内容正文:
九年级数学上学期期中学情自测·培优卷
【新教材沪教版五四制】
时间:90分钟 满分:100分 测试范围:第27章 二次函数~第29章 三角初步
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共27题,单选6题,填空12题,解答9题,满分100分,限时90分钟,本卷题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可量化学生的掌握程度!
一、选择题(本大题共6小题,每小题2分,满分12分)
1.(2025九年级上·山西晋中·专题练习)在线段上取C、D两点,已知,,且四条线段、、、是成比例线段,则线段的长为( ).
A.4 B.3 C.2或3 D.4或3
2.(2026·河南驻马店·三模)若函数(为常数)的图象与轴有交点,则的取值范围是( )
A. B.且 C. D.且
3.(2026·陕西榆林·模拟预测)如图,在矩形中,连接,点F为下方一点,连接交边于点N,过点F作于点E,交边于点M.若,,则的值为( )
A. B. C. D.
4.(2025·河南新乡·模拟预测)如图,四边形中,垂直平分,交于点O,交于点E.若,则的长为( )
A.5 B.8 C. D.
5.(26-27九年级上·湖北武汉·开学考试)已知抛物线与x轴交于两点,在的抛物线上有一点P,其纵坐标为n,若,则n的取值范围是( )
A. B.或 C. D.或
6.(2025·安徽·模拟预测)如图,为等腰直角三角形,,,为线段上任意一动点,以为斜边作等腰,连接,下列说法:①;②;③;④;⑤四边形的面积有最大值,且最大值为.正确的结论是( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共12小题,每小题3分,满分36分)
7.(25-26八年级下·山东济南·期末)计算:__________.
8.(2026·辽宁铁岭·二模)如图,,若,,,则________.
9.(2026·江苏徐州·中考真题)在平面直角坐标系中,将点绕原点按顺时针方向旋转得到点,则点的坐标为__________________________.
10.(25-26九年级上·山东泰安·期中)抛物线的顶点坐标为,且与x轴交于两点,已知两点相距4个单位,该抛物线的表达式为________.
11.(2026·广西·中考真题)如图,在正方形中,为边上一点,连接,.若,,则___________.
12.(2026·江苏南通·中考真题)如图,在正方形中,是的中点,点在上,,垂足为.若,则正方形的边长为________.
13.(2025·广东广州·中考真题)如图,在中,,平分,已知,,则点B到的距离为__________.
14.(2026九年级上·全国·专题练习)如图,已知二次函数的图象与正比例函数交于点,与轴交于点,当时,自变量的取值范围是______.
15.(24-25九年级上·辽宁铁岭·阶段检测)如图,在中,,,.点O为边中点,点P为线段上一动点.将沿折叠,点A的对应点为,直线与线段交于点Q.当与相似时,线段的长为_______.
16.(2025·广东·三模)如图,某公园入口处原有三级台阶,每级台阶高为18cm,深为30cm,为方便残疾人士,拟将台阶改为斜坡,设台阶的起点为A,斜坡的起始点为C,现设计斜坡BC的坡度,则AC的长度是_____cm.
17.(2021·江苏镇江·中考真题)如图,点D,E分别在△ABC的边AC,AB上,△ADE∽△ABC,M,N分别是DE,BC的中点,若=,则=__.
18.(2022·内蒙古呼和浩特·中考真题)在平面直角坐标系中,点和点的坐标分别为和,抛物线与线段只有一个公共点,则的取值范围是______.
三、解答题(本大题共9小题,满分52分)
19.(5分)(26-27九年级上·北京·课后作业)已知:如图,在中,是边上的高,E为边的中点,,,.
(1)求线段的长;
(2)计算的值.
20.(5分)(26-27九年级上·上海金山·阶段检测)如图,已知抛物线与轴的一个交点为,与轴的交点,其顶点为,对称轴为直线.
(1)求顶点的坐标及抛物线的函数表达式;
(2)求的面积.
21.(5分)(2026·安徽芜湖·三模)在边长为1的小正方形网格坐标系中,顶点均为格点,点,对应位似点.
(1)描出AC中点D,写出点D坐标;
(2)以原点O为位似中心,将放大得到,画出图形.
22.(5分)(2026·江苏淮安·中考真题)我国科技发展日新月异,机器人走进日常生活成为现实.某科研团队研发的人形机器人“小智”,右臂为两节机械臂结构(上臂、前臂),其中上臂长度,前臂长度.如图,“小智”在工作前,,与地面平行;工作时,,与地面平行.
(1)点与点在水平方向上的距离为__________.
(2)求点与点在竖直方向上的距离.(结果精确到,参考数据:,)
23.(6分)(25-26八年级下·山东泰安·期末)如图,将等边三角形折叠,使点落在边上的点处,(不与、重合)折痕为.
(1)求证:;
(2)若,,求与的相似比.
24.(6分)(2026·福建泉州·模拟预测)已知二次函数.若点,都是该二次函数图象上的点.
(1)求该二次函数图象的顶点坐标(用含的代数式表示);
(2)若,,求证:;
(3)若,,且点在对称轴的左侧,求证:.
25.(6分)(26-27九年级上·全国·课后作业)一数学兴趣小组为了测量灯柱的高度,设计了以下三个方案:
方案一:如图1,在操场上点C处放一面平面镜,从点C处后退到点D处,恰好在平面镜中看到灯柱的顶部A点的像;再将平面镜向后移动(即)放在点F处.从点F处向后退到点H处,恰好再次在平面镜中看到灯柱的顶部A点的像,测得眼睛距地面的高度为,已知点在同一水平线上,且.(平面镜的大小忽略不计)
方案二:如图2,利用标杆测量灯柱的高度.已知标杆高,测得.
方案三:如图3,利用三角板的直角边保持水平,并且边与点M在同一直线上.已知两条边,测得边离地面距离.
三种方案中,方案________不可行,请选择可行的方案求出灯柱的高度.
26.(6分)(2026·江苏南通·中考真题)综合与实践:
【生活情境】
某景区计划建设如图1所示的三孔桥,其横截面中三个孔都呈抛物线形,两小孔形状、大小都相同,正常水位时,大孔水面宽度为,顶点距水面,小孔顶点距水面.
【建立模型】
(1)如图2,以大孔抛物线的顶点为原点,对称轴为轴,建立平面直角坐标系,求大孔抛物线所对应的函数表达式.
【解决问题】
(2)当水位上涨到距小孔顶点时,达到警戒水位,求此时大孔的水面宽度.(结果保留根号)
27.(8分)(2025·江苏苏州·中考真题)如图,二次函数的图像与x轴交于两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,作直线为二次函数图像上两点.
(1)求直线对应函数的表达式;
(2)试判断是否存在实数m使得.若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
(3)已知P是二次函数图像上一点(不与点重合),且点P的横坐标为,作.若直线与线段分别交于点,且与的面积的比为,请直接写出所有满足条件的m的值.
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九年级数学上学期期中学情自测·培优卷
【新教材沪教版五四制】
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共6小题,每小题2分,满分12分)
1.(2025九年级上·山西晋中·专题练习)在线段上取C、D两点,已知,,且四条线段、、、是成比例线段,则线段的长为( ).
A.4 B.3 C.2或3 D.4或3
【答案】C
【详解】此题考查了成比例线段,解分式方程,解一元二次方程,设长为,则,根据四条线段、、、成比例,列出比例方程,转化为一元二次方程求解.
【分析】设长为,
∵,,
∴,
∵四条线段、、、是成比例线段,
∴,即
解得或3,
∴的长为2或.
故选:C.
2.(2026·河南驻马店·三模)若函数(为常数)的图象与轴有交点,则的取值范围是( )
A. B.且 C. D.且
【答案】C
【分析】分两种情况分析:①当时,②当时,分别利用一次函数与二次函数与坐标轴的交点问题求解即可.
【详解】解:①当时,直线与轴有交点,
∴符合题意.
②当时,抛物线与轴有交点,即关于的方程有实数根,
∴,解得.
∴当且时,符合题意.
综上所述,的取值范围是.
3.(2026·陕西榆林·模拟预测)如图,在矩形中,连接,点F为下方一点,连接交边于点N,过点F作于点E,交边于点M.若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据矩形的性质得到,,,利用同角的余角相等证明,最后在中利用正切定义求解即可.
【详解】解:四边形是矩形,
,,,
,
,
,
,
,
(对顶角相等),
,
.
4.(2025·河南新乡·模拟预测)如图,四边形中,垂直平分,交于点O,交于点E.若,则的长为( )
A.5 B.8 C. D.
【答案】D
【分析】连接,根据相似三角形的性质求出,根据线段垂直平分线的性质求出,根据勾股定理计算,得到答案.
【详解】解:如图,连接,
,
,
,
垂直平分,
,,
,
,
,
.
5.(26-27九年级上·湖北武汉·开学考试)已知抛物线与x轴交于两点,在的抛物线上有一点P,其纵坐标为n,若,则n的取值范围是( )
A. B.或 C. D.或
【答案】C
【分析】利用抛物线的对称性求得对称轴,进一步求得,即可求得结合在的抛物线上有一点P,其纵坐标为n,且利用二次函数的性质即可求解.
【详解】解:∵抛物线与x轴交于两点,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴,解得,
∴,
∴顶点为,
∵在的抛物线上有一点P,其纵坐标为n,
∴时,,
当时,,
∵,
∴,
∴n的取值范围是.
6.(2025·安徽·模拟预测)如图,为等腰直角三角形,,,为线段上任意一动点,以为斜边作等腰,连接,下列说法:①;②;③;④;⑤四边形的面积有最大值,且最大值为.正确的结论是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由与都为等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质得到,,且四个锐角为,利用等式的性质得到,故结论①正确;由,,若,则或与重合,当时和无交点,这和为上任意一动点相矛盾,故结论②不一定正确;由两边对应成比例且夹角相等的三角形相似得到,故结论③正确;利用相似三角形对应角相等得,结合得到,利用内错角相等两直线平行得到,故结论④正确;先依托面积为定值,将梯形面积最值转化为面积最值,结合确定的高固定,得最长时面积最大,再借助相似三角形对应边比例将最长转化为最长,由题意得当、重合时最长,即可求出最大值,最后代入梯形面积公式算出最大面积,故结论⑤正确.
【详解】解:∵、都是等腰直角三角形,
∴,,
,
①∵,
∴,
即,故①正确;
②∵,
∴,
若,则或与重合,
当时和无交点,这和为上任意一动点相矛盾,故②不完全正确;
③∵,,
∴,故③正确;
④∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,故④正确;
⑤∵为等腰直角三角形且,
∴的面积为定值,
∵,
∴当的面积最大时,梯形的面积最大,
如图,过点作于点,则为等腰直角斜边上的中线,
∴,
∵,
∴中边上的高为定值(即为),
当的面积最大时最长,
∵,
∴,
∴当最长时,也最长,
∵为线段上任意一动点,
∴当、重合时最长,
此时,则,
,
即四边形的面积最大值为,故⑤正确;
综上,正确的结论是.
二、填空题(本大题共12小题,每小题3分,满分36分)
7.(25-26八年级下·山东济南·期末)计算:__________.
【答案】
【详解】解:
8.(2026·辽宁铁岭·二模)如图,,若,,,则________.
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∴,
解得.
9.(2026·江苏徐州·中考真题)在平面直角坐标系中,将点绕原点按顺时针方向旋转得到点,则点的坐标为__________________________.
【答案】
【分析】点在轴正半轴,旋转后长度不变,旋转夹角为,构造直角三角形,通过解直角三角形即可求解.
【详解】解:如图,
∵点坐标为,
∴,
∵将点绕原点顺时针旋转得到点,
∴,.
过点作轴于点,
∴,
∴在中,,
,
∵点在第一象限,
∴点的坐标为.
10.(25-26九年级上·山东泰安·期中)抛物线的顶点坐标为,且与x轴交于两点,已知两点相距4个单位,该抛物线的表达式为________.
【答案】
【分析】先设抛物线的顶点式,再求出交点坐标,代入顶点式求出二次项系数,即可得到抛物线表达式.
【详解】解:抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的表达式为,
抛物线的对称轴为直线,
抛物线与轴的两个交点相距个单位,且两点关于对称轴对称,
两个交点的横坐标为,,即交点为和,
将代入,可得,解得,
抛物线的表达式为.
11.(2026·广西·中考真题)如图,在正方形中,为边上一点,连接,.若,,则___________.
【答案】
【分析】根据正方形的性质可得,根据可求得,进而可求得,根据勾股定理即可求得.
【详解】解:在正方形中,,
,,
,即,
,
,
中,.
12.(2026·江苏南通·中考真题)如图,在正方形中,是的中点,点在上,,垂足为.若,则正方形的边长为________.
【答案】
【分析】设正方形的边长为,先利用正方形的性质和勾股定理求得,则,证明得到,进而求得即可解答.
【详解】解:设正方形的边长为,则,,
∴,
∵是的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
解得,
∴正方形的边长为.
13.(2025·广东广州·中考真题)如图,在中,,平分,已知,,则点B到的距离为__________.
【答案】
【分析】本题考查的是勾股定理的应用,角平分线的定义,锐角三角函数的应用,先求解,过点,作,交于点,结合,从而可得答案.
【详解】解:∵,,
∴,
设,则,
∴,
∴,
过点,作,交于点,
∵AD平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点B到的距离为;
故答案为:10.
14.(2026九年级上·全国·专题练习)如图,已知二次函数的图象与正比例函数交于点,与轴交于点,当时,自变量的取值范围是______.
【答案】
【分析】过A作轴于C,则当x取值在之间时,即有,则只要求出C、B两点的坐标,问题即可得到解答.
【详解】解:过A作轴于C,
令,则:
解得或,
∴,
∵,轴,
∴
∴当时,自变量的取值范围是.
15.(24-25九年级上·辽宁铁岭·阶段检测)如图,在中,,,.点O为边中点,点P为线段上一动点.将沿折叠,点A的对应点为,直线与线段交于点Q.当与相似时,线段的长为_______.
【答案】3或
【分析】本题考查了勾股定理,折叠的性质,相似三角形的判定与性质,三角形内角和定理.分情况求解是解题的关键.
由题意知,当与相似时,分,,,三种情况求解作答即可.
【详解】解:∵,点为边中点,
∴,
由勾股定理得,,
由折叠的性质可知,,,
当时,如图1,
当与相似时,,
∴,此时不成立,舍去;
当时,如图2,三点重合,此时,为的中点,
∴;
当时,如图:
此时点与点重合,点与点重合,
此时
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴
综上所述,线段的长为3或,
故答案为:3或.
16.(2025·广东·三模)如图,某公园入口处原有三级台阶,每级台阶高为18cm,深为30cm,为方便残疾人士,拟将台阶改为斜坡,设台阶的起点为A,斜坡的起始点为C,现设计斜坡BC的坡度,则AC的长度是_____cm.
【答案】210
【详解】过点B作BD⊥AC于D,
根据题意得:AD=2×30=60(cm),BD=18×3=54(cm),
∵斜坡BC的坡度i=1:5,
∴BD:CD=1:5,
∴CD=5BD=5×54=270(cm),
∴AC=CD-AD=270-60=210(cm).
故答案为:210
17.(2021·江苏镇江·中考真题)如图,点D,E分别在△ABC的边AC,AB上,△ADE∽△ABC,M,N分别是DE,BC的中点,若=,则=__.
【答案】
【分析】根据相似三角形对应中线的比等于相似比求出,根据相似三角形面积的比等于相似比的平方解答即可.
【详解】解:∵M,N分别是DE,BC的中点,
∴AM、AN分别为△ADE、△ABC的中线,
∵△ADE∽△ABC,
∴==,
∴=()2=,
故答案为: .
【点睛】本题考查了相似三角形的性质,掌握相似三角形面积的比等于相似比的平方、相似三角形对应中线的比等于相似比是解题的关键.
18.(2022·内蒙古呼和浩特·中考真题)在平面直角坐标系中,点和点的坐标分别为和,抛物线与线段只有一个公共点,则的取值范围是______.
【答案】或
【分析】根据抛物线求出对称轴,轴的交点坐标为,顶点坐标为,直线CD的表达式,分两种情况讨论:当时,当时,利用抛物线的性质可知,当越大,则抛物线的开口越小,即可求解.
【详解】解:抛物线的对称轴为:,当时,,故抛物线与轴的交点坐标为,顶点坐标为,直线CD的表达式,
当时,且抛物线过点时,
,解得(舍去),
当,抛物线与线段只有一个公共点时,
即顶点在直线CD上,则,解得,
当时,且抛物线过点时,
,解得,
当抛物线过点时,
解得,m=-1
由抛物线的性质可知,当越大,则抛物线的开口越小,且抛物线与线段只有一个公共点,
,
综上所述,的取值范围为或,
故答案为或.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,理解对称轴的含义,熟练掌握二次函数的性质,巧妙运用分类讨论思想解决问题是解题的关键.
三、解答题(本大题共9小题,满分52分)
19.(5分)(26-27九年级上·北京·课后作业)已知:如图,在中,是边上的高,E为边的中点,,,.
(1)求线段的长;
(2)计算的值.
【答案】(1)15
(2)
【分析】(1)在中,根据已知条件求出边的长,再由的长,可以求出的长;
(2)根据直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半,得出,即可得,从而求出的正切值即求出了的值.
【详解】(1)解:是边上的高,
和是直角三角形,
在中,,,
,
.
又,
;
(2)解:在中,为斜边的中点,
,
,
.
20.(5分)(26-27九年级上·上海金山·阶段检测)如图,已知抛物线与轴的一个交点为,与轴的交点,其顶点为,对称轴为直线.
(1)求顶点的坐标及抛物线的函数表达式;
(2)求的面积.
【答案】(1),
(2)3
【分析】(1)利用抛物线对称性求出另一个x轴交点,设交点式代入B点求解析式,再代得顶点C.
(2)求出直线,用对称轴截出线段作底,以水平距离为高算出面积.
【详解】(1)解:根据抛物线的对称性,抛物线与x轴的两个交点的对称轴即为,
设另一个交点为,则有,解得,
∴抛物线与x轴的交点为、,
∴设抛物线交点式为,
又∵抛物线过点,
代入、有,解得,
∴抛物线解析式为,
∵点C为顶点,即代入有,
故.
(2)解:记对称轴与交于点M,
设直线的解析式为,
∵直线过点,,
∴,解得,
∴直线的解析式为,
令,则,
∴,
∴,
∴
.
21.(5分)(2026·安徽芜湖·三模)在边长为1的小正方形网格坐标系中,顶点均为格点,点,对应位似点.
(1)描出AC中点D,写出点D坐标;
(2)以原点O为位似中心,将放大得到,画出图形.
【答案】(1)如图,AC中点;
(2)
【详解】解:(1)略
(2)由对应,得位似比为2,将各顶点坐标放大2倍,再取相反数,顺次连接即可得到.图略.
22.(5分)(2026·江苏淮安·中考真题)我国科技发展日新月异,机器人走进日常生活成为现实.某科研团队研发的人形机器人“小智”,右臂为两节机械臂结构(上臂、前臂),其中上臂长度,前臂长度.如图,“小智”在工作前,,与地面平行;工作时,,与地面平行.
(1)点与点在水平方向上的距离为__________.
(2)求点与点在竖直方向上的距离.(结果精确到,参考数据:,)
【答案】(1)15
(2)
【分析】(1)过点作,交的延长线于点,可知,进而根据余弦值即可求解;
(2)过点作,交的延长线于点,可知,进而可知,点与点在竖直方向上的距离为.
【详解】(1)解:过点作,交的延长线于点,
∵,
∴,
在中,,
∴
∴点与点在水平方向上的距离为.
(2)解:过点作,交的延长线于点,
,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴点与点在竖直方向上的距离为:.
23.(6分)(25-26八年级下·山东泰安·期末)如图,将等边三角形折叠,使点落在边上的点处,(不与、重合)折痕为.
(1)求证:;
(2)若,,求与的相似比.
【答案】(1)证明:∵是等边三角形,
∴,
由折叠得,
∴,
,
∴,
∴.
(2)
【分析】(1)因为是等边三角形,所以三个内角均为;又因为折叠前后对应角相等,所以,利用平角定义和三角形内角和定理,推导,结合,用两角分别相等的两个三角形相似的判定定理证明相似.
(2)首先由和的长度计算出的长度,即等边三角形的边长;根据折叠的性质得到,由,,得,得的周长为16,的周长11.进而得出相似比.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,
∴,
由折叠得,,
∴,,
∴,
,
∴的周长为16,的周长为11.
∵,
∴.
24.(6分)(2026·福建泉州·模拟预测)已知二次函数.若点,都是该二次函数图象上的点.
(1)求该二次函数图象的顶点坐标(用含的代数式表示);
(2)若,,求证:;
(3)若,,且点在对称轴的左侧,求证:.
【答案】(1)
(2)证明:当时,.
,是函数图象上的点,且,
,
,
,
.
,
当时,的最小值为,
即;
(3)证明:,
该二次函数图象的对称轴为直线,
点在对称轴的左侧,
,即.
,
,
,
.
【分析】(1)将函数化为顶点式,求解顶点坐标即可;
(2)先表示出二次函数解析式,再表示出与,结合的最小值即可证明;
(3)求解出二次函数的对称轴,表示出,由此可证明.
【详解】(1)解:,
,
该二次函数图象的顶点坐标为.
(2)略
(3)略
25.(6分)(26-27九年级上·全国·课后作业)一数学兴趣小组为了测量灯柱的高度,设计了以下三个方案:
方案一:如图1,在操场上点C处放一面平面镜,从点C处后退到点D处,恰好在平面镜中看到灯柱的顶部A点的像;再将平面镜向后移动(即)放在点F处.从点F处向后退到点H处,恰好再次在平面镜中看到灯柱的顶部A点的像,测得眼睛距地面的高度为,已知点在同一水平线上,且.(平面镜的大小忽略不计)
方案二:如图2,利用标杆测量灯柱的高度.已知标杆高,测得.
方案三:如图3,利用三角板的直角边保持水平,并且边与点M在同一直线上.已知两条边,测得边离地面距离.
三种方案中,方案________不可行,请选择可行的方案求出灯柱的高度.
【答案】二、三,
选方案一,灯柱高12米
根据题意可得,,
,
,
.
根据题意可得,,
∴,
,
,
,
解得,
米.
即灯柱高12米.
【分析】由相似三角形的知识可知方案二中缺少边长的条件,故方案二不可行;方案三中缺少边长的条件,故方案三不可行;选方案一,根据光的反射角相等,以及,进而证明,同理可得,根据方案一的数据计算即可.
【详解】略
26.(6分)(2026·江苏南通·中考真题)综合与实践:
【生活情境】
某景区计划建设如图1所示的三孔桥,其横截面中三个孔都呈抛物线形,两小孔形状、大小都相同,正常水位时,大孔水面宽度为,顶点距水面,小孔顶点距水面.
【建立模型】
(1)如图2,以大孔抛物线的顶点为原点,对称轴为轴,建立平面直角坐标系,求大孔抛物线所对应的函数表达式.
【解决问题】
(2)当水位上涨到距小孔顶点时,达到警戒水位,求此时大孔的水面宽度.(结果保留根号)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意,设抛物线的解析式为,抛物线过,代入即可求得解析式;
(2)因为小孔顶点距水面,水位上涨到距小孔顶点时,即时,代入抛物线解析式求出的值,进而即可求解题目.
【详解】(1)解:由题意,设抛物线的解析式为,
∵抛物线过,代入得:
,
∴解析式为
(2)解:∵小孔顶点距水面,水位上涨到距小孔顶点,
(米),
∴当时,
,
解得,
.
答:此时大孔的水面宽度.
27.(8分)(2025·江苏苏州·中考真题)如图,二次函数的图像与x轴交于两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,作直线为二次函数图像上两点.
(1)求直线对应函数的表达式;
(2)试判断是否存在实数m使得.若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
(3)已知P是二次函数图像上一点(不与点重合),且点P的横坐标为,作.若直线与线段分别交于点,且与的面积的比为,请直接写出所有满足条件的m的值.
【答案】(1)
(2)
不存在实数m使得,
理由如下:
方法一:为二次函数图像上两点,
,
.
.
配方,得.
∴当时,有最大值为.
,
∴不存在实数m使得.
方法二:由方法一,得.
当时,,即.
,
∴方程没有实数根.
不存在实数m使得.
(3)或
【分析】本题考查二次函数与一次函数综合,涉及求直线表达式、函数值计算及三角形相似与面积比应用,解题关键是利用函数性质、坐标关系及相似三角形性质建立等式求解 .
(1)先通过二次函数与坐标轴交点的求法,确定、坐标,再用待定系数法,将两点坐标代入设好的一次函数表达式,求解出直线的函数表达式.
(2)先根据二次函数表达式,分别写出、两点的函数值、,进而得出的表达式,再通过配方或判别式判断是否存在实数使等式成立.
(3)通过作辅助线构造平行关系,利用二次函数求出点坐标,结合坐标关系得出角的度数,推出,进而得到三角形相似,根据面积比与相似比的关系建立等式,求解出的值.
【详解】(1)解:∵二次函数的图像与x轴交于两点,
∴令,则,
点C的坐标为.
令,则.
解得,或,
∴点B的坐标为.
设直线对应函数的表达式为,由题意,得
解得
直线对应函数的表达式为.
(2)略;
(3),或.解答如下:
如图,作轴,交x轴于点H,交于点,
作,垂足为Q,作轴,交于点,则.
当时,.
点P的坐标为.
点N的坐标为,
点Q的坐标为,点H的坐标为,
点的坐标为.
,
.
,
.
.
,即.
.
,即.
点M的坐标为,
点的坐标为.
,即.
解得或.
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