内容正文:
数学学科小练习
(时间:100分钟 满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单选题(每题4分)
1. 已知(为常数)是二次函数,那么的值是( )
A. 3 B. C. D. 3或
【答案】B
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的定义.根据二次函数的定义,x的指数必须为2,且系数不为零,进行分析,即可作答.
【详解】解:∵(为常数)是二次函数,
∴,
∴,
解得,
故选:B.
2. 已知二次函数,则下列关于这个函数图象和性质的说法,正确的是( )
A. 图象的开口向上 B. 图象的顶点坐标是
C. 当时,随的增大而减小 D. 函数有最大值为
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的性质.
将二次函数配方为顶点形式,分析开口方向、顶点坐标、抛物线的增减性和最值.
【详解】解:,,
∴ 抛物线开口向下,顶点坐标为,当 时,随的增大而增大,函数最大值为 ;
故D正确.
故选:D.
3. 已知,,在函数(m为常数)的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查二次函数顶点式的图象及性质.根据题意可得对称轴为,继而利用对称性可得点关于对称轴对称的点为,后利用二次函数增减性即可得到本题答案.
【详解】解:∵的对称轴为,
∴点关于对称轴对称的点为,
∵,
∴当时,随增大而增大,
∵,,在函数(m为常数)的图象上,
∵,
∴,
故选:A.
4. 若,则下列各式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据比例的基本性质,可通过设参数法结合比例性质化简,逐一判断选项即可.
【详解】解:由可设,().
选项A,,仅当时等于,不恒成立,故A错误;
选项B,由交叉相乘得,与不符,故B错误;
选项C,,仅当时等于,不恒成立,故C错误;
选项D,,等式恒成立,故D正确.
5. 下列各组线段中,、、、成比例的一组是( )
A. ,,, B. ,,,
C. ,,, D. ,,,
【答案】B
【解析】
【分析】利用比例的基本性质,通过验证与是否相等判断四条线段是否成比例.
【详解】解:A、,
,,
,
该组线段不成比例;
B、,
,,
,
该组线段成比例;
C、,
,,
,
该组线段不成比例;
D、,
,,
,
该组线段不成比例.
6. 如图,抛物线()的部分图象,其顶点坐标为,与x轴的一个交点在点和之间,则下列结论:①;②;③;④.其中正确结论的个数是( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【分析】根据抛物线开口方向、对称轴位置及与y轴交点判断a,b,c的符号;利用抛物线的对称性确定时y的符号,结合判断①;利用对称轴公式判断③;利用顶点坐标公式判断④,即可解答.
【详解】解:抛物线开口向下,
,
抛物线与轴交于正半轴,
,
对称轴为直线,
,即.
,故②错误.
,
,故③错误.
抛物线与轴的一个交点在和之间,对称轴为直线,
抛物线与轴的另一个交点在和之间.
当时,,即.
,
,即,故①正确.
抛物线的顶点坐标为,
.
.
,故④正确.
综上所述,正确的结论是①④,共2个.
二、填空题(每题4分)
7. 若两条线段的长为和,则这两条线段的比例中项是________.
【答案】2
【解析】
【详解】解: 比例中项的定义是:若线段是线段的比例中项,则满足,即.
已知两条线段长为和,代入得:,
解得(线段长度为正,舍去负根).
8. 已知线段,点是线段的黄金分割点,且,那么的长为________.
【答案】
【解析】
【详解】解:由题意得,,
∵黄金分割比为,且,
即
解得,
检验:当时,,
∴是原分式方程的解,
即的长为.
9. 二次函数的图象的对称轴为_______________.
【答案】2
【解析】
【分析】先求出二次函数图象与轴的交点坐标,利用二次函数的对称性计算对称轴.
【详解】解:∵ 二次函数 与轴相交时 ,
∴,
解得,,
∴图象与轴的交点坐标为和,
∴二次函数图象的对称轴为直线.
10. 若二次函数的图象与x轴有两个交点,则实数k的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】二次函数图象与轴有两个交点,对应一元二次方程有两个不相等的实数根,因此判别式大于0,代入二次函数系数,解不等式即可得到的取值范围。
【详解】解:∵二次函数的图象与轴有两个交点,
故一元二次方程有两个不相等的实数根,
即判别式,
将,,代入得:,
化简得,
解得.
11. 若抛物线的顶点在直线上,且位于第二象限,则的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】 先求出抛物线的顶点坐标,将顶点坐标代入直线方程得到关于的一元二次方程,求解后根据第二象限点的坐标特征筛选出符合条件的的值即可;
【详解】解:,
顶点坐标为,
抛物线顶点在直线上,
,
整理得,
则,
,
解得:,,
顶点在第二象限,第二象限内点的横坐标小于,纵坐标大于,
当时,顶点横坐标为,不符合要求,舍去;
当时,顶点横坐标为,纵坐标为,符合要求;
故的值为.
12. 如图,已知,直线与直线相交于点O.如果,,,则________.
【答案】16
【解析】
【分析】根据题意列出比例关系求出的长度,即可求解.
【详解】解:,
,
,
,
.
13. 如图,数轴的原点O对应刻度尺的0刻度线,图中的虚线互相平行,则点M对应的数是________.
【答案】
【解析】
【分析】根据平行线分线段成比例定理,列出比例式求出即可.
【详解】解:如图,由题意,得:,,,,
∴,
∴,
∴点M对应的数是:.
14. 已知抛物线形拱桥的横截面示意图,当拱顶离水面4米时,水面宽8米.如图建立平面直角坐标系,如果水面上升3米,那么水面宽度减少______米.
【答案】4
【解析】
【分析】本题考查了二次函数的应用,理解题意求得函数表达式是解题的关键.
依题意,设该抛物线表达式为,代入,从而得到抛物线的表达式,根据水面上升3米,则,求得此时对应的横坐标,从而得到此时的水面宽度,进而求得答案.
【详解】解:依题意得,抛物线的顶点坐标为,
∴设该抛物线表达式为,
代入得,
解得,
∴,
如果水面上升3米,则,
此时,
解得,,
∴此时水面宽度为(米),
∴水面宽度减少(米).
故答案为:4.
15. 将抛物线y=x2+1的图象绕原点O旋转180°,则旋转后的抛物线解析式是___________.
【答案】y=-x2-1
【解析】
【详解】解:根据题意,-y=(-x)2+1,得到y=-x2-1.
故旋转后的抛物线解析式是y=-x2-1.
故答案是:y=-x2-1
16. 如图,抛物线与轴分别交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,在其对称轴上有一动点,连接,,当最小时,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由题意得点关于函数对称轴的对称点为点,连接交函数对称轴于点则点为所求点;则,即的最小值为的长度;据此即可求解.
【详解】解:由题意,点关于函数对称轴的对称点为点,连接交函数对称轴于点,此时,故最小值为,
理由:由点的对称性知,,
又两点之间,线段最短,
∴.
令,
或,
又令,则,
点、、的坐标分别为、、,
,.
∴.
∴的最小值为.
17. 已知二次函数(为常数),当时,函数的最大值为,则的值为__________.
【答案】或
【解析】
【分析】本题考查二次函数的性质,解题的关键是掌握二次函数的增减性与二次函数的最值问题.
先判断出二次函数的图象开口向下,对称轴为,当时,y随x的增大而增大,当时,y随x的增大而减小,然后分,和三种情况,分别根据二次函数的最值列式求解.
【详解】解:∵二次函数的图象开口向下,对称轴为,
∴当时,y随x的增大而增大,当时,y随x的增大而减小,
∴若,即时,则当时,函数y取最大值,即,
解得:或(舍去),
若,即,则当时,函数y取最大值0,不符合题意;
若,即时,则当时,函数y取最大值,即,
解得:(舍去)或,
综上,h的值为-1或,
故答案为:或.
18. 已知抛物线和,它们的顶点分别为和,我们称和互为“反顶点抛物线”.如果抛物线和互为“反顶点抛物线”,且的顶点在上,那么的值是______.
【答案】或
【解析】
【分析】利用二次函数顶点解析式以及待定系数法进行求解.
【详解】解:∵,
∴顶点坐标为,
根据题意得,,
将代入解析式得,
解得或.
三、解答题(满分78分)
19. 已知,求一次函数的图象与坐标轴围成的面积.
【答案】一次函数图象与坐标轴围成的面积为或
【解析】
【分析】根据比例性质整理得到,分和两种情况求出的值,再求一次函数与坐标轴的交点坐标,最后计算围成三角形的面积.
【详解】解:,
,,,
,
当时,,解得,
一次函数解析式为;
当时,,
函数与轴的交点为,
当时,,
解得,
函数与轴的交点为,
一次函数与坐标轴围成的三角形面积为;
当时,即,
,
一次函数解析式为,
当时,,
函数与轴的交点为,
当时,,
解得,
函数与轴的交点为,
一次函数与坐标轴围成的三角形面积为;
综上所述,一次函数的图象与坐标轴围成的面积是或.
20. 在画二次函数的图象时,列表如下:
x
…
0
1
…
y
…
0
m
n
0
…
(1)直接写出b、c、m、n的值:_______;_______;_______;_______;
(2)在所给的平面直角坐标系中,画出这个二次函数的大致图象,并描述图象的变化趋势,说明此二次函数的增减性和最大(小)值.
【答案】(1)2,,,
(2)解:描点,连线,画出函数图象如下:
由图象可知:在直线的左侧图象下降,在直线的右侧图象上升,当时,有最小值为.
【解析】
【分析】(1)待定系数法求出函数解析式,进而求出的值即可;
(2)描点,连线画出函数图象,根据图象描述增减性即可.
【小问1详解】
解:由表格可知,函数图象与轴的两个交点坐标为和,
∴二次函数的解析式为,
∴,
当时,;
当时,;
【小问2详解】
略
21. 如图,已知线段,在线段上求作一点C,使.
【答案】
点C即为所求:
【解析】
【分析】本题主要考查了复杂作图、比例线段等知识点,掌握平行线等分线段定理是解题的关键.
如图:先作出射线,在射线上依次截取线段,连接,作交于C,点C即为所求.
【详解】略
22. 已知,如图,在中,为的中点,点是上一点,且,连接并延长交的延长线于点,求的值.
【答案】2
【解析】
【分析】本题考查了平行线分线段成比例,正确作出辅助线是解题的关键.过点作交于点,得出,,推出即可得出结果.
【详解】解:如图,过点作交于点,
则,,
为的中点,
,
,
,
,
,
.
23. 如图,利用一面墙(墙长20米),用总长43米的篱笆(图中实线部分)围成一个矩形鸡舍,且中间共留两个1米的小门.设篱笆长为x米.
(1)______米(用含x的代数式表示);
(2)矩形鸡舍的面积的最大值是多少?说明理由.
【答案】(1)
(2)最大值为,理由:
由题意得
∴对称轴是直线
由题意得
∵,即
∴
∵抛物线的开口向下,x的取值在抛物线对称轴的右侧,在对称轴右侧S随x的增大而减小
∴当x取最小值时,S取最大值
∴时,
【解析】
【分析】(1)设篱笆长为x米,根据篱笆的全长结合中间共留2个1米的小门,即可用含x的代数式表示出的长;
(2)把二次函数表达式化成顶点式,再根据二次函数的性质求得结果.
【小问1详解】
设篱笆长为x米,
∵篱笆的全长为43米,且中间共留两个1米的小门,
∴米.
故答案为:;
【小问2详解】
略
【点睛】本题考查了二次函数的应用、列代数式,解题的关键是:(1)根据各数量之间的关系,用含x的代数式表示出AB的长;(2)找准数量量关系,正确列出函数解析式,利用二次函数的性质求解.
24. 如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD构成,矩形的长BC为8m,宽AB为2m,以BC所在的直线为x轴,线段BC的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系(如图1),y轴是抛物线的对称轴,顶点E到坐标原点O的距离为6m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)现有一辆货运卡车,高4.4m,宽2.4m,它能通过该隧道吗?
(3)如果该隧道内设双向道(如图2),为了安全起见,在隧道正中间设有0.4m的隔离带,则该辆货运卡车还能通过隧道吗?
【答案】(1);
(2)它能通过该隧道;
(3)货运卡车不能通过.
【解析】
【分析】(1)抛物线的解析式为y=ax2+c,根据E点及D点的坐标由待定系数法就可以求出结论;
(2)当y=2.4时代入(1)的解析式求出x的值和高作比较,就求出结论;
(3)据题意,求出当x=-2.6m或x=0.2+2.4=2.6m时,对应的y值,与高4.4m相比较,即可求出答案.
【小问1详解】
∵OE为线段BC的中垂线,
∴.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=8m,AB=CD=2m,
∴OC=4.
∴D(4,2,).E(0,6).
设抛物线的解析式为y=ax2+c,由题意,得
,
解得:
,
∴;
【小问2详解】
由题意,得
当y=4.4时,,
解得:,
∴宽度为:,
∴它能通过该隧道;
【小问3详解】
据题意,x=-0.2-2.4=-2.6m或x=0.2+2.4=2.6m,
把x=±2.6代入解析式,
得y=4.31m.
∵4.31m<4.4m,
∴货运卡车不能通过.
【点睛】本题考查了运用待定系数法求二次函数的解析式的运用,由函数值求自变量的值的运用,解答时求出二次函数的解析式是关键.
25. 已知,抛物线交x轴于,两点,交y轴于点C,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点M是直线上方的抛物线上一动点(不与A,C重合),连接,,求的面积最大值以及此时点M的坐标.
(3)如图2,若动点P在抛物线的对称轴上,点Q是平面直角坐标系内的任意一点,是否存在点Q,使得以A,C,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)的面积最大值为,此时点M的坐标为
(3)存在,符合条件的点P的坐标为:,,,,
【解析】
【分析】(1)利用待定系数法求解;
(2)作轴于点H,交线段于点D,先求直线的解析式,设点M的坐标为,用含q的式子表示出,进而用含q的式子表示出,利用二次函数的最值求解;
(3)以A,C,P,Q为顶点的四边形是菱形时,分三种情况:当以为对角线时,则;当以为对角线时,则;当以为对角线时,则,分别列方程求解即可.
【小问1详解】
解:将,代入,
得:,
解得,
该抛物线的解析式为;
【小问2详解】
解:如图,作轴于点H,交线段于点D,
将代入,得,
,
设直线的解析式为,将,代入,
得:,
解得,
直线的解析式为;
设点M的坐标为,则点D的坐标为,
,
,
二次项系数,抛物线开口向下,对称轴为,
当时,取最大值,最大值为,
此时,
综上可知,的面积最大值为,此时点M的坐标为;
【小问3详解】
解:抛物线的对称轴为:直线,
设,,,,
,,,
以A,C,P,Q为顶点的四边形是菱形时,分三种情况:
当以为对角线时,则,如图:
,
解得,
,;
当以为对角线时,则,如图:
,
解得,
;
当以为对角线时,则,如图:
,
解得,
, ,
综上可得,符合条件的点P的坐标为:,,,, .
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数学学科小练习
(时间:100分钟 满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
一、单选题(每题4分)
1. 已知(为常数)是二次函数,那么的值是( )
A. 3 B. C. D. 3或
2. 已知二次函数,则下列关于这个函数图象和性质的说法,正确的是( )
A. 图象的开口向上 B. 图象的顶点坐标是
C. 当时,随的增大而减小 D. 函数有最大值为
3. 已知,,在函数(m为常数)的图象上,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
4. 若,则下列各式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
5. 下列各组线段中,、、、成比例的一组是( )
A. ,,, B. ,,,
C. ,,, D. ,,,
6. 如图,抛物线()的部分图象,其顶点坐标为,与x轴的一个交点在点和之间,则下列结论:①;②;③;④.其中正确结论的个数是( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
二、填空题(每题4分)
7. 若两条线段的长为和,则这两条线段的比例中项是________.
8. 已知线段,点是线段的黄金分割点,且,那么的长为________.
9. 二次函数的图象的对称轴为_______________.
10. 若二次函数的图象与x轴有两个交点,则实数k的取值范围是__________.
11. 若抛物线的顶点在直线上,且位于第二象限,则的值为__________.
12. 如图,已知,直线与直线相交于点O.如果,,,则________.
13. 如图,数轴的原点O对应刻度尺的0刻度线,图中的虚线互相平行,则点M对应的数是________.
14. 已知抛物线形拱桥的横截面示意图,当拱顶离水面4米时,水面宽8米.如图建立平面直角坐标系,如果水面上升3米,那么水面宽度减少______米.
15. 将抛物线y=x2+1的图象绕原点O旋转180°,则旋转后的抛物线解析式是___________.
16. 如图,抛物线与轴分别交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,在其对称轴上有一动点,连接,,当最小时,则______.
17. 已知二次函数(为常数),当时,函数的最大值为,则的值为__________.
18. 已知抛物线和,它们的顶点分别为和,我们称和互为“反顶点抛物线”.如果抛物线和互为“反顶点抛物线”,且的顶点在上,那么的值是______.
三、解答题(满分78分)
19. 已知,求一次函数的图象与坐标轴围成的面积.
20. 在画二次函数的图象时,列表如下:
x
…
0
1
…
y
…
0
m
n
0
…
(1)直接写出b、c、m、n的值:_______;_______;_______;_______;
(2)在所给的平面直角坐标系中,画出这个二次函数的大致图象,并描述图象的变化趋势,说明此二次函数的增减性和最大(小)值.
21. 如图,已知线段,在线段上求作一点C,使.
22. 已知,如图,在中,为的中点,点是上一点,且,连接并延长交的延长线于点,求的值.
23. 如图,利用一面墙(墙长20米),用总长43米的篱笆(图中实线部分)围成一个矩形鸡舍,且中间共留两个1米的小门.设篱笆长为x米.
(1)______米(用含x的代数式表示);
(2)矩形鸡舍的面积的最大值是多少?说明理由.
24. 如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD构成,矩形的长BC为8m,宽AB为2m,以BC所在的直线为x轴,线段BC的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系(如图1),y轴是抛物线的对称轴,顶点E到坐标原点O的距离为6m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)现有一辆货运卡车,高4.4m,宽2.4m,它能通过该隧道吗?
(3)如果该隧道内设双向道(如图2),为了安全起见,在隧道正中间设有0.4m的隔离带,则该辆货运卡车还能通过隧道吗?
25. 已知,抛物线交x轴于,两点,交y轴于点C,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点M是直线上方的抛物线上一动点(不与A,C重合),连接,,求的面积最大值以及此时点M的坐标.
(3)如图2,若动点P在抛物线的对称轴上,点Q是平面直角坐标系内的任意一点,是否存在点Q,使得以A,C,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
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