1.(2分)二次函數(shù)y=﹣3x2的圖象開口方向是( )
A.向上B.向下C.向左D.向右
2.(2分)如圖,在△ABC中,DE∥BC,若AD=2,AB=3,則等于( )
A.B.C.D.
3.(2分)二次函數(shù)y=2(x﹣1)2﹣2的圖象是由二次函數(shù)y=2x2的圖象平移得到的,下列平移方法正確的是( )
A.先向左平移1個單位,再向上平移2個單位
B.先向左平移1個單位,再向下平移2個單位
C.先向右平移1個單位,再向上平移2個單位
D.先向右平移1個單位,再向下平移2個單位
4.(2分)在Rt△ABC中,∠BAC=∠ADC=90°,AD=3,BD=2,則CD的長為( )
A.2B.3C.D.
5.(2分)如圖,在平行四邊形ABCD中,F(xiàn)為BC的中點,延長AD至點E,使DE:AD=1:3,連接EF交DC于點G,則S△CFG:S△DEG等于( )
A.9:4B.2:3C.4:9D.3:2
6.(2分)若二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象如圖所示,則下列四個選項正確的是( )
A.b>0,c<0,Δ>0B.b<0,c<0,Δ>0
C.b>0,c>0,Δ>0D.b<0,c>0,Δ<0
7.(2分)如圖,在△ABC中,AM:MD=3,BD:DC=2:3,則AE:EC=( )
A.8:5B.5:4C.6:5D.7:4
8.(2分)拋物線y=ax2+bx+c的頂點為A(2,m),且經(jīng)過點B(5,0),其部分圖象如圖所示.對于此拋物線有如下四個結(jié)論:
①ac<0;
②a﹣b+c>0;
③m+9a=0
④若此拋物線經(jīng)過點C(t,n),則4﹣t一定是方程ax2+bx+c=n的一個根.
其中所有正確結(jié)論的序號是( )
A.①②B.①③④C.③④D.①④
二、填空題(共8小題,滿分16分,每小題2分)
9.(2分)請你寫出一個二次函數(shù),其圖象滿足條件:①開口向下;②與y軸的交點坐標(biāo)為(0,3).此二次函數(shù)的解析式可以是 .
10.(2分)如圖,△ABD∽△ECD,∠ABD=30°,則∠ECD的度數(shù)為 .
11.(2分)如圖,身高1.6米的小林從一盞路燈下B處向前走了8米到達點C處時,發(fā)現(xiàn)自己在地面上的影子CE長是2米,則路燈的高AB為 米.
12.(2分)若點A(﹣2,y1),B(1,y2),C(﹣4,y3)在拋物線y=2(x+1)2上,請將y1,y2,y3按從小到大的順序用“<”連接 .
13.(2分)已知:如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點A在拋物線y=x2﹣4x+6上運動,過點A作AC⊥x軸于點C,以AC為對角線作正方形ABCD.則正方形的邊長AB的最小值是 .
14.(2分)已知二次函數(shù)y1=ax2+bx+c(a≠0)與一次函數(shù)y2=kx+m(k≠0)的圖象相交于點A(﹣1,4),B(4,2).如圖所示,則能使y1>y2成立的x的取值范圍 .
15.(2分)將三角形紙片(△ABC)按如圖所示的方式折疊,使點B落在邊AC上,記為點B′,折痕為EF.已知AB=AC=3,BC=4,若以點B′、F、C為頂點的三角形與△ABC相似,那么BF的長度是 .
16.(2分)若關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+4x﹣t=0(t為實數(shù))在1<x<5的范圍內(nèi)有解,則t的取值范圍是 .
三、解答題(共10小題,滿分68分,17題8分,19、22每小題8分,18、20-21、23-25每小題8分,26題6分.)解答應(yīng)寫出文字說明,演算步驟或證明過程.
17.(8分)解下列方程.
(1)x2﹣2x﹣1=0;
(2)x2+3x﹣4=0.
18.(7分)如圖,在Rt△ABC和Rt△ACD中,∠B=∠ACD=90°,AC平分∠BAD.
(1)證明:△ABC∽△ACD;
(2)若AB=4,AC=5,求BC和CD的長.
19.(6分)已知二次函數(shù)y=x2﹣2x﹣3.
(1)畫出它的圖象;
(2)該二次函數(shù)圖象的對稱軸為 ,頂點坐標(biāo)為 ;
(3)當(dāng)x 時,y的值隨x值的增大而減??;
(4)當(dāng)y>0時,x的取值范圍是 ;
(5)當(dāng)0≤x≤4時,y的取值范圍是 .
20.(7分)已知:如圖,在四邊形ABCD中,AC為對角線,AD∥BC,BC=2AD,∠BAC=90°,過點A作AE∥DC交BC于點E.
(1)求證:四邊形AECD為菱形;
(2)若AB=AE=2,求四邊形AECD的面積.
21.(7分)已知關(guān)于x的一元二次方程x2﹣(a+2)x+a+1=0.
(1)求證:方程總有兩個實數(shù)根;
(2)若方程的兩個根都是正整數(shù),求a的最小值.
22.(6分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)的圖象經(jīng)過點(﹣1,0),(0,2).
(1)求這個一次函數(shù)的表達式;
(2)當(dāng)x>﹣2時,對于x的每一個值,函數(shù)y=mx(m≠0)的值小于一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)的值,直接寫出m的取值范圍.
23.(7分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2+bx﹣3與直線y=﹣x﹣1交于點A(﹣1,0),B(m,﹣3),點P是線段AB上的動點.
(1)①m= ;
②求拋物線的解析式.
(2)過點P作直線l垂直于x軸,交拋物線y=ax2+bx﹣3于點Q,求線段PQ的長最大時,點P的坐標(biāo).
24.(7分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A(m﹣1,y1),B(3,y2)是拋物線y=x2﹣2mx+m2﹣4上兩點.
(1)將y=x2﹣2mx+m2﹣4寫成y=a(x﹣h)2+k的形式;
(2)若m=1,比較y1,y2的大小,并說明理由;
(3)若y1<y2,直接寫出m的取值范圍.
25.(7分)在等腰直角△ABC中,AB=AC,∠A=90°,過點B作BC的垂線l.點P為直線AB上的一個動點(不與點A,B重合),將射線PC繞點P順時針旋轉(zhuǎn)90°交直線l于點D.
(1)如圖1,點P在線段AB上,依題意補全圖形.
①求證:∠BDP=∠PCB;
②用等式表示線段BC,BD,BP之間的數(shù)量關(guān)系,并證明.
(2)點P在線段AB的延長線上,直接寫出線段BC,BD,BP之間的數(shù)量關(guān)系.
26.(6分)對某一個函數(shù)給出如下定義:如果存在實數(shù)M,對于任意的函數(shù)值y,都滿足y≤M,那么稱這個函數(shù)是有上界函數(shù).在所有滿足條件的M中,其最小值稱為這個函數(shù)的上確界.例如,圖中的函數(shù)y=﹣(x﹣3)2+2是有上界函數(shù),其上確界是2.
(1)函數(shù)①y=x2+2x+1和②y=2x﹣3(x≤2)中是有上界函數(shù)的為 (只填序號即可),其上確界為 ;
(2)如果函數(shù)y=﹣x+2(a≤x≤b,b>a)的上確界是b,且這個函數(shù)的最小值不超過2a+1,求a的取值范圍;
(3)如果函數(shù)y=x2﹣2ax+2(1≤x≤5)是以3為上確界的有上界函數(shù),求實數(shù)a的值.
2022-2023學(xué)年北京市石景山區(qū)京源學(xué)校九年級(上)期中數(shù)學(xué)試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(共8小題,滿分16分,每小題2分)
1.(2分)二次函數(shù)y=﹣3x2的圖象開口方向是( )
A.向上B.向下C.向左D.向右
【分析】根據(jù)二次項系數(shù)確定開口方向.
【解答】解:y=﹣3x2,
∵a=﹣3<0,
∴拋物線圖象開口向下,
故選:B.
【點評】此題主要考查了二次函數(shù)的性質(zhì)即可解決問題.
2.(2分)如圖,在△ABC中,DE∥BC,若AD=2,AB=3,則等于( )
A.B.C.D.
【分析】直接利用平行線分線段成比例定理求解.
【解答】解:∵DE∥BC,
∴==.
故選:D.
【點評】本題考查了平行線分線段成比例:三條平行線截兩條直線,所得的對應(yīng)線段成比例.
3.(2分)二次函數(shù)y=2(x﹣1)2﹣2的圖象是由二次函數(shù)y=2x2的圖象平移得到的,下列平移方法正確的是( )
A.先向左平移1個單位,再向上平移2個單位
B.先向左平移1個單位,再向下平移2個單位
C.先向右平移1個單位,再向上平移2個單位
D.先向右平移1個單位,再向下平移2個單位
【分析】根據(jù)平移前后兩個拋物線的頂點坐標(biāo)的變化來判定平移方法.
【解答】解:拋物線y=2x2的頂點坐標(biāo)是(0,0).
拋物線y=2(x﹣1)2﹣2的頂點坐標(biāo)是(1,﹣2).
則由二次函數(shù)y=2x2的圖象向右平移1個單位,向選平移2個單位即可得到二次函數(shù)y=2(x﹣1)2﹣2的圖象.
故選:D.
【點評】本題考查了二次函數(shù)圖象與幾何變換.解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)頂點式得到新拋物線的頂點坐標(biāo).
4.(2分)在Rt△ABC中,∠BAC=∠ADC=90°,AD=3,BD=2,則CD的長為( )
A.2B.3C.D.
【分析】先利用平角定義可得∠ADC=∠ADB=90°,再利用直角三角形的兩個銳角互余可得∠B+∠BAD=90°,∠B+∠C=90°,然后利用同角的余角相等可得∠C=∠BAD,從而可得△DAC∽△DBA,最后利用相似三角形的性質(zhì)進行計算即可解答.
【解答】解:∵∠ADC=90°,
∴∠ADB=180°﹣∠ADC=90°,
∴∠B+∠BAD=90°,
∵∠BAC=90°,
∴∠B+∠C=90°,
∴∠C=∠BAD,
∵∠ADC=∠ADB=90°,
∴△DAC∽△DBA,
∴=,
∴AD2=BD?CD,
∵AD=3,BD=2,
∴32=2CD,
∴CD=,
故選:C.
【點評】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握射影定理是解題的關(guān)鍵.
5.(2分)如圖,在平行四邊形ABCD中,F(xiàn)為BC的中點,延長AD至點E,使DE:AD=1:3,連接EF交DC于點G,則S△CFG:S△DEG等于( )
A.9:4B.2:3C.4:9D.3:2
【分析】利用平行四邊形的性質(zhì)可得AD∥BC,AD=BC,再根據(jù)線段中點的定義可得CF=BC=AD,然后證明8字模型相似三角形△EDG∽△FCG,利用相似三角形的性質(zhì)進行計算即可解答.
【解答】解:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵F為BC的中點,
∴CF=BC,
∴CF=AD,
∵AE∥CF,
∴∠E=∠GFC,∠EDG=∠C,
∴△EDG∽△FCG,
∵DE:AD=1:3,
∴DE=AD,
∴S△CFG:S△DEG=()2=()2=()2=,
故選:A.
【點評】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),平行四邊形的性質(zhì),熟練掌握8字模型相似三角形是解題的關(guān)鍵.
6.(2分)若二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象如圖所示,則下列四個選項正確的是( )
A.b>0,c<0,Δ>0B.b<0,c<0,Δ>0
C.b>0,c>0,Δ>0D.b<0,c>0,Δ<0
【分析】利用拋物線的開口方向先確定a的符合,再利用對稱軸的位置確定b的符合,接著利用拋物線與y軸的交點位置確定c的符合,然后根據(jù)拋物線與x軸個數(shù)確定△的符合,從而可對各選項進行判斷.
【解答】解:∵拋物線開口向上,
∴a>0,
∵拋物線的對稱軸在y軸的右側(cè),
∴a、b異號,即b<0,
∵拋物線與y軸的交點在x軸下方,
∴c<0,
∵拋物線與x軸有2個交點,
∴Δ>0.
故選:B.
【點評】本題考查了二次函數(shù)圖象與系數(shù)的關(guān)系:二次項系數(shù)a決定拋物線的開口方向和大小.當(dāng)a>0時,拋物線向上開口;當(dāng)a<0時,拋物線向下開口;一次項系數(shù)b和二次項系數(shù)a共同決定對稱軸的位置:當(dāng)a與b同號時,對稱軸在y軸左;當(dāng)a與b異號時,對稱軸在y軸右.常數(shù)項c決定拋物線與y軸交點:拋物線與y軸交于(0,c).拋物線與x軸交點個數(shù)由判別式確定:Δ=b2﹣4ac>0時,拋物線與x軸有2個交點;Δ=b2﹣4ac=0時,拋物線與x軸有1個交點;Δ=b2﹣4ac<0時,拋物線與x軸沒有交點.
7.(2分)如圖,在△ABC中,AM:MD=3,BD:DC=2:3,則AE:EC=( )
A.8:5B.5:4C.6:5D.7:4
【分析】過點D作DG∥AC交BE于點G,用平行線分線段成比例定理以及比例的性質(zhì)進行變形即可得到答案.
【解答】解:如圖,過點D作DG∥AC交BE于點G.
∵AM:MD=3,BD:DC=2:3,
∴,,
∵DG∥AC,
∴,,
∴CE=DG,AE=3DG,
∴=.
故選:C.
【點評】此題主要考查平行線分線段成比例定理,用到的知識點:平行于三角形的一邊,并且和其他兩邊(或兩邊的延長線)相交的直線,所截得的三角形的三邊與原三角形的三邊對應(yīng)成比例.準(zhǔn)確作出輔助線是解題的關(guān)鍵.
8.(2分)拋物線y=ax2+bx+c的頂點為A(2,m),且經(jīng)過點B(5,0),其部分圖象如圖所示.對于此拋物線有如下四個結(jié)論:
①ac<0;
②a﹣b+c>0;
③m+9a=0
④若此拋物線經(jīng)過點C(t,n),則4﹣t一定是方程ax2+bx+c=n的一個根.
其中所有正確結(jié)論的序號是( )
A.①②B.①③④C.③④D.①④
【分析】由拋物線開口和拋物線與y軸交點判斷①,由拋物線的對稱性及經(jīng)過點(5,0)可判斷②,由拋物線對稱軸為直線x=2可得b=﹣4a,由a﹣b+c=0可得c=﹣5a,從而判斷③,點C對稱點橫坐標(biāo)為4﹣t可判斷④.
【解答】解:∵拋物線開口向下,
∴a<0,
∵拋物線與y軸交點在x軸上方,
∴c>0,
∴ac<0,①正確.
∵拋物線頂點為A(2,m),
∴拋物線對稱軸為直線x=2,
∵拋物線過點(5,0),
∴由對稱性可得拋物線經(jīng)過點(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,②錯誤,
∵﹣=2,
∴b=﹣4a,
∴5a+c=0,
∴c=﹣5a,
∵(2,m)為拋物線頂點,
∴4a+2b+c=m,
∴4a﹣8a﹣5a=m,即9a+m=0,③正確,
∵拋物線經(jīng)過點C(t,n),
∴點C關(guān)于對稱軸對稱點(4﹣t,n)在拋物線上,
∴4﹣t為ax2+bx+c=n的一個根,④正確.
故選:B.
【點評】本題考查二次函數(shù)圖象與系數(shù)的關(guān)系,解題關(guān)鍵是掌握二次函數(shù)的性質(zhì)、二次函數(shù)與方程及不等式的關(guān)系.
二、填空題(共8小題,滿分16分,每小題2分)
9.(2分)請你寫出一個二次函數(shù),其圖象滿足條件:①開口向下;②與y軸的交點坐標(biāo)為(0,3).此二次函數(shù)的解析式可以是 y=﹣x2+3(答案不唯一) .
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可得出a<0,利用二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征可得出c=3,取a=﹣1,b=0即可得出結(jié)論.
【解答】解:設(shè)二次函數(shù)的解析式為y=ax2+bx+c.
∵拋物線開口向下,
∴a<0.
∵拋物線與y軸的交點坐標(biāo)為(0,3),
∴c=3.
取a=﹣1,b=0時,二次函數(shù)的解析式為y=﹣x2+3.
故答案為:y=﹣x2+3(答案不唯一).
【點評】本題考查了二次函數(shù)的性質(zhì)以及二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征,利用二次函數(shù)的性質(zhì)及二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征,找出a<0,c=3是解題的關(guān)鍵.
10.(2分)如圖,△ABD∽△ECD,∠ABD=30°,則∠ECD的度數(shù)為 30° .
【分析】根據(jù)相似三角形的對應(yīng)角相等得到答案即可.
【解答】解:∵△ABD∽△ECD,∠ABD=30°,
∴∠ECD=∠ABD=30°,
故答案為:30°.
【點評】本題考查了相似三角形的性質(zhì),了解相似三角形的對應(yīng)角相等是解答本題的關(guān)鍵,難度不大.
11.(2分)如圖,身高1.6米的小林從一盞路燈下B處向前走了8米到達點C處時,發(fā)現(xiàn)自己在地面上的影子CE長是2米,則路燈的高AB為 8 米.
【分析】根據(jù)CD∥AB,得出△ECD∽△EBA,進而得出比例式求出即可.
【解答】解:由題意知,CE=2米,CD=1.6米,BC=8米,CD∥AB,
則BE=BC+CE=10米,
∵CD∥AB,
∴△ECD∽△EBA
∴,即,
解得AB=8(米),
即路燈的高AB為8米;
故答案為:8米.
【點評】此題主要考查了相似三角形的應(yīng)用,得出△ECD∽△EBA是解決問題的關(guān)鍵.
12.(2分)若點A(﹣2,y1),B(1,y2),C(﹣4,y3)在拋物線y=2(x+1)2上,請將y1,y2,y3按從小到大的順序用“<”連接 y1<y2<y3 .
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)得到拋物線y=2(x+1)2的開口向上,對稱軸為直線x=﹣1,然后根據(jù)三個點離對稱軸的遠近判斷函數(shù)值的大?。?br>【解答】解:∵拋物線y=2(x+1)2的開口向上,對稱軸為直線x=﹣1,
而C(﹣4,y3)離直線x=﹣1的距離最遠,A(﹣2,y1)點離直線x=﹣1最近,
∴y1<y2<y3.
故答案為:y1<y2<y3.
【點評】本題考查了二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征:二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)滿足其解析式.也考查了二次函數(shù)的性質(zhì).
13.(2分)已知:如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點A在拋物線y=x2﹣4x+6上運動,過點A作AC⊥x軸于點C,以AC為對角線作正方形ABCD.則正方形的邊長AB的最小值是 .
【分析】根據(jù)正方形的性質(zhì)得到AB=AC,再將拋物線解析式整理成頂點式形式,當(dāng)正方形的邊長AB的最小時,即AC的值最小.
【解答】解:∵四邊形ABCD是正方形,
∴AB=AC,
∵y=x2﹣4x+6
=(x﹣2)2+2,
∴當(dāng)x=2時,AC有最小值2,
即正方形的邊長AB的最小值是.
故答案為:.
【點評】本題考查了二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征,正方形的性質(zhì),將拋物線解析式整理成頂點式形式求解更簡便.
14.(2分)已知二次函數(shù)y1=ax2+bx+c(a≠0)與一次函數(shù)y2=kx+m(k≠0)的圖象相交于點A(﹣1,4),B(4,2).如圖所示,則能使y1>y2成立的x的取值范圍 x<﹣1或x>4 .
【分析】根據(jù)函數(shù)圖象寫出二次函數(shù)圖象在一次函數(shù)圖象上方部分的x的取值范圍即可.
【解答】解:∵兩函數(shù)圖象的交點坐標(biāo)為A(﹣1,4),B(4,2),
∴使y1>y2成立的x的取值范圍是x<﹣1或x>4.
故答案為:x<﹣1或x>4.
【點評】本題考查了二次函數(shù)與不等式,此類題目,利用數(shù)形結(jié)合的思想求解更加簡便.
15.(2分)將三角形紙片(△ABC)按如圖所示的方式折疊,使點B落在邊AC上,記為點B′,折痕為EF.已知AB=AC=3,BC=4,若以點B′、F、C為頂點的三角形與△ABC相似,那么BF的長度是 或2 .
【分析】由于折疊前后的圖形不變,要考慮△B′FC與△ABC相似時的對應(yīng)情況,分兩種情況討論.
【解答】解:根據(jù)△B′FC與△ABC相似時的對應(yīng)關(guān)系,有兩種情況:
①△B′FC∽△ABC時,=,
又∵AB=AC=3,BC=4,B′F=BF,
∴=,
解得BF=;
②△B′CF∽△BCA時,=,
AB=AC=3,BC=4,B′F=CF,BF=B′F,
而BF+FC=4,即2BF=4,
解得BF=2.
故BF的長度是或2.
故答案為:或2.
【點評】本題考查對相似三角形性質(zhì)的理解:
(1)相似三角形周長的比等于相似比;
(2)相似三角形面積的比等于相似比的平方;
(3)相似三角形對應(yīng)高的比、對應(yīng)中線的比、對應(yīng)角平分線的比都等于相似比.
16.(2分)若關(guān)于x的一元二次方程﹣x2+4x﹣t=0(t為實數(shù))在1<x<5的范圍內(nèi)有解,則t的取值范圍是 ﹣5<t≤4 .
【分析】先根據(jù)根的判別式得到t≤4,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)當(dāng)x=5,52﹣20+t>0時,方程在1<x<5的范圍內(nèi)有解,即t>﹣5,從而得到t的范圍.
【解答】解:方程變形為x2﹣4x+t=0,
根據(jù)題意得Δ=42﹣4×1×t≥0,
解得t≤4,
當(dāng)x=5,52﹣20+t>0時,方程在1<x<5的范圍內(nèi)有解,即t>﹣5,
所以t的取值范圍為﹣5<t≤4.
故答案為:﹣5<t≤4.
【點評】本題考查了根的判別式:一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根與Δ=b2﹣4ac有如下關(guān)系:當(dāng)Δ>0時,方程有兩個不相等的實數(shù)根;當(dāng)Δ=0時,方程有兩個相等的實數(shù)根;當(dāng)Δ<0時,方程無實數(shù)根.
三、解答題(共10小題,滿分68分,17題8分,19、22每小題8分,18、20-21、23-25每小題8分,26題6分.)解答應(yīng)寫出文字說明,演算步驟或證明過程.
17.(8分)解下列方程.
(1)x2﹣2x﹣1=0;
(2)x2+3x﹣4=0.
【分析】(1)利用配方法得到(x﹣1)2=2,然后利用直接開平方法解方程;
(2)利用因式分解法把方程轉(zhuǎn)化為x+4=0或x﹣1=0,然后解一次方程即可.
【解答】解:(1)x2﹣2x﹣1=0,
x2﹣2x+1=2,
(x﹣1)2=2,
x﹣1=±,
所以x1=1+,x2=1﹣;
(2)x2+3x﹣4=0,
(x+4)(x﹣1)=0,
x+4=0或x﹣1=0,
所以x1=﹣4,x2=1.
【點評】本題考查了解一元二次方程﹣因式分解法:因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,這種方法簡便易用,是解一元二次方程最常用的方法.也考查了配方法.
18.(7分)如圖,在Rt△ABC和Rt△ACD中,∠B=∠ACD=90°,AC平分∠BAD.
(1)證明:△ABC∽△ACD;
(2)若AB=4,AC=5,求BC和CD的長.
【分析】(1)由角平分線定義得∠BAC=∠CAD,再由∠B=∠ACD=90°,即可得出結(jié)論;
(2)先由勾股定理求出BC=3,再由相似三角形的性質(zhì)求出CD即可.
【解答】(1)證明:∵AC平分∠BAD,
∴∠BAC=∠CAD,
又∵∠B=∠ACD=90°,
∴△ABC∽△ACD;
(2)解:∵∠B=90°,AB=4,AC=5,
∴BC===3,
由(1)得:△ABC∽△ACD,
∴=,
即=,
解得:CD=.
【點評】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì)以及勾股定理等知識;熟練掌握勾股定理,證明三角形相似是解題的關(guān)鍵.
19.(6分)已知二次函數(shù)y=x2﹣2x﹣3.
(1)畫出它的圖象;
(2)該二次函數(shù)圖象的對稱軸為 x=1 ,頂點坐標(biāo)為 (1,﹣4) ;
(3)當(dāng)x <1 時,y的值隨x值的增大而減?。?br>(4)當(dāng)y>0時,x的取值范圍是 x>3或x<﹣1 ;
(5)當(dāng)0≤x≤4時,y的取值范圍是 ﹣4≤y≤5 .
【分析】(1)根據(jù)函數(shù)解析式求出拋物線的對稱軸,頂點坐標(biāo),拋物線與坐標(biāo)軸的交點,然后根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)用五點法作出函數(shù)圖象;
(2)根據(jù)函數(shù)圖象即可得出結(jié)論;
(3)根據(jù)函數(shù)圖象即可得出結(jié)論;
(4)根據(jù)函數(shù)圖象即可得出結(jié)論;
【解答】解:(1)y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴對稱軸為x=1,頂點坐標(biāo)為(1,﹣4);
令y=x2﹣2x﹣3=0,解得:x=﹣1或3,
∴拋物線與x軸的交點坐標(biāo)為(﹣1,0)和(3,0);
令x=0,則y=﹣3,
∴拋物線與y軸的交點坐標(biāo)為(0,﹣3),
圖象如圖所示:
(2)二次函數(shù)圖象的對稱軸為x=1,頂點坐標(biāo)為(1,﹣4),
故答案為:x=1,(1,﹣4);
(3)由圖象得,當(dāng)x<1時,y的值隨x值的增大而減小,
故答案為:<1;
(3)當(dāng)y>0時,x的取值范圍是x>3或x<﹣1,
故答案為:x>3或x<﹣1;
(4)當(dāng)x=0時,y=﹣3;當(dāng)x=4時,y=5,
∴當(dāng)0≤x≤4時,y的取值范圍是﹣4≤y≤5,
故答案為:﹣4≤y≤5.
【點評】本題考查拋物線與x軸的交點以及二次函數(shù)的性質(zhì),關(guān)鍵是掌握二次函數(shù)的性質(zhì).
20.(7分)已知:如圖,在四邊形ABCD中,AC為對角線,AD∥BC,BC=2AD,∠BAC=90°,過點A作AE∥DC交BC于點E.
(1)求證:四邊形AECD為菱形;
(2)若AB=AE=2,求四邊形AECD的面積.
【分析】(1)先證明四邊形AECD為平行四邊形,再由直角三角形的性質(zhì)求得AE=EC,進而由菱形的判定定理得結(jié)論;
(2)連接DE,證明△ABE是等邊三角形,進而求得AC,再證明四邊形ABED是平行四邊形,便可求得DE,最后根據(jù)菱形的面積公式得結(jié)果.
【解答】解:(1)∵AD∥BC,AE∥DC,
∴四邊形AECD為平行四邊形,
∴AD=EC,
∵BC=2AD,
∴BC=2EC.
∴E為BC的中點
∵∠BAC=90°,
∴BC=2AE
∴AE=EC,
∵四邊形AECD為平行四邊形,
∴四邊形AECD為菱形;
(2)解:連接DE,
∵AB=AE=2,AE=BE,
∴AB=AE=BE=2,
∴△ABE是等邊三角形.
∴∠B=60°.
∵AD=BE,AD∥BC,
∴四邊形ABED為平行四邊形.
∴DE=AB=2,
∵∠B=60°,∠BAC=90°,AB=2,
∴BC=4.
∴.
∴SAECD==2.
【點評】本題主要考查了菱形的性質(zhì),等邊三角形的性質(zhì)與判定,平行四邊形的判定與性質(zhì),關(guān)鍵是熟悉這些性質(zhì)和定理.
21.(7分)已知關(guān)于x的一元二次方程x2﹣(a+2)x+a+1=0.
(1)求證:方程總有兩個實數(shù)根;
(2)若方程的兩個根都是正整數(shù),求a的最小值.
【分析】(1)根據(jù)方程的系數(shù)結(jié)合根的判別式Δ=b2﹣4ac,可得出Δ=a2,由偶次方的非負性可得出a2≥0,即Δ≥0,進而可證出方程總有兩個實數(shù)根;
(2)利用因式分解法解一元二次方程,可得出x1=1,x2=a+1,結(jié)合方程的兩個實數(shù)根都是正整數(shù),即可得出a的取值范圍,取其中的最小整數(shù)即可得出結(jié)論.
【解答】(1)證明:依題意,得Δ=[﹣(a+2)]2﹣4(a+1)
=a2+4a+4﹣4a﹣4
=a2.
∵a2≥0,
∴△≥0.
∴方程總有兩個實數(shù)根.
(2)解:解方程x2﹣(a+2)x+a+1=0,
得x1=1,x2=a+1,
∵方程的兩個實數(shù)根都是正整數(shù),
∴a+1≥1.
∴a≥0.
∴a的最小值為0.
【點評】本題考查的是根的判別式及一元二次方程的解法,在解答(2)時得到方程的兩個根是解題的關(guān)鍵.
22.(6分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)的圖象經(jīng)過點(﹣1,0),(0,2).
(1)求這個一次函數(shù)的表達式;
(2)當(dāng)x>﹣2時,對于x的每一個值,函數(shù)y=mx(m≠0)的值小于一次函數(shù)y=kx+b(k≠0)的值,直接寫出m的取值范圍.
【分析】(1)待定系數(shù)法求解析式;
(2)當(dāng)x=﹣2時,求出y=2x+2的值,然后根據(jù)題意,得不等式,即可求出m的取值范圍.
【解答】解:(1)將點(﹣1,0),(0,2)代入一次函數(shù)y=kx+b,
得,
解得,
∴一次函數(shù)解析式:y=2x+2;
(2)當(dāng)x=﹣2時,y=2x+2=﹣2,
根據(jù)題意,可知當(dāng)x=﹣2時,﹣2m≤﹣2,
解得m≥1,
∴m的取值范圍是1≤m≤2.
【點評】本題考查了一次函數(shù)解析式與圖象,熟練掌握待定系數(shù)法與函數(shù)圖象是解題的關(guān)鍵.
23.(7分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2+bx﹣3與直線y=﹣x﹣1交于點A(﹣1,0),B(m,﹣3),點P是線段AB上的動點.
(1)①m= 2 ;
②求拋物線的解析式.
(2)過點P作直線l垂直于x軸,交拋物線y=ax2+bx﹣3于點Q,求線段PQ的長最大時,點P的坐標(biāo).
【分析】(1)①將點B(m,﹣3)代入直線y=﹣x﹣1,即可得m的值;②由①知點B(2,﹣3),根據(jù)點A(﹣1,0),B(2,﹣3)在拋物線y=ax2+bx﹣3上,即可求出拋物線的解析式;
(2)設(shè)點P的橫坐標(biāo)為x,其中﹣1≤x≤2,可得點P(x,﹣x﹣1),點Q(x,x2﹣2x﹣3),得PQ=﹣x2+x+2,進而可得點P的坐標(biāo).
【解答】解:(1)①∵拋物線y=ax2+bx﹣3與直線y=﹣x﹣1交于點A(﹣1,0),B(m,﹣3),
∴將點B(m,﹣3)代入直線y=﹣x﹣1,得﹣m﹣1=﹣3,
解得m=2,
故答案為:2;
②由①知:B(2,﹣3),
∵點A(﹣1,0),B(2,﹣3)在拋物線y=ax2+bx﹣3上,
∴,
解得,
∴拋物線的解析式為y=x2﹣2x﹣3;
(2)設(shè)點P的橫坐標(biāo)為x,其中﹣1≤x≤2,
∴點P(x,﹣x﹣1),點Q(x,x2﹣2x﹣3),
∴PQ=﹣x2+x+2,
∴當(dāng)x=時,PQ最大,
此時點P的坐標(biāo)為(,﹣).
【點評】本題考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,一次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征,二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征,二次函數(shù)的最值,解決本題的關(guān)鍵是綜合掌握二次函數(shù)的相關(guān)知識.
24.(7分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A(m﹣1,y1),B(3,y2)是拋物線y=x2﹣2mx+m2﹣4上兩點.
(1)將y=x2﹣2mx+m2﹣4寫成y=a(x﹣h)2+k的形式;
(2)若m=1,比較y1,y2的大小,并說明理由;
(3)若y1<y2,直接寫出m的取值范圍.
【分析】(1)利用配方法化簡即可;
(2)根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可判斷;
(3)根據(jù)題意得到|m﹣1﹣m|<|3﹣m|,解不等式即可求得.
【解答】解:(1)y=x2﹣2mx+m2﹣4=(x﹣m)2﹣4;
(2)y1<y2,理由如下:
若m=1時,拋物線對稱軸是直線x=1,
∵A(0,y1),B(3,y2),
∴B到y(tǒng)軸的距離大于A到y(tǒng)軸的距離,
∵a>0,
∴y1<y2;
(3)∵拋物線開口向上,對稱軸為直線x=m,
∴若y1<y2,則|m﹣1﹣m|<|3﹣m|,
解得m<2或m>4.
【點評】本題考查了二次函數(shù)與系數(shù)的關(guān)系,二次函數(shù)圖象上點的坐標(biāo)特征,熟知二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
25.(7分)在等腰直角△ABC中,AB=AC,∠A=90°,過點B作BC的垂線l.點P為直線AB上的一個動點(不與點A,B重合),將射線PC繞點P順時針旋轉(zhuǎn)90°交直線l于點D.
(1)如圖1,點P在線段AB上,依題意補全圖形.
①求證:∠BDP=∠PCB;
②用等式表示線段BC,BD,BP之間的數(shù)量關(guān)系,并證明.
(2)點P在線段AB的延長線上,直接寫出線段BC,BD,BP之間的數(shù)量關(guān)系.
【分析】(1)①根據(jù)題意補全圖形,由直角三角形的性質(zhì)可得出答案;
②過點P作PF⊥BP交BC于點F,證明△BPD≌△FPC(AAS),由全等三角形的性質(zhì)得出BD=FC,由等腰直角三角形的性質(zhì)可得出結(jié)論;
(2)過點P作PM⊥PB交BD于點M,證明△PMD≌△PBC(AAS),由全等三角形的性質(zhì)可得出DM=BC,則可得出結(jié)論.
【解答】解:(1)①補全圖形如圖1,
證明:如圖1,設(shè)PD與BC的交點為點E,
根據(jù)題意可知,∠CPD=90°,
∵BC⊥l,
∴∠DBC=90°,
∴∠BDP+∠BED=∠PCB+∠PEC=90°,
∴∠BDP=∠PCB;
②BC﹣BD=BP.
證明:如圖2,過點P作PF⊥BP交BC于點F,
∵AB=AC,∠A=90°,
∴∠ABC=45°,
∴BP=BF,∠PFB=45°,
∴∠PBD=∠PFC=135°,
又∵∠BDP=∠PCF,
∴△BPD≌△FPC(AAS),
∴BD=FC,
在等腰直角△BPF中,BF=BP,
∴BC﹣BD=BP.
(2)BD﹣BC=BP.
證明:如圖3,過點P作PM⊥PB交BD于點M,
由(1)可知∠ABC=∠PBM=45°,
∴∠PBM=∠PMB=45°,
∴PB=PM,∠PBC=∠PCB=135°,
同(1)可得∠PDB=∠PCB,
∴△PMD≌△PBC(AAS),
∴DM=BC,
∵PB=PM,∠BPM=90°,
∴BM=PB,
∴BD﹣DM=BM=BD﹣BC=PB.
【點評】此題是三角形綜合題,主要考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等腰直角三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握等腰直角三角形的性質(zhì)及全等三角形的判定與性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵.
26.(6分)對某一個函數(shù)給出如下定義:如果存在實數(shù)M,對于任意的函數(shù)值y,都滿足y≤M,那么稱這個函數(shù)是有上界函數(shù).在所有滿足條件的M中,其最小值稱為這個函數(shù)的上確界.例如,圖中的函數(shù)y=﹣(x﹣3)2+2是有上界函數(shù),其上確界是2.
(1)函數(shù)①y=x2+2x+1和②y=2x﹣3(x≤2)中是有上界函數(shù)的為 ② (只填序號即可),其上確界為 1 ;
(2)如果函數(shù)y=﹣x+2(a≤x≤b,b>a)的上確界是b,且這個函數(shù)的最小值不超過2a+1,求a的取值范圍;
(3)如果函數(shù)y=x2﹣2ax+2(1≤x≤5)是以3為上確界的有上界函數(shù),求實數(shù)a的值.
【分析】(1)分別求出兩個函數(shù)的最大值即可求解;
(2)由題意可知:﹣b+2≤y≤﹣a+2,再由﹣a+2=b,﹣b+2≤2a+1,b>a,即可求a的取值范圍;
(3)當(dāng)a≤1時,27﹣10a=3,可得a=2.4(舍);當(dāng)a≥5時,3﹣2a=3,可得a=0(舍);當(dāng)1<a≤3時,27﹣10a=3,可得a=2.4;當(dāng)3<a<5時,3﹣2a=3,可得a=0.
【解答】解:(1)①y=x2+2x+1=(x+1)2≥0,
∴①無上確界;
②y=2x﹣3(x≤2),
∴y≤1,
∴②有上確界,且上確界為1,
故答案為:②,1;
(2)∵y=﹣x+2,y隨x值的增大而減小,
∴當(dāng)a≤x≤b時,﹣b+2≤y≤﹣a+2,
∵上確界是b,
∴﹣a+2=b,
∵函數(shù)的最小值不超過2a+1,
∴﹣b+2≤2a+1,
∴a≥﹣1,
∵b>a,
∴﹣a+2>a,
∴a<1,
∴a的取值范圍為:﹣1≤a<1;
(3)y=x2﹣2ax+2的對稱軸為直線x=a,
當(dāng)a≤1時,y的最大值為25﹣10a+2=27﹣10a,
∵3為上確界,
∴27﹣10a=3,
∴a=2.4(舍);
當(dāng)a≥5時,y的最大值為1﹣2a+2=3﹣2a,
∵3為上確界,
∴3﹣2a=3,
∴a=0(舍);
當(dāng)1<a≤3時,y的最大值為25﹣10a+2=27﹣10a,
∵3為上確界,
∴27﹣10a=3,
∴a=2.4;
當(dāng)3<a<5時,y的最大值為1﹣2a+2=3﹣2a,
∵3為上確界,
∴3﹣2a=3,
∴a=0,
綜上所述:a的值為2.4.
【點評】本題是二次函數(shù)的綜合題,熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),根據(jù)所給范圍分類討論求二次函數(shù)的最大值是解題的關(guān)鍵.
聲明:試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2023/7/11 11:37:52;用戶:笑涵數(shù)學(xué);郵箱:15699920825;學(xué)號:36906111

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