文档内容
2025 年中考第三次模拟考试(宿迁卷)
数学·全解全析
第Ⅰ卷
一、选择题(本大题共8个小题,每小题3分,共24分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项符合题
目要求,请选出并在答题卡上将该项涂黑)
1.下列各数中为负数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查负数的判断,涉及绝对值运算、平方运算,掌握小于 的是负数,逐项判断即可得到答
案,熟记负数定义是解决问题的关键.
【详解】解:A、 ,则 为正数,不符合题意;
B、 ,则 为负数,符合题意;
C、 ,则 为正数,不符合题意;
D、 ,则 为正数,不符合题意;
故选:B.
2.精美的图案体现了劳动人民的智慧,下列四种图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了轴对称图形和中心对称图形的识别,熟练掌握轴对称图形和中心对称图形的识别方法
是解题的关键.利用轴对称图形和中心对称图形的识别方法分别判断即可.
【详解】解:A、不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意;B、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不合题意;
C、不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意;
D、是轴对称图形也是中心对称图形,故此选项符合题意;
故选:D.
3.下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了积的乘方与幂的乘方、同底数幂的除法,合并同类项,熟悉运算法则是解题的关键.
根据积的乘方与幂的乘方、同底数幂的除法法则解答.
【详解】解:A、 ,故本选项错误;
B、 ,故本选项错误;
C、 ,故本选项错误;
D、 ,故本选项正确;
故选:D.
4.元青花人物故事玉壶春瓶出土于常德市,现藏于湖南省博物馆,具有较高的历史文化价值.如图,关
于它的三视图,下列说法正确的是( )
A.主视图与左视图相同 B.主视图与俯视图相同
C.左视图与俯视图相同 D.三种视图均相同
【答案】A
【分析】此题主要考查了简单几何体的三视图,根据三视图的定义求解即可.
【详解】解:由图形观察可知,这个几何体的主视图与左视图相同,俯视图与主视图和左视图不相同.
故选:A.5.近些年来随着人们健康意识的增强,马拉松逐渐成为大家喜爱的运动.下表是某地举办的一次马拉松
比赛中,共100名队员跑完全程的用时统计表.则这100名队员跑完全程所用时间的中位数应落在( )
时间 3小时内 3-3.5小时 3.5-4小时 4-4.5小时 4.5-5小时 5小时以上
人数 5 12 28 25 17 13
A.3-3.5小时 B.3.5-4小时 C.4-4.5小时 D.4.5-5小时
【答案】C
【分析】本题主要考查了中位数的判断,
根据定义解答即可,将一组数据从大到小(从小到大)排列,最中间的一个或两个的平均数是这组数据的
中位数.
【详解】解:前三组总人数为 ,所以第50,51个数都在4-4.5小时内,所以中位数落在4-4.5
小时.
故选:C.
6.如图,直线 ,将直角三角板的直角顶点放在直线 上.若 ,则 的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平行线的性质,由平行线的性质可得 ,再根据平角的定义即可求解,掌
握平行线的性质是解题的关键.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
故选: .
7.函数 ( 是常数)的图象不可能是( )A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了函数的图象,分 , 和 三种情况判断即可求解,运用分类讨论思想解答
是解题的关键.
【详解】解:当 时,函数 ,故选项 符合题意;
当 时, , 可以取任意实数,当 时, ,且随着 的增大或减小,图象无限靠近
轴,故选项 符合题意;
当 时, ,当 时, ,故选项 符合题意;
∴图象不可能是 ,
故选: .
8.如图,矩形 中, 为 中点,过点 的直线分别与 、 交于点 、 ,连接 交 于
点 ,连接 、 .若 , ,则下列结论:① , ;②
;③四边形 是菱形;④ .其中正确结论的个数是( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】C
【分析】①根据已知得出 ,可求得 与 关于直线 对称,进而求得 ,;②因为 ,故 不会全等于 ;③先证得
,在证得 ,进而证得 ,因为 互相平分,即可证明四边形
是菱形;④可通过面积转化进行解答.
【详解】解:连接 ,
四边形 是矩形,
互相平分,
为 中点,
也过O点,
,
, ,
是等边三角形,
,
在 与 中
,
,
与 关于直线BF对称,
,故①正确;
,
,
,
,
,
∵ ,
,
,,
,
,
四边形 为菱形,故③正确;
,
错误,故②错误;
易知 ,
,
,
,
,
,
,
,故④正确,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了矩形的性质,菱形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定
与性质以及直角三角形的性质,勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点是解决本题的关键.
第Ⅱ卷
二、填空题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分)
9.函数 中自变量x的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了分式有意义的条件.掌握分式有意义的条件是分母不等于0是解答本题的关键.根据
分式有意义的条件是分母不为0;可得关系式 ,求解可得自变量x的取值范围.
【详解】根据题意,有 ,解得: .
故答案为: .
10.因式分解: .
【答案】
【分析】本题主要考查了整式的混合运算、因式分解等知识点.先运用多项式乘多项式计算,然后再合并
同类项,最后根据完全平方公式因式分解即可.
【详解】解:
.
故答案为: .
11.随着北斗系统全球组网的步伐,国产北斗芯片的研发生产技术也在逐步成熟,支持北斗三号信号的
(即 )工艺射频基带一体化导航定位芯片已实现规模化应用,其中0.000000022用科
学记数法表示为 .
【答案】
【分析】本题考查了负整数指数科学记数法,对于一个绝对值小于1的非0小数,用科学记数法写成
的形式,其中 ,n是正整数,n等于原数中第一个非0数字前面所有0的个数(包括小数
点前面的0).
【详解】解: .
故答案为: .
12.“五育课堂”手工课开课啦!某同学制作了一个圆锥模型,其侧面展开图的圆心角为 ,底面圆的
半径为1,则这个圆锥的母线长为 .
【答案】3
【分析】本题考查了圆锥的侧面展开图、弧长公式,掌握圆锥的侧面展开图的弧长等于底面圆的周长是解
题的关键.设这个圆锥的母线长为 ,根据圆锥的侧面展开图的弧长等于底面圆的周长,列出方程即可求解.
【详解】解:设这个圆锥的母线长为 ,
由题意得, ,
解得: ,
这个圆锥的母线长为3.
故答案为:3.
13.关于 的一元二次方程 有两个相等的实数根,则 的值为 .
【答案】4
【分析】本题主要考查一元二次方程根的判别式,掌握根的判别式求参数的计算是关键.
根据一元二次方程根的判别式“ ,方程有两个不相等的实数根; ,方程有两
个相等的实数根; ,方程无实数根”进行计算即可求解.
【详解】解:关于 的一元二次方程 有两个相等的实数根,
∴ ,
解得 ,
故答案为:4.
14.有大小两种货车,2辆大货车与3辆小货车一次可以运货 吨,5辆大货车与6辆小货车一次可以运
货35吨,设一辆大货车一次可以运货x吨,一辆小货车一次可以运货y吨,根据题意所列方程组是
.
【答案】
【分析】本题主要考查列二元一次方程组,准确理解题意是解题的关键.根据题意找到等量关系列出方程
即可.
【详解】解:由题意可得: .
故答案为: .
15.如图, 与正五边形 的边 , 分别交于点 、 ,则劣弧 所对的圆周角 的
大小为 .【答案】 /54度
【分析】本题考查了多边形内角和公式,圆周角定理,熟练掌握以上知识点是解题的关键.先计算出正五
边形 的内角和,然后得到 的度数,然后根据圆周角定理,求得答案.
【详解】解: 五边形 是正五边形,
其内角和为 ,
,
.
故答案为: .
16.如图是由6个形状、大小完全相同的菱形组成的网格,菱形的顶点称为格点,已知菱形的一个角
,点 都在格点上,则 的值是 .
【答案】
【分析】本题考查菱形的性质,三角函数、特殊三角形边角关系等知识,解题的关键是添加辅助线构造直
角三角形解决问题.
如图,连接 , ,证明 , 、C、B共线,再根据 解题即可.
【详解】解:如图,连接 , ,设菱形的边长为 ,由题意得 , , , ,
∴ ,
则 ,
∵ ,
∴ ,
∴ 、 、 共线,
在 中,
.
故答案为: .
17.如图,矩形 在第一象限内,对角线 所在直线经过点O, 轴, 轴,反比例函数
的图象经过点A和点C,把矩形 沿 折叠,点A的对应点为点E.当点E落在x轴上,
且点B的坐标为 时,k的值为 .
【答案】
【分析】本题考查反比例函数与几何综合,矩形与折叠,解一元二次方程,先由矩形得到 ,
, , , ,再根据折叠得到 , ,设,利用距离公式列方程求解即可.
【详解】解:∵矩形 , 轴, 轴, ,
∴ , , ,
∴ , ,
∵把矩形 沿 折叠,点A的对应点为点E.当点E落在x轴上,
∴ , ,
设 ,
∴ ,
两个方程相减整理得 ,
代入 得 ,
解得 ,
∵ 图象在第一象限,
∴ ,解得 ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
18.在矩形 中, , , 为边 上一动点,连接 ,将线段 绕点 逆时针旋转
得到射线 ,在射线 上取一点 ,使得 ,连接 ,则 的最小值是 .【答案】 /
【分析】本题考查了二次函数的应用,相似三角形的判定和性质,勾股定理.作 交 的延长线
于点 ,作 于点 ,设 ,证明 ,求得 , ,在
中,由勾股定理得 ,得到 ,利用二次函数的性质求解
即可.
【详解】解:作 交 的延长线于点 ,作 于点 ,设 ,
则 ,
∵矩形 ,
∴ , , ,四边形 是矩形,
由题意得, , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,即 ,
∴ , ,
∴ , ,
在 中,由勾股定理得 ,
即 ,
∵ ,
∴当 时, 有最小值,最小值为 ,
∴ 的最小值是 ,
故答案为: .
三、解答题(本大题共10个小题,共96分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
19.(8分)计算:
【答案】
【分析】本题考查了实数的运算,特殊角的三角函数值,熟练掌握知识点是解题的关键.依次根据零指数
幂,二次根式的性质,特殊角的三角函数值,绝对值的意义化简计算即可.
【详解】解:原式
.
20.(8分)(1)解方程: ;
(2)解不等式组: .
【答案】(1) ;(2)【分析】本题考查了分式方程的解法,一元一次不等式组的解法,熟练掌握各自求解方法和解题步骤是解
题的关键;
(1)通过去分母转化为整式方程,即可求解;
(2)分别解两个不等式,再求出其公共解集即可.
【详解】(1)方程两边同乘 ,得
解得
检验:当 时, ,
∴原方程的解为 .
(2)
解不等式①,得 ,
解不等式②,得 .
原不等式组的解集为 .
21.(8分)如图,在 中, , 于点E,过点A作 ,连接 并延长,交
于点C.
(1)求证: .
(2)连接 ,求证:四边形 是平行四边形.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】本题考查了等腰三角形的性质,全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定,熟练掌握平行四
边形的判定方法是解答本题的关键.
(1)根据三线合一证明即可;
(2)根据 证明 得 ,进而可证四边形 是平行四边形.
【详解】(1)证明: , ,.
(2)证明: ,
.
在 和 中,
,
.
,
四边形 是平行四边形.
22.(8分)为了丰富校园文化生活,提高学生的综合素质,促进中学生全面发展,学校开展了四种课外
活动小组:航模小组、摄影小组、乐器小组、舞蹈小组,把这四个小组名称分别写在四张完全相同的不透
明的卡片的正面上,然后将这四张卡片背面朝上洗匀后放在桌面上.
(1)小丽从中随机抽取一张卡片是摄影小组的概率是 ;
(2)通过了解,航模小组的学生中有2名男生和2名女生曾在市航模比赛中获奖,现从这4个人中随机选取
2人参加省青少年航模比赛,请用列表或画树状图的方法求出所选的2人恰好是1名男生和1名女生的概率.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了用概率公式求概率,列表法或树状图法求概率,正确通过列表法或树状图法展示所有
等可能的结果求出 ,再从中选出符合事件 或 的结果数目 ,然后根据概率公式求出事件 或 的概
率是解题关键.
(1)直接根据概率公式求解;
(2)利用列表法展示所有12种等可能性结果,再找出所选的2人恰好是1名男生和1名女生的结果数,
然后根据概率公式求解.
【详解】(1)解:小丽从中随机抽取一张卡片是摄影小组的概率是 ,
故答案为: ;
(2)解:列表如下:男 男 女 女
(男, (男, (男,
男
男) 女) 女)
(男, (男, (男,
男
男) 女) 女)
(女, (女, (女,
女
男) 男) 女)
(女, (女, (女,
女
男) 男) 女)
由表可知共有12种等可能结果,其中所选的2人恰好是1名男生和1名女生的结果有8种,
∴所选的2人恰好是1名男生和1名女生的概率为 .
23.(10分)为了进一步提高中学生的交通安全意识、文明意识,为“创建文明城市”工作的开展营造浓
厚的宣传氛围,某区创新宣传方式,组织学生利用“参观体验+知识竞赛”新模式开展安全宣传活动,并
取得了良好的效果.赛后区团委为了解竞赛成绩(百分制)的情况,随机抽取部分学生的竞赛成绩,整理
绘制出统计表以及两幅不完整的统计图.请根据图中信息回答下列问题:
组别 成绩 /分 各组总分/分
A 380
2042
1130
390
58
(1)补全频数分布直方图,扇形统计图中组别 所在扇形的圆心角度数为___________.所抽取学生的竞赛
成绩的中位数落在___________组;
(2)求所抽取学生竞赛成绩的平均数;(3)若该区有950名中学生参加了这次竞赛,请估计成绩大于80分的有多少人?
【答案】(1) ;
(2)80分
(3)532人
【分析】本题考查扇形统计图与频率分布直方图,平均数以及用样本估计总体,结合扇形统计图与频率分
布直方图求解出样本容量是解题的关键.
(1)用B组的人数除以所占的百分比得出总人数,然后用总人数减去A组、B组、C组、E组的人数即得
D组的人数, 乘C组所占的百分比即得扇形统计图 所在扇形的圆心角度数,补全频数分布直方图;
(2)统计表中各组总分的和除以50即得;
(3)950乘以80分以上的学生数占比即得.
【详解】(1)解:抽取学生的总数为 (名),
组人数为 (名),
补全频数分布直方图如图,
扇形统计图中组别 所在扇形的圆心角度数为 ,
所抽取学生的竞赛成绩的中位数落在 组;
故答案为: ;B
(2)解:所抽取学生竞赛成绩的平均数为 (分),
答:所抽取学生竞赛成绩的平均数为80分;
(3)解: (人).
答:估计成绩大于80分的有532人.
24.(10分)纵观古今,解码测量背后的数学智慧.
(1)【古】《周髀算经》中记载了“偃矩以望高”的方法.意思是把“矩(曲尺)”仰立放,可测物体的高
度.如图,点B,D,E在同一水平线上, , 与 交于点F.测得 米,
米, 米,求树 的高度.(2)【今】某综合实践活动小组,尝试通过利用无人机(无人机限高120米)测算某山体的海拔高度,设计
了如下两种方案.请选择其中一种可行的测算方案,计算该山体的海拔高度( 的长).(精确到1
米)
测量示意图 方案说明
无人机位于海拔高度为60米的C处,测
得与山顶A处的仰角 为 ,与山脚D
方
处的俯角 为 .
案
一
(参考数据: ,
, )
当无人机位于海拔高度为60米的C处
时,测得与山顶A处的仰角 为 ;当
无人机垂直上升到海拔高度为113米的
方
G处时,测得与山顶处A的仰角 为
案
二 .
(参考数据: ,
, )
【答案】(1) 米
(2)山体高度约为160米
【分析】本题考查了相似三角形的应用,解直角三角形的应用仰角俯角问题,根据题目的已知条件并结合
图形添加适当的辅助线是解题的关键.
(1)证明 ,根据相似三角形的性质求解即可.
(2)选择方案二进行问题解决:在 和 中,解直角三角形求出 ,求解即可.
【详解】(1)解: , ,
,,
(米), (米), (米),
解得: (米).
(2)解:选择方案一无法算出 ,故不能解决问题.
选择方案二进行问题解决:
根据题意可得 ,
, ,
,
, ,
,
可得 ,
(米),
(米),
山体高度约为160米.
25.(10分)如图,在等腰 中, 为底边 上的高, 的角平分线交 于点D, 经
过C、D两点且圆心O在 的腰 上.
(1)请画出 (尺规作图,保留作图痕迹);
(2)求证: 与 相切;
(3)当 , 时,求 的半径.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)3【分析】(1)根据题意作出图形即可;
(2)连接 ,根据等腰三角形的性质得到 ,根据角平分线的定义得到 ,求
得 ,根据平行线的性质得到 ,根据切线的判定定理得到结论;
(3)根据等腰三角形的性质得到 ,求得 ,根据三角函数的定义得到
,根据相似三角形的判定和性质定理即可得到结论.
【详解】(1)解:如图所示, 即为所求;
(2)证明:连接 ,
,
,
平分 ,
,
,
,
,
,
是 的半径,
与 相切;
(3)解: , ,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
的半径为 .
【点睛】本题是圆的综合题,考查了切线的判断,等腰三角形的性质,平行线的判定和性质,线段垂直平
分线的性质,相似三角形的判定和性质,正确地作出图形是解题的关键.
26.(10分)如图,2020年是脱贫攻坚决胜年.某地实施产业扶贫种植某种水果,其成本经过测算为20
元 ,投放市场后,经过市场调研发现,这种水果在上市的一段时间内的销售单价p(元 )与时间 t
(天)之间的函数图象如图,且其日销售量 与时间t(天)的关系是 天数为整数.
(1)试求销售单价p(元 )与时间t(天)之间的函数关系式;
(2)问哪一天的销售利润最大?最大日销售利润为多少?
(3)在实际销售的前30天中,公司决定每销售 水果就捐赠n元利润 给“精准扶贫“对象.现发
现:在前30天中,每天扣除捐赠后的日销售利润随时间t的增大而增大,求n的取值范围.
【答案】(1)
(2)第10天时,最大日销售利润为1250元;
(3)
【分析】本题考查了二次函数的应用,一次函数的应用,二次函数的性质,二次函数的最值问题,熟练运
用二次函数的性质是本题的关键.(1)利用待定系数法求解析式;
(2)设日销售利润为w元,分别求出分段函数的中w的最大值,即可求解;
(3)先求出每天扣除捐赠后的日销售利润与时间t的关系式,由二次函数的性质列出不等式组,可求解.
【详解】(1)解:当 时,设销售单价p(元 )与时间t(天)之间的函数关系式为 ,
∴ ,
∴t ,
∴p t+30,
当 时, ,
综上所述: ;
(2)解:设日销售利润为w元,
当 时,
,
∴当 时,w有最大值为1250元,
当 时, ,
∴第10天时,最大日销售利润为1250元;
(3)解:∵ ,
∴a ,
对称轴为 .
∵每天扣除捐赠后的日销售利润随时间t的增大而增大,且由于t只取正整数,
∴ ,
∴ ;
27.(12分)几何探究是培养推理能力、几何直观和创新意识的重要途径.解决几何综合探究问题,往往
需要运用从特殊到一般,化动为静、类比等数学思想方法.
【问题情境】在 中,点 是斜边 上的动点(点 与点 ,点 不重合),连接 ,以 为直角边在
的右侧构造 ,连接 .
【特例感知】
(1)如图1,当 时,写出 与 之间满足的位置关系和数量关系,并说明理由;
【类比迁移】
(2)如图2,当 时,猜想 与 之间满足的位置关系和数量关系,并证明猜想;
【拓展应用】
(3)如图3,在(1)的条件下,点F与点C关于直线 对称,连接 .已知 ,设
,四边形 的面积为 ,求 与 的函数表达式,并求出 的最小值.
【答案】(1) , ,理由见解析;(2) , ,证明见解析;(3)18
【分析】(1)由 ,得到 , ,根据等腰直角三角形的性质得到
, ,根据全等三角形的性质得到 , ,根据垂直
的定义得到 ;
(2)根据相似三角形的判定定理得到 ,求得 , ,得到 ,
根据垂直的定义得到 ;
(3)连接 交 于O,由(1)知, , ,求得 ,得到 ,
根据勾股定理得到 ,根据线段垂直平分线的性质得到 ,
,推出四边形 是正方形,根据正方形的面积公式即可得到 ,
根据二次函数的性质即可得到结论.【详解】解:(1) , ,理由如下:
∵ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ;
(2) , ,
证明:∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(3)连接 交 于O,
由(1)知, , ,∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∵点F与点C关于 对称,
∴ 垂直平分 ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 是正方形,
∴ ,
∴y与x的函数表达式为 ,
∵ ,
∴y的最小值为18.
【点睛】本题是相似形的综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形
的判定和性质,正方形的判定和性质.正确地作出辅助线是解题的关键.
28.(12分)在平面直角坐标系中,点 为坐标原点,抛物线 ( 是常数)经过点 .
点 、 是该抛物线上不重合的两点,其横坐标分别为 , ,连接 .
(1)求该抛物线对应的函数表达式及顶点坐标;
(2)当点 在 轴上时,求点 的坐标;
(3)作点 关于抛物线对称轴的对称点 ( 不与 重合),连接 ,求 的值.
(4)以 为边向下作正方形 .当此抛物线在正方形 内部的点的纵坐标 先随 的增大而减
小,后随 的增大而增大时,直接写出 的取值范围.
【答案】(1) ,(2) 或
(3)
(4) ,
【分析】(1)利用待定系数法求解析式,再将解析式变形为顶点式即可求出结果;
(2)将点 的横坐标代入解析式,用 表示其纵坐标,当点 在 轴上时,点 的纵坐标为 ,得出 值,
即可求解;
(3)先表示出点 ,点 ,点 ,分情况讨论,①当点 在点
左侧时,即 ,(i)若点 在点 左侧,不符合题意,(ii)若点 在点 左侧, ,即 ,
,②当点 在点 左侧时,即 ,此时点 都在点 左侧, ,将
点的坐标代入后化简,即可解题;
(4)该抛物线的顶点 坐标为 ,分情况讨论:①当点 在点 左侧, 时,此时点 应在抛物
线对称轴 的右侧,即 ,设点 在正方形 上,过点 作 于点 ,
,求出此时 的值,根据题意, 段抛物线上的点要有一部分落在正方
形内部,结合函数图像,即可解题;②当点 在点 左侧时,即 时,此时点 应在抛物线对称轴
的右侧,即 ,设点 在正方形 上时,过点 作 轴于点 ,过点 作 于
点 , ,求出此时 的值,根据题意, 段抛物线上的点要有一部分落
在正方形内部,结合函数图像,即可解题.
【详解】(1)解: 抛物线 ( 是常数)经过点 ,
,解得 ,
该抛物线解析式为 ,顶点坐标为 ;
(2) 点 、 是该抛物线上不重合的两点,其横坐标分别为 , ,
点 的纵坐标 ,即点 ,
当点 在 轴上时, ,解得 , ,
则点 的坐标为 或 ;
(3) 点 、 是该抛物线上不重合的两点,其横坐标分别为 , ,
点 ,点 ,
又 点 为点 关于抛物线对称轴的对称点,该抛物线的对称轴为 ,
点 ,
①当点 在点 左侧时,即 时,
(i)若点 在点 左侧,如图所示 ,不符合题意,
(ii)若点 在点 左侧, ,即 ,如图所示,
,
②当点 在点 左侧时,即 时,此时点 都在点 左侧,如图所示,,
综上所述,当 或 时, ;
(4) 点 为 ,点 为 ,该抛物线的顶点 坐标为 ,
①当点 在点 左侧, 时,
抛物线在正方形 内部的点的纵坐标 先随 的增大而减小,后随 的增大而增大,
点 应在抛物线对称轴 的右侧, ,即 ,
设点 在正方形 上,如图所示,以 为边向下作正方形 ,
过点 作 于点 ,
, ,
,
,
由(3)知, ,
即 ,得 ,根据题意, 段抛物线上的点要有一部分落在正方形内部,结合函数图像,
则 ,
②当点 在点 左侧, 时,
抛物线在正方形 内部的点的纵坐标 先随 的增大而减小,后随 的增大而增大,
点 应在抛物线对称轴 的右侧,即 ,
设点 在正方形 上,如图所示,以 为边向下作正方形 ,
过点 作 轴于点 ,过点 作 于点 ,
, ,
,
又 ,
,
由(3)知, ,
即 ,得 ,
根据题意, 段抛物线上的点要有一部分落在正方形内部,结合函数图像,
则 ,
综上所述, 或 .
【点睛】本题是二次函数的压轴题,考查了待定系数法求解析式,二次函数的顶点坐标、对称轴、图像和
性质,三角函数,正方形的性质及“分类讨论”思想的应用,解题的关键是利用“数形结合”将几个特殊点在图像中标出相对位置,求出临界值,进而确定取值范围.