华中师大一附中光谷分校
2018-2019学年度第一学期九年级月考试卷
时间:9月27日 学科:数学 命题人:九年级数学组
试卷满分:120分 考试时间:120分钟
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1.式子在实数范围内有意义,则的取值范围是
A. B. C. D.
2.下列电视台图标中,属于中心对称图形的是
A B C D
3.在一个不透明的盒子中装有8个白球,若干个黄球,它们除颜色不同外,其余均相同。若从中随机摸出一个球,它是白球的概率为,则黄球的个数为
A.2 B.4 C.12 D.16
4.已知关于的一元二次方程叩有两个不相等的实数根,若则的值
A.2或-1 B.2 C.-1 D.无解
5.某药品经过两次降价,每瓶零售价由100元降为81元,已知两次降价的百分率都为,则满足的方程是
A. B. C. D.
6.函数与的图象可能是
A B C D
7.若函数的图像与轴只存在一个交点,那么的值为
A.0 B.0或2 C.2或2 D.0或2或-2
8.二次函数的图像先向左平移4个单位,再向下平移2个单位长度后的抛物线解析式为
A. B.
C. D.
9.若,则的取值范围是
A. B. C. D.
10.如图所示为二次函数图象一部分,则以下正确的有:
①;②的两根分别为-3和1;③;④;⑤其中正确的有
A.①2 B.②③ C.②③④ D.②③④⑤
二、填空题(共6小题,每小题3分,共18分)
ll.在平面直角坐标系中,将直线绕(0,1)逆时针旋转90度后刚好经过点(-1,2),则不等式的解集为___________.
12.如图,在△ABC中,∠ACB=60°,AC=1,D是边AB的中点,E是边BC上一点,若DE平分△ABC的周长,则DE的长是_________.
13.关于的方程总有实数根,则的取值范围为__________.
14.已知抛物线与轴交于点A、B,与轴交于点C,则能使△ABC为等腰三角形的抛物线的条数是________.
15.某种产品预计两年内成本将下降36%,则年平均下降率为___________.
16.在平面直角坐标系中,两点P、Q,其中则称Q点是P点的可控点。若P满足其中时,可控点Q满足
,则的取值范围是____________.
三、解答题(共8题,共72分)
17.(本题8分)解方程:
(1) (2)
18.(本题8分)周口体育局要组织一次篮球赛,赛制为单循环形式(每两队之间都赛一场),计划安排28场比赛,应邀请多少支球队参加比赛?
19.(本题8分)在如图的方格纸中,每个小方格都是边长为1个单位的正方形,△ABC的三个顶点都在格点上.
(1)画出△ABC向上平移4个单位后的△A1B1C1;
(2)画出△ABC绕点O顺时旋转90°后的△A1B2C2,并求出点A旋转到A2所经过的路线长.
20.(本题8分)已知关于的一元二次方程有两个不相等的实数根。
(1)求的取值范围;
(2)若原方程的两个实数根为,且满足,求的值。
21.(本题8分)已知关于的方程有两个不相等的实数根.
(1)求的取值范围;
(2)试说明;
(3)若抛物线与轴交于A、B两点,点A、点B到原点的距离分别为OA、OB,且,求的值。
22.(本题10分)某商品的进价为每件40元,如果售价为每件50元,每个月可卖出210件;如
果售价超过50元但不超过80元,每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖1件;如果售价超过80元后,若再涨价,则每涨1元每月少卖3件。设每件商品的售价为元,每个月的销售量为件。
(1)求与的函数关系式并直接写出自变量的取值范围;
(2)设每月的销售利润为元,请直接写出与的函数关系式
(3)每件商品的售价定位多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元?
23.(本题10分)如图1,△ABC中,AB=AC,将△ABC绕点A逆时针旋转角,得到△ADE,DE交BC边于G,BD的延长线交EC的延长线于F,连AG.
(1)求证:△BCF≌△EDF;
(2)若DF=2BD,求的值;
(3)如图2,若AB=,∠BAC=120°,=30°,直接写出CG的长为____________.
24.(本题12分)如图,抛物线交轴正半轴于A、B两点,交轴正半轴于C,且OB=0C=3.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,D位抛物线的顶点,P为对称轴左侧抛物线上一点,连OP交直线BC于G,连GD.是否存在点P,使?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由。
(3)如图2,将抛物线向上平移个单位,交BC于点M、N.若∠MON=45°,求的值。
图1 图2
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.式子在实数范围内有意义,则x的取值范围是( )
A.x<2 B.x≥2 C.x=2 D.x<﹣2
【分析】直接利用二次根式的性质分析得出答案.
【解答】解:∵式子在实数范围内有意义,
∴2﹣x≥0,x﹣2≥0,
解得:x=2.
故选:C.
2.下列电视台图标中,属于中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据中心对称图形的概念求解即可.
【解答】解:A、不是中心对称图形,本选项错误;
B、不是中心对称图形,本选项错误;
C、不是中心对称图形,本选项错误;
D、是中心对称图形,本选项正确.
故选:D.
3.在一个不透明的盒子中装有8个白球,若干个黄球,它们除颜色不同外,其余均相同,若从中随机摸出一个球,它是白球的概率为,则黄球的个数为( )
A.2 B.4 C.12 D.16
【分析】根据白球的个数和摸到白球的概率,利用概率公式求得黄球的个数即可.
【解答】解:设黄球的个数为x个,根据题意得:
=,
解得:x=16,
故选:D.
4.已知关于x的一元二次方程mx2﹣(m+2)x+=0有两个不相等的实数根x1,x2.若+=4m,则m的值是( )
A.2 B.﹣1 C.2或﹣1 D.不存在
【分析】先由二次项系数非零及根的判别式△>0,得出关于m的不等式组,解之得出m的取值范围,再根据根与系数的关系可得出x1+x2=,x1x2=,结合+=4m,即可求出m的值.
【解答】解:∵关于x的一元二次方程mx2﹣(m+2)x+=0有两个不相等的实数根x1、x2,
∴,
解得:m>﹣1且m≠0.
∵x1、x2是方程mx2﹣(m+2)x+=0的两个实数根,
∴x1+x2=,x1x2=,
∵+=4m,
∴=4m,
∴m=2或﹣1,
∵m>﹣1,
∴m=2.
故选:A.
5.某药品经过两次降价,每瓶零售价由100元降为81元.已知两次降价的百分率都为x,那么x满足的方程是( )
A.100(1+x)2=81 B.100(1﹣x)2=81
C.100(1﹣x%)2=81 D.100x2=81
【分析】若两次降价的百分率均是x,则第一次降价后价格为100(1﹣x)元,第二次降价后价格为100(1﹣x)(1﹣x)=100(1﹣x)2元,根据题意找出等量关系:第二次降价后的价格=81元,由此等量关系列出方程即可.
【解答】解:设两次降价的百分率均是x,由题意得:
x满足方程为100(1﹣x)2=81.
故选:B.
6.函数y=ax+1与y=ax2+bx+1(a≠0)的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据a的符号,分类讨论,结合两函数图象相交于(0,1),逐一排除;
【解答】解:当a>0时,函数y=ax2+bx+1(a≠0)的图象开口向上,函数y=ax+1的图象应在一、二、三象限,故可排除D;
当a<0时,函数y=ax2+bx+1(a≠0)的图象开口向下,函数y=ax+1的图象应在一二四象限,故可排除B;
当a=0时,两个函数的值都为1,故两函数图象应相交于(0,1),可排除A.
正确的只有C.
故选:C.
7.若函数y=+(m+2)x+m+2的图象与x轴只存在一个交点,那么m的值为( )
A.0 B.0或2 C.2或﹣2 D.0或2或﹣2
【分析】讨论:当=0,即m=0时,y=2x+2,函数为一次函数,它与x轴的交点只有一个交点;当≠0时,函数为二次函数,利用判别式的意义得到△=(m+2)2﹣4××(m+2)=0,解关于m的方程即可.
【解答】解:当=0,即m=0时,y=2x+2,函数图象与x轴的交点坐标为(﹣1,0);
当≠0时,△=(m+2)2﹣4××(m+2)=0,解得m1=﹣2,m2=2;
所以当m为0或2或﹣2时,函数y=+(m+2)x+m+2的图象与x轴只存在一个交点.
故选:D.
8.二次函数y=2x2﹣4x+3的图象先向左平移4个单位,再向下平移2个单位长度后的抛物线解析式为( )
A.y=2(x﹣4)2﹣4x+1 B.y=2(x+4)2+1
C.y=2x2+12x+17 D.y=2x2﹣10x﹣17
【分析】先确定抛物线的顶点坐标为(1,1),再利用点平移的坐标变换规律得到点(1,1)平移后所得对应点的坐标为(﹣3,﹣1),然后根据顶点式写出平移后所得图象的解析式.
【解答】解:y=2(x﹣1)2+1,则抛物线的顶点坐标为(1,1),把点(1,1)先向左平移4个单位,再向下平移2个单位长度后所得对应点的坐标为(﹣3,﹣1),所以平移后的抛物线解析式为y=2(x+3)2﹣1,
即y=2x2+12x+17.
故选:C.
9.若则x的取值范围是( )
A.x<0 B.x≥﹣2 C.﹣2≤x≤0 D.﹣2<x<0
【分析】利用二次根式的非负性进行求解.
【解答】解:∵≥0,
∴﹣x≥0,x+2≥0,
∴﹣2≤x≤0,
故选:C.
10.如图所示为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象一部分,则以下正确的有:①b>2a;②ax2+bx+c=0的两根分别为﹣3和1;③a﹣2b+c<0;④a+b+c=0;⑤8a+c>0,其中正确的有( )
A.①② B.②③ C.②③④ D.②③④⑤
【分析】①由抛物线的对称轴为直线x=﹣1,可得出b=2a,结论①错误;②由抛物线的对称轴及抛物线与x轴一个交点的坐标,可求出另一交点坐标,进而可得出ax2+bx+c=0的两根分别为﹣3和1,结论②正确;③由抛物线的开口方向及抛物线与y轴交点的位置可得出a>0,c<0,结合b=2a,即可得出a﹣2b+c=﹣3a+c<0,结论③正确;④由当x=1时y=0,可得出a+b+c=0,结论④正确;⑤由当x=2时y>0结合b=2a,可得出4a+2b+c=8a+c>0,结论⑤正确.综上即可得出结论.
【解答】解:①∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=﹣1,
∴b=2a,结论①错误;
②∵抛物线的对称轴为直线x=﹣1,抛物线与x轴一个交点的坐标为(1,0),
∴抛物线与x轴另一交点的坐标为(﹣3,0),
∴ax2+bx+c=0的两根分别为﹣3和1,结论②正确;
③∵抛物线开口向上,与y轴交于负半轴,
∴a>0,c<0,
∴a﹣2b+c=a﹣4a+c=﹣3a+c<0,结论③正确;
④∵当x=1时,y=0,
∴a+b+c=0,结论④正确;
⑤∵当x=2时,y>0,
∴4a+2b+c=8a+c>0,结论⑤正确.
综上所述:正确的结论有②③④⑤.
故选:D.
二.填空题(共6小题)
11.在平面直角坐标系中,将直线y=kx+1绕(0,1)逆时针旋转90度后刚好经过点(﹣1,2),则不等式0<kx+1<﹣2x的解集为 ﹣1<x<﹣ .
【分析】由题意可知直线y=kx+1过点(1,2),将点(1,2)代入y=kx+1,求出k的值,再解不等式组0<kx+1<﹣2x即可.
【解答】解:∵将直线y=kx+1绕(0,1)逆时针旋转90°后,刚好经过点(﹣1,2),
∴直线y=kx+1过点(1,2),
∴k+1=2,
∴k=1.
解不等式组0<x+1<﹣2x,得﹣1<x<﹣.
故答案为:﹣1<x<﹣.
12.如图,在△ABC中,∠ACB=60°,AC=1,D是边AB的中点,E是边BC上一点.若DE平分△ABC的周长,则DE的长是 .
【分析】延长BC至M,使CM=CA,连接AM,作CN⊥AM于N,根据题意得到ME=EB,根据三角形中位线定理得到DE=AM,根据等腰三角形的性质求出∠ACN,根据正弦的概念求出AN,计算即可.
【解答】解:延长BC至M,使CM=CA,连接AM,作CN⊥AM于N,
∵DE平分△ABC的周长,
∴ME=EB,又AD=DB,
∴DE=AM,DE∥AM,
∵∠ACB=60°,
∴∠ACM=120°,
∵CM=CA,
∴∠ACN=60°,AN=MN,
∴AN=AC•sin∠ACN=,
∴AM=,
∴DE=,
故答案为:.
13.关于x的方程(m﹣1)x2+2x+3=0总有实数根,则m的取值范围为 m≤ .
【分析】分二次项系数为零及二次项系数非零两种情况考虑,当二次项系数为零时,通过解一元一次方程可求出方程的解,进而可得出m=1符合题意;当二次项系数非零时,由二次项系数非零及根的判别式△≥0,可求出m的取值范围.综上此题得解.
【解答】解:当m﹣1=0,即m=1时,原方程为2x+3=0,
解得:x=﹣,
∴当m=1时,原方程有解;
当m﹣1≠0时,∵方程(m﹣1)x2+2x+3=0总有实数根,
∴△=22﹣4×3×(m﹣1)≥0,
解得:m≤且m≠1.
综上所述:m的取值范围为m≤.
故答案为:m≤.
14.已知抛物线y=k(x+1)(x﹣)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,则能使△ABC为等腰三角形的抛物线的条数是 4 .
【分析】整理抛物线解析式,确定出抛物线与x轴的一个交点A和y轴的交点C,然后求出AC的长度,再分:
①k>0时,点B在x轴正半轴时,分AC=BC、AC=AB、AB=BC三种情况求解;
②k<0时,点B在x轴的负半轴时,点B只能在点A的左边,只有AC=AB一种情况列式计算即可.
【解答】解:y=k(x+1)(x﹣)=(x+1)(kx﹣3),
所以,抛物线经过点A(﹣1,0),C(0,﹣3),
AC===,
点B坐标为(,0),
①k>0时,点B在x正半轴上,
若AC=BC,则=,解得k=3,
若AC=AB,则+1=,解得k==,
若AB=BC,则+1=,解得k=;
②k<0时,点B在x轴的负半轴,点B只能在点A的左侧,
只有AC=AB,则﹣1﹣=,解得k=﹣=﹣,
所以,能使△ABC为等腰三角形的抛物线共有4条.
故答案是:4.
15.某种产品预计两年内成本将下降36%,则年平均下降率为 20% .
【分析】可以设成本为1,降低以后的成本=降低前的成本(1﹣降低率),设年平均下降率为x,则降低一次以后的成本是(1﹣x),降低二次后的成本是(1﹣x)2,根据题意列出方程即可.
【解答】解:设成本为1,年平均下降率为x,
依题意列方程:(1﹣x)2=1﹣36%,
解得x1=0.2=20%,x2=1.8(舍去).
答:年平均下降率为20%.
故答案为20%.
16.在平面直角坐标系中,两点P(x,y)、Q(x,y′),其中y′=,则称Q点是P点的可控点.若P(x,y)满足y=﹣x2+16,其中﹣5≤x≤a时,可控点Q(x,y′)满足﹣16≤y′≤16,则a的取值范围是 ≤a≤4 .
【分析】根据可控变点的定义,可得函数解析式,根据自变量与函数值的对应关系,可得答案
【解答】解:∵﹣16≤y′≤16,
∴﹣16=﹣x2+16
∴x=4,
当x=﹣5时,x2﹣16=9,
当y′=9时,9=﹣x2+16(x≥0)
∴x=,
∴实数a的取值范围≤a≤4,
故答案为
三.解答题(共8小题)
17.解方程:
(1)(x+1)(x﹣5)=1
(2)x2﹣2x﹣1=0
【分析】(1)整理后移项,配方,开方,即可得出两个一元一次方程,求出方程的解即可;
(2)求出b2﹣4ac的值,再代入公式求出即可.
【解答】解:(1)(x+1)(x﹣5)=1,
整理得:x2﹣4x﹣6=0,
x2﹣4x=6,
x2﹣4x+4=6+4,
(x﹣2)2=10,
x﹣2=,
x1=2+,x2=2﹣;
(2)x2﹣2x﹣1=0,
b2﹣4ac=(﹣2)2﹣4×1×(﹣1)=8,
x=,
x1=1+,x2=1﹣.
18.周口体育局要组织一次篮球赛,赛制为单循环形式(每两队之间都赛一场),计划安排28场比赛,应邀请多少支球队参加比赛?
【分析】设应邀请x支球队参加比赛,根据计划安排28场比赛,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论.
【解答】解:设应邀请x支球队参加比赛,
根据题意得:x(x﹣1)=28,
解得:x1=8,x2=﹣7(舍去).
答:应邀请8支球队参加比赛.
19.在如图的方格纸中,每个小方格都是边长为1个单位的正方形,△ABC的三个顶点都在格点上.
(1)画出△ABC向上平移4个单位后的△A1B1C1;
(2)画出△ABC绕点O顺时旋转90°后的△A2B2C2,并求出点A旋转到A2所经过的路线长.
【分析】(1)△ABC向上平移4个单位,即可得到△A1B1C1;
(2)△ABC绕点O顺时旋转90°,即可得到△A2B2C2,运用弧长计算公式即可求出点A旋转到A2所经过的路线长.
【解答】解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求;
(2)如图所示,△A2B2C2即为所求;
点A旋转到A2所经过的路线长=π×22=π.
20.已知关于x的一元二次方程:x2﹣2(m+1)x+m2+5=0有两个不相等的实数根.
(1)求m的取值范围;
(2)若原方程的两个实数根为x1、x2,且满足x12+x22=|x1|+|x2|+2x1x2,求m的值.
【分析】(1)由方程有两个不相等的实数根结合根的判别式即可得出关于m的一元一次不等式,解之即可得出m的取值范围;
(2)根据根与系数的关系即可得出x1+x2=2(m+1)、x1•x2=m2+5,结合m的取值范围即可得出x1>0、x2>0,再由x12+x22=|x1|+|x2|+2x1x2即可得出6m﹣18=0,解之即可得出m的值.
【解答】解:(1)∵方程x2﹣2(m+1)x+m2+5=0有两个不相等的实数根,
∴△=[﹣2(m+1)]2﹣4(m2+5)=8m﹣16>0,
解得:m>2.
(2)∵原方程的两个实数根为x1、x2,
∴x1+x2=2(m+1),x1•x2=m2+5.
∵m>2,
∴x1+x2=2(m+1)>0,x1•x2=m2+5>0,
∴x1>0、x2>0.
∵x12+x22=﹣2x1•x2=|x1|+|x2|+2x1•x2,
∴4(m+1)2﹣2(m2+5)=2(m+1)+2(m2+5),即6m﹣18=0,
解得:m=3.
21.已知关于x的方程x2﹣(2k﹣3)x+k2+1=0有两个不相等的实数根x1、x2.
(1)求k的取值范围;
(2)试说明x1<0,x2<0;
(3)若抛物线y=x2﹣(2k﹣3)x+k2+1与x轴交于A、B两点,点A、点B到原点的距离分别为OA、OB,且OA+OB=2OA•OB﹣3,求k的值.
【分析】(1)方程有两个不相等的实数根,则判别式大于0,据此即可列不等式求得k的范围;
(2)利用根与系数的关系,说明两根的和小于0,且两根的积大于0即可;
(3)不妨设A(x1,0),B(x2,0).利用x1,x2表示出OA、OB的长,则根据根与系数的关系,以及OA+OB=2OA•OB﹣3即可列方程求解.
【解答】解:(1)由题意可知:△=[﹣(2k﹣3)]2﹣4(k2+1)>0,
即﹣12k+5>0
∴.
(2)∵,
∴x1<0,x2<0.
(3)依题意,不妨设A(x1,0),B(x2,0).
∴OA+OB=|x1|+|x2|=﹣(x1+x2)=﹣(2k﹣3),
OA•OB=|﹣x1||x2|=x1x2=k2+1,
∵OA+OB=2OA•OB﹣3,
∴﹣(2k﹣3)=2(k2+1)﹣3,
解得k1=1,k2=﹣2.
∵,
∴k=﹣2.
22.某商品的进价为每件40元,如果售价为每件50元,每个月可卖出210件;如果售价超过50元但不超过80元,每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖1件;如果售价超过80元后,若再涨价,则每涨1元每月少卖3件.设每件商品的售价为x元,每个月的销售量为y件.
(1)求y与x的函数关系式并直接写出自变量x的取值范围;
(2)设每月的销售利润为W,请直接写出W与x的函数关系式;
(3)每件商品的售价定为多少元时,每个月可获得最大利润?最大的月利润是多少元?
【分析】(1)当售价超过50元但不超过80元,每件商品的售价每上涨1元,则每个月少卖1件,y=260﹣x,50≤x≤80,当如果售价超过80元后,若再涨价,则每涨1元每月少卖3件,y=420﹣3x,80<x<140,
(2)由利润=(售价﹣成本)×销售量列出函数关系式,
(3)分别求出两个定义域内函数的最大值,然后作比较.
【解答】解:(1)当50≤x≤80时,y=210﹣(x﹣50),即y=260﹣x,
当80<x<140时,y=210﹣(80﹣50)﹣3(x﹣80),即y=420﹣3x.
则,
(2)由利润=(售价﹣成本)×销售量可以列出函数关系式
w=﹣x2+300x﹣10400(50≤x≤80)
w=﹣3x2+540x﹣16800(80<x<140),
(3)当50≤x≤80时,w=﹣x2+300x﹣10400,
当x=80有最大值,最大值为7200,
当80<x<140时,w=﹣3x2+540x﹣16800,
当x=90时,有最大值,最大值为7500,
故售价定为90元.利润最大为7500元.
23.如图1,△ABC中,AB=AC,将△ABC绕点A逆时针旋转α角,得到△ADE,DE交BC边于G,BD的延长线交EC的延长线于F,连AG.
(1)求证:△BCF≌△EDF;
(2)若DF=2BD,求的值;
(3)如图2,若AB=,∠BAC=120°,α=30°,直接写出CG的长为 6﹣2 .
【分析】(1)由△BAD≌△CAE(SAS),想办法提出∠EDF=∠BCF,即可解决问题;
(2)如图1中,连接GF.作GM⊥CF于M,GN⊥BF于N.想办法证明∠DFG=∠CGF,由GM⊥CF于M,GN⊥BF于N,推出GM=GN,由DF=2BD,可以设BD=a,则DF=CF=2a,BF=3a,根据==,即可解决问题;
(3)如图2中,连接GF,作CK⊥BF于K.利用(2)中结论:BG:CG=BF:CF,求出AB即可解决问题;
【解答】(1)证明:∵△ADE是由△ABC旋转所得,
∴△ADE≌△ABC(旋转不变性),
∴AB=AC=AD=AE,∠BAC=∠DAE,BC=DE,∠ACB=∠ABC=∠ADE=∠AED,
∴∠BAD=∠CAE,
∴△BAD≌△CAE(SAS),
∴∠ADB=∠ACE,
∵∠ADE=∠ACB,
∴∠BDE=∠BCE,
∵∠EDF+∠BDE=180°,∠BCF+∠BCE=180°,
∴∠EDF=∠BCF,
∵∠F=∠F,
∴△BCF≌△EDF(AAS).
(2)解:如图1中,连接GF.作GM⊥CF于M,GN⊥BF于N.
∵△BCF≌△EDF,
∴CF=DF,BF=EF,∠BCF=∠EDF,
∴∠BDG=∠ECG,BD=EC,
∵∠BGD=∠EGC,
∴△BGD≌△EGC(AAS),
∴DG=GC,
∵GF=GF,GD=GC,DF=CF,
∴△FGD≌△FGC(SSS),
∴∠DFG=∠CGF,
∵GM⊥CF于M,GN⊥BF于N,
∴GM=GN,
∵DF=2BD,
∴可以设BD=a,则DF=CF=2a,BF=3a,
∵==,
∴==.
(3)解:如图2中,连接GF,作CK⊥BF于K.
∵α=30°,AB=AD,
∴∠ABD=∠ADB=75°,
∵∠ABC=30°,
∴∠CBF=45°,
∵∠ACE=75°,∠ACB=30°,
∴∠BCF=75°,
∵CK⊥BF,
∴∠CKB=90°,
∴∠BCK=∠CBK=45°,
∴BK=KC,∠KCF=30°,设FK=a,则CF=2a,BK=CK=a,
∴BF=a+a,
由(2)可知BG:CG=BF:CF=,
∵AB=2,易知BC=6,
∴CG=BC×=6﹣2,
故答案为6﹣2.
24.如图,抛物线y=ax2﹣4ax+b交x轴正半轴于A、B两点,交y轴正半轴于C,且OB=OC=3.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,D为抛物线的顶点,P为对称轴左侧抛物线上一点,连OP交直线BC于G,连GD,是否存在点P,使=?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由
(3)如图2,将抛物线向上平移m个单位,交BC于点M、N,若∠MON=45°,求m的值.
【分析】(1)把B(3,0),C(0,3),代入y=ax2﹣4ax+b,解方程组即可.
(2)如图1中,连接OD、BD,对称轴交x轴于K,将△OBD绕点O逆时针旋转90°得到△OCG,则点G在线段BC上,只要证明△GOD是等腰直角三角形,即可得到直线GO与抛物线的交点即为所求的点P.利用方程组即可解决问题.
(3)如图2中,将△OCM绕点O顺时针旋转90°得到△OBG,首先证明MN2=CM2+BN2,设M(x1,y1),N(x2,y2),则MN2=[(x2﹣x1)]2=2[(x1+x2)2﹣4x1x2],
设平移后的抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3+m,由消去y得到x2﹣3x+m=0,由,推出y1=x2,y2=x1,M、N关于直线y=x对称,所以CM=BN,设CM=BN=a,则MN=3﹣2a,利用勾股定理求出a以及MN的长,再根据根与系数关系,列出方程即可解决问题.
【解答】解:(1)∵OB=OC=3,
∴B(3,0),C(0,3),代入y=ax2﹣4ax+b,
得,解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3.
(2)如图1中,连接OD、BD,对称轴交x轴于K.
由题意D(2,﹣1),B(3,0),C(0,3),
∵直线BC的解析式为y=﹣x+3,设G(m,﹣m+3),
∴GD=GO,
∴(m﹣2)2+(﹣m+4)2=2[m2+(﹣m+3)2],
解得m=±1,
当m=1时,G(1,2)
设直线OG的解析式为y=kx,把G点坐标代入得到,k=2,
∴直线OG的解析式为y=2x,
由解得或,
∵点P在对称轴左侧,
∴点P坐标为(3﹣,6﹣2).
当m=﹣1时,G(﹣1,4),
直线OG的解析式为y=﹣4x,
方程组无解,此时点P不存在,
综上所述,满足条件的点P坐标为(3﹣,6﹣2).
(3)如图2中,将△OCM绕点O顺时针旋转90°得到△OBG.
∵∠MON=45°,
∴∠MOC+∠NOB=∠NOB+∠BOG=45°,
∴∠MON=∠GON=45°,∵ON=ON,OM=OG,
∴△ONM≌△ONG,
∴MN=NG,
∵∠NBG=∠NBO+∠OBG=45°+45°=90°,
∴NG2=BN2+BG2,
∴MN2=CM2+BN2,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则MN2=[(x2﹣x1)]2=2[(x1+x2)2﹣4x1x2],
设平移后的抛物线的解析式为y=x2﹣4x+3+m,
由消去y得到x2﹣3x+m=0,
∴
∴y1=x2,y2=x1,
∴M、N关于直线y=x对称,
∴CM=BN,设CM=BN=a,则MN=3﹣2a,
∴(3﹣2a)2=a2+a2,
∴a=3﹣3(负根已经舍弃),
∴MN=6﹣3,
∴(6﹣3)2=2(32﹣4m),
∴m=(﹣1).
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