲”的空缺部分;
(3)若该校共有1600名学生,请估计全校选择“戏曲”课程的学生有多少名;
(4)学校从这四类课程中随机抽取两类参加“全市青少年才艺展示活动”,用列表或画树状图的方法求出恰好抽到“器乐”和“戏曲”课程的概率.(书画、器乐、戏曲、棋类可分别用字母,,,表示)
21. 九年级数学兴趣小组经过市场调查,得到某种运动服每月的销量与售价的相关信息如表:
售价(元/件)
…
月销量(件)
…
已知该运动服的进价为每件元,设售价为元/件.
(1)请用含的式子表示:①销售该运动服每件的利润是_____元;②月销量是_____件;(直接写出结果)
(2)设销售该运动服的月利润为元,,那么售价为多少时,当月的利润最大?最大利润是多少?
22. 如图1,在中,,,点D,E分别在边,上,,连接,点M,P,N分别为,,的中点.
(1)观察猜想:图1中,请判断线段与的数量关系和位置关系,并说明理由.
(2)探究证明:把绕点A逆时针方向旋转到图2的位置,连接,, ,判断的形状,并说明理由.
23. 阅读材料一:抛物线是常见的几何图形,它可以这样定义:在平面上到定点的距离与到定直线距离相等的点的轨迹.如果定点,定直线,则抛物线的解析式为.
阅读材料二:几何画板是平面几何中的常见作图软件,可以利用此软件准确的做出一些图形.下面是小明利用几何画板软件做图形的步骤:
第1步:在平面直角坐标系上找点和直线;
第2步:在直线上任找一点Q,连接,作的中垂线;
第3步:过Q点做直线L的垂线,交直线与点P.
任务:
(1)判断点P的轨迹是不是抛物线,如果是,请直接写出点P轨迹的解析式,如果不是,请说明理由;
(2)将点P的轨迹先向右平移2个单位,再将所得图象向下平移1个单位,得到的图象记为C,直接写出图象C所对应的解析式,并画出草图;
(3)图象C上有两点M,N,对应的纵坐标分别是和0,A为图象C上点M、N(点M在点N的左边)之间的一点(包含点M、N),求点A的横坐标的变化范围.
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2021—2022学年第一学期期末考试九年级
数学试卷
注意事项:
1.本试卷共三个大题,23个小题,满分120分,考试时间100分钟;
2.本试卷上不要答题,请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上.答在试卷上的答案无效.
一、选择题(每小题3分,共30分)
1. 若代数式有意义,则x的取值范围是( )
A. B. C. 且 D.
【答案】C
【解析】
【分析】由分母不为零,和被开方数有意义的条件是被开方数为非负数即可.
【详解】解:∵代数式有意义,
∴,
∴,
∴且.
故选:C.
【点睛】本题考查了代数式有意义的条件,掌握分母不为0,被开方数有意义是解题关键.
2. 下列各式中,运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了二次根式的运算,熟练掌握其运算法则是解题的关键.
根据二次根式的运算法则进行判断.
【详解】解:A:已经是最简结果,并不等于,故该选项不合题意;
B:,故该选项不合题意;
C:,正确,故该选项符合题意;
D:,故该选项不合题意.
故选:C .
3. 如图,小山为了测量某湖两岸A,B两点间的距离,先在AB外选定一点C,然后测量得到CA,CB的中点D,E,且DE=8m,从而计算出A,B两点间的距离是( )m
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据三角形中位线定理可得到AB=2DE,可得到答案.
【详解】解:∵D,E分别为CA,CB的中点,
∴DE为△ABC的中位线,
∴AB=2DE=16m,
故选:C.
【点睛】本题主要考查三角形中位线定理,掌握三角形中位线平行第三边且等于第三边的一半是解题的关键.
4. 如图,以点O为位似中心,将△ABC缩小后得到△A′B′C′,已知OB=3OB′,则△A′B′C′与△ABC的面积比为( )
A. 1:3 B. 1:4 C. 1:5 D. 1:9
【答案】D
【解析】
【详解】由位似比可得出相似比,再根据相似三角形的性质:相似三角形的面积比等于相似比的平方即可求解.
解:∵OB=3OB′,
∴OB′:OB=1:3,
∵以点O为位似中心,将△ABC缩小后得到△A′B′C′,
∴△A′B′C′∽△ABC,
∴A′B′:AB=OB′:OB=1:3,
∴.
故选D
5. 已知关于x的一元二次方程有两个实数根,则m的取值范围是 ( )
A. m≤2 B. m<2 C. m≥0 D. m<0
【答案】A
【解析】
【分析】利用根的判别式求解.
【详解】解:将方程整理成一般形式为,
由题意得∆,
∴,
解得m≤2,
故选:A.
【点睛】此题考查一元二次方程根的判别式,熟记根的判别式的三种情况由此求字母系数是解题的关键.
6. 在如图所示的网格中,每个小正方形的边长均为1,点都在格点上,连接,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】连接BC,再运用勾股定理分别求出AB、BC、AC的长度,然后再根据勾股定理逆定理说明△ABC是直角三角形,然后再运用正弦的定义即可解答.
【详解】解:如图:BC2=, AB2=, BC2=
∴BC2+ AC2= AB2,即△ABC是直角三角形
∴.
故选B.
【点睛】本题主要考查了勾股定理的逆定理的应用以及正弦的定义,判定△ABC是直角三角形成为解答本题的关键.
7. 已知是方程的一个根.则的值为( )
A. 4 B. 6 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】把代入方程,得,利用完全平方公式将变形,即可解答.
【详解】解:把代入方程,得,
等式两边同时除以得:
.
故选:
【点睛】本题考查了一元二次方程的解的概念,分式的化简求值,完全平方公式,解题关键是明确题意,求出的值.
8. 某学习小组进行“用频率估计概率”的试验时,统计了某一结果出现的频率如下表,则符合这一结果的试验可能是( )
试验次数
100
200
500
800
1000
1200
实验频率
0.343
0.326
0.335
0.330
0.331
0.330
A. 先后两次抛掷一枚质地均匀的硬币,两次都是反面朝上
B. 先后两次掷一枚质地均匀的骰子,两次的点数和不大于6
C. 将一个篮球和一个足球随机放入三个不同的篮子中,恰有一个篮子为空
D. 从两男两女四人中抽取两人参加朗读比赛,两人性别相同
【答案】D
【解析】
【分析】根据统计图可知,试验结果的频率在0.33附近波动,即其概率约为0.33,计算四个选项的概率,约为0.33者即为正确答案.
【详解】解:由表格可知:此实验的频率最后稳定在0.33左右,
如下树状图:
故先后两次抛掷一枚质地均匀的硬币,两次都是反面朝上的概率为,与表格不符,不符合题意;
B.如下表:
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
7
2
3
4
5
6
7
8
3
4
5
6
7
8
9
4
5
6
7
8
9
10
5
6
7
8
9
10
11
6
7
8
9
10
11
12
先后两次掷一枚质地均匀的骰子,两次的点数和不大于6的概率为,与表格不符,不符合题意;
C.将一个篮球和一个足球随机放入三个不同的篮子中,恰有一个篮子为空的概率为1,与表格不相符,不符合题意;
D.如下树状图:
故从两男两女四人中抽取两人参加朗读比赛,两人性别相同的概率为,与表格相符,符合题意;
故选:D.
【点睛】本题主要考查利用频率估计概率,大量重复试验时,事件发生的频率在某个固定位置左右摆动,并且摆动的幅度越来越小,根据这个频率稳定性定理,可以用频率的集中趋势来估计概率,这个固定的近似值就是这个事件的概率.
9. 如图,矩形的边在x轴上,在轴上,点,把矩形绕点逆时针旋转,使点恰好落在边上的处,则点的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】作辅助线证明△∽△ON,列出比例式求出ON=, N=即可解题.
【详解】解:过点作⊥x轴于M,过点作⊥x轴于N,
由旋转可得,△∽△ON,
∵OC=6,OA=10,
∴ON::O=:OM:O=3:4:5,
∴ON=, N=,
∴的坐标为,
故选A.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质,中等难度,做辅助线证明三角形相似是解题关键.
10. 二次函数 的图象如图,给出下列四个结论:① ;② ;③ ;④ ;其中正确结论的个数有( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】根据函数图像先判断a、b、c的正负,再利用二次函数的性质及图像逐项判定即可.
【详解】∵抛物线开口向下,所以a<0,与y轴交于正半轴,所以c>0,
∴ac<0,
∵b2≥0,
∴ ,
∴①符合题意;
∵把x=1代入抛物线得:y=a+b+c<0,
∴2a+2b+2c<0,
∵ =-1,
∴b=2a,
∴3b+2c<0,
∴②符合题意;
∵抛物线的对称轴是直线x=-1,
∴y=a-b+c的值最大,
即把x=m代入得:y=am2+bm+c≤a-b+c,
∴am2+bm+b≤a,
即m(am+b)+b≤a,
∴③符合题意;
∵a+b+c<0,a-b+c>0,
∴(a+c+b)(a+c-b)<0,
则(a+c)2-b2<0,
即(a+c)2<b2,
故④符合题意;
故答案为:D.
【点睛】本题考查了二次函数图象与系数的关系,二次函数的其他应用,不等式的性质,平方差公式,要求有较好的运算能力.关键是数形结合,熟悉二次函数的图象和性质.
二、填空题(每小题3分,共15分)
11. 点关于原点成中心对称的点的坐标为_______.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查求关于原点对称的点的坐标,根据点关于原点对称的点的坐标为求解,关于原点对称的点的坐标为.
【详解】解:点关于原点成中心对称的点的坐标为.
故答案为:.
12. 一元二次方程的根为________.
【答案】,##,
【解析】
【分析】将方程左边利用平方差公式因式分解,再分别令各一次因式等于零即可得到方程的根.
【详解】解:
或,
解得,.
13. 七巧板是我国古代劳动人民的一项发明,被誉为“东方魔板”,它由五块等腰直角三角形、一块正方形和一块平行四边形组成.小虹同学利用七巧板拼成的正方形做“滚小球游戏”,小球可以在拼成的正方形上自由地滚动,并随机地停留在某块板上,如图所示,那么小球最终停留在阴影区域上的概率是__________.
【答案】
【解析】
【分析】设大正方形的边长为2,先求出阴影区域的面积,然后根据概率公式即可解题.
【详解】解:设大正方形的边长为2,则GE=1,E到DC的距离d=
阴影区域的面积为:
大正方形的面积是:
小球最终停留在阴影区域上的概率是:.
故答案为:
【点睛】
本题考查几何概率,掌握相关知识熟悉概率公式是解题关键.
14. 如图,在平面直角坐标系中,点的坐标为,点的坐标为.若抛物线(、为常数)与线段交于、两点,且,则的值为_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,可以得到点的坐标和的值,然后将点的坐标代入抛物线的解析式,即可得到的值,本题得以解决.
【详解】解:点的坐标为,点的坐标为,
,
抛物线、为常数)与线段交于、两点,且,
设点的坐标为,则点的坐标为,,
抛物线,
解得,.
【点睛】本题考查二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.
15. 如图,在边长为的正方形中,点分别是边的中点,连接点分别是的中点,连接,则的长度为__________.
【答案】1
【解析】
【分析】过E作,过G作,过H作,与相交于I,分别求出HI和GI的长,利用勾股定理即可求解.
【详解】过E作,过G作,过H作,垂足分别为P,Q,R,与相交于I,如图,
∵四边形ABCD是正方形,
∴,
,
∴四边形AEPD是矩形,
∴,
∵点E,F分别是AB,BC边的中点,
∴,
,,
∵点G是EC的中点,
是的中位线,
,
同理可求:,
由作图可知四边形HIQP是矩形,
又HP=FC,HI=HR=PC,
而FC=PC,
∴ ,
∴四边形HIQP是正方形,
∴,
∴
是等腰直角三角形,
故答案为:1.
【点睛】此题主要考查了正方形的判定与性质,三角形的中位线与勾股定理等知识,正确作出辅助线是解答此题的关键.
三、解答题(本大题共8小题,满分75分)
16. (1)计算:;
(2)在中,,求的正弦值、余弦值和正切值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】本题主要考查了特殊角三角函数值的混合计算,解直角三角形,勾股定理,熟知特殊角三角函数值和三角函数的定义是解题的关键.
(1)先计算特殊角三角函数值,再根据二次根式的计算法则求解即可;
(2)先利用勾股定理求出的长,再根据正弦,余弦和正切的定义求解即可.
【详解】解:(1)
(2)在中,由勾股定理,得
∴.
17. 如图,四边形ABCD中,E为AB的中点,连接CE交DB于点F,BD平分∠ABC,∠ADB=90°.
求证:(1)△BFC∽△DFE;
(2)AB=8,BC=3,求的值.
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
【分析】(1)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得到,则∠EDF=∠EBF,再由角平分线的定义得到∠ABD=∠CBD,则∠EDF=∠CBF,再由∠EFD=∠CFB,即可证明△BFC∽△DFE;
(2)由△BFC∽△DFE,即可得到,从而可以推出,则,由此即可得到答案.
【详解】解:(1)∵E为AB的中点,∠ADB=90°,
∴,
∴∠EDF=∠EBF,
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD,
∴∠EDF=∠CBF,
又∵∠EFD=∠CFB,
∴△BFC∽△DFE;
(2)∵△BFC∽△DFE,
∴,
∵AB=8,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,直角三角形斜边上的中线,角平分线的定义,解题的关键在于能够熟练掌握相似三角形的性质与判定.
18. 如图,的顶点,,.若向右平移4个单位长度,再向下平移3个单位长度得到,且点C的对应点坐标是.
(1)画出,并直接写出点的坐标;
(2)若内有一点经过以上平移后的对应点为,直接写出点的坐标;
(3)求的面积.
【答案】(1)见解析,;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据平移的性质作图并写出平移后坐标即可;
(2)根据平移的规律:横坐标左减右加,纵坐标上加下减,即可得到坐标;
(3)利用割补法求面积即可.
【小问1详解】
解:如图,即为所求作,点的坐标为;
【小问2详解】
解:若内有一点经过以上平移后的对应点为,则点的坐标为;
【小问3详解】
解:的面积.
19. 随着我国首艘自主建造航母“山东舰”的正式服役,标志者我国已进入“双航母”时代.已知“山东舰”舰长为,航母前端点到水平甲板的距离为,舰岛顶端到的距离是,经测量,,.(参考数据:,,,,,)
(1)若设,用含的代数式表示与的长度.
(2)请计算舰岛的高度(结果精确到).
【答案】(1),;(2)约为39.
【解析】
【分析】作于,设,
(1)分别在、中,由正切定义解题;
(2)在矩形中,分别解出,,,最后根据线段的和差解题.
【详解】解:作于,则四边形是矩形,
(1)设,
中,
,
中,
;
(2)设,
∵四边形是矩形,
∴,
∵,,,
∴,
解得.
答:舰岛的高度约为39米.
【点睛】本题考查解直角三角形的应用,涉及正切定义等知识,是重要考点,掌握相关知识是解题关键.
20. 某校开设了书画、器乐、戏曲、棋类四类兴趣课程,为了解全校学生对每类课程的选择情况,随机抽取了若干名学生进行调查(每人必选且只能选一类).现将调查结果绘制成如下两幅不完整的统计图:
(1)本次随机调查抽取了多少名学生?
(2)补全条形统计图中“书画”“戏曲”的空缺部分;
(3)若该校共有1600名学生,请估计全校选择“戏曲”课程的学生有多少名;
(4)学校从这四类课程中随机抽取两类参加“全市青少年才艺展示活动”,用列表或画树状图的方法求出恰好抽到“器乐”和“戏曲”课程的概率.(书画、器乐、戏曲、棋类可分别用字母,,,表示)
【答案】(1)200名;(2)见解析;(3)320名;(4)
【解析】
【分析】(1)根据统计图及题意可由棋类的人数和百分比进行求解即可;
(2)由(1)及题意可得“书画”和“戏曲”的人数,进而问题可求解;
(3)根据题意可直接进行求解;
(4)由题意可得出树状图,然后问题可求解.
【详解】解:(1)由图可得:
(名);
答:本次随机调查抽取了200名学生.
(2)由题意得:
选择“书画”课程的学生有(名),选择“戏曲”课程的学生有(名),
∴补全条形统计图如图所示:
(3)由题意及统计图可得:
(名);
答:全校选择“戏曲”课程的学生有320名.
(4)画树状图如下:
由树状图,知共有12种等可能出现的结果,其中恰好抽到“器乐”和“戏曲”课程的结果有2种,所以(恰好抽到“器乐”和“戏曲”课程).
【点睛】本题主要考查概率及扇形统计图,熟练掌握概率的求法及扇形统计图是解题的关键.
21. 九年级数学兴趣小组经过市场调查,得到某种运动服每月的销量与售价的相关信息如表:
售价(元/件)
…
月销量(件)
…
已知该运动服的进价为每件元,设售价为元/件.
(1)请用含的式子表示:①销售该运动服每件的利润是_____元;②月销量是_____件;(直接写出结果)
(2)设销售该运动服的月利润为元,,那么售价为多少时,当月的利润最大?最大利润是多少?
【答案】(1)①;②
(2)时,当月的利润最大,最大利润是元
【解析】
【分析】本题考查一次函数的应用及二次函数的应用,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.
(1)根据利润售价进价求出利润,运用待定系数法求出月销量即可;
(2)根据月利润每件的利润月销量列出函数关系式,根据二次函数的性质求出最大利润.
【小问1详解】
解:①销售该运动服每件的利润是元;
故答案为:;
②设月销量与的关系式为,
由题意得,
解得,
∴.
故答案为:;
【小问2详解】
解:∵销售该运动服的月利润为元,
∴,
∵,
∴时,随的增大而增大,
∵,
∴时,有最大值,最大值为(元).
22. 如图1,在中,,,点D,E分别在边,上,,连接,点M,P,N分别为,,的中点.
(1)观察猜想:图1中,请判断线段与的数量关系和位置关系,并说明理由.
(2)探究证明:把绕点A逆时针方向旋转到图2的位置,连接,, ,判断的形状,并说明理由.
【答案】(1),,理由见解析;
(2)是等腰直角三角形,理由见解析
【解析】
【分析】(1)利用三角形的中位线得出,,进而判断出,即可得出结论,再利用三角形的中位线得出,得出,最后用互余即可得出结论;
(2)先判断出,得出,同(1)的方法得出,,即可得出,同(1)的方法即可得出结论.
【小问1详解】
解:,理由如下:
∵点P,N是,的中点,
∴,,,
∵点P,M是,的中点,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
【小问2详解】
解:是等腰直角三角形,
理由如下:由旋转知,,
在和中,
,
∴,,
∴,,
利用三角形的中位线得,,,,
∴,
∴是等腰三角形,
同(1)的方法得, ,
∴,
同(1)的方法得,,
∴,
∵,
∴
,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形.
【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,三角形中位线定理等知识,灵活运用这些性质解决问题是解题的关键.
23. 阅读材料一:抛物线是常见的几何图形,它可以这样定义:在平面上到定点的距离与到定直线距离相等的点的轨迹.如果定点,定直线,则抛物线的解析式为.
阅读材料二:几何画板是平面几何中的常见作图软件,可以利用此软件准确的做出一些图形.下面是小明利用几何画板软件做图形的步骤:
第1步:在平面直角坐标系上找点和直线;
第2步:在直线上任找一点Q,连接,作的中垂线;
第3步:过Q点做直线L的垂线,交直线与点P.
任务:
(1)判断点P的轨迹是不是抛物线,如果是,请直接写出点P轨迹的解析式,如果不是,请说明理由;
(2)将点P的轨迹先向右平移2个单位,再将所得图象向下平移1个单位,得到的图象记为C,直接写出图象C所对应的解析式,并画出草图;
(3)图象C上有两点M,N,对应的纵坐标分别是和0,A为图象C上点M、N(点M在点N的左边)之间的一点(包含点M、N),求点A的横坐标的变化范围.
【答案】(1)是,
(2)(或),图见解析
(3)当点时,点A的横坐标的变化范围是;当点时,点A的横坐标的变化范围是
【解析】
【分析】(1)连接,根据垂直平分线的性质可得,结合直线L,点P的轨迹满足抛物线的定义,然后根据定义求得p的值即可解答;
(2)根据抛物线的平移规律:自变量加减左右移,函数值加减上下移.先得到图像C的解析式,然后根据该解析式的顶点坐标和与x轴的交点坐标,画出草图即可;
(3)根据题意分别求得点M、N的坐标,再由“A为图象C上点M、N(之间的一点(包含点M、N)”,即可求得点A横坐标的变化范围.
【小问1详解】
解:点P的轨迹是抛物线,
如图,连接,
由题意可知,点P在线段的垂直平分线上,
∴,
∵直线L,
∴点P的轨迹满足抛物线的定义:到定点的距离与到定直线距离相等的点的轨迹,
此时,
∴,
∴点P轨迹的解析式为;
【小问2详解】
解:由(1)可知,点P轨迹的解析式为,
∵将点P的轨迹先向右平移2个单位,再将所得图象向下平移1个单位,得到的图象记为C,
∴图象C所对应的解析式为,
∴图象C的顶点坐标为,令,解得或,
∴图象C于x轴的交点为和,
∴草图如图所示:
【小问3详解】
解:当时,,
解得或,
当时,,
解得或,
∵点M在点N的左边,
∴;或,
∵A为图象C上点M、N之间的一点(包含点M、N),
∴当点时,点A的横坐标的变化范围是;当点时,点A的横坐标的变化范围是.
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