内容正文:
2022年辽宁省大连市甘井子区鉴开中学九年级数学模拟试卷
一、选择题(本题共10个小题,每题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1. 下列几何体中,主视图是三角形的几何体是( )
A. B.
C. D.
2. 的相反数是( )
A. B. 4 C. D.
3. 在平面直角坐标系中,点关于原点对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
4. 下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
5. 如图是用直尺和一个等腰直角三角尺画平行线的示意图,图中∠α的度数为( )
A. 45° B. 60° C. 90° D. 135°
6. 下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
7. 某校为了解学生在校一周体育锻炼时间,随机调查了35名学生,调查结果列表如下:
锻炼时间/h
5
6
7
8
人数
6
15
10
4
则这35名学生在校一周体育锻炼时间的中位数和众数分别为( )
A. 6h,6h B. 6h,15h C. 6.5h,6h D. 6.5h,15h
8. 如图.在中,,,点在上,点在上,将沿直线翻折,点的对称点落在上,若,则的长是( )
A. 1 B. C. D.
9. 如图,四边形是菱形,对角线,,于点H则的长为( )
A. 4.8 B. 5 C. 9.6 D. 10
10. 甲、乙两人在笔直的公路上同起点、同终点、同方向匀速步行1200米,先到终点的人原地休息,已知甲先出发3分钟,在整个步行过程中,甲、乙两人的距离y(米)与甲出发的时间分钟之间的关系如图所示,下列结论:①甲步行的速度为40米/分;②乙用9分钟追上甲;③整个过程中,有4个时刻甲乙两人的距离为90米;④乙到达终点时,甲离终点还有280米,其中正确的结论有( )
A. ①②③ B. ②③ C. ①③ D. ①②
二、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
11. 因式分解:__________.
12. 已知一天有86400秒,一年按365天计算共有31536000 秒,用科学记数法表示31536000=_________.
13. 甲,乙,丙,丁四位同学10次数学测验成绩统计如右表所示,如果从这四位同学中,选出一位平均成绩高且成绩稳定的同学参加数学竞赛,那么应选_______去.
甲
乙
丙
丁
平均分/分
86
90
90
85
方差
24
36
42
38
14. 某工厂计划生产个零件,由于采用新技术,实际每天生产零件的数量是原计划的倍,因此提前天完成任务,设原计划每天生产零件个,根据题意,列方程为______.
15. 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_________.
16. 矩形中,对角线,交于点,,,点为边中点,动点从点出发,沿的方向在边,上以每秒1个单位的速度运动,设运动时间为秒,将矩形沿折叠,点的对应点为,当点落在矩形对角线上时(不与矩形顶点重合),则的值为________秒.
三、解答题(本题共4小题,其中17、19、20题各9分,18题12分,共39分)
17. 解不等式组:
18. 一个不透明袋子中有1个红球,1个绿球和n个白球,这些球除颜色外无其他差别.
(1)从袋中随机摸出一个球,记录其颜色,然后放回,大量重复该试验,发现摸到绿球的频率稳定在0.25,则n的值是 ;
(2)从袋中随机摸出一个球,记录其颜色(不放回),然后再摸出一个球,求两次摸出的球颜色不同的概率.
19. 已知:如图,矩形中,对角线与相交于点E,作,与相交于点F.求证:四边形为菱形.
20. 为推进垃圾分类,推动绿色发展,某工厂购进甲、乙两种型号的机器人用来进行垃圾分类,甲型机器人比乙型机器人每小时多分20kg,甲型机器人分类800kg垃圾所用的时间与乙型机器人分类600kg垃圾所用的时间相等。
(1)两种机器人每小时分别分类多少垃圾?
(2)现在两种机器人共同分类700kg垃圾,工作2小时后甲型机器人因机器维修退出,求甲型机器人退出后乙型机器人还需工作多长时间才能完成?
四、解答题(本题共3小题,其中21题9分,22、23题各10分,共29分)
21. 在高的楼的前方有一个旗杆,从楼的顶端A测得旗杆的顶端C的俯角为,底端D的俯角为.说明:(1)(2)的计算结果精确到.参考数据:,.
(1)求旗杆的底端D与楼的底端B的距离;
(2)求旗杆的高度.
22. 如图,是的直径,为上的两点,且,连接,交于点E,的切线与的延长线相交于点F,A为切点,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
23. 已知、两地之间有一条长240千米的公路.甲车从地出发匀速开往地,甲车出发两小时后,乙车从地出发匀速开往地,两车同时到达各自的目的地.两车行驶的路程之和(千米)与甲车行驶的时间(时)之间的函数关系如图所示.
(1)甲车的速度为_________千米/时,的值为____________.
(2)求乙车出发后,与之间的函数关系式.
(3)当甲、乙两车相距100千米时,求甲车行驶的时间.
五、解答题(24、25小题11分,26小题12分,共34分)
24. 如图,在中,,点D在上,且,,点P、Q同时从点D出发,以相同的速度分别沿射线、射线运动.过点Q作的垂线段,使,连接,当点Q到达点A时,点P、Q同时停止运动、设,与重叠部分的面积为S,当时,点R恰好在边上.
(1)填空:点R恰好经过边时,S的值为 ;
(2)求S关于x的函数关系式,并写出x的取值范围.
25. 如图在中,,点D在边上,连接,,点E、F分别在,上,且为等边三角形.
(1)填空:与相等的角是 ;
(2)求证:;
(3)若,求的值(用含k的式子表示)
26. 在平面直角坐标系中,抛物线(m为常数)的顶点为A.
(1)当时,点A的坐标是 ,抛物线与y轴交点的坐标是 .
(2)若点A在第一象限,且,求此抛物线所对应的二次函数的表达式,并写出函数值y随x的增大而减小时x的取值范围.
(3)当时,若函数的最小值为3,求m的值.
(4)分别过点、作y轴的垂线,交抛物线的对称轴于点M、N.当抛物线与四边形PQNM的边有两个交点时,将这两个交点分别记为点B、点C,且点B的纵坐标大于点C的纵坐标.若点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等,直接写出m的值.
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2022年辽宁省大连市甘井子区鉴开中学九年级数学模拟试卷
一、选择题(本题共10个小题,每题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1. 下列几何体中,主视图是三角形的几何体是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查了几何体的三视图,掌握主视图所看的位置是解题的关键.
根据主视图是从找到从正面看所得到的图形,据此即可解答.
【详解】解:A、三棱柱的主视图是长方形,中间还有一条竖线,故此选项错误;
B、正方体的主视图是正方形,故此选项错误;
C、圆锥的主视图是三角形,故此选项正确;
D、圆柱的主视图是长方形,故此选项错误.
故选:C.
2. 的相反数是( )
A. B. 4 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了相反数的定义,解题关键是掌握相反数的定义进行求解.
根据相反数的定义求解.
【详解】解:与4只有符号不同,它们互为相反数,
所以的相反数是4,
故选:B.
3. 在平面直角坐标系中,点关于原点对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反特点进行求解即可.
【详解】解:∵两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,
∴点关于原点对称的点的坐标是
故选:A.
【点睛】本题考查了关于原点对称的点的坐标,解题关键是掌握好关于原点对称点的坐标规律.
4. 下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据同底数幂的乘法,同底数幂的除法,幂的乘方,合并同类项,逐项分析判断即可求解.
【详解】解:A. ,故该选项不正确,不符合题意;
B. ,故该选项不正确,不符合题意;
C. ,故该选项正确,符合题意;
D. ,故该选项不正确,不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了同底数幂的乘法,同底数幂的除法,幂的乘方,合并同类项,熟练掌握以上运算法则是解题的关键.
5. 如图是用直尺和一个等腰直角三角尺画平行线的示意图,图中∠α的度数为( )
A. 45° B. 60° C. 90° D. 135°
【答案】A
【解析】
【详解】解:如图,
∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠1=45°,
∵l∥l',
∴∠α=∠1=45°,
故选A.
6. 下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】直接利用二次根式的加减运算法则以及二次根式的除法运算法则、二次根式的性质分别化简,进而判断得出答案.
【详解】解:A.,无法合并,故此选项不合题意;
B.,故此选项符合题意;
C.,故此选项不合题意;
D.,故此选项不合题意.
7. 某校为了解学生在校一周体育锻炼时间,随机调查了35名学生,调查结果列表如下:
锻炼时间/h
5
6
7
8
人数
6
15
10
4
则这35名学生在校一周体育锻炼时间的中位数和众数分别为( )
A. 6h,6h B. 6h,15h C. 6.5h,6h D. 6.5h,15h
【答案】A
【解析】
【分析】直接利用众数和中位数的概念求解即可得到答案.
【详解】解:∵锻炼6h的人人数最多,
∴这组数据的众数为6h,
又∵调查总人数为35人,
中位数为第18个数据,即中位数为6h,
故选:A.
【点睛】本题主要考查众数和中位数,解题的关键是掌握众数和中位数的概念.
8. 如图.在中,,,点在上,点在上,将沿直线翻折,点的对称点落在上,若,则的长是( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由折叠得到,再利用勾股定理求出,即可得到.
【详解】∵,,
∴AD=4-1=3,
由折叠得,
∵,
∴,
∴=BC-=,
故选:D.
【点睛】此题考查折叠的性质,勾股定理,熟练掌握勾股定理的计算是解题的关键.
9. 如图,四边形是菱形,对角线,,于点H则的长为( )
A. 4.8 B. 5 C. 9.6 D. 10
【答案】A
【解析】
【分析】利用两个勾股定理求出菱形的边长,再利用菱形的面积的两种求法构建方程即可解决问题.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,,
∴,
∴,
∴.
10. 甲、乙两人在笔直的公路上同起点、同终点、同方向匀速步行1200米,先到终点的人原地休息,已知甲先出发3分钟,在整个步行过程中,甲、乙两人的距离y(米)与甲出发的时间分钟之间的关系如图所示,下列结论:①甲步行的速度为40米/分;②乙用9分钟追上甲;③整个过程中,有4个时刻甲乙两人的距离为90米;④乙到达终点时,甲离终点还有280米,其中正确的结论有( )
A. ①②③ B. ②③ C. ①③ D. ①②
【答案】C
【解析】
【分析】根据甲步行的速度为 (米/分)判断①;由甲先出发3分钟,甲出发6分钟时,乙追上甲,得乙用3分钟追上甲,判断②;由函数图象可得:当时,有4个时刻甲乙两人的距离为90米,判断③;设乙的速度为x米/分,由方程解得,得乙走完全程的时间 (分),得乙到达终点时,甲离终点距离 (米),判断④.
【详解】解:由题意可得:甲步行的速度为 (米/分):
故①结论正确;
由图可得,甲出发6分钟时,乙追上甲,故乙用3分钟追上甲,
故②结论错误;
由函数图象可得:当时,有4个时刻甲乙两人的距离为90米,
故③结论正确;
设乙的速度为x米/分,
由题意可得:,
解得,
乙的速度为80米/分;
乙走完全程的时间 (分),
乙到达终点时,甲离终点距离是: (米),
故④结论不正确;
故正确的结论有:①③.
故选:C.
二、填空题(本题共6小题,每小题3分,共18分)
11. 因式分解:__________.
【答案】
【解析】
【分析】原式提取公因式后,利用平方差公式分解即可.
【详解】解:原式.
故答案为:.
【点睛】本题考查了因式分解,熟记先提取公因式,再套用公式法是因式分解的基本程序是解题的关键.
12. 已知一天有86400秒,一年按365天计算共有31536000 秒,用科学记数法表示31536000=_________.
【答案】
【解析】
【分析】科学记数法的表示形式为,其中,n为整数.当确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值时,n是正整数;当原数绝对值<1时,n是负整数.
【详解】解:
故答案为:.
【点睛】本题考查科学记数法的表示方法,解题关键是要正确确定a的值以及n的值.
13. 甲,乙,丙,丁四位同学10次数学测验成绩统计如右表所示,如果从这四位同学中,选出一位平均成绩高且成绩稳定的同学参加数学竞赛,那么应选_______去.
甲
乙
丙
丁
平均分/分
86
90
90
85
方差
24
36
42
38
【答案】乙
【解析】
【分析】先用平均数筛选第一次,再用方差标准筛选即可.
【详解】∵平均数最高的是乙,丙,
∴初选乙和丙,
∵乙的方差小于丙的方差,
∴最终选择乙.
故答案为:乙.
【点睛】本题考查了平均数,方差,明确平均数,方差的意义是解题的关键.
14. 某工厂计划生产个零件,由于采用新技术,实际每天生产零件的数量是原计划的倍,因此提前天完成任务,设原计划每天生产零件个,根据题意,列方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】设原计划每天生产零件个,则实际每天生产零件为个,根据提前天完成任务,列方程即可.
【详解】解:设原计划每天生产零件个,则实际每天生产零件为个,根据题意,得,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了由实际问题抽象出分式方程,找到等量关系是解题的关键.
15. 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.
16. 矩形中,对角线,交于点,,,点为边中点,动点从点出发,沿的方向在边,上以每秒1个单位的速度运动,设运动时间为秒,将矩形沿折叠,点的对应点为,当点落在矩形对角线上时(不与矩形顶点重合),则的值为________秒.
【答案】2或
【解析】
【分析】本题考查四边形翻折问题,解题关键是掌握直角三角形斜边上的中线长度等于斜边长的一半.如图1,当点落在矩形对角线上时,连接,由翻折及点E为中点可得,即分别垂直,,再由平行线分线段成比例即可求解;如图2,当点落在矩形对角线上时,时,作于点G,证明,得,代入值即可求解.
【详解】解:如图1,当点落在矩形对角线上时,连接,
由翻折可得,
∵点E为中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴F为中点,
∴,
∴;
如图2,
当点落在矩形对角线上时,时,作于点G,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
解得.
故答案为:2或.
三、解答题(本题共4小题,其中17、19、20题各9分,18题12分,共39分)
17. 解不等式组:
【答案】
【解析】
【分析】先分别解出各个不等式的解集,再取公共部分即可.
【详解】解:
由①得,,
,
,
由②得,
,
此不等式组得解集为.
【点睛】本题考查了解一元一次不等式组的解集,解题的关键是:掌握解不等式的基本步骤,分别求出各个不等式的解集,再取公共部分即可.
18. 一个不透明袋子中有1个红球,1个绿球和n个白球,这些球除颜色外无其他差别.
(1)从袋中随机摸出一个球,记录其颜色,然后放回,大量重复该试验,发现摸到绿球的频率稳定在0.25,则n的值是 ;
(2)从袋中随机摸出一个球,记录其颜色(不放回),然后再摸出一个球,求两次摸出的球颜色不同的概率.
【答案】(1)2 (2)
【解析】
【分析】(1)利用频率估计概率,则摸到绿球的概率为0.25,根据概率公式得到,然后解方程即可;
(2)先画树状图展示所有12种等可能的结果数,再找出两次摸出的球颜色不同的结果数,然后根据概率公式求解.
【小问1详解】
解:利用频率估计概率得到摸到绿球的概率为0.25,则
,
解得.
经检验,是原方程的解.
【小问2详解】
解:画树状图为:
共有12种等可能的结果数,其中两次摸出的球颜色不同的结果共有10 种,
所以两次摸出的球颜色不同的概率.
19. 已知:如图,矩形中,对角线与相交于点E,作,与相交于点F.求证:四边形为菱形.
【答案】见解析
【解析】
【分析】先证明四边形是平行四边形,由矩形的性质得出,即可证明四边形是菱形.
【详解】证明:,
四边形为平行四边形,
四边形为矩形,对角线与相交于点E,
,
四边形为菱形.
20. 为推进垃圾分类,推动绿色发展,某工厂购进甲、乙两种型号的机器人用来进行垃圾分类,甲型机器人比乙型机器人每小时多分20kg,甲型机器人分类800kg垃圾所用的时间与乙型机器人分类600kg垃圾所用的时间相等。
(1)两种机器人每小时分别分类多少垃圾?
(2)现在两种机器人共同分类700kg垃圾,工作2小时后甲型机器人因机器维修退出,求甲型机器人退出后乙型机器人还需工作多长时间才能完成?
【答案】(1)甲型机器人每小时分类80kg垃圾。则乙型机器人每小时分类60kg垃圾;(2)甲型机器人退出后乙型机器人还需要工作7小时
【解析】
【分析】(1)根据甲型机器人分类800kg垃圾所用的时间与乙型机器人分类600kg垃圾所用的时间相等列出方程求解即可;
(2)根据(1)求得的答案通过计算即可求得答案.
【详解】(1)解:设甲型机器人每小时分类垃圾。则乙型机器人每小时分类垃圾,
由题意得:
解得:
检验:当时,,
所以,原分式方程的解为,
答:甲型机器人每小时分类垃圾。则乙型机器人每小时分类垃圾;
(2)[700-(80+60)×2]÷60=7小时
答:甲型机器人退出后乙型机器人还需要工作7小时.
【点睛】本题主要考查了由实际问题抽象出分式方程解决,关键是理解题意,找出题目中的等量关系,列出方程.
四、解答题(本题共3小题,其中21题9分,22、23题各10分,共29分)
21. 在高的楼的前方有一个旗杆,从楼的顶端A测得旗杆的顶端C的俯角为,底端D的俯角为.说明:(1)(2)的计算结果精确到.参考数据:,.
(1)求旗杆的底端D与楼的底端B的距离;
(2)求旗杆的高度.
【答案】(1)旗杆的底端D与楼的底端B的距离约为
(2)旗杆的高度约为
【解析】
【分析】(1)在中,利用的长和的度数求得的值即为旗杆的底端D与楼的底端B的距离;
(2)作于E点,利用两平行线之间的距离相等得到,在中求得后,用减去即可得到旗杆的高度.
【小问1详解】
解:由题意可知,,
在中,
,
答:旗杆的底端D与楼的底端B的距离约为;
【小问2详解】
解:作,垂足为E,
则四边形为矩形.
∴,
在中,,,
∴
.
答:旗杆的高度约为.
22. 如图,是的直径,为上的两点,且,连接,交于点E,的切线与的延长线相交于点F,A为切点,连接.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)利用是直径,是的切线,得到,利用得到,进而证得,根据等角对等边即可证得;
(2)利用勾股定理求得,利用得到,求得,根据即可求得.
【小问1详解】
证明:连接,
∵是直径,
∴,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
【小问2详解】
解:∵是直径,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
23. 已知、两地之间有一条长240千米的公路.甲车从地出发匀速开往地,甲车出发两小时后,乙车从地出发匀速开往地,两车同时到达各自的目的地.两车行驶的路程之和(千米)与甲车行驶的时间(时)之间的函数关系如图所示.
(1)甲车的速度为_________千米/时,的值为____________.
(2)求乙车出发后,与之间的函数关系式.
(3)当甲、乙两车相距100千米时,求甲车行驶的时间.
【答案】(1)40,480;(2);(3)小时或小时
【解析】
【分析】(1)根据图象可知甲车行驶2小时所走路程为80千米,据此即可求出甲车的速度;进而求出甲车行驶6小时所走的路程为240千米,根据两车同时到达各自的目的地可得a=240×2=480;
(2)根据题意直接运用待定系数法进行分析解得即可;
(3)由题意分两车相遇前与相遇后两种情况分别列方程解答即可.
【详解】解:(1)由题意可知,甲车的速度为:80÷2=40(千米/时);
a=40×6×2=480,
故答案为:40;480;
(2)设与之间的函数关系式为,
由图可知,函数图象过点,,
所以解得
所以与之间的函数关系式为;
(3)两车相遇前:
解得:
两车相遇后:
解得:
答:当甲、乙两车相距100千米时,甲车行驶的时间是小时或小时.
【点睛】本题考查一次函数的应用,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.
五、解答题(24、25小题11分,26小题12分,共34分)
24. 如图,在中,,点D在上,且,,点P、Q同时从点D出发,以相同的速度分别沿射线、射线运动.过点Q作的垂线段,使,连接,当点Q到达点A时,点P、Q同时停止运动、设,与重叠部分的面积为S,当时,点R恰好在边上.
(1)填空:点R恰好经过边时,S的值为 ;
(2)求S关于x的函数关系式,并写出x的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)当时,与重叠部分的面积就是的面积,然后根据,,求出S的值是多少即可.
(2)首先根据S关于x的函数图象,可得S关于x的函数表达式有三种情况:当时,,判断出当点Q运动到点A时,,据此求出;然后求出当时,S关于x的函数关系式,当时也适合前一种情况,再写成分段函数即可.
【小问1详解】
解:如图1,
当时,与重叠部分的面积就是的面积,
∵,,
∴,
∴.
【小问2详解】
解:如图2,
根据S关于x的函数图象,可得S关于x的函数表达式有两种情况:
当时,,
当点Q运动到点A时,,
∴.
当时,,
,,
∵,
∴,
∴,即
∴,
设,
∵,,,
∴,
∴,
∴
∴.
当时,,
∵此时,
故时,也适合,
综上可得,.
25. 如图在中,,点D在边上,连接,,点E、F分别在,上,且为等边三角形.
(1)填空:与相等的角是 ;
(2)求证:;
(3)若,求的值(用含k的式子表示)
【答案】(1)
(2)见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)由三角形内角和定理和等腰三角形的性质即可求解;
(2)在上取点Q,使,连接,证是等边三角形,得,,再证,得,,然后证,则,即可得出结论;
(3)证,得,设,则,得,,即可得出结论.
【小问1详解】
解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
【小问2详解】
证明:如图,在上取点Q,使,连接,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴;
【小问3详解】
解:∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
26. 在平面直角坐标系中,抛物线(m为常数)的顶点为A.
(1)当时,点A的坐标是 ,抛物线与y轴交点的坐标是 .
(2)若点A在第一象限,且,求此抛物线所对应的二次函数的表达式,并写出函数值y随x的增大而减小时x的取值范围.
(3)当时,若函数的最小值为3,求m的值.
(4)分别过点、作y轴的垂线,交抛物线的对称轴于点M、N.当抛物线与四边形PQNM的边有两个交点时,将这两个交点分别记为点B、点C,且点B的纵坐标大于点C的纵坐标.若点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等,直接写出m的值.
【答案】(1),抛物线与y轴交点的坐标为(0,);(2),;(3) m的值为或;(4) ,或
【解析】
【分析】(1)将时代入直接可以求出顶点A的坐标,令中求出与y轴交点坐标;
(2)顶点,由点A在第一象限,且即可求出的值,进而求出解析式,再由开口向上可知在对称轴左侧y随x的增大而减小,由此即可求解;
(3)分m≥0和m<0时讨论:当m≥0且时,函数的最小值为时取得;当,且时,时,函数的最小值为时取得;
(4)先算出P、Q、M、N四个点的坐标,然后再分情况讨论二次函数与矩形PQMN的两边交点,求出B、C坐标,由“B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等”即可求解.
【详解】解:(1)由题意可知,二次函数顶点坐标,
当时,顶点坐标为,
此时抛物线解析式为:,令,
∴,
∴抛物线与y轴交点的坐标为(0,);
(2)顶点坐标,
∴,
又已知,
∴,且A点在第一象限,
∴,此时抛物线的解析式为:,
抛物线的对称轴为,
由开口向上可知在对称轴左侧y随x的增大而减小,
∴y随x的增大而减小时的取值范围为:,
故答案为:,;
(3)函数的对称轴为,且开口向上,
当,且时,时,函数有最小值为,
由已知:函数的最小值为3,
∴,解得,
当,且时,时,函数有最小值为,
由已知:函数的最小值为3,
∴,解得或(正值舍去),
故m的值为或;
(4)由题意可知,、、、,
①如图所示,当m>0时,当抛物线与四边形PQNM的边有两个交点,若点B在PM边上、点C在MN边上,
∴令y=2,则,
∴或(舍去),
∴,C(m,2m),
∵点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等,
∴,
解得:,
如图所示,若点B在PM边上、点C在NQ边上,
∵点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等,
∴,
解得:,
∵点B的纵坐标大于点C的纵坐标,
∴不符合题意,舍去,
∴,
如图所示,若点B在PQ边上、点C在NQ边上,
∵点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等,
∴4=2-2m,
解得:m=-1<0,不符合题意,舍去,
②如图所示,当m<0时,若点B在NQ边上,点C在PM边上,
∵点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等,
∴,
解得:,
或,
解得:,
综上,m的值为或或.
【点睛】本题考查了二次函数解析式的求法,二次函数的图像及性质,涉及到分类讨论思想,情况不定时需要分类讨论,难度较大,熟练掌握二次函数的图像及性质是解决本题的关键.
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