?2017-2018學(xué)年甘肅省平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)九年級(上)期末數(shù)學(xué)試卷
 
一、選一選,本大題共10小題,每小題3分,共30分,每小題只有一個正確選項.
1.(3分)﹣2的絕對值是(  )
A.﹣2 B.2 C.﹣ D.
2.(3分)將6.18×10﹣3化為小數(shù)是( ?。?br /> A.0.000618 B.0.00618 C.0.0618 D.0.618
3.(3分)有理數(shù)a,b,c,d在數(shù)軸上的對應(yīng)點(diǎn)的位置如圖所示,則正確的結(jié)論是(  )

A.a(chǎn)>﹣4 B.bd>0 C.|a|>|b| D.b+c>0
4.(3分)下列運(yùn)算正確的是( ?。?br /> A.a(chǎn)0=0 B.a(chǎn)3+a2=a5 C.a(chǎn)2?a﹣1=a D. +=
5.(3分)若多邊形的邊數(shù)由3增加到n(n為大于3的整數(shù))則其外角和的度數(shù)( ?。?br /> A.增加 B.減少 C.不變 D.不能確定
6.(3分)已知k1>0>k2,則函數(shù)y=k1x和y=的圖象在同一平面直角坐標(biāo)系中大致是( ?。?br /> A. B. C. D.
7.(3分)函數(shù)y=中,自變量x的取值范圍是(  )
A.x≥﹣5 B.x≤﹣5 C.x≥5 D.x≤5
8.(3分)如圖,某小區(qū)計劃在一塊長為32m,寬為20m的矩形空地上修建三條同樣寬的道路,剩余的空地上種植草坪,使草坪的面積為570m2.若設(shè)道路的寬為xm,則下面所列方程正確的是( ?。?br />
A.(32﹣2x)(20﹣x)=570 B.32x+2×20x=32×20﹣570
C.(32﹣x)(20﹣x)=32×20﹣570 D.32x+2×20x﹣2x2=570
9.(3分)已知圓錐的底面面積為9πcm2,母線長為6cm,則圓錐的側(cè)面積是( ?。?br /> A.18πcm2 B.27πcm2 C.18cm2 D.27cm2
10.(3分)如圖1,有一正方形廣場ABCD,圖形中的線段均表示直行道路,表示一條以A為圓心,以AB為半徑的圓弧形道路.如圖2,在該廣場的A處有一路燈,O是燈泡,夜晚小齊同學(xué)沿廣場道路散步時,影子長度隨行走路線的變化而變化,設(shè)他步行的路程為x (m)時,相應(yīng)影子的長度為y (m),根據(jù)他步行的路線得到y(tǒng)與x之間關(guān)系的大致圖象如圖3,則他行走的路線是(  )

A.A→B→E→G B.A→E→D→C C.A→E→B→F D.A→B→D→C
 
二、認(rèn)真填一填,本大題共8小題,每小題4分,共32分.
11.(4分)因式分解:x2y﹣4y=   .
12.(4分)購買單價為a元的筆記本3本和單價為b元的鉛筆5支應(yīng)付款   元.
13.(4分)一臺空調(diào)標(biāo)價2000元,若按6折銷售仍可獲利20%,則這臺空調(diào)的進(jìn)價是   元.
14.(4分)某工廠現(xiàn)在平均每天比原計劃多生產(chǎn)40臺機(jī)器,現(xiàn)在生產(chǎn)600臺機(jī)器所需的時間與原計劃生產(chǎn)480臺機(jī)器所用的時間相同,設(shè)原計劃每天生產(chǎn)x臺機(jī)器,根據(jù)題意,可列方程  ?。?br /> 15.(4分)一直角三角形的兩邊長分別為5和12,則第三邊的長是   .
16.(4分)如圖,在△ABC中,兩條中線BE、CD相交于點(diǎn)O,若△ABC的周長為8cm,則△ADE的周長為   .

17.(4分)如圖,是一個圓心人工湖的平面圖,弦AB是湖上的一座橋,已知橋長100m,測得圓周角∠ACB=30°,則這個人工湖的直徑為   m.

18.(4分)按一定規(guī)律排列的一列數(shù)依次為:,1,,,,,…,按此規(guī)律,這列數(shù)中的第100個數(shù)是  ?。?br />  
三、解答題(一):本大題共5小題,共38分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟.
19.(7分)計算:﹣()﹣1+(﹣1)﹣20080﹣|﹣2|.
20.(7分)化簡分式:(﹣)÷,并從1,2,3,4這四個數(shù)中取一個合適的數(shù)作為x的值代入求值.
21.(8分)(1)作Rt△ABC的外接圓⊙P(不寫作法,保留作圖痕跡)
(2)Rt△ABC中,若∠C=90°,BC=8,AC=6.求:⊙P的面積.

22.(8分)如圖所示,為了測量出一垂直水平地面的某高大建筑物AB的高度,一測量人員在該建筑物附近C處,測得建筑物頂端A處的仰角大小為45°,隨后沿直線BC向前走了100米后到達(dá)D處,在D處測得A處的仰角大小為30°,求建筑物AB的高度.(注:結(jié)果保留到0.1,≈1.414,≈1.732)

23.(8分)甘肅省省府蘭州,又名金城,在金城,黃河母親河通過自身文化的演繹,衍生和流傳了獨(dú)特的“金城八寶”美食,“金城八寶”美食中甜品類有:味甜湯糊“灰豆子”、醇香軟糯“甜胚子”、生津潤肺“熱冬果”、香甜什錦“八寶百合”;其他類有:青白紅綠“牛肉面”、酸辣清涼“釀皮子”、清爽溜滑“漿水面”、香醇肥美“手抓羊肉”,李華和王濤同時去品嘗美食,李華準(zhǔn)備在“甜胚子、牛肉面、釀皮子、手抓羊肉”這四種美食中選擇一種,王濤準(zhǔn)備在“八寶百合、灰豆子、熱冬果、漿水面”這四種美食中選擇一種.(甜胚子、牛肉面、釀皮子、手抓羊肉分別記為A,B,C,D,八寶百合、灰豆子、熱冬果、漿水面分別記為E,F(xiàn),G,H)
(1)用樹狀圖或表格的方法表示李華和王濤同學(xué)選擇美食的所有可能結(jié)果;
(2)求李華和王濤同時選擇的美食都是甜品類的概率.
 
四、解答題(二):本大題共5小題,共50分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟
24.(8分)某校開展“我最喜愛的一項體育活動”調(diào)查,要求每名學(xué)生必選且只能選一項,現(xiàn)隨機(jī)抽查了m名學(xué)生,并將其結(jié)果繪制成如下不完整的條形圖和扇形圖.

請結(jié)合以上信息解答下列問題:
(1)m=  ??;
(2)請補(bǔ)全上面的條形統(tǒng)計圖;
(3)在圖2中,“乒乓球”所對應(yīng)扇形的圓心角的度數(shù)為  ?。?br /> (4)已知該校共有1200名學(xué)生,請你估計該校約有   名學(xué)生最喜愛足球活動.
25.(10分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線y=kx+4(k≠0)與y軸交于點(diǎn)A.直線y=﹣2x+1與直線y=kx+4(k≠0)交于點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為﹣1.
(1)求點(diǎn)B的坐標(biāo)及k的值;
(2)求直線y=﹣2x+1、直線y=kx+4與y軸所圍成的△ABC的面積.

26.(10分)如圖,矩形ABCD中,AB=6,BC=4,過對角線BD中點(diǎn)O的直線分別交AB,CD邊于點(diǎn)E,F(xiàn).
(1)求證:四邊形BEDF是平行四邊形;
(2)當(dāng)四邊形BEDF是菱形時,求EF的長.

27.(10分)如圖,AC為⊙O的直徑,B為⊙O上一點(diǎn),∠ACB=30°,延長CB至點(diǎn)D,使得CB=BD,過點(diǎn)D作DE⊥AC,垂足E在CA的延長線上,連接BE.
(1)求證:BE是⊙O的切線;
(2)當(dāng)BE=3時,求圖中陰影部分的面積.

28.(12分)如圖,對稱軸為直線x=2的拋物線經(jīng)過A(﹣1,0),C(0,5)兩點(diǎn),與x軸另一交點(diǎn)為B.已知M(0,1),E(a,0),F(xiàn)(a+1,0),點(diǎn)P是第一象限內(nèi)的拋物線上的動點(diǎn).
(1)求此拋物線的解析式;
(2)當(dāng)a=1時,求四邊形MEFP的面積的最大值,并求此時點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)若△PCM是以點(diǎn)P為頂點(diǎn)的等腰三角形,求a為何值時,四邊形PMEF周長最???請說明理由.

 

2017-2018學(xué)年甘肅省平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)九年級(上)期末數(shù)學(xué)試卷
參考答案與試題解析
 
一、選一選,本大題共10小題,每小題3分,共30分,每小題只有一個正確選項.
1.(3分)﹣2的絕對值是( ?。?br /> A.﹣2 B.2 C.﹣ D.
【解答】解:|﹣2|=2.
故選:B.
 
2.(3分)將6.18×10﹣3化為小數(shù)是( ?。?br /> A.0.000618 B.0.00618 C.0.0618 D.0.618
【解答】解:∵0.00618=6.18×10﹣3,
∴6.18×10﹣3=0.00618,
故選:B.
 
3.(3分)有理數(shù)a,b,c,d在數(shù)軸上的對應(yīng)點(diǎn)的位置如圖所示,則正確的結(jié)論是(  )

A.a(chǎn)>﹣4 B.bd>0 C.|a|>|b| D.b+c>0
【解答】解:由數(shù)軸上點(diǎn)的位置,得
a<﹣4<b<0<c<1<d.
A、a<﹣4,故A不符合題意;
B、bd<0,故B不符合題意;
C、∵|a|>4,|b|<2,∴|a|>|b|,故C符合題意;
D、b+c<0,故D不符合題意;
故選:C.
 
4.(3分)下列運(yùn)算正確的是( ?。?br /> A.a(chǎn)0=0 B.a(chǎn)3+a2=a5 C.a(chǎn)2?a﹣1=a D. +=
【解答】解:(A)a0=1(a≠0),故A錯誤;
(B)a2與a3不是同類項,故B錯誤;
(D)原式=,故D錯誤;
故選:C.
 
5.(3分)若多邊形的邊數(shù)由3增加到n(n為大于3的整數(shù))則其外角和的度數(shù)(  )
A.增加 B.減少 C.不變 D.不能確定
【解答】解:因為多邊形外角和固定為360°,所以外角和的讀數(shù)是不變的.
故選:C.[來源:學(xué).科.網(wǎng)Z.X.X.K]
 
6.(3分)已知k1>0>k2,則函數(shù)y=k1x和y=的圖象在同一平面直角坐標(biāo)系中大致是(  )
A. B. C. D.
【解答】解:∵k1>0>k2,
∴函數(shù)y=k1x的結(jié)果第一、三象限,反比例y=的圖象分布在第二、四象限.
故選:C.
 
7.(3分)函數(shù)y=中,自變量x的取值范圍是( ?。?br /> A.x≥﹣5 B.x≤﹣5 C.x≥5 D.x≤5
【解答】解:由題意得,x﹣5≥0,
解得x≥5.
故選:C.
 
8.(3分)如圖,某小區(qū)計劃在一塊長為32m,寬為20m的矩形空地上修建三條同樣寬的道路,剩余的空地上種植草坪,使草坪的面積為570m2.若設(shè)道路的寬為xm,則下面所列方程正確的是( ?。?br />
A.(32﹣2x)(20﹣x)=570 B.32x+2×20x=32×20﹣570
C.(32﹣x)(20﹣x)=32×20﹣570 D.32x+2×20x﹣2x2=570
【解答】解:設(shè)道路的寬為xm,根據(jù)題意得:(32﹣2x)(20﹣x)=570,
故選:A.
 
9.(3分)已知圓錐的底面面積為9πcm2,母線長為6cm,則圓錐的側(cè)面積是( ?。?br /> A.18πcm2 B.27πcm2 C.18cm2 D.27cm2
【解答】解:∵圓錐的底面積為9πcm2,
∴圓錐的底面半徑為3,
∵母線長為6cm,
∴側(cè)面積為3×6π=18πcm2,
故選:A.
 
10.(3分)如圖1,有一正方形廣場ABCD,圖形中的線段均表示直行道路,表示一條以A為圓心,以AB為半徑的圓弧形道路.如圖2,在該廣場的A處有一路燈,O是燈泡,夜晚小齊同學(xué)沿廣場道路散步時,影子長度隨行走路線的變化而變化,設(shè)他步行的路程為x (m)時,相應(yīng)影子的長度為y (m),根據(jù)他步行的路線得到y(tǒng)與x之間關(guān)系的大致圖象如圖3,則他行走的路線是(  )

A.A→B→E→G B.A→E→D→C C.A→E→B→F D.A→B→D→C
【解答】解:根據(jù)圖3可得,函數(shù)圖象的中間一部分為水平方向的線段,
故影子的長度不變,即沿著弧形道路步行,[來源:學(xué)科網(wǎng)]
因為函數(shù)圖象中第一段和第三段圖象對應(yīng)的x的范圍相等,且均小于中間一段圖象對應(yīng)的x的范圍,
故中間一段圖象對應(yīng)的路徑為,
又因為第一段和第三段圖象都從左往右上升,
所以第一段函數(shù)圖象對應(yīng)的路徑為正方形的邊AB或AD,第三段函數(shù)圖象對應(yīng)的路徑為BC或DC,
故行走的路線是A→B→D→C(或A→D→B→C),
故選:D.
 
二、認(rèn)真填一填,本大題共8小題,每小題4分,共32分.
11.(4分)因式分解:x2y﹣4y= y(x﹣2)(x+2)?。?br /> 【解答】解:x2y﹣4y=y(x2﹣4)=y(x﹣2)(x+2).
故答案為:y(x﹣2)(x+2).
 
12.(4分)購買單價為a元的筆記本3本和單價為b元的鉛筆5支應(yīng)付款 3a+5b 元.
【解答】解:應(yīng)付款3a+5b元.
故答案為:3a+5b.
 
13.(4分)一臺空調(diào)標(biāo)價2000元,若按6折銷售仍可獲利20%,則這臺空調(diào)的進(jìn)價是 1000 元.
【解答】解:設(shè)這臺空調(diào)的進(jìn)價為x元,根據(jù)題意得:
2000×0.6﹣x=x×20%,
解得:x=1000.
故這臺空調(diào)的進(jìn)價是1000元.
故答案為:1000.
 
14.(4分)某工廠現(xiàn)在平均每天比原計劃多生產(chǎn)40臺機(jī)器,現(xiàn)在生產(chǎn)600臺機(jī)器所需的時間與原計劃生產(chǎn)480臺機(jī)器所用的時間相同,設(shè)原計劃每天生產(chǎn)x臺機(jī)器,根據(jù)題意,可列方程 =?。?br /> 【解答】解:由題意可得,
=,
故答案為: =.
 
15.(4分)一直角三角形的兩邊長分別為5和12,則第三邊的長是 13或?。?br /> 【解答】解:設(shè)第三邊為x,
(1)若12是直角邊,則第三邊x是斜邊,由勾股定理得:
52+122=x2,
∴x=13;
(2)若12是斜邊,則第三邊x為直角邊,由勾股定理得:
52+x2=122,
∴x=;
∴第三邊的長為13或.
故答案為:13或.
 
16.(4分)如圖,在△ABC中,兩條中線BE、CD相交于點(diǎn)O,若△ABC的周長為8cm,則△ADE的周長為 4cm?。?br />
【解答】解:∵在△ABC中,兩條中線BE、CD相交于點(diǎn)O,
∴DE是△ABC的中位線,
∴DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC,
∴△ABC的周長:△ADE的周長=,
∵△ABC的周長為8cm,
∴△ADE的周長為4cm,
故答案為:4cm.
 
17.(4分)如圖,是一個圓心人工湖的平面圖,弦AB是湖上的一座橋,已知橋長100m,測得圓周角∠ACB=30°,則這個人工湖的直徑為 200 m.

【解答】解:連結(jié)OA、OB,如圖,
∵∠AOB=2∠ACB=2×30°=60°,
而OA=OB,
∴△OAB為等邊三角形,
∴OA=AB=100m,
∴個人工湖的直徑為200m.
故答案為200m.

 
18.(4分)按一定規(guī)律排列的一列數(shù)依次為:,1,,,,,…,按此規(guī)律,這列數(shù)中的第100個數(shù)是  .
【解答】解:按一定規(guī)律排列的一列數(shù)依次為:,,,,,,…,
按此規(guī)律,第n個數(shù)為,
∴當(dāng)n=100時, =,
即這列數(shù)中的第100個數(shù)是,
故答案為:.
 
三、解答題(一):本大題共5小題,共38分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟.
19.(7分)計算:﹣()﹣1+(﹣1)﹣20080﹣|﹣2|.
【解答】解:原式=2﹣+3﹣﹣1﹣(2﹣)
=2﹣2+
=.
 
20.(7分)化簡分式:(﹣)÷,并從1,2,3,4這四個數(shù)中取一個合適的數(shù)作為x的值代入求值.
【解答】解:
(﹣)÷
=[﹣)÷
=(﹣)÷

=x+2,
∵x2﹣4≠0,x﹣3≠0,
∴x≠2且x≠﹣2且x≠3,
∴可取x=1代入,原式=3.
 
21.(8分)(1)作Rt△ABC的外接圓⊙P(不寫作法,保留作圖痕跡)
(2)Rt△ABC中,若∠C=90°,BC=8,AC=6.求:⊙P的面積.

【解答】解:(1)Rt△ABC的外接圓⊙P如圖所示:

(2)在Rt△ACB中,∵∠C=90°,AC=6,BC=8,
∴AB==10,
∴⊙P的面積=25π.
 
22.(8分)如圖所示,為了測量出一垂直水平地面的某高大建筑物AB的高度,一測量人員在該建筑物附近C處,測得建筑物頂端A處的仰角大小為45°,隨后沿直線BC向前走了100米后到達(dá)D處,在D處測得A處的仰角大小為30°,求建筑物AB的高度.(注:結(jié)果保留到0.1,≈1.414,≈1.732)

【解答】解:設(shè)AB=x米,
在Rt△ABC中,∵∠ACB=45°,
∴BC=AB=x米,
則BD=BC+CD=x+100(米),
在Rt△ABD中,∵∠ADB=30°,
∴tan∠ADB==,即=,
解得:x=50+50≈136.6,
即建筑物AB的高度約為136.6米.
 
23.(8分)甘肅省省府蘭州,又名金城,在金城,黃河母親河通過自身文化的演繹,衍生和流傳了獨(dú)特的“金城八寶”美食,“金城八寶”美食中甜品類有:味甜湯糊“灰豆子”、醇香軟糯“甜胚子”、生津潤肺“熱冬果”、香甜什錦“八寶百合”;其他類有:青白紅綠“牛肉面”、酸辣清涼“釀皮子”、清爽溜滑“漿水面”、香醇肥美“手抓羊肉”,李華和王濤同時去品嘗美食,李華準(zhǔn)備在“甜胚子、牛肉面、釀皮子、手抓羊肉”這四種美食中選擇一種,王濤準(zhǔn)備在“八寶百合、灰豆子、熱冬果、漿水面”這四種美食中選擇一種.(甜胚子、牛肉面、釀皮子、手抓羊肉分別記為A,B,C,D,八寶百合、灰豆子、熱冬果、漿水面分別記為E,F(xiàn),G,H)
(1)用樹狀圖或表格的方法表示李華和王濤同學(xué)選擇美食的所有可能結(jié)果;
(2)求李華和王濤同時選擇的美食都是甜品類的概率.
【解答】解:
(1)列表得:
李華
王濤
E
F
G
H
A
AE
AF
AG
AH
B
BE
BF
BG
BH
C
CE
CF
CG
CH
D
DE
DF
DG[來源:Z+xx+k.Com]
DH
由列表可知共有16種情況;
(2)由(1)可知有16種情況,其中李華和王濤同時選擇的美食都是甜品類的情況有AE,AF,AG三種情況,所以李華和王濤同時選擇的美食都是甜品類的概率=.
 
四、解答題(二):本大題共5小題,共50分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟
24.(8分)某校開展“我最喜愛的一項體育活動”調(diào)查,要求每名學(xué)生必選且只能選一項,現(xiàn)隨機(jī)抽查了m名學(xué)生,并將其結(jié)果繪制成如下不完整的條形圖和扇形圖.

請結(jié)合以上信息解答下列問題:
(1)m= 150??;
(2)請補(bǔ)全上面的條形統(tǒng)計圖;
(3)在圖2中,“乒乓球”所對應(yīng)扇形的圓心角的度數(shù)為 36°?。?br /> (4)已知該校共有1200名學(xué)生,請你估計該校約有 240 名學(xué)生最喜愛足球活動.
【解答】解:(1)m=21÷14%=150,
(2)“足球“的人數(shù)=150×20%=30人,
補(bǔ)全上面的條形統(tǒng)計圖如圖所示;
(3)在圖2中,“乒乓球”所對應(yīng)扇形的圓心角的度數(shù)為360°×=36°;
(4)1200×20%=240人,
答:估計該校約有240名學(xué)生最喜愛足球活動.
故答案為:150,36°,240.

 
25.(10分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線y=kx+4(k≠0)與y軸交于點(diǎn)A.直線y=﹣2x+1與直線y=kx+4(k≠0)交于點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為﹣1.
(1)求點(diǎn)B的坐標(biāo)及k的值;
(2)求直線y=﹣2x+1、直線y=kx+4與y軸所圍成的△ABC的面積.

【解答】解:(1)∵直線y=﹣2x+1過點(diǎn)B,點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為﹣1,
∴y=2+1=3,
∴B(﹣1,3),
∵直線y=kx+4過B點(diǎn),
∴3=﹣k+4,
解得:k=1;[來源:Zxxk.Com]
(2)∵k=1,
∴一次函數(shù)解析式為:y=x+4,
∴A(0,4),
∵y=﹣2x+1,
∴C(0,1),
∴AC=4﹣1=3,
∴△ABC的面積為:×1×3=.
 
26.(10分)如圖,矩形ABCD中,AB=6,BC=4,過對角線BD中點(diǎn)O的直線分別交AB,CD邊于點(diǎn)E,F(xiàn).
(1)求證:四邊形BEDF是平行四邊形;
(2)當(dāng)四邊形BEDF是菱形時,求EF的長.

【解答】(1)證明:∵四邊形ABCD是矩形,O是BD的中點(diǎn),
∴∠A=90°,AD=BC=4,AB∥DC,OB=OD,
∴∠OBE=∠ODF,
在△BOE和△DOF中,,
∴△BOE≌△DOF(ASA),
∴EO=FO,
∴四邊形BEDF是平行四邊形;
(2)解:當(dāng)四邊形BEDF是菱形時,BD⊥EF,
設(shè)BE=x,則 DE=x,AE=6﹣x,
在Rt△ADE中,DE2=AD2+AE2,
∴x2=42+(6﹣x)2,
解得:x=,
∵BD==2,
∴OB=BD=,
∵BD⊥EF,
∴EO==,
∴EF=2EO=.
 
27.(10分)如圖,AC為⊙O的直徑,B為⊙O上一點(diǎn),∠ACB=30°,延長CB至點(diǎn)D,使得CB=BD,過點(diǎn)D作DE⊥AC,垂足E在CA的延長線上,連接BE.
(1)求證:BE是⊙O的切線;
(2)當(dāng)BE=3時,求圖中陰影部分的面積.

【解答】解:(1)如圖所示,連接BO,
∵∠ACB=30°,
∴∠OBC=∠OCB=30°,
∵DE⊥AC,CB=BD,
∴Rt△DCE中,BE=CD=BC,
∴∠BEC=∠BCE=30°,
∴△BCE中,∠EBC=180°﹣∠BEC﹣∠BCE=120°,
∴∠EBO=∠EBC﹣∠OBC=120°﹣30°=90°,
∴BE是⊙O的切線;

(2)當(dāng)BE=3時,BC=3,
∵AC為⊙O的直徑,
∴∠ABC=90°,
又∵∠ACB=30°,
∴AB=tan30°×BC=,
∴AC=2AB=2,AO=,
∴陰影部分的面積=半圓的面積﹣Rt△ABC的面積=π×AO2﹣AB×BC=π×3﹣××3=﹣.

 
28.(12分)如圖,對稱軸為直線x=2的拋物線經(jīng)過A(﹣1,0),C(0,5)兩點(diǎn),與x軸另一交點(diǎn)為B.已知M(0,1),E(a,0),F(xiàn)(a+1,0),點(diǎn)P是第一象限內(nèi)的拋物線上的動點(diǎn).
(1)求此拋物線的解析式;
(2)當(dāng)a=1時,求四邊形MEFP的面積的最大值,并求此時點(diǎn)P的坐標(biāo);[來源:學(xué)科網(wǎng)]
(3)若△PCM是以點(diǎn)P為頂點(diǎn)的等腰三角形,求a為何值時,四邊形PMEF周長最小?請說明理由.

【解答】方法一:
解:(1)∵對稱軸為直線x=2,
∴設(shè)拋物線解析式為y=a(x﹣2)2+k.
將A(﹣1,0),C(0,5)代入得:
,解得,
∴y=﹣(x﹣2)2+9=﹣x2+4x+5.

(2)當(dāng)a=1時,E(1,0),F(xiàn)(2,0),OE=1,OF=2.
設(shè)P(x,﹣x2+4x+5),
如答圖2,過點(diǎn)P作PN⊥y軸于點(diǎn)N,則PN=x,ON=﹣x2+4x+5,
∴MN=ON﹣OM=﹣x2+4x+4.

S四邊形MEFP=S梯形OFPN﹣S△PMN﹣S△OME
=(PN+OF)?ON﹣PN?MN﹣OM?OE
=(x+2)(﹣x2+4x+5)﹣x?(﹣x2+4x+4)﹣×1×1
=﹣x2+x+
=﹣(x﹣)2+
∴當(dāng)x=時,四邊形MEFP的面積有最大值為,
把x=時,y=﹣(﹣2)2+9=.
此時點(diǎn)P坐標(biāo)為(,).

(3)∵M(jìn)(0,1),C(0,5),△PCM是以點(diǎn)P為頂點(diǎn)的等腰三角形,
∴點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為3.
令y=﹣x2+4x+5=3,解得x=2±.
∵點(diǎn)P在第一象限,∴P(2+,3).
四邊形PMEF的四條邊中,PM、EF長度固定,因此只要ME+PF最小,則PMEF的周長將取得最小值.
如答圖3,將點(diǎn)M向右平移1個單位長度(EF的長度),得M1(1,1);
作點(diǎn)M1關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)M2,則M2(1,﹣1);
連接PM2,與x軸交于F點(diǎn),此時ME+PF=PM2最?。?br />
設(shè)直線PM2的解析式為y=mx+n,將P(2+,3),M2(1,﹣1)代入得:
,解得:m=,n=﹣,
∴y=x﹣.
當(dāng)y=0時,解得x=.∴F(,0).
∵a+1=,∴a=.
∴a=時,四邊形PMEF周長最?。?br /> 方法二:
(1)略.
(2)連接MF,過點(diǎn)P作x軸垂線,交MF于點(diǎn)H,
顯然當(dāng)S△PMF有最大值時,四邊形MEFP面積最大.
當(dāng)a=1時,E(1,0),F(xiàn)(2,0),
∵M(jìn)(0,1),
∴l(xiāng)MF:y=﹣x+1,
設(shè)P(t,﹣t2+4t+5),H(t,﹣t+1),
∴S△PMF=(PY﹣HY)(FX﹣MX),
∴S△PMF=(﹣t2+4t+5+t﹣1)(2﹣0)=﹣t2+t+4,
∴當(dāng)t=時,S△PMF最大值為,
∵S△MEF=EF×MY=×1×1=,
∴S四邊形MEFP的最大值為+=.

(3)∵M(jìn)(0,1),C(0,5),△PCM是以點(diǎn)P為頂點(diǎn)的等腰三角形,
∴點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為3,∴﹣x2+4x+5=0,解得:x=2±,
∵點(diǎn)P在第一象限,∴P(2+,3),PM、EF長度固定,
當(dāng)ME+PF最小時,PMEF的周長取得最小值,
將點(diǎn)M向右平移1個單位長度(EF的長度),得M1(1,1),
∵四邊形MEFM1為平行四邊形,
∴ME=M1F,
作點(diǎn)M1關(guān)于x軸的對稱點(diǎn)M2,則M2(1,﹣1),
∴M2F=M1F=ME,
當(dāng)且僅當(dāng)P,F(xiàn),M2三點(diǎn)共線時,此時ME+PF=PM2最小,
∵P(2+,3),M2(1,﹣1),F(xiàn)(a+1,0),
∴KPF=KM1F,
∴,
∴a=.
 

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