资源描述
上海华育中学九年级上册压轴题数学模拟试卷含详细答案
一、压轴题
1.如图1 ,一次函数(k,b为常数,k≠0)的图象与反比例函数(m为常数,m≠0)的图象相交于点M(1,4)和点N(4,n).
(1)填空:①反比例函数的解析式是 ; ②根据图象写出时自变量x的取值范围是 ;
(2) 若将直线MN向下平移a(a>0)个单位长度后与反比例函数的图象有且只有一个公共点,求a的值;
(3) 如图2,函数的图象(x>0)上有一个动点C,若先将直线MN平移使它过点C,再绕点C旋转得到直线PQ,PQ交轴于点A,交轴点B,若BC=2CA, 求OA·OB的值.
2.已知:如图,抛物线交正半轴交于点,交轴于点,点在抛物线上,直线:过点,点是直线上的一个动点,的外心是.
(1)求,的值.
(2)当点移动到点时,求的面积.
(3)①是否存在点,使得点落在的边上,若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
②过点作直线轴交直线于点,当点从点移动到点时,圆心移动的路线长为_____.(直接写出答案)
3.二次函数的图象交y轴于点A,顶点为P,直线PA与x轴交于点B.
(1)当m=1时,求顶点P的坐标;
(2)若点Q(a,b)在二次函数的图象上,且,试求a的取值范围;
(3)在第一象限内,以AB为边作正方形ABCD.
①求点D的坐标(用含m的代数式表示);
②若该二次函数的图象与正方形ABCD的边CD有公共点,请直接写出符合条件的整数m的值.
4.已知点P(2,﹣3)在抛物线L:y=ax2﹣2ax+a+k(a,k均为常数,且a≠0)上,L交y轴于点C,连接CP.
(1)用a表示k,并求L的对称轴及L与y轴的交点坐标;
(2)当L经过(3,3)时,求此时L的表达式及其顶点坐标;
(3)横、纵坐标都是整数的点叫做整点.如图,当a<0时,若L在点C,P之间的部分与线段CP所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,求a的取值范围;
(4)点M(x1,y1),N(x2,y2)是L上的两点,若t≤x1≤t+1,当x2≥3时,均有y1≥y2,直接写出t的取值范围.
5.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点,点坐标为,与轴交于点,直线与抛物线交于,两点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)求的值和点坐标;
(3)点是直线上方抛物线上的动点,过点作轴的垂线,垂足为,交直线于点,过点作轴的平行线,交于点,当是线段的三等分点时,求点坐标;
(4)如图2,是轴上一点,其坐标为,动点从出发,沿轴正方向以每秒5个单位的速度运动,设的运动时间为(),连接,过作于点,以所在直线为对称轴,线段经轴对称变换后的图形为,点在运动过程中,线段的位置也随之变化,请直接写出运动过程中线段与抛物线有公共点时的取值范围.
6.在平面直角坐标系中,将函数y=x2﹣2mx+m(x≤2m,m为常数)的图象记为G,图象G的最低点为P(x0,y0).
(1)当y0=﹣1时,求m的值.
(2)求y0的最大值.
(3)当图象G与x轴有两个交点时,设左边交点的横坐标为x1,则x1的取值范围是 .
(4)点A在图象G上,且点A的横坐标为2m﹣2,点A关于y轴的对称点为点B,当点A不在坐标轴上时,以点A、B为顶点构造矩形ABCD,使点C、D落在x轴上,当图象G在矩形ABCD内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
7.在平面直角坐标系中,函数和的图象关于y轴对称,它们与直线分别相交于点.
(1)如图,函数为,当时,的长为_____;
(2)函数为,当时,t的值为______;
(3)函数为,
①当时,求的面积;
②若,函数和的图象与x轴正半轴分别交于点,当时,设函数的最大值和函数的最小值的差为h,求h关于c的函数解析式,并直接写出自变量c的取值范围.
8.如图1,梯形ABCD中,AD∥BC,AB=AD=DC=5,BC=11.一个动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段BC方向运动,过点P作PQ⊥BC,交折线段BA-AD于点Q,以PQ为边向右作正方形PQMN,点N在射线BC上,当Q点到达D点时,运动结束.设点P的运动时间为t秒(t>0).
(1)当正方形PQMN的边MN恰好经过点D时,求运动时间t的值;
(2)在整个运动过程中,设正方形PQMN与△BCD的重合部分面积为S,请直接写出S与t之间的函数关系式和相应的自变量t的取值范围;
(3)如图2,当点Q在线段AD上运动时,线段PQ与对角线BD交于点E,将△DEQ沿BD翻折,得到△DEF,连接PF.是否存在这样的t,使△PEF是等腰三角形?若存在,求出对应的t的值;若不存在,请说明理由.
9.定义:对于二次函数,我们称函数为它的分函数(其中为常数).例如:的分函数为.设二次函数的分函数的图象为.
(1)直接写出图象对应的函数关系式.
(2)当时,求图象在范围内的最高点和最低点的坐标.
(3)当图象在的部分与轴只有一个交点时,求的取值范围.
(4)当,图象到轴的距离为个单位的点有三个时,直接写出的取值范围.
10.对于⊙C与⊙C上的一点A,若平面内的点P满足:射线AP与⊙C交于点Q(点Q可以与点P重合),且,则点P称为点A关于⊙C的“生长点”.
已知点O为坐标原点,⊙O的半径为1,点A(-1,0).
(1)若点P是点A关于⊙O的“生长点”,且点P在x轴上,请写出一个符合条件的点P的坐标________;
(2)若点B是点A关于⊙O的“生长点”,且满足,求点B的纵坐标t的取值范围;
(3)直线与x轴交于点M,与y轴交于点N,若线段MN上存在点A关于⊙O的“生长点”,直接写出b的取值范围是_____________________________.
11.在平面直角坐标系中,经过点且与平行的直线,交轴于点,如图1所示.
(1)试求点坐标,并直接写出的度数;
(2)过的直线与成夹角,试求该直线与交点的横坐标;
(3)如图2,现有点在线段上运动,点在轴上,为线段的中点.
①试求点的纵坐标关于横坐标的函数关系式;
②直接写出点的运动轨迹长度为 .
12.如图,已知点A、C在双曲线上,点 B、D在双曲线上,AD// BC//y 轴.
(I)当m=6,n=-3,AD=3 时,求此时点 A 的坐标;
(II)若点A、C关于原点O对称,试判断四边形 ABCD的形状,并说明理由;
(III)若AD=3,BC=4,梯形ABCD的面积为,求mn 的最小值.
13.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线AB经过点A(﹣2,0),与y轴的正半轴交于点B,且OA=2OB.
(1)求直线AB的函数表达式;
(2)点C在直线AB上,且BC=AB,点E是y轴上的动点,直线EC交x轴于点D,设点E的坐标为(0,m)(m>2),求点D的坐标(用含m的代数式表示);
(3)在(2)的条件下,若CE:CD=1:2,点F是直线AB上的动点,在直线AC上方的平面内是否存在一点G,使以C,G,F,E为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点G的坐标;若不存在,请说明理由.
14.小聪与小明在一张矩形台球桌ABCD边打台球,该球桌长AB=4m,宽AD=2m,点O、E分别为AB、CD的中点,以AB、OE所在的直线建立平面直角坐标系。
(1)如图1,M为BC上一点;
①小明要将一球从点M击出射向边AB,经反弹落入D袋,请你画出AB上的反弹点F的位置;
②若将一球从点M(2,12)击出射向边AB上点F(0.5,0),问该球反弹后能否撞到位于(-0.5,0.8)位置的另一球?请说明理由
(2)如图2,在球桌上放置两个挡板(厚度不计)挡板MQ的端点M在AD中点上且MQ⊥AD,MQ=2m,挡板EH的端点H在边BC上滑动,且挡板EH经过DC的中点E;
①小聪把球从B点击出,后经挡板EH反弹后落入D袋,当H是BC中点时,试证明:DN=BN;
②如图3,小明把球从B点击出,依次经挡板EH和挡板MQ反弹一次后落入D袋,已知∠EHC=75°,请你直接写出球的运动路径BN+NP+PD的长。
15.定义:如果一个三角形中有两个内角α,β满足α+2β=90°,那我们称这个三角形为“近直角三角形”.
(1)若△ABC是“近直角三角形”,∠B>90°,∠C=50°,则∠A= 度;
(2)如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4.若BD是∠ABC的平分线,
①求证:△BDC是“近直角三角形”;
②在边AC上是否存在点E(异于点D),使得△BCE也是“近直角三角形”?若存在,请求出CE的长;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,点D为AC边上一点,以BD为直径的圆交BC于点E,连结AE交BD于点F,若△BCD为“近直角三角形”,且AB=5,AF=3,求tan∠C的值.
16.在平面直角坐标系xoy中,点A (-4,-2),将点A向右平移6个单位长度,得到点B.
(1)若抛物线y=-x2+bx+c经过点A,B,求此时抛物线的表达式;
(2)在(1)的条件下的抛物线顶点为C,点D是直线BC上一动点(不与B,C重合),是否存在点D,使△ABC和以点A,B,D构成的三角形相似?若存在,请求出此时D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若抛物线y=-x2+bx+c的顶点在直线y=x+2上移动,当抛物线与线段有且只有一个公共点时,求抛物线顶点横坐标t的取值范围.
17.如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(3,0),B(0,3)两点.
(1)求此抛物线的解析式和直线AB的解析式;
(2)如图①,动点E从O点出发,沿着OA方 向 以1个单位/秒的速度向终点A匀速运动,同时, 动点F从A点出发,沿着AB方向以个单位/ 秒的速度向终点B匀速运动,当E,F中任意一点到达终点时另一点也随之停止运动,连接EF,设运动时间为t秒,当t为何值时,△AEF为直角三角形?
(3)如图②,取一根橡皮筋,两端点分别固定在A,B处,用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P在直线AB上方的抛物线上移动,动点P与A,B两点构成无数个三角形,在这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时点P的坐标;如果不存在,请简要说明理由.
18.如图,在矩形ABCD中,已知AB=4,BC=2,E为AB的中点,设点P是∠DAB平分线上的一个动点(不与点A重合).
(1)证明:PD=PE.
(2)连接PC,求PC的最小值.
(3)设点O是矩形ABCD的对称中心,是否存在点P,使∠DPO=90°?若存在,请直接写出AP的长.
19.如图①,在矩形中,cm,,点从点出发,沿射线以 (cm/s)的速度匀速移动.连接,过点作,与射线相交于点,作矩形,连接.设点移动的时间为(s),的面积为(cm2), 与的函数关系如图②所示.
(1) = ;
(2)求矩形面积的最小值;
(3)当为等腰三角形时,求的值.
20.如图1,与为等腰直角三角形,与 重合,,.固定,将绕点顺时针旋转,当边与边重合时,旋转终止.现不考虑旋转开始和结束时重合的情况,设(或它们的延长线)分别交(或它们的延长线)于点,如图2.
(1)证明:;
(2)当为何值时,是等腰三角形?
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、压轴题
1.(1) ① y=.②;(2) a=1或a=9.;(3) 18或2..
【解析】
整体分析:
(1)由点A的坐标求反比例函数的解析式,得到点B的坐标;,即是一次函数的图象在反比例函数图象的下方时自变量的范围;(2)由点M,N的坐标求直线MN的解析式,直线MN向下平移a(a>0)个单位长度后与反比例函数的图象有且只有一个公共点,即是方程kx+b-a=的判别式等于0;(3)设点C(a,b),根据BC=2CA,分三种情况讨论,利用△ACH∽△ABO,结合ab=4求解.
解:(1)k=1×4=4,所以y=.
②当y=4时,x=,则B(4,1).
根据图象得:.
(2)点M(1,4)和点N(4,1)分别代入得
直线AB向下平移a个单位长度后的解析式为y=-x+5-a,
把y=代入消去y,整理,得x2-(5-a)x+4=0.
∵平移后的直线与反比例函数的图象有且只有一个公共点,
∴Δ=(5-a)2-16=0.
解得a=1或a=9.
(3)设点C(a,b),则ab=4如图1,过C点作CH⊥OA于点H.
①当点B在y轴的负半轴时,如图1
∵BC=2CA,∴AB=CA.
∵∠AOB=∠AHC=90°,∠1=∠2,
∴△ACH∽△ABO.
∴OB=CH=b,OA=AH=0.5a
∴.
②当点B在y轴的正半轴时,
如图2,当点A在x轴的正半轴时,
∵BC=2CA,∴.
∵CH∥OB,∴△ACH∽△ABO.
∴
∴.OB=3b,OA=1.5a
∴.
如图3,当点A在x轴的负半轴时,BC=2CA不可能.
综上所述,OA·OB的值为18或2.
2.(1);(2);(3)①点E的坐标为:或或; ②圆心P移动的路线长=
【解析】
【分析】
(1)令求出点A(6,0),把点C(-4,n)代入在抛物线方程,解得:n=5,把点B(0,-3)代入,从而可得答案;
(2)记与轴的交点为,利用即可求解;
(3)①分当点P落在CA上时,点P落在AE上时,点P落在CE上时三种情况讨论即可; ②分E在D和B点两种情况,求出圆心点的坐标,则圆心P移动的路线长=,即可求解.
【详解】
解:(1)令
点A(6,0),
把点C(-4,n)代入在抛物线方程,
解得:
,
把点B(0,-3)代入,
解得:,
则:直线l:,…①
(2)由(1)知:A(6,0)、B(0,-3)、C(-4,5)、
AC中点为
设为:
解得:
所在的直线方程为:,
如图,AC与y轴交点H坐标为:(0,3),
(3)如下图: ①当点P落在CA上时, 圆心P为AC的中点
其所在的直线与AC垂直,
的垂直平分线即圆心P所在的直线方程为:
把代入得:
…②,
解得:
E的坐标为;
当点P落在AE上时, 设点
则点P的坐标,
则PA=PC,
解得:
故点
当点P落在CE上时, 则PC=PA,
同理可得:
故点
综上,点E的坐标为:或或;
②当E在D点时,作AD的垂直平分线交的垂直平分线于点,
则,的纵坐标为
代入②式,解得:
同理当当E在B点时, 作AB的垂直平分线交的垂直平分线于点,
的中点为:,
设为:,
解得:
AB直线方程为:,
设的垂直平分线方程为:
,
的垂直平分线方程为:
解得:
则圆心P移动的路线长=
故答案为:
【点评】
本题是二次函数的综合题,考查了二次函数与轴的交点坐标,利用待定系数法求解一次函数的解析式,三角形的外心的性质、一次函数的交点问题,勾股定理的应用,综合性很强,是难度较大类题目.
3.(1)P(2,);(2)a的取值范围为:a<0或a>4;(3)①D(m,m+3); ②2,3,4.
【解析】
【分析】
(1)把m=1代入二次函数解析式中,进而求顶点P的坐标即可;
(2)把点Q(a,b)代入二次函数解析式中,根据得到关于a的一元二次不等式即一元一次不等式组,解出a的取值范围即可;
(3)①过点D作DE⊥x轴于点E,过点A作AF⊥DE于点F,求出二次函数与y轴的交点A的坐标,得到OA的长,再根据待定系数法求出直线AP的解析式,进而求出与x轴的交点B的坐标,得到OB的长;通过证明△ADF≌△ABO,得到AF=OA=m,DF=OB=3,DE=DF+EF= DF+OA=m+3,求出点D的坐标;
②因为二次函数的图象与正方形ABCD的边CD有公共点,由①同理可得:C(m+3,3),分当x等于点D的横坐标时与当x等于点C的横坐标两种情况,进行讨论m可能取的整数值即可.
【详解】
解:(1)当m=1时,二次函数为,
∴顶点P的坐标为(2,);
(2)∵点Q(a,b)在二次函数的图象上,
∴,
即:
∵,
∴>0,
∵m>0,
∴>0,
解得:a<0或a>4,
∴a的取值范围为:a<0或a>4;
(3)①如下图,过点D作DE⊥x轴于点E,过点A作AF⊥DE于点F,
∵二次函数的解析式为,
∴顶点P(2,),
当x=0时,y=m,
∴点A(0,m),
∴OA=m;
设直线AP的解析式为y=kx+b(k≠0),
把点A(0,m),点P(2,)代入,得:
,
解得:,
∴直线AP的解析式为y=x+m,
当y=0时,x=3,
∴点B(3,0);
∴OB=3;
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAF+∠FAB=90°,
且∠OAB+∠FAB =90°,
∴∠DAF=∠OAB,
在△ADF和△ABO中,
,
∴△ADF≌△ABO(AAS),
∴AF=OA=m,DF=OB=3,DE=DF+EF= DF+OA=m+3,
∴点D的坐标为:(m,m+3);
②由①同理可得:C(m+3,3),
∵二次函数的图象与正方形ABCD的边CD有公共点,
∴当x=m时,,可得,化简得:.
∵,∴,∴,
显然:m=1,2,3,4是上述不等式的解,
当时,,,此时,,
∴符合条件的正整数m=1,2,3,4;
当x= m+3时,y≥3,可得,
∵,∴,即,
显然:m=1不是上述不等式的解,
当时,,,此时,恒成立,
∴符合条件的正整数m =2,3,4;
综上:符合条件的整数m的值为2,3,4.
【点睛】
本题考查二次函数与几何问题的综合运用,熟练掌握二次函数的图象和性质、一次函数的图象和性质、正方形的性质是解题的关键.
4.(1)k=-3-a;对称轴x=1;y轴交点(0,-3);(2),顶点坐标(1,-5);(3)-5≤a<-4;(4)-1≤t≤2.
【解析】
【分析】
(1)将点P(2,-3)代入抛物线上,求得k用a表示的关系式;抛物线L的对称轴为直线,并求得抛物线与y轴交点;
(2)将点(3,3)代入抛物线的解析式,且k=-3-a,解得a=2,k=-5,即可求得抛物线解析式与顶点坐标;
(3)抛物线L顶点坐标(1,-a-3),点C,P之间的部分与线段CP所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,这四个整点都在x=1这条直线上,且y的取值分别为-2、-1、0、1,可得1<-a-3≤2,即可求得a的取值范围;
(4)分类讨论取a>0与a<0的情况进行讨论,找出的取值范围,即可求出t的取值范围.
【详解】
解:(1)∵将点P(2,-3)代入抛物线L:,
∴
∴k=-3-a;
抛物线L的对称轴为直线,即x=1;
将x=0代入抛物线可得:,故与y轴交点坐标为(0,-3);
(2)∵L经过点(3,3),将该点代入解析式中,
∴,且由(1)可得k=-3-a,
∴,解得a=2,k=-5,
∴L的表达式为;
将其表示为顶点式:,
∴顶点坐标为(1,-5);
(3)解析式L的顶点坐标(1,-a-3),
∵在点C,P之间的部分与线段CP所围成的区域内(不含边界)恰有4个整点,这四个整点都在x=1这条直线上,且y的取值分别为-2、-1、0、1,
∴1<-a-3≤2,
∴-5≤a<-4;
(4)①当a<0时,∵,为保证,且抛物线L的对称轴为x=1,
∴就要保证的取值范围要在[-1,3]上,
即t≥-1且t+1≤3,解得-1≤t≤2;
②当a>0时,抛物线开口向上,t≥3或t+1≤-1,解得:t≥3或t≤-2,但会有不符合题意的点存在,故舍去,
综上所述:-1≤t≤2.
【点睛】
本题考查二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数的图象及性质,数形结合解题是关键.
5.(1);(2)m=2,D(﹣1,);(3)P(, )或P(1,);
(4)0<t≤.
【解析】
【分析】
(1)根据A,C两点坐标,代入抛物线解析式,利用待定系数法即可求解.
(2)通过(1)中的二次函数解析式求出B点坐标,代入一次函数,即可求出m的值,联立二次函数与一次函数可求出D点坐标.
(3)设出P点坐标,通过P点坐标表示出N,F坐标,再分类讨论PN=2NF,NF=2PN,即可求出P点(4)由A,D两点坐标求出AD的函数关系式,因为以所在直线为对称轴,线段经轴对称变换后的图形为,所以∥AD,即可求出的函数关系式,设直线与抛物线交于第一象限P点,所以当与P重合时,t有最大值,利用中点坐标公式求出PQ中点H点坐标,进而求出MH的函数关系式,令y=0求出函数与x轴交点坐标,从而可求出t的值,求出t的取值范围.
【详解】
解:(1)∵A,
把A,C代入抛物线,
得:
解得
∴.
(2)令y=0即,
解得 ,
∴B(4,0)
把B(4,0)代入
得
m=2
,
∴ 得 或
∴B(4,0),D(﹣1,)
∴,m=2,D(﹣1,).
(3)设P(a,),则F(a,),
∵DN⊥PH,
∴N点纵坐标等于D点的纵坐标
∴N(a,)
FN=-()=,PN=-=,
∵是线段的三等分点,
∴①当FN=2PN时,
=2(),
解得:a=或a=﹣1(舍去),
∴P(, ).
②当2FN=PN时,
2()=(),
得a=1或a=﹣1(舍去),
∴P(1,),
综上P点坐标为P(, )或P(1,),
(4)由(2)问得D(﹣1,),又A,
设AD:y=kx+b,
,
∴ ,
∴AD:y=x+5,
又GM⊥AD,
∴可设GM: y=x+p,
以所在直线为对称轴,线段经轴对称变换后的图形为,
∴∥AD,
可设:y=x+q,又Q,代入,
得:×+q=0,
q=2,
∴:y=x+2,
设直线与抛物线交于第一象限N点,,所以当与N点重合时,t有最大值,
∴ ,
解得: 或 ,
∴N(1,)又Q,
设H为N,Q中点,
则H(,),
又∵H在直线GM上,
∴把H代入GM y=x+p ,
得:,
P= ,
∴y=x+,
令y=0得:0=x+,
∴x= ,
即QM=+= ,
∵M的速度为5,
∴t=÷5= ,
∴0<t≤.
【点睛】
本题考查的是二次函数与一次函数的综合,属于压轴题,涉及到的知识点有,一次函数图像与性质,二次函数图像与性质,二次函数解析式的求法,二次函数与一次函数结合的坐标求法,翻折问题等,解题关键在于正确理解题意,仔细分析题目,通过相关条件得出等量关系求出结论.
6.(1)或﹣1;(2);(3)0<x1<1;(4)m=0或m>或≤m<1
【解析】
【分析】
(1)分m>0,m=0,m<0三种情形分别求解即可解决问题;
(2)分三种情形,利用二次函数的性质分别求解即可;
(3)由(1)可知,当图象G与x轴有两个交点时,m>0,求出当抛物线顶点在x轴上时m的值,利用图象法判断即可;
(4)分四种情形:①m<0,②m=0,③m>1,④0<m≤1,分别求解即可解决问题.
【详解】
解:(1)如图1中,当m>0时,
∵y=x2﹣2mx+m=(x﹣m)2﹣m2+m,
图象G是抛物线在直线y=2m的左侧部分(包括点D),
此时最底点P(m,﹣m2+m),
由题意﹣m2+m=﹣1,
解得m=或(舍弃),
当m=0时,显然不符合题意,
当m<0时,如图2中,
图象G是抛物线在直线y=2m的左侧部分(包括点D),
此时最底点P是纵坐标为m,
∴m=﹣1,
综上所述,满足条件的m的值为或﹣1;
(2)由(1)可知,当m>0时,y0=﹣m2+m=﹣(m﹣)2+,
∵﹣1<0,
∴m=时,y0的最大值为,
当m=0时,y0=0,
当m<0时,y0<0,
综上所述,y0的最大值为;
(3)由(1)可知,当图象G与x轴有两个交点时,m>0,
当抛物线顶点在x轴上时,4m2﹣4m=0,
∴m=1或0(舍弃),
∴观察观察图象可知,当图象G与x轴有两个交点时,设左边交点的横坐标为x1,则x1的取值范围是0<x1<1,
故答案为0<x1<1;
(4)当m<0时,观察图象可知,不存在点A满足条件,
当m=0时,图象G在矩形ABCD内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小,满足条件,如图3中,
当m>1时,如图4中,设抛物线与x轴交于E,F,交y轴于N,
观察图象可知当点A在x轴下方或直线x=﹣m和y轴之间时(可以在直线x=﹣m上)时,满足条件.
则有(2m﹣2)2﹣2m(2m﹣2)+m<0,
解得m>,
或﹣m≤2m﹣2<0,
解得≤m<1(不合题意舍弃),
当0<m≤1时,如图5中,当点A在直线x=﹣m和y轴之间时(可以在直线x=﹣m上)时,满足条件.
即或﹣m≤2m﹣2<0,
解得≤m<1,
综上所述,满足条件m的值为m=0或m>或≤m<1.
【点睛】
本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,矩形的性质,最值问题,不等式等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.
7.(1)4;(2)1;(3)①;②.
【解析】
【分析】
(1)由题意,先求出的解析式,再求出P、Q两点的坐标,即可求出PQ的长度;
(2)由题意,先求出的解析式,结合PQ的长度,即可求出t的值;
(3)①根据题意,先求出的解析式,然后求出点P和点Q的纵坐标,得到PQ的长度,利用三角形的面积公式即可求出面积;
②根据题意,先求出函数和的解析式,然后求出两个函数的对称轴,利用二次函数的对称性和增减性进行分类讨论:当时,以及当时,分别求出h与c的关系式即可.
【详解】
解:(1)∵函数为,函数和的图象关于y轴对称,
∴函数为,
当时,有
;
;
∴点P为(2,3),点Q为(2,),
∴的长为;
故答案为:4;
(2)∵函数为,函数和的图象关于y轴对称,
∴函数为;
∵,
∴点P在第一象限,点Q在第四象限,
设点P为(t,),点Q为(t,),
∵,
∴,
解得:;
故答案为:1;
(3)①∵函数为,函数和的图象关于y轴对称,
∴函数为:,即;
∵,
∴把代入函数,则;
把代入函数,则;
∴,
∴;
②由①可知,函数为,函数为,
∵函数和的图象与x轴正半轴分别交于点,
∴,
解得: ,
∴函数可化为:,函数可化为:;
∴函数的对称轴为:,
函数的对称轴为:,
∵,则,
则函数,函数均是开口向下;
∴函数在上,y随x增大而增大,在上是y随x增大而减小;
函数在上,y随x增大而减小;
∵,,
当时,则
函数在时取到最大值;函数在时取到最小值,则
∴,
即();
当时,则
函数在时取到最大值;函数在时取到最小值,则
,
即();
综合上述,h关于c的函数解析式为:.
【点睛】
本题考查了二次函数的综合问题,考查了二次函数的对称性、增减性,也考查了一次函数的图像和性质,待定系数法求函数的解析式,以及两点之间的距离,求三角形的面积等知识,解题的关键是熟练掌握二次函数和一次函数的性质进行解题,注意运用数形结合、分类讨论的思想进行分析,从而进行解题.
8.(1)t=4;
(2)S=;
(3)存在,当t=4、或时,△PEF是等腰三角形.
【解析】
试题分析:(1)作AG⊥BC,DH⊥BC,垂足分别为G、H,可以得出四边形AGHD为矩形,根据矩形的性质及相关条件可以得出△ABG≌△DCH,可以求出BG=CH的值,再由勾股定理就可以求出AG=DH的值,就可以求出BP的值,即可以求出结论t的值;
(2)运用求分段函数的方法,分四种情况,当0<t≤3,当3<t≤4,4<t≤7,7<t≤8时,运用梯形的面积公式和三角形的面积公式就可以求出S的值;
(3)先由条件可以求出EF=EQ=PQ-EP=4-t,分为三种情况:EF=EP时可以求出t值,当FE=FP时,作FR⊥EP,垂足为R,可以求出t值,当FE=FP时,作FR⊥EP,垂足为R,可以求出t值,当PE=PF时,作PS⊥EF,垂足为S,可以求出t值.
试题解析:(1)如图2,作AG⊥BC,DH⊥BC,垂足分别为G、H,
∴四边形AGHD为矩形.
∵梯形ABCD,AB=AD=DC=5,
∴△ABG≌△DCH,
∴BG=(BC-AD)=3,AG=4,
∴当正方形PQMN的边MN恰好经过点D时,点M与点D重合,此时MQ=4,
∴GP=AQ=AD-DQ=1,BP=BG+GP=4,
∴t=4,即4秒时,正方形PQMN的边MN恰好经过点D;
(2)如图1,当0<t≤3时,BP=t,
∵tan∠DBC=,tan∠C=tan∠ABC=,
∴GP=t,PQ=t,BN=t+t=t,
∴NR=t,
∴S=;
如图3,当3<t≤4时,BP=t,
∴GP=t,PQ=4,BN=t+4,
∴NR=t+2,
∴S==2t+4;
如图4,当4<t≤7时,BP=t,
∴GP=t,PQ=4,PH=8-t,BN=t+4,HN=t+4-8=t-4,
∴CN=3-(t-4)=7-t,
∴NR=,
∴S=;
如图5,当7<t≤8时,BP=t,
∴GP=t,PQ=4,PH=8-t,
∴S=
∴S=;
(3)∵∠PEF+∠QEF=180°=∠QDF+∠QEF,
∴∠PEF=∠QDF=2∠ADB=∠ABC,
∴cos∠ABC=cos∠PEF=,
由(1)可知EP=BP=t,
则EF=EQ=PQ-EP=4-t,
①如图6,当EF=EP时,4-t=t,
∴t=4;
②如图7,当FE=FP时,作FR⊥EP,垂足为R,
∴ER=EP=EF,
∴t=(4-t),
∴t=;
③如图8,当PE=PF时,作PS⊥EF,垂足为S,
∵ES=EF=PE,
∴(4-t) =×t,
∴t=.
∴当t=4、或时,△PEF是等腰三角形.
考点:相似形综合题.
9.(1)(2)图象在范围内的最高点和最低点的坐标分别为,(3)当或或时,图象在的部分与轴只有一个交点(4),.
【解析】
【分析】
(1)根据分函数的定义直角写成关系式即可;
(2)将m=1代入(1)所得的分函数可得,然后分和两种情况分别求出最高点和最低点的坐标,最后比较最大值和最小值即可解答;
(3)由于图象在的部分与轴只有一个交点时,则可令对应二元一次方程的根的判别式等于0,即可确定m的取值;同时发现无论取何实数、该函数的图象与轴总有交点,再令x=m代入原函数解析式,求出m的值,据此求出m的取值范围;
(4)先令或-m①,利用根的判别式小于零确定求出m的取值范围,然后再令x=m代入或-m②,然后再令判别式小于零求出m的取值范围,令x=m代入或-m③,令判别式小于零求出m的范围,然后取①②③两两的共同部分即为m的取值范围.
【详解】
(1)图象对应的函数关系式为
(2)当时,图象对应的函数关系式为.
当时,将配方,得.
所以函数值随自变量的增大而增大,此时函数有最小值,无最大值.
所以当时,函数值取得最小值,最小值为.
所以最低点的坐标为.
当时,将配方,得.
所以当时,函数值取得最小值,最小值为
所以当时,函数值取得最大值,最大值为
所以最低点的坐标为,最高点的坐标为
所以,图象在范围内的最高点和最低点的坐标分别为,.
(3)当时,令,则
所以无论取何实数,该函数的图象与轴总有交点.
所以当时,图象在的部分与轴只有一个交点.
当时,.
令,则.
解得,.
所以当或时,图象在的部分与轴只有一个交点.
综上所述,当或或时,图象在的部分与轴只有一个交点.
(4)当即,
△=>0,
方∵,
∴m不存在;
当即,
△=<0,解得<m<1;①
将x=m代入得-3m2+3m-1>0,因△=则m不存在;
将x=-m代入得-3m2+5m-1>0, 解得或;②
将x=m代入得 ,解得或③
将x=m代入得 ,因△=故m不存在;
在①②③两两同时满足的为,,即为图象到轴的距离为个单位的点有三个时的m的取值范围.
【点睛】
本题属于二次函数综合题,考查了新定义函数的定义、二次函数最值和二次函数图像,正确运用二次函数图像的性质和分类讨论思想是解答本题的关键.
10.(1)(2,0)(答案不唯一);(2)或;(3)或.
【解析】
试题分析:
(1)由题意可知,在x轴上找点P是比较简单的,这样的P点不是唯一的,如点(2,0)、(1,0)等;
(2)如图1,在x轴上方作射线AM交⊙O于点M,使tan∠MAO=,并在射线AM是取点N,使MN=AM,则由题意可知,线段MN上的点都是符合条件的B点,过点M作MH⊥x轴于点H,连接MC,结合已知条件求出点M和点N的纵坐标即可得到所求B点的纵坐标t的取值范围;根据对称性,在x轴的下方得到线段M′N′,同理可求得满足条件的B点的纵坐标t的另一取值范围;
(3)如图2,3,由与x轴交于点M,与y轴交于点N,可得点M的坐标为,点N的坐标为,由此结合∠OMN的正切函数可求得∠OMN=60°;
以点D(1,0)为圆心,2为半径作圆⊙D,则⊙D和⊙O相切于点A,由题意可知,点A关于⊙O的“生长点”都在⊙O到⊙D之间的平面内,包括两个圆(但点A除外).
然后结合题意和∠OMN=60°分b>0和b<0两种情况在图2和图3中求出ON1和ON2的长即可得到b的取值范围了.
试题解析:
(1)由题意可知,在x轴上找点P是比较简单的,这样的P点不是唯一的,如点(2,0)、(1,0)等;
(2)如图1,在x轴上方作射线AM,与⊙O交于M,且使得,并在AM上取点N,使AM=MN,并由对称性,将MN关于x轴对称,得,则由题意,线段MN和上的点是满足条件的点B.
作MH⊥x轴于H,连接MC,
∴ ∠MHA=90°,即∠OAM+∠AMH=90°.
∵ AC是⊙O的直径,
∴ ∠AMC=90°,即∠AMH+∠HMC=90°.
∴ ∠OAM=∠HMC.
∴ .
∴ .
设,则,,
∴ ,解得,即点M的纵坐标为.
又由,A为(-1,0),可得点N的纵坐标为,
故在线段MN上,点B的纵坐标t满足:.
由对称性,在线段上,点B的纵坐标t满足:.
∴ 点B的纵坐标t的取值范围是或.
(3)如图2,以点D(1,0)为圆心,2为半径作圆⊙D,则⊙D和⊙O相切于点A,由题意可知,点A关于⊙O的“生长点”都在⊙O到⊙D之间的平面内,包括两个圆(但点A除外).
∵直线与x轴交于点M,与y轴交于点N,
∴点M的坐标为,点N的坐标为,
∴tan∠OMN=,
∴∠OMN=60°,
要在线段MN上找点A关于⊙O的“生长点”,现分“b>0”和“b<0”两种情况讨论:
I、①当直线过点N1(0,1)时,线段MN上有点A关于⊙O的唯一“生长点”N1,此时b=1;
②当直线与⊙D相切于点B时,线段MN上有点A关于⊙O的唯一“生长点”B,此时直线与y轴相交于点N2,与x轴相交于点M2,连接DB,则DB=2,
∴DM2=,
∴OM2=,
∴ON2=tan60°·OM2
展开阅读全文