内容正文:
首都师大附中2025—2026学年第二学期期末练习
初二数学
第Ⅰ卷(共24分)
一、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1. 一元二次方程的二次项系数、一次项系数、常数项分别是( )
A. 3,6,4 B. 3,,4 C. 3,6, D. 3,,
2. 下列图象中,不能表示y是x的函数的是( )
A. B. C. D.
3. 下列条件中,不能判定一个四边形是平行四边形的是( )
A. 两组对边分别平行 B. 两组对边分别相等
C. 对角线相互平分 D. 一组对边平行且另一组对边相等
4. 将抛物线平移,得到抛物线,下列平移方式中,正确的是( )
A. 向左平移3个单位,向上平移5个单位
B. 向右平移3个单位,向上平移5个单位
C. 向左平移5个单位,向下平移3个单位
D. 向右平移5个单位,向上平移3个单位
5. 八年级某班组织了一场一分钟跳绳比赛,参赛学生被分成了甲、乙两组,如图是甲、乙两组学生一分钟跳绳次数的箱线图,下列说法错误的是( )
A. 甲组跳绳次数的波动比乙组大
B. 乙组跳绳次数的中位数比甲组小
C. 甲组跳绳次数的下四分位数大于180
D. 乙组跳绳次数的最大值大于190
6. 某科技产业园区年的营业收入为亿元,随着各项扶持政策的落实以及创新技术的应用,年的营业收入达到亿元,求该产业园区这两年营业收入的年平均增长率.设该产业园区这两年营业收入的年平均增长率为,依题意,可列方程为( )
A. B.
C. D.
7. 如图,在中,,分别为,的中点,点是线段上的点,且,若,,则的长为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
8. 如图,直线(,)与x轴、y轴分别交于点A,B,以为对角线作平行四边形,且点N在第一象限,给出下面三个结论:
①对任意k,b,都存在无数个矩形;
②当k,b确定时,若平行四边形为矩形,则当点N在上时,矩形的面积最大;
③当b确定时,若点N在上且平行四边形为菱形,则菱形的面积随k的增大而增大.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
第Ⅱ卷(共76分)
二、填空题(本题共8小题,每小题2分,共16分)
9. 函数 中,自变量x的取值范围是__________.
10. 计算:______.
11. 若一组数据,,,,,的众数为,则这组数据的中位数为______.
12. 如图,在菱形中,,,则________°.
13. 如图(1),在的正方形网格中,小正方形的边长都为1,是网格交点,则图(2)中数轴上的点M所表示的数可能是网格中线段________的长.(填“”“”或“”)
14. 若,是关于x的方程的两个实数根,其中m是常数,则的值可能是________.(写出一个符合条件的即可)
15. 二次函数(a,b,c为常数,)中,x与y的部分对应值如表:
x
…
0
3
…
y
…
n
2
n
…
若,且点,在该二次函数的图象上,则_______.(填“>”“<”或“=”)
16. 如图,在边长为2的正方形中,E是的中点,点F在正方形内,且,且,则线段的长的最小值是________.
三、解答题(本大题共10小题,共60分,第17题8分,第18-20题,每题5分,第21题6分,第22题5分,第23-24题,每题6分,第25-26题,每题7分)
17. 解方程:
(1)
(2)
18. 已知m是方程的根,求代数式的值.
19. 已知二次函数的图象经过,.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)当时,直接写出y的取值范围.
20. 如图,菱形的对角线,相交于点O,,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求线段的长.
21. 在平面直角坐标系中,直线:与直线:.
(1)若直线与直线交于点,直接写出k,m的值;
(2)过点作垂直于x轴的直线分别交,于点C,D,结合函数图象回答下列问题:
①当时,若,求k的值;
②当时,在点B运动的过程中,若对于n的每一个值,的长恒大于1,直接写出k的取值范围.
22. 某校要从甲、乙、丙三名选手中挑选一人参加第十四届创新应用科普活动.对这三名选手最近10次选拔赛测试成绩(单位:分)的数据进行整理、描述和分析.下面给出了部分信息:
a.甲、乙两名选手10次测试成绩:
甲:85,70,95,80,85,85,75,85,70,90
乙:80,73,85,84,90,82,80,76,80,90
b.甲、乙两名选手10次测试成绩折线图:
c.甲、乙两名选手10次测试成绩的平均数、中位数、众数:
选手
平均数
中位数
众数
甲
82
85
q
乙
82
p
80
d.丙选手前9次测试成绩:80,82,79,81,81,83,82,82,80
根据以上信息,解答下列问题:
(1)表中p的值为 ,q的值为 ;
(2)在参加选拔的选手中,如果某选手得分的10个数据的方差越小,则认为该选手发挥越稳定.据此推断:甲、乙两位选手中,发挥更稳定的是 (填“甲”或“乙”);
(3)若将丙选手最后一次的测试成绩记为k(k为正整数).学校按如下方式评估这三名选手的综合实力:首先比较10次测试的平均数,平均数较大者实力更强;若平均数相等,则比较测试成绩不低于90分的次数,次数较多者实力更强.若丙在三位选手中的综合实力排序最靠前,则符合条件的k的最小值为 .
23. 小明同学结合一次函数图象与性质的探究经验,构造了一个新函数:
他尝试探究该函数的图象与性质,请你帮他补充完整下面的探究过程:
(1)当时,化简后的解析式为 ;当时,化简后的解析式为;结合上述分析,在给出的平面直角坐标系中,他画出了该函数在范围内的图象;
(2)小明进一步研究发现,当时,该函数中y与x的几组对应值如下表所示:
x
1
2
3
4
y
m
1
4
①表中 ;
②结合表中的对应值,在(1)的基础上,补全该函数在范围内的图象;
(3)若直线l:(t为常数)与该函数在范围内的图象恰好有三个不同的交点,直接写出常数t的取值范围.
24. 已知抛物线C:().
(1)直接写出抛物线C的对称轴;
(2)若点和均在抛物线C上,且,直接写出n的取值范围;
(3)将抛物线C在y轴右侧的部分关于直线翻折,y轴及左侧部分保持不变,得到新图象G.已知点和均在图象G上,求的最小值.
25. 如图,四边形为正方形,点E是对角线上一点,连接,交边于点F.
(1)猜想线段与的数量关系,并证明;
(2)连接,分别取线段,的中点M,N,连接.
①依题意在图(2)中补全图形;
②用等式表示线段与的数量关系,并证明.
26. 在平面直角坐标系中,对于菱形和直线(直线不与轴垂直),过菱形的四个顶点,分别存在与直线平行或重合的直线,它们与轴交点的纵坐标的最大值与最小值之差,称为菱形关于直线的“纵影长”,记作.当等于菱形的对角线的长时,称直线为菱形的“等影线”.
(1)如图,若菱形的顶点分别为,,,,直线,则菱形关于直线l的“纵影长”为 ,此时直线 (填“是”或“不是”)该菱形的“等影线”;
(2)若菱形的顶点分别为,,,,其中,且存在直线是该菱形的“等影线”,求m的取值范围;
(3)已知菱形的边长为,点,,,点D在x轴上方.若存在直线l:()是菱形的“等影线”,且直线与菱形有公共点,直接写出的取值范围(用含的式子表示).
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首都师大附中2025—2026学年第二学期期末练习
初二数学
第Ⅰ卷(共24分)
一、选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
1. 一元二次方程的二次项系数、一次项系数、常数项分别是( )
A. 3,6,4 B. 3,,4 C. 3,6, D. 3,,
【答案】D
【解析】
【分析】根据一元二次方程的一般式可直接进行求解.
【详解】解:一元二次方程的二次项系数、一次项系数、常数项分别是3,,;
故选D.
【点睛】本题主要考查一元二次方程的一般式,熟练掌握一元二次方程的一般式是解题的关键.
2. 下列图象中,不能表示y是x的函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】设在一个变化过程中有两个变量与,对于的每一个确定的值,都有唯一的值与其对应,那么就说是的函数,由此即可判断.
【详解】解:根据函数的定义:设在一个变化过程中有两个变量与,对于的每一个确定的值,都有唯一的值与其对应,那么就说是的函数,
因此能表示是的函数的是选项B、C、D中的图象,
不能表示是的函数的是选项A中的图象.
3. 下列条件中,不能判定一个四边形是平行四边形的是( )
A. 两组对边分别平行 B. 两组对边分别相等
C. 对角线相互平分 D. 一组对边平行且另一组对边相等
【答案】D
【解析】
【分析】根据平行四边形的判定方法一一判断即可;
【详解】解:A、两组对边分别平行的四边形是平行四边形,故本选项不符合题意;
B、两组对角分别相等的四边形是平行四边形,故本选项不符合题意;
C、对角线互相平分的四边形是平行四边形,故本选项不符合题意;
D、四边形可能是等腰梯形,本选项符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查平行四边形的判定方法,解题的关键是熟练掌握平行四边形的判定方法,属于中考常考题型.
4. 将抛物线平移,得到抛物线,下列平移方式中,正确的是( )
A. 向左平移3个单位,向上平移5个单位
B. 向右平移3个单位,向上平移5个单位
C. 向左平移5个单位,向下平移3个单位
D. 向右平移5个单位,向上平移3个单位
【答案】A
【解析】
【详解】解:∵的顶点坐标为,的顶点坐标为,
∴顶点从平移到,需要先向左平移3个单位,再向上平移5个单位.
5. 八年级某班组织了一场一分钟跳绳比赛,参赛学生被分成了甲、乙两组,如图是甲、乙两组学生一分钟跳绳次数的箱线图,下列说法错误的是( )
A. 甲组跳绳次数的波动比乙组大
B. 乙组跳绳次数的中位数比甲组小
C. 甲组跳绳次数的下四分位数大于180
D. 乙组跳绳次数的最大值大于190
【答案】C
【解析】
【分析】根据箱线图的特征,分别观察甲、乙两组数据的极差(波动情况)、中位数位置、下四分位数位置及最大值位置,结合选项逐一判断即可.
【详解】解:由箱线图可知:甲组数据的极差约为,乙组数据的极差约为,且甲组箱体长度大于乙组,
则甲组跳绳次数的波动比乙组大,
故A选项说法正确;
甲组中位数(箱体内横线)约为180,乙组中位数约为170,
,
乙组跳绳次数的中位数比甲组小,
故B选项说法正确;
甲组下四分位数(箱体下边缘)对应数值约为170,
甲组跳绳次数的下四分位数小于180,
故C选项说法错误;
乙组最大值(上须顶端)对应数值约为195,
乙组跳绳次数的最大值大于190,
故D选项说法正确.
6. 某科技产业园区年的营业收入为亿元,随着各项扶持政策的落实以及创新技术的应用,年的营业收入达到亿元,求该产业园区这两年营业收入的年平均增长率.设该产业园区这两年营业收入的年平均增长率为,依题意,可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】本题考查一元二次方程的应用,涉及平均增长率问题.
设年平均增长率为,根据题意得.
【分析】解:设年平均增长率为,则2023年的营业收入为亿元,2024年的营业收入在2023年的基础上再增长一次,
,
故选:A.
7. 如图,在中,,分别为,的中点,点是线段上的点,且,若,,则的长为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】根据三角形中位线定理求出,进而得到,根据直角三角形的性质求出.
【详解】解:∵D、E分别为,的中点,,
∴,
,
,
∵,
∵D为的中点,
∴.
8. 如图,直线(,)与x轴、y轴分别交于点A,B,以为对角线作平行四边形,且点N在第一象限,给出下面三个结论:
①对任意k,b,都存在无数个矩形;
②当k,b确定时,若平行四边形为矩形,则当点N在上时,矩形的面积最大;
③当b确定时,若点N在上且平行四边形为菱形,则菱形的面积随k的增大而增大.
上述结论中,所有正确结论的序号是( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
【答案】B
【解析】
【分析】根据直线(,)与x轴、y轴分别交于点A,B,结合图象与矩形,菱形的性质逐一分析即可.
【详解】解:①∵直线(,)与x轴、y轴分别交于点A,B,
令,
解得:,
∴,
如图,取的中点,作过的线段,且,
∴四边形是矩形,
∴对任意k,b,都存在无数个矩形;故①符合题意;
如图,
∵矩形的面积为,
∵,
∴当时,矩形的面积最大,
此时不一定在上,
∴②不符合题意;
如图,
同理可得:,
∵点N在上且平行四边形为菱形,
∴是的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
∴菱形的面积为,
∵,
∴增大,减小,菱形的面积增大,
∴当b确定时,若点N在上且平行四边形为菱形,则菱形的面积随k的增大而增大.说法正确,③符合题意;
综上,①③都是正确的,②错误.
第Ⅱ卷(共76分)
二、填空题(本题共8小题,每小题2分,共16分)
9. 函数 中,自变量x的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了二次根式有意义的条件,可得,解不等式即可,熟知根号下需要大于等于0,是解题的关键.
【详解】解:根据二次根式的意义,有,
解得,
故自变量x的取值范围是,
故答案为:.
10. 计算:______.
【答案】
【解析】
【分析】先化成最简二次根式,再合并同类二次根式即可.
【详解】解:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了二次根式的加减,能正确根据二次根式的加减进行计算是解此题的关键.
11. 若一组数据,,,,,的众数为,则这组数据的中位数为______.
【答案】
【解析】
【分析】先根据众数的定义确定的值,再根据中位数的定义计算结果.
【详解】数据,,,,,的众数为,
,
把这组数据从小到大排列为:,,,,,,
这组数据共个数据,中位数为第个和第个数据的平均数,即中位数为.
12. 如图,在菱形中,,,则________°.
【答案】65
【解析】
【分析】由在菱形中,,可得,由,可得,即可求解.
【详解】解:∵四边形是菱形,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
13. 如图(1),在的正方形网格中,小正方形的边长都为1,是网格交点,则图(2)中数轴上的点M所表示的数可能是网格中线段________的长.(填“”“”或“”)
【答案】
【解析】
【分析】利用正方形网格,将三条线段放在三个直角三角形中,利用勾股定理求线段长度,从而判断出点M所表示的数可能是网格中线段的长.
【详解】解:根据正方形网格,得,
,
,
∵,
图()中数轴上的点大于,小于,
∴点可能是网格中线段的长.
14. 若,是关于x的方程的两个实数根,其中m是常数,则的值可能是________.(写出一个符合条件的即可)
【答案】10(答案不唯一,任意不大于15的数均可)
【解析】
【分析】根据方程有两个实数根,利用根的判别式求出的取值范围,再利用根与系数的关系得到所求代数式与的关系,进而得到所求结果的取值范围,写出范围内任意一个值即可.
【详解】解:,是方程的两个实数根,
,
解得,
由根与系数的关系可得,,
则,
故的值可能是10(答案不唯一,任意不大于15的数均可)
15. 二次函数(a,b,c为常数,)中,x与y的部分对应值如表:
x
…
0
3
…
y
…
n
2
n
…
若,且点,在该二次函数的图象上,则_______.(填“>”“<”或“=”)
【答案】
【解析】
【分析】先根据表格中与的函数值相等求出二次函数的对称轴,再结合判断开口方向,通过比较两点到对称轴的距离大小,即可判断与的大小关系.
【详解】解:由表格可知,当和时,y值相等,
因此二次函数的对称轴直线为.
因为,
所以抛物线开口向下,抛物线上的点到对称轴的距离越大,对应的函数值越小.
点到对称轴直线的距离为,点到对称轴直线的距离为.
因为,
所以.
当时,,则,即.
当时,,则,即.
因此点到对称轴的距离小于点到对称轴的距离,可得.
16. 如图,在边长为2的正方形中,E是的中点,点F在正方形内,且,且,则线段的长的最小值是________.
【答案】
【解析】
【分析】将正方形绕点顺时针旋转得到正方形,作的中点,连接,利用旋转的性质进一步证明,得到,确定点是在以点为圆心,为半径的圆上运动,利用圆外一点到圆上的最短距离求解.
【详解】解:如图所示,将正方形绕点顺时针旋转得到正方形,
取的中点,连接,
,
∵四边形是边长为2的正方形,
∴,
∵,
∴点共线,
∵,
∴,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∵E是的中点,为的中点,,
∴,,
又∵,
∴,
在和中,,
∴,
∴,
∵点为定点,为定长,
∴点是在以点为圆心,半径为半径的圆上运动,
∴,
∴的最小值为.
三、解答题(本大题共10小题,共60分,第17题8分,第18-20题,每题5分,第21题6分,第22题5分,第23-24题,每题6分,第25-26题,每题7分)
17. 解方程:
(1)
(2)
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)运用因式分解法进行解方程,即可作答.
(2)运用因式分解法进行解方程,即可作答.
【小问1详解】
解:∵,
∴,
解得,;
【小问2详解】
解:∵,
∴
∴
∴.
18. 已知m是方程的根,求代数式的值.
【答案】
【解析】
【分析】本题考查了一元二次方程的解:能使一元二次方程左右两边相等的未知数的值是一元二次方程的解.先根据一元二次方程根的定义得到,再把所求代数式变形,然后利用整体代入的方法计算.
【详解】解:是方程的根,
,
.
19. 已知二次函数的图象经过,.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)当时,直接写出y的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法,代入已知两点坐标求解系数,即可得到二次函数解析式;
(2)将解析式配方为顶点式,当时,y取得最小值;再计算当,时,分别对应的函数值,即可得到y的取值范围.
【小问1详解】
解:把,代入
得,
解得
∴二次函数的解析式为;
【小问2详解】
解:将二次函数配方得,
函数的对称轴为直线
∵
∴二次函数开口向上,
∴当时,y取得最小值;
当时,,
当时,;
即在时,y的取值范围是.
20. 如图,菱形的对角线,相交于点O,,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)若,,求线段的长.
【答案】(1)证明:∵,,
四边形是平行四边形,
菱形的对角线,交于点,
,
四边形是矩形;
(2).
【解析】
【分析】(1)证明四边形是平行四边形,根据菱形的性质得到,可知四边形是矩形;
(2)根据菱形的性质得到,,根据勾股定理求出,根据矩形的性质作答即可.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
解:∵菱形,
∴,,
∵,
∴,
∵四边形是矩形,
∴.
21. 在平面直角坐标系中,直线:与直线:.
(1)若直线与直线交于点,直接写出k,m的值;
(2)过点作垂直于x轴的直线分别交,于点C,D,结合函数图象回答下列问题:
①当时,若,求k的值;
②当时,在点B运动的过程中,若对于n的每一个值,的长恒大于1,直接写出k的取值范围.
【答案】(1),
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)将点代入中,求出的值,再将点代入中解出的值;
(2)①根据题意,将点的坐标表示出来,再利用距离公式得到的代数式,将代入求解;
②根据过点作垂直于x轴的直线分别交,于点,将点的坐标表示出来,再利用距离公式将的代数式表示出来,将该代数式看作是关于的一次函数的解析式,根据一次函数的增减性求解.
【小问1详解】
解:∵直线与直线交于点,
∴将代入到中,
得,
∴点的坐标为,
将点代入中,
得,解得,
∴.
【小问2详解】
解:①当时,点的坐标为,
过点作垂直于x轴的直线分别交,于点,
∴将代入直线:中,解得,
∴点的坐标为,
将代入直线:中,解得,
∴点的坐标为,
则,
又∵,
∴,
∴;
②∵过点作垂直于x轴的直线分别交,于点,
∴将代入直线:中,解得,
∴点的坐标为,
将代入直线:中,解得,
∴点的坐标为,
∴,
当点在点上方时,
,
将其看作关于的一次函数,
∵当时,恒大于1,
∴随的增大而减小,在时取得最小值大于等于1,
∴,解得,
∴当时,,
当时,恒大于,
∴的取值范围为;
当点在点下方时,
,
将其看作关于的一次函数,
∵当时,恒大于1,
∴随的增大而减小,在时取得最小值大于等于1,
∴,解得,
∴当时,,解得,
无解,
∴该种情况不符合题意;
综上所述,的取值范围为.
22. 某校要从甲、乙、丙三名选手中挑选一人参加第十四届创新应用科普活动.对这三名选手最近10次选拔赛测试成绩(单位:分)的数据进行整理、描述和分析.下面给出了部分信息:
a.甲、乙两名选手10次测试成绩:
甲:85,70,95,80,85,85,75,85,70,90
乙:80,73,85,84,90,82,80,76,80,90
b.甲、乙两名选手10次测试成绩折线图:
c.甲、乙两名选手10次测试成绩的平均数、中位数、众数:
选手
平均数
中位数
众数
甲
82
85
q
乙
82
p
80
d.丙选手前9次测试成绩:80,82,79,81,81,83,82,82,80
根据以上信息,解答下列问题:
(1)表中p的值为 ,q的值为 ;
(2)在参加选拔的选手中,如果某选手得分的10个数据的方差越小,则认为该选手发挥越稳定.据此推断:甲、乙两位选手中,发挥更稳定的是 (填“甲”或“乙”);
(3)若将丙选手最后一次的测试成绩记为k(k为正整数).学校按如下方式评估这三名选手的综合实力:首先比较10次测试的平均数,平均数较大者实力更强;若平均数相等,则比较测试成绩不低于90分的次数,次数较多者实力更强.若丙在三位选手中的综合实力排序最靠前,则符合条件的k的最小值为 .
【答案】(1)81;85
(2)乙 (3)91
【解析】
【分析】(1)根据中位数和众数的定义求解即可;
(2)根据折线统计图可得乙的成绩波动比甲的成绩波动小,因此乙的方差更小,据此可得答案;
(3)分两种情况:丙的平均数大于82和丙的平均数等于82,讨论求解即可.
【小问1详解】
解:把乙选手10次测试成绩按照从低到高的顺序排列为:73,76,80,80,80,82,84,85,90,90,
∴乙选手10次测试成绩的中位数为,即,
∵甲选手10次测试成绩中,成绩为85的次数最多,
∴甲选手10次测试成绩的众数为85,即;
【小问2详解】
解:由折线统计图可知,乙的成绩波动比甲的成绩波动小,因此乙的方差更小,发挥更稳定;
【小问3详解】
解:∵甲和乙的平均数都为82,
∴当丙的平均数大于82时,丙在三位选手中的综合实力排序最靠前,
∴,
∴,
又∵k为正整数,
∴k的最小值为91;
当丙的平均数等于82时,则,
解得,
此时丙不低于90分的次数仅为1次,而甲、乙不低于90分的次数都是2次,丙排名更靠后,不符合要求,
综上所述,k的最小值为91.
23. 小明同学结合一次函数图象与性质的探究经验,构造了一个新函数:
他尝试探究该函数的图象与性质,请你帮他补充完整下面的探究过程:
(1)当时,化简后的解析式为 ;当时,化简后的解析式为;结合上述分析,在给出的平面直角坐标系中,他画出了该函数在范围内的图象;
(2)小明进一步研究发现,当时,该函数中y与x的几组对应值如下表所示:
x
1
2
3
4
y
m
1
4
①表中 ;
②结合表中的对应值,在(1)的基础上,补全该函数在范围内的图象;
(3)若直线l:(t为常数)与该函数在范围内的图象恰好有三个不同的交点,直接写出常数t的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②
(3)或
【解析】
【分析】(1)根据x的取值范围得到对应的函数关系式,再化简绝对值即可得到答案;
(2)①把代入中求出y的值即可得到m的值;②同(1)求出当时和当时的函数解析式,再结合表格中的数据作图即可;
(3)分别求出直线恰好经过点、点和点时t的值,结合函数图象可得答案.
【小问1详解】
解:当时,;
【小问2详解】
解:①当时,,
把代入得,
∴;
②当时,,
当时,,
函数图象见答案;
【小问3详解】
解:当直线恰好经过点时,则,
解得,
当直线恰好经过点时,则,解得,
当直线恰好经过点时,则,
由函数图象可知,当或时,(t为常数)与该函数在范围内的图象恰好有三个不同的交点.
24. 已知抛物线C:().
(1)直接写出抛物线C的对称轴;
(2)若点和均在抛物线C上,且,直接写出n的取值范围;
(3)将抛物线C在y轴右侧的部分关于直线翻折,y轴及左侧部分保持不变,得到新图象G.已知点和均在图象G上,求的最小值.
【答案】(1)直线
(2)或
(3)解:,
则抛物线的顶点坐标为,
根据翻折规则可得,当时,设原抛物线上一点,
则翻折后点的纵坐标为,
则,
则图象G的解析式为,
∵,
∴,,
又∵点和均在图象G上,
∴,
,
∴,
∵,开口向上,对称轴为,
∴当时,最小,最小值为.
【解析】
【分析】(1)根据二次函数的对称轴公式求解即可;
(2)先求得点关于对称轴的对称点,根据可得,开口方向向下,离对称轴越近函数值越大,再根据确定出的取值范围即可;
(3)先求抛物线C的顶点坐标,根据翻折规则,求得翻折后的图象解析式,然后根据的横坐标确定出的位置,从而求出,表示出,利用二次函数的性质,求得最小值即可.
【小问1详解】
解:根据二次函数的对称轴公式可得,
抛物线的对称轴为;
【小问2详解】
解:由(1)得,对称轴为,
则点关于对称轴的对称点为,
由可得,抛物线开口向下,
根据二次函数的性质可得,离对称轴越远,函数值越小,
由可得,到对称轴的距离大于点到对称轴的距离,
可得或;
【小问3详解】
略
25. 如图,四边形为正方形,点E是对角线上一点,连接,交边于点F.
(1)猜想线段与的数量关系,并证明;
(2)连接,分别取线段,的中点M,N,连接.
①依题意在图(2)中补全图形;
②用等式表示线段与的数量关系,并证明.
【答案】(1)解:,证明如下:
如图,连接,
∵四边形为正方形,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)①解:如图:
②解:,证明如下:
如图,取中点K,连接,
∵N为的中点,
∴,
取中点P,连接,,
∵分别取线段,的中点M,N,
∴,,,
∵,,
∴,,
延长交于R,延长交于S,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
由(1)知,
∴
∴,
∴,
∴.
【解析】
【分析】(1)根据正方形的性质证明,得到,,根据多边形内角和求出,可知,即,根据等角对等边证明即可;
(2)①根据题意补全图形即可;
②取中点K,连接,可知,取中点P,连接,,根据三角形中位线定理得到,,,,根据正方形的性质及(1)中结论得到,,延长交于R,延长交于S,根据平行线的性质及(1)中结论得到,证明,得到,可知.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
略.
26. 在平面直角坐标系中,对于菱形和直线(直线不与轴垂直),过菱形的四个顶点,分别存在与直线平行或重合的直线,它们与轴交点的纵坐标的最大值与最小值之差,称为菱形关于直线的“纵影长”,记作.当等于菱形的对角线的长时,称直线为菱形的“等影线”.
(1)如图,若菱形的顶点分别为,,,,直线,则菱形关于直线l的“纵影长”为 ,此时直线 (填“是”或“不是”)该菱形的“等影线”;
(2)若菱形的顶点分别为,,,,其中,且存在直线是该菱形的“等影线”,求m的取值范围;
(3)已知菱形的边长为,点,,,点D在x轴上方.若存在直线l:()是菱形的“等影线”,且直线与菱形有公共点,直接写出的取值范围(用含的式子表示).
【答案】(1);不是
(2)
(3)或
【解析】
【分析】(1)先由、坐标求出对角线的长度;再过四个顶点作直线的平行线,分别求出各平行线与轴交点的纵坐标,用纵坐标最大值减去最小值得到纵影长;最后比较与的长度,即可判断直线是否为等影线;
(2)先由、坐标求出对角线,明确等影线需满足,设直线解析式为,将四个顶点分别代入,得到各平行线与轴交点的纵坐标,分、两种情况计算纵影长,结合的条件,分析存在符合条件的时的取值范围即可;
(3)先由菱形边长相等与证为等边三角形,得到的长度,作高利用勾股定理求出、两点坐标,设直线解析式为,代入四个顶点得到各平行线与轴交点的纵坐标,消去公共项后分、两种情况表示纵影长,令解出的两个取值,再根据直线与菱形有公共点时介于纵坐标最值之间,代入化简即可得到的取值范围.
【小问1详解】
解: ∵、,
∴,
如图,过四个顶点作与平行的直线(为),设直线为,
当时,,
∴直线与轴交于, 即为直线与轴交点的纵坐标,
将四个顶点分别代入,可得各平行线与轴交点的纵坐标:
:,解得;
:,解得;
:,解得;
:,解得;
∵与轴交点纵坐标的最大值为,最小值为,
∴纵影长,
∵,
∴直线不是该菱形的“等影线”;
【小问2详解】
解:∵、,
∴,
∵直线是该菱形的“等影线”
∴纵影长,
设直线的解析式为,过菱形各顶点且与平行的直线解析式可设为,则该直线与轴交点的纵坐标为,
将四个顶点分别代入,可得各平行线与轴交点的纵坐标:
:,解得;
:,解得;
:,解得;
:,解得;
纵影长为四个纵坐标的最大值减去最小值,分两种情况讨论:
①当时,
∵最大值为,最小值为
∴,
∵,
∴,解得,
此时取即可满足,存在符合条件的直线,故成立;
②当时
∵最大值为,最小值为,
∴,
∵,
∴,解得,
∴,
∴,
又,
∴,存在符合条件的直线;
综上,的取值范围是;
【小问3详解】
解:如图,过点作轴,垂足为,连接,
∵四边形是菱形,边长为,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵直线是该菱形的“等影线”,
∴纵影长,
∵是等边三角形,,
∴是的中点,,
中,由勾股定理得
,
∵点,,
∴点坐标为,点坐标为,
设直线的解析式为,过菱形各顶点且与平行的直线解析式可设为,则该直线与轴交点的纵坐标为,
将四个顶点分别代入,可得各平行线与轴交点的纵坐标:
:,解得;
:,解得;
:,解得;
:,解得;
∵四个纵坐标都含有公共项,
∴最大值与最小值的差(纵影长)与无关,仅由决定,分两种情况讨论:
①当时
∵越大,的值越小,对应的越小,
∴四个纵坐标中,最小值对应点,最大值对应点,
∴,
∵,
∴,解得(满足),
∵直线与菱形有公共点时,的取值在四个顶点对应纵坐标的最小值与最大值之间,
∴,即,
把代入化简,得
;
②当时,
∵越大,的值越大,对应的越大,
∴四个纵坐标中,最小值对应点,最大值对应点,
∴
∵,
∴,解得(满足),
∵直线与菱形有公共点时,的取值在四个顶点对应纵坐标的最小值与最大值之间,
∴,即,
把代入化简,得
;
综上,的取值范围为或.
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