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- 2021-05-10 发布
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黄冈市2018年初中毕业生学业水平和高中阶段学校招生考试
数 学 试 题
(考试时间120分钟 满分120分)
第Ⅰ卷(选择题 共18分)
一、选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分。每小题给出4个选项中,有且只有一个答案是正确的)
1. (2018·湖北黄冈)-的相反数是
A. - B. - C. D.
【考点】相反数.
【分析】只有符号不同的两个数,我们就说其中一个是另一个的相反数;0的相反数是0。一般地,任意的一个有理数a,它的相反数是-a。a本身既可以是正数,也可以是负数,还可以是零。本题根据相反数的定义,可得答案.
【解答】解:因为与-是符号不同的两个数
所以-的相反数是.
故选C.
【点评】本题考查了绝对值的性质,如果用字母a表示有理数,则数a 绝对值要由字母a本身的取值来确定:
①当a是正有理数时,a的绝对值是它本身a;
②当a是负有理数时,a的绝对值是它的相反数-a;
③当a是零时,a的绝对值是零.
2. (2018·湖北黄冈)下列运算结果正确的是
A. 3a3·2a2=6a6 B. (-2a)2= -4a2 C. tan45°= D. cos30°=
【考点】同底数幂的乘法与除法、幂的乘方,以及特殊角的三角函数值。
【分析】根据同底数幂的乘法、幂的乘方的运算法则以及特殊角的三角函数值计算即可.
【解答】解:A. 根据同底数幂的乘法,3a3·2a2=6a5,故本选项错误;
B. 根据幂的乘方,(-2a)2= 4a2,故本选项错误
C.根据特殊角的三角函数值,tan45°=1,故本选项错误;
D.根据特殊角的三角函数值,cos30°=,故本选项正确.
故选D.
【点评】本题考查了同底数幂的乘法与除法、幂的乘方,以及特殊角的三角函数值,熟知运算法则、熟记特殊角的三角函数值是钥匙的关键。
3. (2018·湖北黄冈)函数y= 中自变量x的取值范围是
A.x≥-1且x≠1 B.x≥-1 C. x≠1 D. -1≤x<1
【考点】函数自变量的取值范围。
【分析】自变量x的取值范围必须使函数有意义,中x+1≥0;分式作为除式,则x-1≠0.综上即可得解。
【解答】解:依题意,得 x+1≥0
x-1≠0
∴x≥-1且x≠1.
故选A.
【点评】本题考查了函数自变量的取值范围。要使二次根式有意义,必须使被开方数为非负数;分式的分母不能为零。
4. (2018·湖北黄冈)如图,在△ABC中,DE是AC的垂直平分线,且分别交BC,AC于点D和E,∠B=60°,∠C=25°,则∠BAD为
A.50° B.70° C.75° D.80°
(第4题图)
【考点】垂直平分线的性质,三角形的内角和定理。
【分析】由三角形的内角和定理,得∠BAC的度数,又由垂直平分线的性质,知∠C=∠DAC=25°,从而得出∠BAD的度数。
【解答】解:由三角形的内角和定理,得∠BAC=180°-∠B-∠C=180°-60°-25°=95°。
又由垂直平分线的性质,知∠C=∠DAC=25°,
∴∠BAC=∠BAD+∠DAC=∠BAD+∠C=∠BAD+25°=9
∴∠BAD=95°-25°=70°.
故选B.
【点评】本题考查了垂直平分线的性质,三角形的内角和定理。熟练掌握性质和定理是解题的关键。
5. (2018·湖北黄冈)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD为AB边上的高,CE为AB边上的中线,AD=2,CE=5,则CD=
A.2 B.3 C.4 D.2
(第5题图)
【考点】直角三角形斜边上的中线的性质,勾股定理。
【分析】由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可得CE=AE=5,又知AD=2,可得DE=AE-AD=5-2=3,在Rt△CDE中,运用勾股定理可得直角边CD的长。
【解答】解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CE为AB边上的中线,
∴CE=AE=5,
又∵AD=2,
∴DE=AE-AD=5-2=3,
∵CD为AB边上的高
∴∠CDE=90°,
∴△CDE 为Rt△
∴CD===4
故选C.
【点评】本题考查了直角三角形斜边上的中线的性质,勾股定理。得出DE的长是解题的关键。
6. (2018·湖北黄冈)当a≤x≤a+1时,函数y=x2-2x+1的最小值为1,则a的值为
A.-1 B.2 C.0或2 D.-1或2
【考点】不等式组,二次函数的最值。
【分析】由题意知函数y=x2-2x+1≥1,可得出x的取值范围,再由a≤x≤a+1可得出a的值。
【解答】解:∵当a≤x≤a+1时,函数y=x2-2x+1的最小值为1,
∴y=x2-2x+1≥1,即x2-2x≥0,
∴x≥2或x≤0,
当x≥2时,由a≤x,可得a=2,
当x≤0时,由x≤a+1,可得a+1=0,即a=-1
综上,a的值为2或-1,
故选D.
【点评】本题考查了不等式组. 弄清题意,解不等式组是关键。
第Ⅱ卷(非选择题 共102分)
二、填空题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
7. (2018·湖北黄冈)实数16 800 000用科学计数法表示为______________________.
【考点】用科学记数法表示较大的数。
【分析】确定a×10n(1≤|a|<10,n为整数)中n的值是易错点,由于16 800 000有8位,所以可以确定n=8-1=7.
【解答】解:16 800 000=1.68×107.
故答案为:1.68×107.
【点评】本题考查了科学记数法。把一个数M记成a×10n(1≤|a|<10,n为整数)的形式,这种记数的方法叫做科学记数法.规律:(1)当|a|≥1时,n的值为a的整数位数减1;(2)当|a|<1时,n的值是第一个不是0的数字前0的个数,包括整数位上的0.
8. (2018·湖北黄冈)因式分解:x3-9x=___________________________.
【考点】因式分解。
【分析】先提取公因式x,再对余下的多项式利用平方差公式继续分解.
【解答】解:x3-9x=x(x2-9),
=x(x+3)(x-3).
故答案为:x(x+3)(x-3).
【点评】本题考查了因式分解-提取公因式法和公式法的综合运用.
9. (2018·湖北黄冈)化简(-1)0+()-2-+=________________________.
【考点】实数的运算。
【分析】根据零次幂、副整数指数幂的运算法则,以及平方根,立方根计算即可。
【解答】解:(-1)0+()-2-+=1+22-3-3= -1.
故答案为:-1.
【点评】本题考查了实数的运算。掌握零次幂、副整数指数幂、平方根、立方根的运算法则是关键。
10. (2018·湖北黄冈)若a-=,则a2+值为_______________________.
【考点】完全平方公式.
【分析】根据完全平方公式,对已知的算式和各选项分别整理,即可得出答案.
【解答】解:∵a-=,
∴(a-)2=6,
a2+-2=6,
∴a2+=8,
故答案为:8.
【点评】本题考查了完全平方公式。熟记公式的几个变形公式对解题大有帮助。
11. (2018·湖北黄冈)如图,△ABC内接于⊙O,AB为⊙O的直径,∠CAB=60°,弦AD平分∠CAB,若AD=6,则AC=___________.
(第11题图)
【考点】圆,角平分线,30°角所对的直角边等于的一半,勾股定理.
【分析】连结BD,根据30°角所对的直角边等于的一半,易得出BD=AC=AB;再通过勾股定理可求得AB的长,从而得出AC的长。
【解答】解:连结BD,
∵AB为⊙O的直径,∠CAB=60°,弦AD平分∠CAB,
∴∠ABC=∠DAB=30°
∴在Rt△ABC和 Rt△ABD中,BD=AC=AB
在Rt△ABD中,AB2=BD2+AD2,即AB2=(AB)2+62,
∴AB=4,
∴AC=2.
故答案为:2.
【点评】本题考查了圆,角平分线,30°角所对的直角边等于的一半,勾股定理. 熟练掌握定理是解题的关键。
12. (2018·湖北黄冈)一个三角形的两边长分别为3和6,第三边长是方程x2-10x+21=0的根,则三角形的周长为______________.
【考点】解一元二次方程,三角形三边的关系.
【分析】将已知的方程x2-10x+21=0左边分解因式,利用两数相乘积为0,两因式中至少有一个为0转化为两个一元一次方程,求出一次方程的解得到原方程的解为3或7,利用三角形的两边之和大于第三边进行判断,得到满足题意的第三边的长,从而求得三角形的周长.
【解答】解:x2-10x+21=0,
因式分解得:(x-3)(x-7)=0,
解得:x1=3,x2=7,
∵三角形的第三边是x2-10x+21=0的根,
∴三角形的第三边为3或7,
当三角形第三边为3时,3+3=6,不能构成三角形,舍去;
当三角形第三边为7时,三角形三边分别为3,6,7,能构成三角形,
则第三边的长为7.
∴三角形的周长为: 3+6+7=16.
故答案为:16.
【点评】本题考查了利用因式分解法求解解一元二次方程,以及三角形三边的关系. 利用因式分解法求解解一元二次方程时,首先将方程右边化为0,左边分解因式,然后利用两数相乘积为0,两因式中至少有一个为0,转化为两个一元一次方程来求解。
13. (2018·湖北黄冈)如图,圆柱形玻璃杯高为14cm,底面周长为32cm,在杯内壁离杯底5cm的点B处有一滴蜂蜜,此时一只蚂蚁正好在杯外壁,离杯上沿3cm与蜂蜜相对的点A处,则蚂蚁从外壁A处到内壁B处的最短距离为_________________cm(杯壁厚度不计).
(第13题图)
【考点】平面展开-最短路径问题.
【分析】将圆柱体侧面展开,过B作BQ⊥EF于Q,作A关于EH的对称点A′,连接A′B交EH于P,连接AP,则AP+PB就是蚂蚁到达蜂蜜的最短距离,求出A′Q,BQ,根据勾股定理求出A′B即可.
【解答】解:沿过A的圆柱的高剪开,得出矩形EFGH,过B作BQ⊥EF于Q,作A关于EH的对称点A′,连接A′B交EH于P,连接AP,则AP+PB就是蚂蚁到达蜂蜜的最短距离,
∵AE=A′E,A′P=AP,
∴AP+PB=A′P+PB=A′B,
∵BQ=×32cm=16cm,A′Q=14cm-5cm+3cm=12cm,
在Rt△A′QB中,由勾股定理得:A′B==20cm.
故答案为:20.
【点评】本题考查了
平面展开-最短路径问题.将图形展开,利用轴对称的性质和勾股定理进行计算是解题的关键.同时也考查了同学们的创造性思维能力.
14. (2018·湖北黄冈)在-4,-2,1,2四个数中,随机取两个数分别作为函数y=ax2+bx+1中a,b的值,则该二次函数图像恰好经过第一、二、四象限的概率为___________.
【考点】概率.
【分析】首先利用列表法求得所有点的情况,再由二次函数图像恰好经过第一、二、四象限,即可求得答案.
【解答】解:列表得:
a
b
-4
-2
1
2
-4
(-2,-4)
(1,-4)
(2,-4)
-2
(-4,-2)
(1,-2)
(2,-2)
1
(-4,1)
(-2,1)
(2,1)
2
(-4,2)
(-2,2)
(1,2)
∴一共有12种情况,
∵若二次函数图像恰好经过第一、二、四象限,则△=b2-4ac>0,且a>0,
∴符合要求的点有(1,-4),(2,-4)2个
∴所有的二次函数图像恰好经过第一、二、四象限的概率为=.
本题考查了概率.当试验中存在两个元素且出现的所有可能的结果较多时,我们常用列表的方式,列出所有可能的结果,再求出概率.
三、解答题 (本题共10题,满分78分)
15. (2018·湖北黄冈)(本题满分5分)求满足不等式组: x-3(x-2)≤8 的所有整数解.
x-1<3 -x
【考点】解不等式组.
【分析】先求出不等式组的解集,再求出不等式组的整数解即可.
【解答】解:由x-3(x-2)≤8得:x≥1;
由x-1<3 -x得:x<2;
∴不等式组的解为:-1≤x<2
所有整数解为:-1,0,1.
【点评】本题考查了解一元一次不等式组,求不等式组的整数解的应用,解此题的关键是求出不等式组的解集,难度适中.
16. (2018·湖北黄冈)(本题满分6分)在端午节来临之际,某商店订购了A型和B型两种粽子。A型粽子28元/千克,B型粽子24元/千克。若B型粽子的数量比A型粽子的2倍少20千克,购进两种粽子共用了2560元,求两种型号粽子各多少千克。
【考点】二元一次方程组的应用.
【分析】设A型粽子x千克,B型粽子y千克,根据B型粽子的数量比A型粽子的2倍少20千克,购进两种粽子共用了2560元,可列出方程组.
【解答】解:设A型粽子x千克,B型粽子y千克,由题意得:
y=2x-20
28x+24y=2560
解得: x=40
y=60,并符合题意。
∴A型粽子40千克,B型粽子60千克.
答:A型粽子40千克,B型粽子60千克.
【点评】本题考查了由实际问题抽象出二元一次方程组,难度一般,关键是读懂题意设出未知数找出等量关系.
17. (2018·湖北黄冈)(本题满分8分)央视“经典咏流传”开播以来受到社会广泛关注。我市某校就“中华文化我传承——地方戏曲进校园”的喜爱情况进行了随机调查,对收集的信息进行统计,绘制了下面两副尚不完整的统计图。请你根据统计图所提供的信息解答下列问题:
图中A表示“很喜欢”,B表示“喜欢”,C表示“一般”,D表示“不喜欢”。
(1)被调查的总人数是_____________人,扇形统计图中C部分所对应的扇形圆心角的度数为_______.
(2)补全条形统计图;
(3)若该校共有学生1800人,请根据上述调查结果,估计该校学生中A类有__________人;
(4)在抽取的A类5人中,刚好有3个女生2个男生,从中随机抽取两个同学担任两角色,用树形图或列表法求出被抽到的两个学生性别相同的概率。
【考点】统计,列表法与树状图法求概率.
【分析】(1)根据参加调查的人中,“很喜欢”的占10%,人数是5人,据此即可求;
C有30人,是A的6倍,可知“一般”的占60%,利用360°乘以对应的比例即可求.
(2)B的人数为:50-5-30-5=10(人),补充在图中即可。
(3)将该校共有学生1800人,乘以10%,就可得出该校学生中A类的人数;
(4)用列表法与树状图法可求。
【解答】解:(1)被调查的总人数是:5÷10%=50(人).
C部分所对应的扇形圆心角的度数为: 360×=216°.
(2)如图。
(3)1800×10%=180(人);
(4)
由树形图可得出:共有20种情况,两个学生性别相同的情况数有8种,
开始
女 女 女 男 男
女 女 男 男女 女 男 男 女 女 男 男 女 女 女 男 女 女 女 男
所以两个学生性别相同的概率为=.
答案为:(1)50;216°;(2)如图;(3)180;(4)如上图,
(或0.4或40%)(注:过程分析2分,正确结果2分)
【点评】本题考查了利用统计图获取信息的能力,涉及用样本估计总体、扇形统计图、列表法与树状图法等。利用统计图获取信息时,必须认真观察、分析、研究统计图,才能作出正确的判断和解决问题。
18. (2018·湖北黄冈)(本题满分7分)如图,AD是⊙O的直径,AB为⊙O的弦,OP⊥AD,OP与AB的延长线交于点P,过B点的切线交OP于点C.
(1)求证:∠CBP=∠ADB.
(2)若OA=2,AB=1,求线段BP的长.
(第18题图)
【考点】圆,切线的性质,相似三角形.
【分析】(1)连接OB,证明∠OBD=∠CBP,又OD=OB,∠OBD=∠ODB,∴∠ODB=∠CBP,即∠ADB=∠CBP.
(2)证明Rt△ADB∽Rt△APO,即可求得线段BP的长.
【解答】证:(1)连接OB,则OB⊥BC,∠OBD+∠DBC=90°,
又AD为直径,∠DBP=∠DBC+∠CBP=90°,
∴∠OBD=∠CBP
又OD=OB,∠OBD=∠ODB,
∴∠ODB=∠CBP,即∠ADB=∠CBP.
解:(2)在Rt△ADB与Rt△APO中,∠DAB=∠PAO,
Rt△ADB∽Rt△APO
AB=1,AO=2,AD=4,=,
AP=8,
∴BP=AP-AB=8-1=7.
【点评】本题考查了圆,直径所对的圆周角是直角,切线的性质,相似三角形的判定和性质. (1)连接OB是解决问题的关键;(2)证明Rt△ADB∽Rt△APO是解决问题的关键。
19. (2018·湖北黄冈)(本题满分6分)如图,反比例函数y=(x>0)过点A(3,4),直线AC与x轴交于点C(6,0),过点C作x轴的垂线BC交反比例函数图象于点B.
(1)求k的值与B点的坐标;
(2)在平面内有点D,使得以A,B,C,D四点为顶点的四边形为平行四边形,试写出符合条件的所有D点的坐标.
【考点】反比例函数数形结合类综合题.
【分析】(1)已知反比例函数y=(x>0)过点A(3,4),将A(3,4)代入到解析式y=即可求得k的值;将C(6,0)的横坐标代入到反比例函数y=中,可得B点的坐标;
(2)画出图形即可得出符合条件的所有D点的坐标。
【解答】解:(1)代入A(3,4)到解析式y=得k=12,
则反比例函数的解析式为y=,
将C(6,0)的横坐标代入到反比例函数y=中,得y=2
∴B点的坐标为:B(6,2)
(2)如图,符合条件的所有D点的坐标为:D1(3,2)或D2(3,6)或D3(9,-2)
答案为:D1(3,2)或D2(3,6)或D3(9,-2)
【点评】本题考查了反比例函数、平行四边形,是数形结合类综合题. 利用图象解决问题,从图上获取有用的信息,是解题的关键所在.已知点在图象上,那么点一定满足这个函数解析式,反过来如果这点满足函数的解析式,那么这个点也一定在函数图象上.将数形结合在一起,是分析解决问题的一种好方法.
20. (2018·湖北黄冈)(本题满分8分)如图,在口ABCD中,分别以边BC,CD作等腰△BCF,△CDE,使BC=BF,CD=DE,∠CBF=∠CDE,连接AF,AE.
(1)求证:△ABF≌△EDA;
(2)延长AB与CF相交于G,若AF⊥AE,求证BF⊥BC.
(第20题图)
【考点】平行四边形、全等三角形,等腰三角形.
【分析】(1)先证明∠ABF=∠ADE,再利用SAS证明△ABF≌△EDA;
(2)要证BF⊥BC,须证∠FBC=90°,通过AF⊥AE挖掘角的量的关系。
【解答】(1)证:∵口ABCD,
∴AB=CD=DE,BF=BC=AD
又∠ABC=∠ADC,∠CBF=∠CDE,
∴∠ABF=∠ADE;
在△ABF与△EDA中,
AB=DE
∠ABF=∠ADE
BF=AD
∴△ABF≌△EDA.
(2)由(1)知∠EAD=∠AFB,∠GBF=∠AFB+∠BAF,
由口ABCD可得:AD∥BC,
∴∠DAG=∠CBG,
∴∠FBC=∠FBG+∠CBG=∠EAD+∠FAB+∠DAG=∠EAF=90°,
∴BF⊥BC.
【点评】本题考查了平行四边形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、等腰三角形的性质. 难度一般。
21. (2018·湖北黄冈)(本题满分7分)如图,在大楼AB正前方有一斜坡CD,坡角∠DCE=30°,楼高AB=60米,在斜坡下的点C处测得楼顶B的仰角为60°,在斜坡上的D处测得楼顶B的仰角为45°,其中点A,C,E在同一直线上.
(1)求坡底C点到大楼距离AC的值;
(2)求斜坡CD的长度.
(第21题图)
【考点】解直角三角形的应用,三角函数.
【分析】(1)在在Rt△ABC中,利用三角函数,可求出AC的值;
(2)过点D作DF⊥AB于点F,则四边形AEDF为矩形;设CD=x米,表示出DE=x米,CE=x米,得出BF=DF=AB-AF=60-x,根据DF=AE=AC+CE列解方程即可.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,AB=60米,∠ACB=60°,
∴AC==20米.
(2)过点D作DF⊥AB于点F,则四边形AEDF为矩形,
∴AF=DE,DF=AE.
设CD=x米,在Rt△CDE中,DE=x米,CE=x米
在Rt△BDF中,∠BDF=45°,
∴BF=DF=AB-AF=60-x(米)
∵DF=AE=AC+CE,
∴20+x=60-x
解得:x=80-120(米)
(或解:作BD的垂直平分线MN,构造30°直角三角形,由BC=40解方程可得CD=80-120)
答:(1)坡底C点到大楼距离AC的值为20米;(2)斜坡CD的长度为80-120米.
【点评】本题考查了解直角三角形﹣仰角俯角问题、坡度坡角问题,构造直角三角形是解本题的关键.
22. (2018·湖北黄冈)(本题满分8分)已知直线l:y=kx+1与抛物线y=x2-4x
(1)求证:直线l与该抛物线总有两个交点;
(2)设直线l与该抛物线两交点为A,B,O为原点,当k=-2时,求△OAB的面积.
【考点】二次函数综合题.
【分析】(1)令直线l:y=kx+1与抛物线y=x2-4x相等,得一元二次方程,求△的值即可;
(2)设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),直线l与y轴交点为C(0,1),根据根与系数的关系得到|x1-x2|的长,即可求出面积.
【解答】(1)证明:令x2-4x= kx+1,则x2-(4+k)x-1=0
∴△= (4+k)2+4>0,
∴直线l与该抛物线总有两个交点;
(2)解:设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),直线l与y轴交点为C(0,1)
由(1)知道的:x1+x2=4+k=2, x1x2= -1
(x1-x2)2=4+4=8, |x1-x2|=2,
△OAB的面积S=·OC·|x1-x2|=×1×2=.
(或解:解方程得 x1=1-, 或 x2=1+,
y1=2-1 y2= -2-1
或S=×|y1-y2|=×4=. )
【点评】本题主要考查了二次函数与一次函数的综合应用,设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),利用根的判别式得出|x1-x2|是解决问题的关键.
23. (2018·湖北黄冈)(本题满分9分)我市某乡镇在“精准扶贫”活动中销售一农产品,经分析发现月销售量y(万件)与月份x(月)的关系为:y= x+4(1≤x≤8,x为整数)
-x+20(9≤x≤12,x为整数),每件产品的利润z(元)与月份x(月)的关系如下表:
x
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
z
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
10
10
(1)请你根据表格求出每件产品利润z(元)与月份x(月)的关系式;
(2)若月利润w(万元)=当月销售量y(万件)×当月每件产品的利润z(元),求月利润w(万元)与月份x(月)的关系式;
(3)当x为何值时,月利润w有最大值,最大值为多少?
【考点】二次函数的应用、一次函数的应用.
【分析】(1)根据表格,分两种情形作答即可.
(2)分三种情形写出月利润w(万元)与月份x(月)的关系式即可.
(3)分三种情形求出月利润w的最大值,再比较即可.
【解答】解:(1)根据表格可知:当1≤x≤10的整数时,z= -x+20;
当11≤x≤12的整数时,z=10;
∴z与x的关系式为: -x+20(1≤x≤10,x为整数)
Z=
10(11≤x≤12,x为整数)
(2)当1≤x≤8时,w=(-x+20)(x+4)=-x2+16x+80
当9≤x≤10时,w=(-x+20)(-x+20)=x2-40x+400;
当11≤x≤12时,w=10(-x+20)=-10x+200;
-x2+16x+80(1≤x≤8,x为整数)
∴w与x的关系式为: w= x2-40x+400(9≤x≤10,x为整数)
-10x+200(11≤x≤12,x为整数)
(3)当1≤x≤8时,w=-x2+16x+80=-(x-8)2+144,
∴x=8时,w有最大值144.
当9≤x≤10时,w=x2-40x+400= (x-20)2.
W随x增大而减小,∴x=9时,w有最大值121.
当11≤x≤12时,w=-10x+200,
W随x增大而减小,∴x=11时,w有最大值90.
∵90<121<144
∴x=8时,w有最大值144.
【点评】本题主要考查了二次函数的应用、一次函数的应用.分类讨论和熟练掌握函数的性质是解决本题的关键.
24. (2018·湖北黄冈)(本题满分14分)如图,在直角坐标系XOY中,菱形OABC的边OA在x轴正半轴上,点B,C在第一象限,∠C=120°,边长OA=8,点M从原点O出发沿x轴正半轴以每秒1个单位长的速度作匀速运动,点N从A出发沿边AB—BC—CO以每秒2个单位长的速度作匀速运动。过点M作直线MP垂直于x轴并交折线OCB于P,交对角线OB于Q,点M和点N同时出发,分别沿各自路线运动,点N运动到原点O时,M和N两点同时停止运动。
(1)当t=2时,求线段PQ的长;
(2)求t为何值时,点P与N重合;
(3)设△APN的面积为S,求S与t的函数关系式及t的取值范围.
【考点】四边形综合题.
【分析】(1)当t=2时,利用特殊角的三角函数值,可求出线段PQ的长;
(2)由OA=8知,当t≤4时,AN=PO=2OM=2t,t=4时,P到达C点,N到达B点,点P,N在边BC上相遇。设t秒时,点P与N重合,则(t-4)+2(t-4)=8, 即可求出t;
(3)分0≤t≤4、4<t≤、<t≤8、8<t≤12讨论。
【解答】解:(1)在菱形OABC中,∠AOC=60°,∠AOQ=30°,
当t=2时,OM=2,PM=2,QM=,PQ=.
(2)当t≤4时,AN=PO=2OM=2t,
t=4时,P到达C点,N到达B点,点P,N在边BC上相遇。
设t秒时,点P与N重合,则(t-4)+2(t-4)=8,
∴t=.
即t=秒时,点P与N重合.
(3)①当0≤t≤4时,PN=OA=8,且PN∥OA,PM=t,
S△APN=·8·t=4t;
②当4<t≤时,PN=8-3(t-4)=20-3t,
S△APN=×4×(20-3t)=40-6t;
③当<t≤8时,PN=3(t-4)-8=3t-20,
S△APN=×4×(3t-20)= 6t -4;
④8<t≤12时,ON=24-2t,N到OM距离为12-t,
N到CP距离为4-(12-t)= t-8,CP=t-4,BP=12-t,
S△APN=S菱形-S△AON- S△CPN- S△APB
=32-×8×(12-t)- (t-4)(t-8)-(12-t)×4
= - t2+12t-56
综上,S与t的函数关系式为:
4t(0≤t≤4)
40-6t(4<t≤)
S= 6t -4(<t≤8)
- t2+12t-56(8<t≤12)
(注:在第一段定义域写为0<t≤4,第二段函数的定义域写为4<4<照样给满分)
【点评】本题主要考查了四边形综合运用,涉及面积问题、动点问题.分类讨论是解决本题的关键. 题目的综合性较强,难度中等.