资源描述
2022-2023 学年广东省广州市黄埔区九年级(上)期末数学试卷
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,满分 30 分。在每小题给出的四个选项中, 只有一项是符合题目要求的.)
1.(3 分)下列关于防范“新冠肺炎”的标志中是中心对称图形的是( )
A. 戴口罩讲卫生 B. 勤洗手勤通风
C. 有症状早就医 D. 少出门少聚集
2.(3 分)“掷一枚质地均匀的骰子,向上一面点数为 6”这个事件是( )
A.随机事件 B.确定事件 C.不可能事件 D.必然事件
3.(3 分)若关于 x 的方程(m + 2)x2 - 3x + 1 = 0 是一元二次方程,则 m 的取值范围是( )
第 9页(共 28页)
A. m ¹ 0
B. m > -2
C. m ¹ -2
D. m > 0
4.(3 分)抛物线 y = (x - 3)2 + 4 的顶点坐标是( )
A. (-3, 4)
B. (-3, -4)
C. (3, 4) D. (3, -4)
5.(3 分)如图, AB 是eO 的直径, ÐABC = 45° , AC 是eO 的切线,则ÐACB 的度数为
( )
A. 45° B. 50° C. 90° D.135° 6.(3 分)已知反比例函数 y = - 2 经过两点(1, y ) , (2, y ) ,则( )
x 1 2
A. y1y2
B. y1 < y2
C. y1
y2
D. y1 > y2
7.(3 分)如图,是某商店售卖的花架简图,其中 AD / / BE / /CF ,DE = 24cm ,EF = 40cm ,
BC = 50cm ,则 AB 长为( )cm .
A. 80
3
B. 100
3
C.50 D.30
8.(3 分)关于 x 的一元二次方程 x2 + 3x + k = 0 有两个不相等的实数根,则 k 的值可能是(
)
A.2 B.3 C.4 D.5
9.(3 分)已知一次函数 y = kx + b 的图象如图,则二次函数 y = kx2 + bx 的图象大致是( )
A. B.
C. D.
10.(3 分)如图,将正六边形 ABCDEF 放置在直角坐标系内, A(-2, 0) ,点 B 在原点,点 P是正六边形的中心,现把正六边形 ABCDEF 沿 x 轴正半轴作无滑动的连续翻转,每次翻转60° ,经过 2022 次翻转之后,则点 P 的坐标是( )
A. (2022, 3) B. (2021, 3) C. (4043, 3) D. (4044, 3)
二、填空题(本大题共 6 小题,每小题 3 分,满分 18 分。)
11.(3 分)已知点 A(2, -1) 与点 A¢ 关于原点对称,则点 A¢ 坐标为 .
12.(3 分)若 2 是关于 x 的方程 x2 - c = 0 的一个根,则 c = .
13.(3 分)如图,以点O 为位似中心,将DABC 缩小得到△ A¢B¢C¢ ,若 OA¢ = 1 ,△ A¢B¢C¢
的周长为 2,则DABC 的周长为 .
OA 3
14.(3 分)如果二次函数 y = ax2 + bx + c(a ¹ 0) 的图象经过点(-1, 0) ,对称轴为 x = 1 ,那么一元二次方程 ax2 + bx + c = 0 的解为 .
3
15.(3 分)如图,在直角三角形 ABC 中,ÐABC = 60° ,BC = ,将DABC 顺时针旋转15°得到△ A¢BC¢ , AB 与 A¢C¢ 相交于点 E ,则 A¢E 的长为 .(结果保留根号)
16.(3 分)定义:若一个矩形中,一组对边的两个三等分点在同一个反比例函数 y = k 的图
x
象上,则称这个矩形为“奇特矩形”.如图,在直角坐标系中,矩形 ABCD 是第一象限内的一个“奇特矩形”.且点 A(4, 2) , D(7, 2) ,则 AB 的长为 .
三、解答题(本大题共 9 小题,满分 72 分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(4 分)解方程: x2 - 8x + 7 = 0.2222aa
18.(4 分)如图, eO 的直径CD = 10 , AB 是eO 的弦, AB ^ CD ,垂足为 M ,OM = 3 ,求 AB 的长.
19.(6 分)如图,已知 AB ^ BC ,EC ^ BC ,垂足分别为 B 、C ,AE 交 BC 于点 D ,AB = 12 ,
BD = 15 , DC = 5 ,求 EC 的长.
20.(6 分)新能源汽车节能、环保,越来越受消费者喜爱,我国新能源汽车近几年出口量逐年增加,2020 年出口量为 20 万台,2022 年出口量增加到 45 万台.
(1) 求 2020 年到 2022 年新能源汽车出口量的年平均增长率是多少?
(2) 按照这个增长速度,预计 2023 年我国新能源汽车出口量为多少?
组别
分数段
频数(人)
频率
1
60 分以下
30
0.1
2
60x < 70
45
0.15
3
70x < 80
60
n
4
80x < 90
m
0.4
5
90x100
45
0.15
21.(8 分)2022 年 3 月 23 日“天宫课堂”第二课正式开讲,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课,神奇的太空实验堪称宇宙级精彩.为此,我区某校组织九年级全体学生进行了“天宫课堂”知识竞赛,赛后对全体参赛选手的竞赛成绩进行了整理与统计,结果如表:
请根据以上信息,解答下列问题:
(1)表中 m = , n = ;
(2)竞赛结束后,九(1)班得分前 4 名的同学中,刚好有 2 名男同学和 2 名女同学,现准备从中选取两名同学宣讲“天宫课堂”知识,请用列举法求这两名同学恰好是一男一女的概 率.
22.(10 分)如图, DOAB 的三个顶点的坐标分别为O(0, 0) , A(0, 2) , B(3, 3) ,将DOAB 绕原点O 逆时针旋转90° 得到△ OA1B1 .
(1) 请画出△ OA1B1 ,并写出点 B1 的坐标.
(2) 在旋转过程中,线段OB 扫过的图形恰好是一个圆锥的侧面展开图,求这个圆锥的底面圆的半径.
23.(10 分)如图,已知点 A 在反比例函数 y = k 的图象上,点 A 的横坐标为-1 ,过点 A 作
x
AB ^ x 轴,垂足为 B ,且 AB = 3BO .
(1) 求该反比例函数的解析式;
(2) 若点 P(m, 0) 在 x 轴的正半轴上,将线段 AP 绕着点 P 顺时针旋转90° ,点 A 的对应点C
恰好落在反比例函数 y = k 在第一象限的图象上,求 m 的值.
x
24.(12 分)如图 1,eO 为DABC 的外接圆,半径为 6, AB = AC , ÐBAC = 120° ,点 D 为优弧 B¶C 上异于 B 、C 的一动点,连接 DA 、 DB 、 DC .
(1) 求证: AD 平分ÐBDC ;
(2) 如图 2, CM 平分ÐBCD ,且与 AD 交于 M .
花花同学认为:无论点 D 运动到哪里,始终有 AM = AC ; 都都同学认为: AM 的长会随着点 D 运动而变化.
你赞同谁的观点,请说明理由.
(3) 求 DA + DB + DC 的最大值.
25.(12 分)已知抛物线 y = x2 - (2m + 2)x + m2 + 2m(m 是常数)与 x 轴交于 A , B 两点, A
在 B 的左侧.
(1) 若抛物线的对称轴为直线 x = 2 ,求抛物线的解析式;
(2) 在(1)的条件下, C(a, -1) , D(4, n) 是抛物线上的两点,点 P 是线段CD 下方抛物线上的一动点,连接 PC , PD ,求DPCD 的面积最大值;
1
(3) 已知代数式 M = m2 + 5m ,记抛物线位于 x 轴下方的图象为T ,抛物线位于 x 轴上方的
图象为T2 ,将T1 沿 x 轴翻折得图象T3 ,T3 与T2 组合成的新图象记为T ,当直线 y = x + 1 与图象T 有两个交点时,结合图象求 M 的取值范围.
第 28页(共 28页)
2022-2023 学年广东省广州市黄埔区九年级(上)期末数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 3 分,满分 30 分。在每小题给出的四个选项中, 只有一项是符合题目要求的.)
1.(3 分)下列关于防范“新冠肺炎”的标志中是中心对称图形的是( )
A. 戴口罩讲卫生 B. 勤洗手勤通风
C. 有症状早就医 D. 少出门
少聚集
【解答】解: A .不是中心对称图形,故此选项不合题意;
B .不是中心对称图形,故此选项不合题意;
C .是中心对称图形,故此选项符合题意;
D .不是中心对称图形,故此选项不符合题意. 故选: C .
2.(3 分)“掷一枚质地均匀的骰子,向上一面点数为 6”这个事件是( )
A.随机事件 B.确定事件 C.不可能事件 D.必然事件
【解答】解:“掷一枚质地均匀的骰子,向上一面点数为 6”这个事件是随机事件.故选: A .
3.(3 分)若关于 x 的方程(m + 2)x2 - 3x + 1 = 0 是一元二次方程,则 m 的取值范围是( )
A. m ¹ 0
B. m > -2
C. m ¹ -2
D. m > 0
【解答】解:Q关于 x 的方程(m + 2)x2 - 3x + 1 = 0 是一元二次方程,
\ m + 2 ¹ 0 ,
解得: m ¹ -2 . 故选: C .
4.(3 分)抛物线 y = (x - 3)2 + 4 的顶点坐标是(
)
A. (-3, 4) B. (-3, -4)
C. (3, 4)
D. (3, -4)
【解答】解:Q y = (x - 3)2 + 4 ,
\该函数的顶点坐标是(3, 4) , 故选: C .
5.(3 分)如图, AB 是eO 的直径, ÐABC = 45° , AC 是eO 的切线,则ÐACB 的度数为
( )
A. 45° B. 50° C. 90° D.135°
【解答】解:Q AC 是eO 的切线,
\ÐCAB = 90° ,
在RtDABC 中, ÐABC = 45° ,
\ÐACB = 45° . 故选: A .
6.(3 分)已知反比例函数 y = - 2 经过两点(1, y ) , (2, y ) ,则( )
x 1 2
A. y1y2
B. y1 < y2
C. y1
y2
D. y1 > y2
【解答】解:Q反比例函数 y = - 2 经过两点(1, y ) , (2, y ) ,
x 1 2
\每个象限内 y 随 x 的增大而增大, 则 y1 < y2 .
故选: B .
7.(3 分)如图,是某商店售卖的花架简图,其中 AD / / BE / /CF ,DE = 24cm ,EF = 40cm ,
BC = 50cm ,则 AB 长为( )cm .
A. 80
3
B. 100
3
C.50 D.30
【解答】解:Q AD / / BE / /CF ,
\ DE = AB ,
EF BC
即 24 = AB ,
40 50
\ AB = 30 ,
\ AB 的长是30cm . 故选: D .
8.(3 分)关于 x 的一元二次方程 x2 + 3x + k = 0 有两个不相等的实数根,则 k 的值可能是(
)
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:根据题意,得:△ = 32 - 4 ´1´ k > 0 , 解得 c < 9 ,
4
故选: A .
9.(3 分)已知一次函数 y = kx + b 的图象如图,则二次函数 y = kx2 + bx 的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由一次函数 y = kx + b 的图象可得,
k < 0 , b < 0 ,
\二次函数 y = kx2 + bx 的图象开口向下,对称轴为 x = - b
2k
< 0 ,
故选: A .
10.(3 分)如图,将正六边形 ABCDEF 放置在直角坐标系内, A(-2, 0) ,点 B 在原点,点 P是正六边形的中心,现把正六边形 ABCDEF 沿 x 轴正半轴作无滑动的连续翻转,每次翻转60° ,经过 2022 次翻转之后,则点 P 的坐标是( )
A. (2022, 3) B. (2021, 3) C. (4043, 3) D. (4044, 3)
【解答】解:由题意可知:
第一次翻转,中点 P 移动到点C 的位置,点 A 移动到点 P 的位置连接 PC ,与 y 轴交于点Q , 过点 P 作 PG ^ x 轴,垂足为G ,
Q A(-2, 0) ,
\OA = OP = OC = 2 , 由正六边形可知:
ÐAOC = (6 - 2) ´180° = 120° , ÐPOG = 60° , ÐPOC = 60° ,
6
3
\DPOC 是等边三角形, GO = 1 , PG = ,
\ PC = 2 , PQ = CQ = 1, P(-1, 3) ,
\第一次翻转,点 P 的横坐标增加 2,纵坐标不变,
\经过 2022 次翻转之后,点 P 的坐标是(-1 + 2 ´ 2022, 3) ,
即(4043, 3) ,
故选: C .
二、填空题(本大题共 6 小题,每小题 3 分,满分 18 分。)
11.(3 分)已知点 A(2, -1) 与点 A¢ 关于原点对称,则点 A¢ 坐标为 (-2,1) .
【解答】解:Q点 A(2, -1) 与点 A¢ 关于坐标原点对称,
\点 A¢ 的坐标为(-2,1) . 故答案为: (-2,1) .
12.(3 分)若 2 是关于 x 的方程 x2 - c = 0 的一个根,则 c = 4 .
【解答】解:把 x = 2 代入方程 x2 - c = 0 得 4 - c = 0 , 解得 c = 4 .
故答案为:4.
13.(3 分)如图,以点O 为位似中心,将DABC 缩小得到△ A¢B¢C¢ ,若 OA¢ = 1 ,△ A¢B¢C¢
OA 3
的周长为 2,则DABC 的周长为 6 .
【解答】解:Q以点O 为位似中心,将DABC 缩小后得到△ A¢B¢C¢ ,
\△ A¢B¢C¢∽DABC ,
\ A¢B¢ = OA¢ = 1 ,
AB OA 3
\△ A¢B¢C¢ 与DABC 的周长比为1: 3 ,
Q△ A¢B¢C¢ 的周长为 2,
\DABC 的周长为故答案为:6. 故答案为:6.
14.(3 分)如果二次函数 y = ax2 + bx + c(a ¹ 0) 的图象经过点(-1, 0) ,对称轴为 x = 1 ,那么
一元二次方程 ax2 + bx + c = 0 的解为 x = -1 , x = 3 .
1 2
【解答】解:Q抛物线与 x 轴的一个交点坐标为(-1, 0) , 而抛物线的对称轴为 x = 1 ,
\抛物线与 x 轴的另一个交点坐标为(3, 0) ,
\一元二次方程 ax2 + bx + c = 0 的解为 x = -1 , x = 3 .
1 2
故答案为: x1 = -1 , x2 = 3 .
3
15.(3 分)如图,在直角三角形 ABC 中,ÐABC = 60° ,BC = ,将DABC 顺时针旋转15°
3
得到△ A¢BC¢ , AB 与 A¢C¢ 相交于点 E ,则 A¢E 的长为 3 -
3
【解答】解:在直角三角形 ABC 中, ÐABC = 60° , BC = ,
.(结果保留根号)
3
\ AC = tan ÐABC × BC = 3 ´ = 3 ,
由题意得ÐCBC¢ = 15° , ÐC = ÐC¢ = 90° , A¢C¢ = 3 ,
QÐABC = 60° ,
\ÐC¢BE = 45° ,
\ÐBEC¢ = 45° ,
3
\ EC¢ = BC¢ = ,
3
\ A¢E = A¢C¢ - EC¢ = 3 - .
3
故答案为: 3 - .
16.(3 分)定义:若一个矩形中,一组对边的两个三等分点在同一个反比例函数 y = k 的图
x
象上,则称这个矩形为“奇特矩形”.如图,在直角坐标系中,矩形 ABCD 是第一象限内的
一个“奇特矩形”.且点 A(4, 2) , D(7, 2) ,则 AB 的长为 9 或 1 .
5 3
【解答】解:点 A(4, 2) , D(7, 2) , 矩形 ABCD 中, BC = AD = 3 ,
设 AB = m ,则CD = m ,
: B(
)4 , 2 - m) , C(7, 2 - m) ,
因为反比例函数图象的一支在第一象限,故 k > 0 , 当反比例函数图象经过 AB 和CD 的三等分点时,
\反比例函数经过(4 , 2 - 1 m)(7 , 2 - 2 m) ,
3 3
\ 4(2 - 1 m) = 7(2 - 2 m) ,
3 3
解得 m = 9 ,
5
当反比例函数图象经过 AD 和 BC 的三等分点时,反比例函数经过(5, 2) 和(6 , 2 - m ) , 可得: 6(2 - m ) = 5 ´ 2 ,
解得 m = 1 ,
3
故 AB 的长为
9
9 或 1 .
5 3
1
故答案为: 或 .
5 3
三、解答题(本大题共 9 小题,满分 72 分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(4 分)解方程: x2 - 8x + 7 = 0.2222aa
【解答】解:
分解因式可得(x -1)(x - 7) = 0 ,
\ x - 1 = 0 或 x - 7 = 0 ,
\ x = 1 或 x = 7 .
18.(4 分)如图, eO 的直径CD = 10 , AB 是eO 的弦, AB ^ CD ,垂足为 M ,OM = 3 ,求 AB 的长.
【解答】解:连接OA ,
QeO 的直径CD = 10 ,
\OA = 5 ,
Q AB ^ CD ,且CD 为eO 的直径,
\DAOM 是直角三角形,且 AB = 2AM ,
OA2 - OM 2
\ AM =
\ AB = 8 .
= 4 ,
19.(6 分)如图,已知 AB ^ BC ,EC ^ BC ,垂足分别为 B 、C ,AE 交 BC 于点 D ,AB = 12 ,
BD = 15 , DC = 5 ,求 EC 的长.
【解答】解:Q AB ^ BC , EC ^ BC ,
\ÐC = ÐB = 90° ,
QÐCDE = ÐBDA ,
\DDCE∽DDBA ,
\ DC = EC ,
BD AB
Q AB = 12 , BD = 15 , DC = 5 ,
\ 5 = EC ,
15 12
\ EC = 4 .
20.(6 分)新能源汽车节能、环保,越来越受消费者喜爱,我国新能源汽车近几年出口量逐年增加,2020 年出口量为 20 万台,2022 年出口量增加到 45 万台.
(1) 求 2020 年到 2022 年新能源汽车出口量的年平均增长率是多少?
(2) 按照这个增长速度,预计 2023 年我国新能源汽车出口量为多少?
【解答】解:(1)设年平均增长率为 x,根据题意可列方程:20(1+x)2=45,
解得:x1=0.5,x2=﹣2.5(不合题意舍去),
答:2020 年到 2022 年新能源汽车出口量的年平均增长率是 50%;
(2)由(1)得,45×(1+50%)=67.5(万),
答:预计 2023 年我国新能源汽车出口量为 67.5 万辆.
组别
分数段
频数(人)
频率
21.(8 分)2022 年 3 月 23 日“天宫课堂”第二课正式开讲,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课,神奇的太空实验堪称宇宙级精彩.为此,我区某校组织九年级全体学生进行了“天宫课堂”知识竞赛,赛后对全体参赛选手的竞赛成绩进行了整理与统计,结果如表:
1
60 分以下
30
0.1
2
60x < 70
45
0.15
3
70x < 80
60
n
4
80x < 90
m
0.4
5
90x100
45
0.15
请根据以上信息,解答下列问题:
(1)表中 m = 120 , n = ;
(2)竞赛结束后,九(1)班得分前 4 名的同学中,刚好有 2 名男同学和 2 名女同学,现准备从中选取两名同学宣讲“天宫课堂”知识,请用列举法求这两名同学恰好是一男一女的概 率.
【解答】解:(1)由题意可知:总人数为30 ¸ 0.1 = 300 (人) ,
所以 m = 300 ´ 0.4 = 120 (人) , n = 60 ¸ 300 = 0.2 , 故答案为:120,0.2;
(2)根据题意画出树状图如下:
一共有 12 种情况,恰好是 1 男 1 女的情况有 8 种,
\这 2 名同学恰好是一男一女的概率为: 8 = 2 .
12 3
22.(10 分)如图, DOAB 的三个顶点的坐标分别为O(0, 0) , A(0, 2) , B(3, 3) ,将DOAB 绕原点O 逆时针旋转90° 得到△ OA1B1 .
(1) 请画出△ OA1B1 ,并写出点 B1 的坐标.
(2) 在旋转过程中,线段OB 扫过的图形恰好是一个圆锥的侧面展开图,求这个圆锥的底面圆的半径.
【解答】解:(1)如图,△ OA1B1 即为所求,点 B1 的坐标(-3, 3) .
(2)设这个圆锥的底面圆的半径为 r ,则有pr = 90p´ 3 2 ,
180
3 2
2
\ r = .
23.(10 分)如图,已知点 A 在反比例函数 y = k 的图象上,点 A 的横坐标为-1 ,过点 A 作
x
AB ^ x 轴,垂足为 B ,且 AB = 3BO .
(1) 求该反比例函数的解析式;
(2) 若点 P(m, 0) 在 x 轴的正半轴上,将线段 AP 绕着点 P 顺时针旋转90° ,点 A 的对应点C
恰好落在反比例函数 y = k 在第一象限的图象上,求 m 的值.
x
【解答】解:(1)Q点 A 的横坐标为-1 ,
\OA = 1 ,
Q AB ^ x 轴,垂足为 B ,且 AB = 3BO ,
\ AB = 3 ,
\ A(-1, -3) ,
Q点 A 在反比例函数 y = k 的图象上,
x
\ k = -1´ (-3) = 3 ,
\该反比例函数的解析式为 y = 3 ;
x
(2)将线段 AP 绕着点 P 顺时针旋转90° ,点 A 的对应点C 恰好落在反比例函数 y = k 在第
x
一象限的图象上, 过点C 作CD ^ x 轴交于点 D ,设点 P(a, 0) ,
QÐPAB + ÐBPA = 90° , ÐBPA + ÐCPD = 90° ,
\ÐCPD = ÐPAB ,
QÐABP = ÐCDP = 90° , PA = PC ,
\DPAB @ DCPD (AAS ) ,
\ PD = AB = 3 , DC = PB = a + 1 ,
\OD = a - 3 ,
则点C 的坐标为(a - 3, a + 1) , 则(a - 3)(a + 1) = 3 ,
7
解得: a = 1 + (负值已舍去).
7
\点 P 坐标为(1 + , 0) .
24.(12 分)如图 1,eO 为DABC 的外接圆,半径为 6, AB = AC , ÐBAC = 120° ,点 D 为优弧 B¶C 上异于 B 、C 的一动点,连接 DA 、 DB 、 DC .
(1) 求证: AD 平分ÐBDC ;
(2) 如图 2, CM 平分ÐBCD ,且与 AD 交于 M .
花花同学认为:无论点 D 运动到哪里,始终有 AM = AC ; 都都同学认为: AM 的长会随着点 D 运动而变化.
你赞同谁的观点,请说明理由.
(3) 求 DA + DB + DC 的最大值.
【解答】(1)证明:Q AB = AC ,
\ ¶AB = ¶AC ,
\ÐBDA = ÐADC ,
\ AD 平分ÐBDC ;
(2) 解:贽同花花的观点,理由如下: 如图,连接 BC ,
Q CM 平分ÐBCD , AD 平分ÐBDC ,
\ÐBCM = ÐDCM , ÐBDA = ÐADC ,
QÐACB = ÐBDA ,
\ÐACB = ÐADC ,
\ÐAMC = ÐADC + ÐDCM = ÐACB + ÐBCM = ÐACM ,
\ AC = AM ,
\无论点 D 运动到哪里,始终有 AM = AC ;
(3) 解:如图,在 AD 右侧作ÐDAE = 120° ,与 DC 延长线交于点 E ,过点 A 作 AF ^ CD 于点 F ,
Q ÐBAC = 120° ,
\ÐBDC = 180° - ÐBAC = 60° ,
\ÐADC = 30° ,
\ÐE = ÐADC = 30° ,
\ AD = AE ,
QÐBAD + ÐDAC = ÐDAC + ÐCAE = 120° ,
\ÐBAD = ÐCAE , 在DABD 和DACE 中,
ì AD = AE
í
ïÐBAD = ÐCAE,
î
ï AB = AC
\DABD @ DACE (SAS ) ,
\ BD = CE ,
\ BD + CD = CE + CD = DE ,
Q AF ^ CD ,
\ DE = 2DF ,
在RtDADF 中, ÐADC = 30° ,
\ AD = 2 AF ,
\ AD2 = AF 2 + DF 2 ,即 AD2 = ( 1
2
AD)
2 + DF 2 ,
\ DF =
3 AD ,
2
\ DE = 2DF =
3AD ,
\ DA + DB + DC = DE + AD = ( 3 + 1)AD ,
当 AD 为直径时, AD 取得最大值,即 AD = 12 ,
3
\ DA + DB + DC 的最大值为12( +1) = 12 3 +12 .
25.(12 分)已知抛物线 y = x2 - (2m + 2)x + m2 + 2m(m 是常数)与 x 轴交于 A , B 两点, A
在 B 的左侧.
(1) 若抛物线的对称轴为直线 x = 2 ,求抛物线的解析式;
(2) 在(1)的条件下, C(a, -1) , D(4, n) 是抛物线上的两点,点 P 是线段CD 下方抛物线上的一动点,连接 PC , PD ,求DPCD 的面积最大值;
1
(3) 已知代数式 M = m2 + 5m ,记抛物线位于 x 轴下方的图象为T ,抛物线位于 x 轴上方的
图象为T2 ,将T1 沿 x 轴翻折得图象T3 ,T3 与T2 组合成的新图象记为T ,当直线 y = x + 1 与图
象T 有两个交点时,结合图象求 M 的取值范围.
【解答】解:(1)Q抛物线的对称轴为直线 x = 2 ,
\ x = - -(2m + 2) = 2 ,
2
解得 m = 1,
\抛物线的解析式为: y = x2 - 4x + 3 ;
(2)当 y = -1 时, x2 - 4x + 3 = -1 ,解得 x = 2 ,
\C(2, -1) ,
当 x = 4 时, y = 42 - 4 ´ 4 + 3 = 3 ,
\ D(4, 3) ,
\直线CD 的解析式为: y = 2x - 5 ,
过点 P 作 PQ / / y 轴交CD 于点Q ,如图 1,
设点 P 的横坐标为t ,
\ P(t,t2 - 4t + 3) , Q(t, 2t - 5) ,
\QP = 2t - 5 - (t2 - 4t + 3) = -t2 + 6t - 8 ,
\ SDPCD
= 1 (x
2
D - xC
) × QP
= 1 ´ (4 - 2)(-t 2 + 6t - 8)
2
= -t 2 + 6t - 8
= -(t - 3)2 +1 ,
\当t = 3 时, SDPCD 的最大值为 1;
(3)Q y = x2 - (2m + 2)x + m2 + 2m = (x - m)(x - m - 2) ,
\ A(m, 0) , B(m + 2, 0) ,
根据题意可知,当点 B 在直线 y = x + 1 上时, m = -3 ,此时 y = x + 1 与图象T 有无交点,如
图 2(1),
随 着 m 的 增 大 , 图 象 T 与 直 线
y = x + 1
有 两 个 交 点 , 如 图 2 ( 2 ),
当 y = x + 1 过点 A ,图象T 与直线 y = x + 1 有两个交点,如图 2(3),此时 m = -1 ,
\当-3 < m-1 时,图象T 与 y = x + 1 有两个交点;
当 m 继续增大,图象T 与 y = x + 1 有四个交点,当 y = x + 1 与图象T3 相切,如图 2(4),
3
由对称可知,图象T 所对应的解析式为: y = -x2 + (2m + 2)x - m2 - 2m , 令-x2 + (2m + 2)x - m2 - 2m = x + 1,整理得 x2 - (2m + 1)x + m2 + 2m + 1 = 0 ,
令△ = 0 ,即(2m + 1)2 - 4(m2 + 2m + 1) = 0 ,
解得 m = - 3 ,
4
当 m 继续增大时,图象T 与直线 y = x + 1 有两个交点,符合题意;
综上, -3 < m-1 或 m > - 3 ;
4
Q M = m2 + 5m = (m + 5 )2 - 25 ,
2 4
\当 m < - 5 , M 随 m 的增大而减小,当 m
- 5 , M 随 m 的增大而增大,
2 2
\当 m = - 5 , M 的最小值为- 25 ;
2 4
当 x = -3 时, M 的值为-6 ; 当 x = -1 时, M 的值为-4 ;
当 x = - 3 时, M 的值为- 51 .
4 16
由二次函数的性质可知, M 的取值范围为: - 25 M - 4 或 M > - 51 .
4 16
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