内容正文:
九年级数学5月学情诊断
一、选择题(共10题,每题3分,共30分)
1. 如果水库的水位高于正常水位时,记作,那么低于正常水位时,应记作( )
A. B. C. + D.
2. 如图,由5个完全相同的小正方体组合成一个立体图形,它的左视图是( )
A. B. C. D.
3. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 已知一元二次方程有两个实数根为,,则的值为( )
A. B. C. D.
5. 已知直线,将一块含角的直角三角板按如图方式放置,其中斜边与直线交于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
6. 下列说法错误的是( )
A. 必然事件发生的概率是1
B. 通过大量重复试验,可以用频率估计概率
C. 概率很小的事件不可能发生
D. 投一枚图钉,“钉尖朝上”的概率不能用列举法求得
7. 《九章算术》中有一道关于古代驿站送信的题目,其白话译文为:一份文件,若用慢马送到里远的城市,所需时间比规定时间多天;若改为快马派送,则所需时间比规定时间少天,已知快马的速度是慢马的倍,求规定时间.设规定时间为天,则下列分式方程正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图,在直角坐标系中,菱形的顶点A,B,C在坐标轴上,若点B的坐标为,,则点D的坐标为( )
A. B. C. D.
9. 如图,为半圆O的直径,点C为上一点,连接,按以下步骤操作:①以点B为圆心,以适当的长为半径画弧交于点M,交于点N;②分别以点M,N为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点P;③作射线交于点D,交于点E,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
10. 如图,四边形的对角线,交于点,,,将沿翻折,点落在上的点处,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
二、填空题(共5题,每题3分,共15分)
11. 若二次根式在实数范围内有意义,则x的取值范围是________.
12. 有四枚材质、大小、背面图案完全相同的中国象棋棋子“”“”“”“”,将它们背面朝上任意放置,从中随机翻开一枚,恰好翻到棋子“”的概率是________.
13. 在对物体做功一定的情况下,力F(N)与此物体在力的方向上移动的距离s(m)成反比例函数关系,其图象如图所示.点P(4,3)在图象上,则当力达到10N时,物体在力的方向上移动的距离是________m.
14. 计算:________.
15. 如图1,在中,动点从点出发,沿折线匀速运动至点后停止,设点的运动路程为,线段的长度为的高.图2是与的函数关系的大致图象,其中点为曲线的最低点.
(1)___________;
(2)点的坐标为___________.
三、解答题(共9题,共75分)
16. 计算:.
17. 如图,已知,,,求证:.
18. 为建设美好公园社区,增强民众生活幸福感,某社区服务中心在文化活动室墙外安装避阳篷,便于社区居民休憩.如图,在侧面示意图中,遮阳篷长为米,与水平面的夹角为,且靠墙端离地高为米,当太阳光线与地面的夹角为时,求阴影的长.(结果精确到米;参考数据:)
19. 在第十四届全国人大会议上,教育部长怀进鹏说:“身上出汗,让学生动起来”,为深入落实教育部“身上出汗,让学生动起来”的体育要求,全面提升学生体质健康水平,某校随机抽取了部分学生,调查他们每周日参加体育锻炼的时长(单位:),将结果分为A、B、C、D四个等级,并整理出如下不完整的统计图表,其中B等级的时长数据如下:75,80,75,65,70,85,65,60,75,75.
等级
时长分组
人数
A
18
B
b
C
c
D
7
请根据以上信息,解答下列问题:
(1)统计表中的_________,_________;
(2)统计图中C组对应扇形的圆心角为_________度;
(3)B等级时长数据的众数是_________;调查的这部分学生体育活动时间的中位数是_________;
(4)若该校共有2000名学生,估计每周日体育活动时间不少于的人数.
20. 综合与实践:
进位制是人们为了记数和运算方便而约定的记数系统,“逢几进一”就是几进制,几进制的基数就是几.为了区分不同的进位制,常在数的右下角标明基数,十进制数一般不标注基数.
材料一:十进制数中的表示个千,表示个百,表示个十,表示个一,于是我们得到了下面的式子(规定当时,):.
例如,二进制数,转换为十进制数为:.
材料二:将十进制数转化为二进制数可以用除取余法,
例如,将十进制数转换为二进制数的除法算式如图,将上式中各步所得的余数按照逆序排列,即可得.
此方法可推广为把十进制数转换为进制数的算法(除取余法).
根据上述材料解答下列问题:
(1)【任务一】二进制数对应的十进制数是________,十进制数对应的二进制数为________.
(2)【任务二】中国古代的十二地支,十二生辰,十二生肖等都属于十二进制的应用.十二进制使用,,,,,,,,,,,来记数,其中代表,代表.请结合以上材料计算十进制数对应的十二进制数为________.
(3)【任务三】有一种密钥破解方式,先将二进制明码数转成十进制数后,再按以下规则获得密码:当为奇数时,破解公式为,当为偶数时,破解公式为.求出二进制明码破解后的密码.
21. 如图,在中,,平分交于点,点在上,以点为圆心,为半径的圆恰好经过点,分别交、于点,.
(1)求证:直线与相切;
(2)若,,求阴影部分的面积.
22. 某酒店有两种客房、其中种间,种间.若全部入住,一天营业额为元;若两种客房均有间入住,一天营业额为元.
(1)求两种客房每间定价分别是多少元?
(2)酒店对种客房调研发现:如果客房不调价,房间可全部住满;如果每个房间定价每增加元,就会有一个房间空闲;当种客房每间定价为多少元时,种客房一天的营业额最大,最大营业额为多少元?
23. 四边形的探究与实践
(1)问题背景:如图,在矩形中,对角线,相交于点,点,分别是,的中点,连接,,
①若,,则________;
②求证:四边形为平行四边形;
(2)问题探究:如图,在四边形中,,,点是的中点,点在边上,,与交于点,求证:;
(3)问题拓展:如图,在(2)的条件下,连接,,若,直接写出的值.
24. 在平面直角坐标系中,抛物线,经过,两点,交轴于点
(1)求,的值;
(2)如图,若点是直线下方抛物线上一点,过点作轴,垂足为,交于点,求的值;
(3)若点是轴右侧抛物线上一动点,过点分别作轴,轴的垂线,垂足分别为,,设,点的横坐标为;
①求关于的函数解析式;
②若存在三个点同时满足,直接写出的取值范围.
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九年级数学5月学情诊断
一、选择题(共10题,每题3分,共30分)
1. 如果水库的水位高于正常水位时,记作,那么低于正常水位时,应记作( )
A. B. C. + D.
【答案】B
【解析】
【分析】在一对具有相反意义的量中,先规定其中一个为正,则另一个就用负表示.
【详解】如果水库的水位高于正常水位2m时,记作+2m,那么低于正常水位3m时,应记作-3m,
故选B.
【点睛】此题主要考查正负数的意义,关键是掌握正数与负数表示意义相反的两种量,看清规定哪一个为正,则和它意义相反的就为负.
2. 如图,由5个完全相同的小正方体组合成一个立体图形,它的左视图是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据三视图的定义解题即可.
【详解】从左面看易得第一层有2个正方形,第二层最左边有一个正方形.
故选:B.
【点睛】本题考查简单几何体的三视图.熟练掌握三视图的概念是解题的关键.
3. 下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据单项式乘法法则、积的乘方法则、完全平方公式,合并同类项法则逐一进行计算即可.
【详解】A. ,故A选项错误;
B. ,故B选项错误;
C. ,故C选项错误;
D. ,正确,
故选D.
【点睛】本题考查了单项式乘法、积的乘方、完全平方公式、合并同类项等运算,熟练掌握各运算的运算法则是解题的关键.
4. 已知一元二次方程有两个实数根为,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题利用一元二次方程根与系数的关系,先求出两根之和与两根之积的值,再将所求代数式变形后代入计算即可.
【详解】解: 一元二次方程中,,,,
,,
∴.
5. 已知直线,将一块含角的直角三角板按如图方式放置,其中斜边与直线交于点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出∠AED=∠1+∠B=25°+45°=70°,再根据平行线的性质可知∠2=∠AED=70°.
【详解】设直线与的交点为.
∵是的一个外角,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴.
故选C.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质以及三角形外角性质,解题的关键是借助平行线和三角形内外角转化角.
6. 下列说法错误的是( )
A. 必然事件发生的概率是1
B. 通过大量重复试验,可以用频率估计概率
C. 概率很小的事件不可能发生
D. 投一枚图钉,“钉尖朝上”的概率不能用列举法求得
【答案】C
【解析】
【分析】不确定事件就是随机事件,即可能发生也可能不发生的事件,发生的概率大于0并且小于1
【详解】A、必然事件发生的概率是1,正确;
B、通过大量重复试验,可以用频率估计概率,正确;
C、概率很小的事件也有可能发生,故错误;
D、投一枚图钉,“钉尖朝上”的概率不能用列举法求得,正确,
故选C.
【点睛】本题考查了概率的意义,概率的意义反映的只是这一事件发生的可能性的大小,概率取值范围:0≤p≤1,其中必然发生的事件的概率P(A)=1;不可能发生事件的概率P(A)=0;随机事件,发生的概率大于0并且小于1.事件发生的可能性越大,概率越接近与1,事件发生的可能性越小,概率越接近于0.
7. 《九章算术》中有一道关于古代驿站送信的题目,其白话译文为:一份文件,若用慢马送到里远的城市,所需时间比规定时间多天;若改为快马派送,则所需时间比规定时间少天,已知快马的速度是慢马的倍,求规定时间.设规定时间为天,则下列分式方程正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设规定时间为天,再分别表示出慢马和快马的用时,通过快马速度是慢马的倍,即可列出正确方程.
【详解】解:设规定时间为天,则慢马用时为天、快马用时为天,则.
8. 如图,在直角坐标系中,菱形的顶点A,B,C在坐标轴上,若点B的坐标为,,则点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】过点D作DE⊥BC,交x轴于点E,根据题中已知条件:四边形ABCD为菱形,,可得,在中,利用三角函数即可求得AB、AO,进一步即可确定CE、DE长,即可求得D点的坐标.
【详解】解:如图所示,过点D作DE⊥BC,交x轴于点E,
∵,
∴,
∵四边形ABCD为菱形,,
∴,,
在中,
,,
∴,,
∴菱形ABCD边长为2,,
∴,
点D坐标为:,
故选:D.
【点睛】题目主要考查菱形的性质、运用特殊角的三角函数求边长等,难点主要是在坐标系中灵活运用这些性质.
9. 如图,为半圆O的直径,点C为上一点,连接,按以下步骤操作:①以点B为圆心,以适当的长为半径画弧交于点M,交于点N;②分别以点M,N为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于点P;③作射线交于点D,交于点E,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求出,由作法得:平分,可得,再由圆周角定理解答即可.
【详解】解:∵为半圆O的直径,
∴,
∵,
∴,
由作法得:平分,
∴,
∵,
∴.
10. 如图,四边形的对角线,交于点,,,将沿翻折,点落在上的点处,若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】过点作于点,由翻折可得,由得,根据勾股定理可得,进而得,根据题意由证明,得,,由勾股定理可得,设,则,在中,根据勾股定理得,列关于的方程求解,计算即可.
【详解】解:如图,过点作于点,
由翻折可得,,垂直平分,
,
,
,
,
,
,,,
,,,
,
,,
,
设,则,
在中,,即,
解得,
.
二、填空题(共5题,每题3分,共15分)
11. 若二次根式在实数范围内有意义,则x的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】本题主要考查了二次根式有意义的条件,熟练掌握二次根式中被开方数是非负数这一条件是解题的关键.根据二次根式有意义的条件,被开方数必须是非负数,由此建立关于的不等式,求解不等式得到的取值范围.
【详解】解:∵二次根式在实数范围内有意义,二次根式中被开方数须大于等于,
∴,
解不等式得:.
故答案为: .
12. 有四枚材质、大小、背面图案完全相同的中国象棋棋子“”“”“”“”,将它们背面朝上任意放置,从中随机翻开一枚,恰好翻到棋子“”的概率是________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了概率,熟练掌握概率公式是解本题的关键.概率所求情况数与总情况数之比.
根据概率公式计算即可.
【详解】解:∵共有4枚棋子,
∴从中任意摸出一张,恰好翻到棋子“”的概率是.
故答案为:
13. 在对物体做功一定的情况下,力F(N)与此物体在力的方向上移动的距离s(m)成反比例函数关系,其图象如图所示.点P(4,3)在图象上,则当力达到10N时,物体在力的方向上移动的距离是________m.
【答案】1.2
【解析】
【分析】利用点的坐标求出,当时,即,求出,即可求解.
【详解】解:设函数的表达式,
将点的坐标代入上式得:,解得,
则反比例函数表达式为,
当时,即,
解得,
故答案为:1.2.
【点睛】本题考查反比例函数系数的几何意义,过双曲线上的任意一点分别向两条坐标轴作垂线,与坐标轴围成的矩形面积就等于.本知识点是中考的重要考点,同学们应高度关注.
14. 计算:________.
【答案】
【解析】
【分析】先统一分母,将原式转化为同分母分式的加减,再根据同分母分式加减法则计算,最后约分得到最简结果.
【详解】解:
.
15. 如图1,在中,动点从点出发,沿折线匀速运动至点后停止,设点的运动路程为,线段的长度为的高.图2是与的函数关系的大致图象,其中点为曲线的最低点.
(1)___________;
(2)点的坐标为___________.
【答案】 ①. 8 ②.
【解析】
【分析】本题考查动点的函数图象问题,勾股定理,从图象中有效地获取信息是解题的关键:
(1)由图象可知,当时,点从点运动到点,即:,此时点与点重合,故,即为的值;
(2)当时,此时,点运动到点的位置,求出的长,根据垂线段最短,得到当时,最小,等积法求出的长,勾股定理求出的长,进而求出的长,即可得到点的坐标.
【详解】解:(1)由图象可知,当时,点从点运动到点,即:,此时点与点重合,故,
∴;
故答案为:8;
(2)当时,此时,点运动到点的位置,
∴,
由(1)知:,
∴,
当时,点在边上运动,
∴当时,此时最小,
∵的高,
∴当时,,即,
∴,
∴,
∴,
∵点为曲线的最低点,
∴;
故答案为:.
三、解答题(共9题,共75分)
16. 计算:.
【答案】
【解析】
【详解】解:
.
17. 如图,已知,,,求证:.
【答案】见解析
【解析】
【分析】本题考查了全等三角形的性质和判定.先证明,进而证明,根据全等三角形的性质,即可得证.
【详解】证明:,
,
,
在和中,
,
,
.
18. 为建设美好公园社区,增强民众生活幸福感,某社区服务中心在文化活动室墙外安装避阳篷,便于社区居民休憩.如图,在侧面示意图中,遮阳篷长为米,与水平面的夹角为,且靠墙端离地高为米,当太阳光线与地面的夹角为时,求阴影的长.(结果精确到米;参考数据:)
【答案】米
【解析】
【分析】过点作于点,于点,则四边形是矩形,在中,求得,进而求得,根据,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作于点,于点,则四边形是矩形,
依题意, ,(米)
在中,(米),(米),则(米)
∵(米)
∴(米)
∵,
∴(米)
∴(米).
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,添加辅助线构造直角三角形是解题的关键.
19. 在第十四届全国人大会议上,教育部长怀进鹏说:“身上出汗,让学生动起来”,为深入落实教育部“身上出汗,让学生动起来”的体育要求,全面提升学生体质健康水平,某校随机抽取了部分学生,调查他们每周日参加体育锻炼的时长(单位:),将结果分为A、B、C、D四个等级,并整理出如下不完整的统计图表,其中B等级的时长数据如下:75,80,75,65,70,85,65,60,75,75.
等级
时长分组
人数
A
18
B
b
C
c
D
7
请根据以上信息,解答下列问题:
(1)统计表中的_________,_________;
(2)统计图中C组对应扇形的圆心角为_________度;
(3)B等级时长数据的众数是_________;调查的这部分学生体育活动时间的中位数是_________;
(4)若该校共有2000名学生,估计每周日体育活动时间不少于的人数.
【答案】(1)10,20
(2)108 (3)75,67.5
(4)每周日体育活动时间不少于的人数有1120人
【解析】
【分析】(1)由统计图表可用D级的人数除以占调查人数的百分比,求出调查总人数,可求出m的值;
(2)求出C组人数,即可得出C组对应扇形的圆心角度数;
(3)根据众数与中位数的定义求解;
(4)用2000乘以每天体育活动时间不少于的人数所占总数的比值即可.
【小问1详解】
解:根据题意得:B级人数为10,即;
调查总人数为(人),
∴,
∴;
【小问2详解】
解:,
,
所以,统计图中C组对应扇形的圆心角为108度;
【小问3详解】
解:B等级时长数据中75出现次数最多,故众数为75;
数据按从小到大排列第25、26个数据是65,70,
故中位数为;
【小问4详解】
解:每周日体育活动时间不少于的人数为(人)
20. 综合与实践:
进位制是人们为了记数和运算方便而约定的记数系统,“逢几进一”就是几进制,几进制的基数就是几.为了区分不同的进位制,常在数的右下角标明基数,十进制数一般不标注基数.
材料一:十进制数中的表示个千,表示个百,表示个十,表示个一,于是我们得到了下面的式子(规定当时,):.
例如,二进制数,转换为十进制数为:.
材料二:将十进制数转化为二进制数可以用除取余法,
例如,将十进制数转换为二进制数的除法算式如图,将上式中各步所得的余数按照逆序排列,即可得.
此方法可推广为把十进制数转换为进制数的算法(除取余法).
根据上述材料解答下列问题:
(1)【任务一】二进制数对应的十进制数是________,十进制数对应的二进制数为________.
(2)【任务二】中国古代的十二地支,十二生辰,十二生肖等都属于十二进制的应用.十二进制使用,,,,,,,,,,,来记数,其中代表,代表.请结合以上材料计算十进制数对应的十二进制数为________.
(3)【任务三】有一种密钥破解方式,先将二进制明码数转成十进制数后,再按以下规则获得密码:当为奇数时,破解公式为,当为偶数时,破解公式为.求出二进制明码破解后的密码.
【答案】(1)13,
(2)
(3)37
【解析】
【分析】(1)根据二进制和十进制数的转换关系,即可获得答案;
(2)理解题意,先模仿题干解题过程,即可作答;
(3)先将转换成十进制数,再根据题意求解即可.
【小问1详解】
解:∵,
∴二进制数对应的十进制数是13;
,
∴十进制数对应的二进制数为;
【小问2详解】
依题意,(最低位为10),
(次低位为3),
(最高位为3),
∴,
即十进制数对应的十二进制数为;
【小问3详解】
,
∵77是奇数,
∴破解公式为,
即二进制明码破解后的密码为37.
21. 如图,在中,,平分交于点,点在上,以点为圆心,为半径的圆恰好经过点,分别交、于点,.
(1)求证:直线与相切;
(2)若,,求阴影部分的面积.
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)连接,利用角平分线和平行线之间的角度关系,得到,所以,从而得出与⊙O相切;
(2)利用直角三角形的勾股定理解得圆的半径,将阴影部分的面积转化为三角形面积与扇形面积之差,从而计算出阴影部分的面积.
【小问1详解】
证明:如图,连接,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵是的半径,
∴是的切线;
【小问2详解】
解:设的半径为r,
则,
由(1)可知,
在中,根据勾股定理可得:,
即,
解得:,
在中,,
∴,
故阴影部分的面积为:.
22. 某酒店有两种客房、其中种间,种间.若全部入住,一天营业额为元;若两种客房均有间入住,一天营业额为元.
(1)求两种客房每间定价分别是多少元?
(2)酒店对种客房调研发现:如果客房不调价,房间可全部住满;如果每个房间定价每增加元,就会有一个房间空闲;当种客房每间定价为多少元时,种客房一天的营业额最大,最大营业额为多少元?
【答案】(1)种客房每间定价为元,种客房每间定价为为元;
(2)当种客房每间定价为元时,种客房一天的营业额最大,最大营业额为元.
【解析】
【分析】()设种客房每间定价为元,种客房每间定价为为元,根据题意,列出方程组即可求解;
()设种客房每间定价为元,根据题意,列出与的二次函数解析式,根据二次函数的性质即可求解;
本题考查了二元一次方程组的应用,二次函数的应用,根据题意,正确列出二元一次方程组和二次函数解析式是解题的关键.
【小问1详解】
解:设种客房每间定价为元,种客房每间定价为为元,
由题意可得,,
解得,
答:种客房每间定价为元,种客房每间定价为为元;
【小问2详解】
解:设种客房每间定价为元,
则,
∵,
∴当时,取最大值,元,
答:当种客房每间定价为元时,种客房一天的营业额最大,最大营业额为元.
23. 四边形的探究与实践
(1)问题背景:如图,在矩形中,对角线,相交于点,点,分别是,的中点,连接,,
①若,,则________;
②求证:四边形为平行四边形;
(2)问题探究:如图,在四边形中,,,点是的中点,点在边上,,与交于点,求证:;
(3)问题拓展:如图,在(2)的条件下,连接,,若,直接写出的值.
【答案】(1)①
②见解析 (2)见解析
(3)
【解析】
【分析】 (1)①利用矩形对角线相等且互相平分的性质,先通过勾股定理计算矩形对角线的长度,再取长度的一半即可得到的数值.
(1)②利用三角形中位线的性质,得到平行且等于的一半,结合是中点的条件,推导出和平行且相等,直接用一组对边平行且相等的平行四边形判定定理完成证明.
(2)通过构造边上的中位线,利用中位线性质得到和平行且相等,先证得是平行四边形,再结合直角三角形斜边中线等于斜边一半的性质,得到等角关系,最终通过等角对等边证明.
(3)采用坐标法建立平面直角坐标系,将点放在原点简化计算,依次写出各点坐标,求出直线和的交点的坐标,结合的条件列方程求解出的长度,最后直接计算和的长度比值,得到最终结果.
【小问1详解】
①在矩形中,,,,
由勾股定理得,
;
②证明:点是的中点,
点是的中点,
是的中位线,可得
,
又点是的中点,
,
,且,
四边形为平行四边形.
【小问2详解】
证明:取的中点,连接.
点是的中点,
是的中位线,
,
已知,
,
又,
,即,
四边形是平行四边形,
,
在中,是中点,
,
可得,
由,得,
,
由等角对等边得.
【小问3详解】
以为原点,为轴,为轴建立平面直角坐标系,如图:设,由,得,
,
由,得
,即,
设,是中点,故.
设直线的解析式为:,
将点和代入解析式,
得,
解得:
方程为.
同理得,直线的解析式为:.
联立方程求交点:,
解得,,
代入解析式: ,
故.
由得:
,
解得,,
∵点B在点E的左侧,则取,
代入,得各点坐标:
,,
,
,
.
24. 在平面直角坐标系中,抛物线,经过,两点,交轴于点
(1)求,的值;
(2)如图,若点是直线下方抛物线上一点,过点作轴,垂足为,交于点,求的值;
(3)若点是轴右侧抛物线上一动点,过点分别作轴,轴的垂线,垂足分别为,,设,点的横坐标为;
①求关于的函数解析式;
②若存在三个点同时满足,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)1 (3)①;②
【解析】
【分析】(1)将点,代入抛物线,利用待定系数法求解即可;
(2)首先确定直线的解析式,设,则,进而可得,,进一步求得,即可获得答案;
(3)首先根据点的横坐标为,易得,则,然后分点不高于点所在水平线、点在点上方且不超过轴、点在轴上方三种情况,分别求解即可;②若存在三个点同时满足,即直线与分段函数有3个交点,结合①作出分段函数的图像,根据图像,即可获得答案.
【小问1详解】
解:将点,代入抛物线,
可得,解得;
【小问2详解】
由(1)可知,该抛物线解析式为,
令,可得,即,
设直线的解析式为,
将点,代入,
可得,解得,
∴直线的解析式为,
设,
∵轴,交于点,
∴,
∴,,
∴,
∴;
【小问3详解】
①∵,
∴该抛物线的对称轴为,顶点坐标为,
令,解得,
∵点的横坐标为,即,
又∵轴,轴,
∴,
当点不高于点所在水平线时,可得,如下图,
此时,
∴;
当点在点上方且不超过轴时,可得,如下图,
此时,
∴;
当点在轴上方时,可得,如下图,
此时,
∴.
综上所述,关于的函数解析式为;
②若存在三个点同时满足,即直线与分段函数有3个交点,
结合①作出分段函数的图像,如下图所示,
对于,
当时,,即,
又∵,
∴在段,其顶点的坐标为,
由图可知,当直线在点之间时,与分段函数有3个交点,
即若存在三个点同时满足,则的取值范围为.
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