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人教版九年级上册数学期末试卷
一、选择题(本大题共12 小题,每小题3 分,共36 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.下面图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A.
B.
C.
D.
2.下列事件中,是随机事件的是( )
A.画一个三角形,其内角和是180°
B.投掷一枚正六面体骰子,朝上一面的点数为5
C.在只装了红色卡片的袋子里,摸出一张白色卡片
D.明天太阳从东方升起
3.对于反比例函数y=
,下列判断正确的是( )
A.图象经过点(﹣1,3)
B.图象在第二、四象限
C.不论x 为何值,y>0
D.图象所在的第一象限内,y 随x 的增大而减小
4.如图,四边形ABCD 是正方形,点E、F 分别在线段BC、DC 上,∠BAE=25°,若线段AE 绕点A
逆时针旋转后与线段AF 重合,则旋转的角度是( )
A.25°
B.40°
C.90°
D.50°
5.如图,在△ABC 中,DE∥BC,AD=6,DB=3,AE=4,则AC 的长为( )
A.2
B.4
C.6
D.8
6.如图,AB 是⊙O 的直径,C,D 是⊙O 上位于AB 异侧的两点.下列四个角中,一定与∠ACD 互余
的角是( )
A.∠ADC
B.∠ABD
C.∠BAC
D.∠BAD
7.已知A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)是反比例函数y=
上的三点,若x1<x2<x3,y2
<y1<y3,则下列关系式不正确的是( )
A.x1•x2<0
B.x1•x3<0
C.x2•x3<0
D.x1+x2<0
8.已知k1<0<k2,则函数y=k1x 和y=
的图象在同一平面直角坐标系中大致位置是( )
A.
B.
C.
D.
9.如图,PA 切⊙O 于点A,PB 切⊙O 于点B,PO 交⊙O 于点C,下列结论中不一定成立的是
( )
A.PA=PB
B.PO 平分∠APB
C.AB⊥OP
D.∠PAB=2∠APO
10.已知二次函数y=x2﹣(m﹣2)x+4 图象的顶点在坐标轴上,则m 的值一定不是( )
A.2
B.6
C.﹣2
D.0
11.如图,⊙O 的半径为1,点O 到直线m 的距离为2,点P 是直线m 上的一个动点,PB 切⊙O 于
点B,则PB 的最小值是( )
A.1
B.
C.2
D.
12.如图是抛物线y1=ax2+bx+c(a≠0)的一部分,抛物线的顶点坐标A(1,3),与x 轴的一个
交点为B(4,0),直线y2=mx+n(m≠0)与抛物线交于A、B 两点,结合图象分析下列结论:
①2a+b=0;
②abc>0;
③方程ax2+bx+c=3 有两个相等的实数根;
④当1<x<4 时,有y2<y1;
⑤抛物线与x 轴的另一个交点是(﹣1,0).
其中正确的是( )
A.①②③
B.②④
C.①③④
D.①③⑤
二、填空题(本大题共6 小题,每小题3 分,共18 分
13.如果4a=5b,则
= .
14.现有4 条线段,长度依次是2、4、6、7,从中任选三条,能组成三角形的概率是 .
15.下列y 关于x 的函数中,y 随x 的增大而增大的有 .(填序号)
①y=﹣2x+1,②y=
,③y=(x+2)2+1(x>0),④y=﹣2(x﹣3)2﹣1(x<0)
16.如图,菱形OABC 的顶点C 的坐标为(3,4),顶点A 在x 轴的正半轴上.反比例函数y=
(x>0)的图象经过顶点B,则k 的值为 .
17.如图,正六边形ABCDEF 的边长为2,以点A 为圆心,AB 的长为半径,作扇形ABF,则图中阴
影部分的面积为 (结果保留根号和π).
18.如图,在由小正方形组成的网格中,△ABC 的顶点都在格点上,请借助网格,仅用无刻度的
直尺在网格中作出△ABC 的高AH,并简要说明作图方法(不要求证明): .
三、解答题(本大题共7 小题,共66 分,解答应写出文字说明、演算步骤或推理过程)
19.有4 个完全相同的小球,把它们分别标号为1、2、3、4,放在一个口袋中,随机的摸出一个
小球然后放回,再随机的摸出一个小球.
(1)采用树形图法(或列表法)列出两次摸球出现的所有可能结果,并回答两次摸球出现的
所有可能结果共有几种.
(2)求两次摸出的球的标号相同的概率.
(3)求两次摸出的球的标号的和等于4 的概率.
20.如图,A、B 是双曲线y=
上的点,点A 的坐标是(1,4),B 是线段AC 的中点.
(1)求k 的值;
(2)求△OAC 的面积.
21.如图,在等边三角形ABC 中,点E 为CB 边上一点(与点C 不重合),点F 是AC 边上一点,若
AB=5,BE=2,∠AEF=60°,求AF 的长度.
22.在△ABC 中,∠C=90°,以边AB 上一点O 为圆心,OA 为半径的圆与BC 相切于点D,分别交
AB,AC 于点E,F.
(1)如图①,连接AD,若∠CAD=25°,求∠B 的大小;
(2)如图②,若点F 为
的中点,⊙O 的半径为2,求AB 的长.
23.如图,一段长为45m 的篱笆围成一个一边靠墙的矩形花园,墙长为27m,设花园的面积为
sm2,平行于墙的边为xm.若x 不小于17m,
(1)求出s 关于x 的函数关系式;
(2)求s 的最大值与最小值.
24.平面直角坐标系中,四边形OABC 是正方形,点A,C 在坐标轴上,点B(6,6),P 是射线OB
上一点,将△AOP 绕点A 顺时针旋转90°,得△ABQ,Q 是点P 旋转后的对应点.
(1)如图(1)当OP=2
时,求点Q 的坐标;
(2)如图(2),设点P(x,y)(0<x<6),△APQ 的面积为S.求S 与x 的函数关系式,
并写出当S 取最小值时,点P 的坐标;
(3)当BP+BQ=8
时,求点Q 的坐标(直接写出结果即可).
25.在平面直角坐标系中,设二次函数y=x2﹣x﹣a2﹣a,其中a>0.
(1)若函数y 的图象经过点(1,﹣2),求函数y 的解析式;
(2)若抛物线与x 轴的两交点坐标为A,B(A 点在B 点的左侧),与y 轴的交点为C,满足OC
=2OB 时,求a 的值.
(3)已知点P(x0,m)和Q(1,n)在函数y 的图象上,若m<n,求x0的取值范围.
参考答案与试题解析
一.选择题(共12 小题)
1.下面图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不合题意;
B、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不合题意;
C、既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项正确;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意.
故选:C.
2.下列事件中,是随机事件的是( )
A.画一个三角形,其内角和是180°
B.投掷一枚正六面体骰子,朝上一面的点数为5
C.在只装了红色卡片的袋子里,摸出一张白色卡片
D.明天太阳从东方升起
【分析】根据事件发生的可能性大小判断即可.
【解答】解:A、画一个三角形,其内角和是180°,是必然事件;
B、投掷一枚正六面体骰子,朝上一面的点数为5,是随机事件;
C、在只装了红色卡片的袋子里,摸出一张白色卡片,是不可能事件;
D、明天太阳从东方升起,是必然事件;
故选:B.
3.对于反比例函数y=
,下列判断正确的是( )
A.图象经过点(﹣1,3)
B.图象在第二、四象限
C.不论x 为何值,y>0
D.图象所在的第一象限内,y 随x 的增大而减小
【分析】根据反比例函数y=
的性质:当k>0,双曲线的两支分别位于第一、第三象限,在
每一象限内y 随x 的增大而减小,以及凡是反比例函数经过的点横纵坐标之积=k 进行分析即
可.
【解答】解:A、图象经过点(﹣1,3),说法错误;
B、图象在第二、四象限,说法错误;
C、不论x 为何值,y>0,说法错误;
D、图象所在的第一象限内,y 随x 的增大而减小,说法正确;
故选:D.
4.如图,四边形ABCD 是正方形,点E、F 分别在线段BC、DC 上,∠BAE=25°,若线段AE 绕点A
逆时针旋转后与线段AF 重合,则旋转的角度是( )
A.25°
B.40°
C.90°
D.50°
【分析】证明Rt△ABE≌Rt△ADF(HL),可得∠BAE=∠DAF=25°,求出∠EAF 即可解决问题;
【解答】解:∵四边形ABCD 是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=∠B=∠D=90°
由旋转不变性可知:AE=AF,
在Rt△ABE 和Rt△ADF 中,
,
∴Rt△ABE≌Rt△ADF(HL),
∴∠BAE=∠DAF=25°,
∴∠EAF=90°﹣25°﹣25°=40°,
∴旋转角为40°,
故选:B.
5.如图,在△ABC 中,DE∥BC,AD=6,DB=3,AE=4,则AC 的长为( )
A.2
B.4
C.6
D.8
【分析】根据平行线分线段成比例求出EC,即可解答.
【解答】解:∵DE∥BC,
∴
,即
,
解得:EC=2,
∴AC=AE+EC=4+2=6;
故选:C.
6.如图,AB 是⊙O 的直径,C,D 是⊙O 上位于AB 异侧的两点.下列四个角中,一定与∠ACD 互余
的角是( )
A.∠ADC
B.∠ABD
C.∠BAC
D.∠BAD
【分析】由圆周角定理得出∠ACB=∠ACD+∠BCD=90°,∠BCD=∠BAD,得出∠ACD+∠BAD=
90°,即可得出答案.
【解答】解:连接BC,如图所示:
∵AB 是⊙O 的直径,
∴∠ACB=∠ACD+∠BCD=90°,
∵∠BCD=∠BAD,
∴∠ACD+∠BAD=90°,
故选:D.
7.已知A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)是反比例函数y=
上的三点,若x1<x2<x3,y2
<y1<y3,则下列关系式不正确的是( )
A.x1•x2<0
B.x1•x3<0
C.x2•x3<0
D.x1+x2<0
【分析】根据反比例函数y=
和x1<x2<x3,y2<y1<y3,可得点A,B 在第三象限,点C 在第
一象限,得出x1<x2<0<x3,再选择即可.
【解答】解:∵反比例函数y=
中,2>0,
∴在每一象限内,y 随x 的增大而减小,
∵x1<x2<x3,y2<y1<y3,
∴点A,B 在第三象限,点C 在第一象限,
∴x1<x2<0<x3,
∴x1•x2>0,x1•x3<0,x2•x3<0,x1+x2<0,
故选:A.
8.已知k1<0<k2,则函数y=k1x 和y=
的图象在同一平面直角坐标系中大致位置是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】根据反比例函数y=
(k≠0),当k>0 时,图象分布在第一、三象限和一次函数图
象与系数的关系进行判断.
【解答】解:∵k1<0<k2,
∴函数y=k1x 的经过第二、四象限,反比例和y=
的图象分布在第一、三象限.
故选:B.
9.如图,PA 切⊙O 于点A,PB 切⊙O 于点B,PO 交⊙O 于点C,下列结论中不一定成立的是
( )
A.PA=PB
B.PO 平分∠APB
C.AB⊥OP
D.∠PAB=2∠APO
【分析】利用切线长定理得到PA=PB,PO 平分∠APB,然后判断OP 垂直平分AB,从而可对各
选项进行判断.
【解答】解:连接OA、OB,如图,
∵PA 切⊙O 于点A,PB 切⊙O 于点B,
∴PA=PB,PO 平分∠APB,
∵OA=OB,PA=PB,
∴OP 垂直平分AB,
故选:D.
10.已知二次函数y=x2﹣(m﹣2)x+4 图象的顶点在坐标轴上,则m 的值一定不是( )
A.2
B.6
C.﹣2
D.0
【分析】根据题目中的函数解析式和该函数图象的顶点在坐标轴上,可以得到m 的值,从而可
以解答本题.
【解答】解:∵二次函数y=x2﹣(m﹣2)x+4=(x﹣
)2﹣
+4,
∴该函数的顶点坐标为(
,﹣
+4),
∵二次函数y=x2﹣(m﹣2)x+4 图象的顶点在坐标轴上,
∴
=0 或﹣
+4=0,
解得m=2 或m1=﹣2,m2=6,
故选:D.
11.如图,⊙O 的半径为1,点O 到直线m 的距离为2,点P 是直线m 上的一个动点,PB 切⊙O 于
点B,则PB 的最小值是( )
A.1
B.
C.2
D.
【分析】因为PB 为切线,所以△OPB 是直角三角形.因为OB 为定值,所以当OP 最小时,PB 最
小,根据垂线段最短,知OP=2 时PB 最小,运用勾股定理求解即可.
【解答】解:作OP⊥m 于P 点,则OP=2,
∵OB 为定值,是1,
∴此时PB 的值最小,
根据题意,在Rt△OPB 中,
PB=
=
=
,
即PB 的最小值是
,
故选:B.
12.如图是抛物线y1=ax2+bx+c(a≠0)的一部分,抛物线的顶点坐标A(1,3),与x 轴的一个
交点为B(4,0),直线y2=mx+n(m≠0)与抛物线交于A、B 两点,结合图象分析下列结论:
①2a+b=0;
②abc>0;
③方程ax2+bx+c=3 有两个相等的实数根;
④当1<x<4 时,有y2<y1;
⑤抛物线与x 轴的另一个交点是(﹣1,0).
其中正确的是( )
A.①②③
B.②④
C.①③④
D.①③⑤
【分析】根据抛物线对称轴方程对①进行判断;由抛物线开口方向得到a<0,由对称轴位置可
得b>0,由抛物线与y 轴的交点位置可得c>0,于是可对②进行判断;根据顶点坐标对③进行
判断;根据函数图象得当1<x<4 时,一次函数图象在抛物线下方,则可对④进行判断;根据
抛物线的对称性对⑤进行判断.
【解答】解:∵抛物线的顶点坐标A(1,3),
∴抛物线的对称轴为直线x=﹣
=1,
∴2a+b=0,所以①正确;
∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∴b=﹣2a>0,
∵抛物线与y 轴的交点在x 轴上方,
∴c>0,
∴abc<0,所以②错误;
∵抛物线的顶点坐标A(1,3),
∴x=1 时,二次函数有最大值,
∴方程ax2+bx+c=3 有两个相等的实数根,所以③正确;
∵抛物线y1=ax2+bx+c 与直线y2=mx+n(m≠0)交于A(1,3),B 点(4,0),
∴当1<x<4 时,y2<y1,所以④正确.
∵抛物线与x 轴的一个交点为(4,0),
而抛物线的对称轴为直线x=1,
∴抛物线与x 轴的另一个交点为(﹣2,0),所以⑤错误;
故选:C.
二.填空题
13.如果4a=5b,则
=
.
【分析】直接利用比例的性质计算得出答案.
【解答】解:∵4a=5b,
∴
=
.
故答案为:
.
14.现有4 条线段,长度依次是2、4、6、7,从中任选三条,能组成三角形的概率是
.
【分析】找出所有的可能情况组合以及能构成三角形的情况数,即可求出所求的概率.
【解答】解:从长度分别为2、4、6、7 的四条线段中任选三条有如下4 种情况:2、4、6;2、
4、7;2、6、7;4、6、7;
能组成三角形的结果有2 个(2、6、7,4、6、7,),
则能构成三角形的概率为
=
.
故答案为:
.
15.下列y 关于x 的函数中,y 随x 的增大而增大的有 ③④ .(填序号)
①y=﹣2x+1,②y=
,③y=(x+2)2+1(x>0),④y=﹣2(x﹣3)2﹣1(x<0)
【分析】根据一次函数、二次函数、反比例函数的性质即可一一判断;
【解答】解:y 随x 的增大而增大的函数有③④,
故答案为③④.
16.如图,菱形OABC 的顶点C 的坐标为(3,4),顶点A 在x 轴的正半轴上.反比例函数y=
(x>0)的图象经过顶点B,则k 的值为
32
.
【分析】根据点C 的坐标以及菱形的性质求出点B 的坐标,然后利用待定系数法求出k 的值.
【解答】解:∵C(3,4),
∴OC=
=5,
∴CB=OC=5,
则点B 的横坐标为3+5=8,
故B 的坐标为:(8,4),
将点B 的坐标代入y=
得,
4=
,
解得:k=32.
故答案为:32.
17.如图,正六边形ABCDEF 的边长为2,以点A 为圆心,AB 的长为半径,作扇形ABF,则图中阴
影部分的面积为
6
﹣
π
(结果保留根号和π).
【分析】设正六边形的中心为点O,连接OD、OE,作OH⊥DE 于H,根据正多边形的中心角公式
求出∠DOE,求出OH 和正六边形ABCDEF 的面积,再求出∠A,利用扇形面积公式求出扇形ABF
的面积,即可得出结果.
【解答】解:设正六边形的中心为点O,连接OD、OE,作OH⊥DE 于H,如图所示:
∠DOE=
=60°,
∴OD=OE=DE=2,
∴OH=
,
∴正六边形ABCDEF 的面积=
×2×
×6=6
,
∠A=
=120°,
∴扇形ABF 的面积=
=
π,
∴图中阴影部分的面积=6
﹣
π,
故答案为:6
﹣
π.
18.如图,在由小正方形组成的网格中,△ABC 的顶点都在格点上,请借助网格,仅用无刻度的
直尺在网格中作出△ABC 的高AH,并简要说明作图方法(不要求证明): 取格点
M ,
N ,分别
连接
BM
,
CN
,
BM
,
CN
交于点
E ,连接
AE
并延长交
BC
于点
H ,则
AH
即为所求
.
【分析】取格点M,N,分别连接BM,CN,BM,CN 交于点E,连接AE 并延长交BC 于点H,根据
三角形的三条高线交于一点可得AH 即为所求.
【解答】解:如图,取格点M,N,分别连接BM,CN,
BM,CN 交于点E,连接AE 并延长交BC 于点H,
则AH 即为所求.
∵BM⊥AC,CN⊥AB,
∴AH⊥BC.
故答案为:取格点M,N,分别连接BM,CN,BM,CN 交于点E,连接AE 并延长交BC 于点H,则
AH 即为所求.
三、解答题
19.有4 个完全相同的小球,把它们分别标号为1、2、3、4,放在一个口袋中,随机的摸出一个
小球然后放回,再随机的摸出一个小球.
(1)采用树形图法(或列表法)列出两次摸球出现的所有可能结果,并回答两次摸球出现的
所有可能结果共有几种.
(2)求两次摸出的球的标号相同的概率.
(3)求两次摸出的球的标号的和等于4 的概率.
【分析】(1)画出树状图,然后即可得解;
(2)根据树状图,利用概率公式列式计算即可得解;
(3)根据概率公式列式进行计算即可得解.
【解答】解:(1)画树状图如下:
两次摸球出现的所有可能结果共有16 种;
(2)两次摸出的球的标号相同有4 种,
所以,P(两次摸出的球的标号相同)=
=
;
(3)两次摸出的球的标号的和等于4 有3 次,
所以,P(两次摸出的球的标号的和等于4)=
.
20.如图,A、B 是双曲线y=
上的点,点A 的坐标是(1,4),B 是线段AC 的中点.
(1)求k 的值;
(2)求△OAC 的面积.
【分析】(1)把点A(1,4)代入y=
,即可求出k 的值;
(2)作AD⊥x 轴于点D,BE⊥x 轴于点E,由A 的坐标是(1,4),得到AD=4,OD=1,根据B
为AC 的中点,求出B 点坐标为(2,2),则DE=CE=2﹣1=1,即OC=3,然后根据三角形面
积公式即可求解.
【解答】解:(1)∵A 是双曲线y=
上的点,点A 的坐标是(1,4),
∴把x=1,y=4 代入y=
,得k=1×4=4;
(2)作AD⊥x 轴于点D,BE⊥x 轴于点E,
∵A(1,4),
∴AD=4,OD=1.
又∵B 为AC 的中点,
∴BE=
AD=2,且CE=DE,
∴B 点的纵坐标为2,则有B 点坐标为(2,2).
∴DE=CE=2﹣1=1,即OC=3,
∴S△OAC=
•AD•OC=
×4×3=6.
21.如图,在等边三角形ABC 中,点E 为CB 边上一点(与点C 不重合),点F 是AC 边上一点,若
AB=5,BE=2,∠AEF=60°,求AF 的长度.
【分析】先利用等边三角形的性质得∠B=∠C=60°,AC=BC=AB=5,再利用三角形外角性
质得∠BAE=∠CEF,则可判断△ABE∽△ECF,于是可利用相似比计算出CF 的长,然后计算AC
﹣CF 即可.
【解答】解:∵△ABC 为等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,AC=BC=AB=5,
∵BE=2,
∴CE=3,
∵∠AEC=∠BAE+∠B,
即∠AEF+∠CEF=∠BAE+∠B,
而∠AEF=60°,∠B=60°,
∴∠BAE=∠CEF,
∵∠B=∠C,
∴△ABE∽△ECF,
∴
=
,即
=
,
∴CF=
,
∴AF=AC﹣CF=5﹣
=
.
22.在△ABC 中,∠C=90°,以边AB 上一点O 为圆心,OA 为半径的圆与BC 相切于点D,分别交
AB,AC 于点E,F.
(1)如图①,连接AD,若∠CAD=25°,求∠B 的大小;
(2)如图②,若点F 为
的中点,⊙O 的半径为2,求AB 的长.
【分析】(1)连接OD,由在△ABC 中,∠C=90°,BC 是切线,易得OD∥AC,即可求得∠CAD
=∠BAD,继而求得答案;
(2)首先连接OE,OD,由(1)得:OD∥AC,由点F 为
的中点,易得△AOF 是等边三角形,
继而求得答案.
【解答】解:(1)连接OD,
∵OA 为半径的圆与BC 相切于点D,
∴OD⊥BC,
∴∠ODB=90°,
∵在△ABC 中,∠C=90°,
∴∠ODB=∠C,
∴OD∥AC,
∴∠CAD=∠ADO=25°,
∵OA=OD,
∴∠OAD=∠ODA=25°,
∴∠BOD=2∠OAD=50°,
∴∠B=90°﹣∠BOD=40°;
(2)连接OF,OD,
由(1)得:OD∥AC,
∴∠AFO=∠FOD,
∵OA=OF,点F 为
的中点,
∴∠A=∠AFO,∠AOF=∠FOD,
∴∠A=∠AFO=∠AOF=60°,
∴∠B=90°﹣∠A=30°,
∵OA=OD=2,
∴OB=2OD=4,
∴AB=OA+OB=6.
23.如图,一段长为45m 的篱笆围成一个一边靠墙的矩形花园,墙长为27m,设花园的面积为
sm2,平行于墙的边为xm.若x 不小于17m,
(1)求出s 关于x 的函数关系式;
(2)求s 的最大值与最小值.
【分析】(1)由于平行于墙的边为xm,则垂直于墙的一面长为
(45﹣x)m,由面积公式写
出S 与x 的函数关系式,进而求出x 的取值范围;
(2)根据二次函数的性质,即可求得当x 取何值时,这个花园的面积有最大值,最大值是多
少,根据|27﹣
|<|17﹣
|,得到x=17 时,S 最小,把x=17 代入解析式求出最小值.
【解答】解:(1)平行于墙的边为xm,矩形菜园的面积为ym2.
则垂直于墙的一面长为
(45﹣x)m,
根据题意得:S=
x(45﹣x)=﹣
x2+
x(17≤x≤27);
(2)∵S=﹣
x2+
x=﹣
(x2﹣45x)=﹣
(x﹣
)2+
(17≤x≤27),
∵17≤x≤27,a=﹣
<0,
∴当x=
m 时,S 取得最大值,此时S=
m2,
∵|27﹣
|<|17﹣
|,
∴x=17m 时,S 取得最小值,此时S=
m2,
答:s 的最大值是
m2,最小值是
m2.
24.平面直角坐标系中,四边形OABC 是正方形,点A,C 在坐标轴上,点B(6,6),P 是射线OB
上一点,将△AOP 绕点A 顺时针旋转90°,得△ABQ,Q 是点P 旋转后的对应点.
(1)如图(1)当OP=2
时,求点Q 的坐标;
(2)如图(2),设点P(x,y)(0<x<6),△APQ 的面积为S.求S 与x 的函数关系式,
并写出当S 取最小值时,点P 的坐标;
(3)当BP+BQ=8
时,求点Q 的坐标(直接写出结果即可).
【分析】(1)如图(1),过P 点作PG⊥x 轴,垂足为G,过Q 点作QH⊥x 轴,垂足为H.证明
Rt△AQH≌Rt△APG.即可求点Q 的坐标;
(2)如图(2),过P 点作PG⊥x 轴,垂足为G.根据勾股定理可得AP2=AG2+PG2=(6﹣x)
2+x2,整理得AP2=2x2﹣12x+36.由S△APQ=
AP•AQ,S=x2﹣6x+18=(x﹣3)2+9.进而可求S
与x 的函数关系式,并写出当S 取最小值时,点P 的坐标;
(3)根据BP+BQ=
,可得BP+OP=
.因为OB=
,说明点P 在OB 的延长线上.可得
OP﹣BP=OB=
.联立方程组可得BP 和OP 的长,结合(1)进而可求点Q 的坐标.
【解答】解:(1)如图(1),过P 点作PG⊥x 轴,垂足为G,
过Q 点作QH⊥x 轴,垂足为H.
∵四边形OABC 是正方形,
∴∠AOB=45°.
∵B(6,6),
∴OA=6.
在Rt△OPG 中,
,
∴OG=PG=2.
∴AG=OA﹣OG=4.
∵△AOP 绕点A 顺时针旋转90°,得△ABQ,
∴AQ=AP,BQ=OP.
∴Rt△AQH≌Rt△APG.
∴AH=PG=2,QH=AG=4.
∴Q(8,4);
(2)如图(2),过P 点作PG⊥x 轴,垂足为G.
∵△AOP 绕点A 顺时针旋转90°,得△ABQ,
∴AP=AQ,∠PAQ=90°.
∵P(x,y),∠POG=45°,
∴OG=PG=x,
∴AG=6﹣x.
在Rt△APG 中,根据勾股定理,
AP2=AG2+PG2=(6﹣x)2+x2,
整理得AP2=2x2﹣12x+36.
∵S△APQ=
AP•AQ,
∴S=x2﹣6x+18=(x﹣3)2+9.
∴当S 取最小值时,有x=3,
∴P(3,3);
(3)Q(13,﹣1).
理由如下:如图(3),
∵△AOP 绕点A 旋转得到△ABQ,
∴OP=BQ.
∵BP+BQ=
,
∴BP+OP=
.
∵OB=
,
∴点P 在OB 的延长线上.
∴OP﹣BP=OB=
.
由
解得:OP=
,BP=
.
∴
,
∴AG=OG﹣OA=1,
同(1):Rt△AQH≌Rt△APG,
∴AH=PG=7,QH=AG=1,
∴OH=OA+AH=6+7=13,
∴Q(13,﹣1).
25.在平面直角坐标系中,设二次函数y=x2﹣x﹣a2﹣a,其中a>0.
(1)若函数y 的图象经过点(1,﹣2),求函数y 的解析式;
(2)若抛物线与x 轴的两交点坐标为A,B(A 点在B 点的左侧),与y 轴的交点为C,满足OC
=2OB 时,求a 的值.
(3)已知点P(x0,m)和Q(1,n)在函数y 的图象上,若m<n,求x0的取值范围.
【分析】(1)根据待定系数法,可得函数解析式;
(2)由二次函数图象上点的坐标特征求得点A、B、C 的坐标,根据OC=2OB 来求a 的值;
(3)根据二次函数的性质,可得答案.
【解答】解:(1)函数y1的图象经过点(1,﹣2),得
﹣a2﹣a=﹣2,
整理,得(a+1)(﹣a)=﹣2,
解得a1=﹣2,a2=1,
函数y1的表达式y=(x﹣2)(x+2﹣1),化简,得y=x2﹣x﹣2;
函数y1的表达式y=(x+1)(x﹣2)化简,得y=x2﹣x﹣2,
综上所述:函数y 的表达式y=x2﹣x﹣2;
(2)当y=0 时x2﹣x﹣a2﹣a=0
整理,得
(x+a)(x﹣a﹣1)=0,
解得x1=﹣a,x2=a+1,
y 的图象与x 轴的交点是A(﹣a,0),B(a+1,0),
当x=0 时,y=﹣a2﹣a.即C(0,﹣a2﹣a)
∵OC=2OB,
∴|﹣a2﹣a|=2|a+1|.
∵a>0,
∴a2+a=2a+2,
整理,得
a2﹣a﹣2=0,
(a﹣2)(a+1)=0,
解得a1=2,a2=﹣1(舍去).
(3)当P 在对称轴的左侧(含顶点)时,y 随x 的增大而减小,
(1,n)与(0,n)关于对称轴对称,
由m<n,得0<x0≤
;
当时P 在对称轴的右侧时,y 随x 的增大而增大,
由m<n,得
<x0<1,
综上所述:m<n,所求x0的取值范围0<x0<1.