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- 2021-05-13 发布
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2016年湖南省岳阳市中考数学试卷
一、选择题(本大题8道小题,每小题3分,满分24分)
1.下列各数中为无理数的是( )
A.﹣1 B.3.14 C.π D.0
2.下列运算结果正确的是( )
A.a2+a3=a5 B.(a2)3=a6 C.a2•a3=a6 D.3a﹣2a=1
3.函数y=中自变量x的取值范围是( )
A.x≥0 B.x>4 C.x<4 D.x≥4
4.某小学校足球队22名队员年龄情况如下:
年龄(岁)
12
11
10
9
人数
4
10
6
2
则这个队队员年龄的众数和中位数分别是( )
A.11,10 B.11,11 C.10,9 D.10,11
5.如图是某几何体的三视图,则该几何体可能是( )
A.圆柱 B.圆锥 C.球 D.长方体
6.下列长度的三根小木棒能构成三角形的是( )
A.2cm,3cm,5cm B.7cm,4cm,2cm C.3cm,4cm,8cm D.3cm,3cm,4cm
7.下列说法错误的是( )
A.角平分线上的点到角的两边的距离相等
B.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
C.菱形的对角线相等
D.平行四边形是中心对称图形
8.对于实数a,b,我们定义符号max{a,b}的意义为:当a≥b时,max{a,b}=a;当a<b时,max{a,b]=b;如:max{4,﹣2}=4,max{3,3}=3,若关于x的函数为y=max{x+3,﹣x+1},则该函数的最小值是( )
A.0 B.2 C.3 D.4
二、填空题(本大题共8小题,每小题4分,满分32分)
9.如图所示,数轴上点A所表示的数的相反数是 .
10.因式分解:6x2﹣3x= .
11.在半径为6cm的圆中,120°的圆心角所对的弧长为 cm.
12.为加快“一极三宜”江湖名城建设,总投资124000万元的岳阳三荷机场及交通产业园,预计2016年建好主体工程,将124000万元用科学记数法表示为 元.
13.如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,已知∠BCD=110°,则∠BAD= 度.
14.如图,一山坡的坡度为i=1:,小辰从山脚A出发,沿山坡向上走了200米到达点B,则小辰上升了 米.
15.如图,一次函数y=kx+b(k、b为常数,且k≠0)和反比例函数y=(x>0)的图象交于A、B两点,利用函数图象直接写出不等式<kx+b的解集是 .
16.如图,在平面直角坐标系中,每个最小方格的边长均为1个单位长,P1,P2,P3,…,均在格点上,其顺序按图中“→”方向排列,如:P1(0,0),P2(0,1),P3(1,1),P4(1,﹣1),P5(﹣1,﹣1),P6(﹣1,2)…根据这个规律,点P2016的坐标为 .
三、解答题(本大题共8道小题,满分64分)
17.计算:()﹣1﹣+2tan60°﹣(2﹣)0.
18.已知:如图,在矩形ABCD中,点E在边AB上,点F在边BC上,且BE=CF,EF⊥DF,求证:BF=CD.
19.已知不等式组
(1)求不等式组的解集,并写出它的所有整数解;
(2)在不等式组的所有整数解中任取两个不同的整数相乘,请用画树状图或列表的方法求积为正数的概率.
20.我市某学校开展“远是君山,磨砺意志,保护江豚,爱鸟护鸟”为主题的远足活动.已知学校与君山岛相距24千米,远足服务人员骑自行车,学生步行,服务人员骑自行车的平均速度是学生步行平均速度的2.5倍,服务人员与学生同时从学校出发,到达君山岛时,服务人员所花时间比学生少用了3.6小时,求学生步行的平均速度是多少千米/小时.
21.某学校环保志愿者协会对该市城区的空气质量进行调查,从全年365天中随机抽取了80天的空气质量指数(AQI)数据,绘制出三幅不完整的统计图表.请根据图表中提供的信息解答下列问题:
AQI指数
质量等级
天数(天)
0﹣50
优
m
51﹣100
良
44
101﹣150
轻度污染
n
151﹣200
中度污染
4
201﹣300
重度污染
2
300以上
严重污染
2
(1 )统计表中m= ,n= .扇形统计图中,空气质量等级为“良”的天数占 %;
(2)补全条形统计图,并通过计算估计该市城区全年空气质量等级为“优”和“良”的天数共多少天?
(3)据调查,严重污染的2天发生在春节期间,燃放烟花爆竹成为空气污染的一个重要原因,据此,请你提出一条合理化建议.
22.已知关于x的方程x2﹣(2m+1)x+m(m+1)=0.
(1)求证:方程总有两个不相等的实数根;
(2)已知方程的一个根为x=0,求代数式(2m﹣1)2+(3+m)(3﹣m)+7m﹣5的值(要求先化简再求值).
23.数学活动﹣旋转变换
(1)如图①,在△ABC中,∠ABC=130°,将△ABC绕点C逆时针旋转50°得到△A′B′C,连接BB′,求∠A′B′B的大小;
(2)如图②,在△ABC中,∠ABC=150°,AB=3,BC=5,将△ABC绕点C逆时针旋转60°得到△A′B′C,连接BB′,以A′为圆心,A′B′长为半径作圆.
(Ⅰ)猜想:直线BB′与⊙A′的位置关系,并证明你的结论;
(Ⅱ)连接A′B,求线段A′B的长度;
(3)如图③,在△ABC中,∠ABC=α(90°<α<180°),AB=m,BC=n,将△ABC绕点C逆时针旋转2β角度(0°<2β<180°)得到△A′B′C,连接A′B和BB′,以A′为圆心,A′B′长为半径作圆,问:角α与角β满足什么条件时,直线BB′与⊙A′相切,请说明理由,并求此条件下线段A′B的长度(结果用角α或角β的三角函数及字母m、n所组成的式子表示)
24.如图①,直线y=x+4交于x轴于点A,交y轴于点C,过A、C两点的抛物线F1交x轴于另一点B(1,0).
(1)求抛物线F1所表示的二次函数的表达式;
(2)若点M是抛物线F1位于第二象限图象上的一点,设四边形MAOC和△BOC的面积分别为S四边形MAOC和S△BOC,记S=S四边形MAOC﹣S△BOC,求S最大时点M的坐标及S的最大值;
(3)如图②,将抛物线F1沿y轴翻折并“复制”得到抛物线F2,点A、B与(2)中所求的点M的对应点分别为A′、B′、M′,过点M′作M′E⊥x轴于点E,交直线A′C于点D,在x轴上是否存在点P,使得以A′、D、P为顶点的三角形与△AB′C相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
2016年湖南省岳阳市中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题8道小题,每小题3分,满分24分)
1.下列各数中为无理数的是( )
A.﹣1 B.3.14 C.π D.0
【考点】无理数.菁优网版权所有
【分析】π是圆周率,是无限不循环小数,所以π是无理数.
【解答】解:∵π是无限不循环小数,
∴π是无理数.
故选C.
2.下列运算结果正确的是( )
A.a2+a3=a5 B.(a2)3=a6 C.a2•a3=a6 D.3a﹣2a=1
【考点】幂的乘方与积的乘方;合并同类项;同底数幂的乘法.菁优网版权所有
【分析】利用幂的有关运算性质逐一计算后即可确定正确的选项.
【解答】解:A、a2与a3不是同类项,不能合并,故错误;
B、(a2)3=a6,正确,符合题意;
C、a2•a3=a5,故错误;
D、3a﹣2a=a,故错误,
故选B.
3.函数y=中自变量x的取值范围是( )
A.x≥0 B.x>4 C.x<4 D.x≥4
【考点】函数自变量的取值范围;二次根式有意义的条件.菁优网版权所有
【分析】根据二次根式有意义的条件可得出x﹣4≥0,解该不等式即可得出结论.
【解答】解:∵x﹣4≥0,
∴x≥4.
故选D.
4.某小学校足球队22名队员年龄情况如下:
年龄(岁)
12
11
10
9
人数
4
10
6
2
则这个队队员年龄的众数和中位数分别是( )
A.11,10 B.11,11 C.10,9 D.10,11
【考点】众数;中位数.菁优网版权所有
【分析】根据中位数和众数的定义分别进行解答即可.
【解答】解:年龄是11岁的人数最多,有10个人,则众数是11;
把这些数从小到大排列,中位数是第11,12个数的平均数,
则中位数是=11;
故选B.
5.如图是某几何体的三视图,则该几何体可能是( )
A.圆柱 B.圆锥 C.球 D.长方体
【考点】由三视图判断几何体.菁优网版权所有
【分析】根据一个空间几何体的主视图和俯视图都是宽度相等的长方形,可判断该几何体是柱体,进而根据左视图的形状,可判断柱体侧面形状,得到答案.
【解答】解:∵几何体的主视图和俯视图都是宽度相等的长方形,
∴该几何体是一个柱体,
又∵俯视图是一个圆,
∴该几何体是一个圆柱.
故选A.
6.下列长度的三根小木棒能构成三角形的是( )
A.2cm,3cm,5cm B.7cm,4cm,2cm C.3cm,4cm,8cm D.3cm,3cm,4cm
【考点】三角形三边关系.菁优网版权所有
【分析】依据三角形任意两边之和大于第三边求解即可.
【解答】解:A、因为2+3=5,所以不能构成三角形,故A错误;
B、因为2+4<6,所以不能构成三角形,故B错误;
C、因为3+4<8,所以不能构成三角形,故C错误;
D、因为3+3>4,所以能构成三角形,故D正确.
故选:D.
7.下列说法错误的是( )
A.角平分线上的点到角的两边的距离相等
B.直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半
C.菱形的对角线相等
D.平行四边形是中心对称图形
【考点】中心对称图形;角平分线的性质;直角三角形斜边上的中线;菱形的性质.菁优网版权所有
【分析】A:根据角平分线的性质,可得角平分线上的点到角的两边的距离相等.
B:根据直角三角形斜边上的中线的性质,可得直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
C:根据菱形的性质,菱形的对角线互相垂直,但是不一定相等.
D:根据中心对称图形的性质,可得常见的中心对称图形有:平行四边形、圆形、正方形、长方形,据此判断即可.
【解答】解:∵角平分线上的点到角的两边的距离相等,
∴选项A正确;
∵直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,
∴选项B正确;
∵菱形的对角线互相垂直,但是不一定相等,
∴选项C不正确;
∵平行四边形是中心对称图形,
∴选项D正确.
故选:C.
8.对于实数a,b,我们定义符号max{a,b}的意义为:当a≥b时,max{a,b}=a;当a<b时,max{a,b]=b;如:max{4,﹣2}=4,max{3,3}=3,若关于x的函数为y=max{x+3,﹣x+1},则该函数的最小值是( )
A.0 B.2 C.3 D.4
【考点】分段函数.菁优网版权所有
【分析】分x≥﹣1和x<﹣1两种情况进行讨论计算,
【解答】解:当x+3≥﹣x+1,
即:x≥﹣1时,y=x+3,
∴当x=﹣1时,ymin=2,
当x+3<﹣x+1,
即:x<﹣1时,y=﹣x+1,
∵x<﹣1,
∴﹣x>1,
∴﹣x+1>2,
∴y>2,
∴ymin=2,
故选B
二、填空题(本大题共8小题,每小题4分,满分32分)
9.如图所示,数轴上点A所表示的数的相反数是 2 .
【考点】相反数;数轴.菁优网版权所有
【分析】根据相反数的定义,即可解答.
【解答】解:数轴上点A所表示的数是﹣2,﹣2的相反数是2,
故答案为:2.
10.因式分解:6x2﹣3x= 3x(2x﹣1) .
【考点】因式分解-提公因式法.菁优网版权所有
【分析】根据提公因式法因式分解的步骤解答即可.
【解答】解:6x2﹣3x=3x(2x﹣1),
故答案为:3x(2x﹣1).
11.在半径为6cm的圆中,120°的圆心角所对的弧长为 4π cm.
【考点】弧长的计算.菁优网版权所有
【分析】直接利用弧长公式求出即可.
【解答】解:半径为6cm的圆中,120°的圆心角所对的弧长为: =4π(cm).
故答案为:4π.
12.为加快“一极三宜”江湖名城建设,总投资124000万元的岳阳三荷机场及交通产业园,预计2016年建好主体工程,将124000万元用科学记数法表示为 1.24×109 元.
【考点】科学记数法—表示较大的数.菁优网版权所有
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值>1时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解答】解:124000万=124000 0000=1.24×109,
故答案为:1.24×109.
13.如图,四边形ABCD为⊙O的内接四边形,已知∠BCD=110°,则∠BAD= 70 度.
【考点】圆内接四边形的性质;圆周角定理.菁优网版权所有
【分析】根据圆内接四边形的对角互补求∠BAD的度数即可.
【解答】解:∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,
∴∠BCD+∠BAD=180°(圆内接四边形的对角互补);
又∵∠BCD=110°,
∴∠BAD=70°.
故答案为:70.
14.如图,一山坡的坡度为i=1:,小辰从山脚A出发,沿山坡向上走了200米到达点B,则小辰上升了 100 米.
【考点】解直角三角形的应用-坡度坡角问题.菁优网版权所有
【分析】根据坡比的定义得到tan∠A=,∠A=30°,然后根据含30度的直角三角形三边的关系求解.
【解答】解:根据题意得tan∠A==,
所以∠A=30°,
所以BC=AB=×200=100(m).
故答案为100.
15.如图,一次函数y=kx+b(k、b为常数,且k≠0)和反比例函数y=(x>0)的图象交于A、B两点,利用函数图象直接写出不等式<kx+b的解集是 1<x<4 .
【考点】反比例函数与一次函数的交点问题.菁优网版权所有
【分析】先根据图形得出A、B的坐标,根据两点的坐标和图形得出不等式的解集即可.
【解答】解:∵由图象可知:A(1,4),B(4,1),x>0,
∴不等式<kx+b的解集为1<x<4,
故答案为:1<x<4.
16.如图,在平面直角坐标系中,每个最小方格的边长均为1个单位长,P1,P2,P3,…,均在格点上,其顺序按图中“→”方向排列,如:P1(0,0),P2(0,1),P3(1,1),P4(1,﹣1),P5(﹣1,﹣1),P6(﹣1,2)…根据这个规律,点P2016的坐标为 .
【考点】规律型:点的坐标.菁优网版权所有
【分析】根据各个点的位置关系,可得出下标为4的倍数的点在第四象限的角平分线上,被4除余1的点在第三象限的角平分线上,被4除余2的点在第二象限的角平分线上,被4除余3的点在第一象限的角平分线上,点P2016的在第四象限的角平分线上,且横纵坐标的绝对值=2016÷4,再根据第四项象限内点的符号得出答案即可.
【解答】解:由规律可得,2016÷4=504,
∴点P2016的在第四象限的角平分线上,
∵点P4(1,﹣1),点P8(2,﹣2),点P12(3,﹣3),
∴点P2016,
故答案为.
三、解答题(本大题共8道小题,满分64分)
17.计算:()﹣1﹣+2tan60°﹣(2﹣)0.
【考点】实数的运算;零指数幂;负整数指数幂;特殊角的三角函数值.菁优网版权所有
【分析】原式利用零指数幂、负整数指数幂法则,二次根式性质,以及特殊角的三角函数值计算即可得到结果.
【解答】解:原式=3﹣2+2﹣1
=2.
18.已知:如图,在矩形ABCD中,点E在边AB上,点F在边BC上,且BE=CF,EF⊥DF,求证:BF=CD.
【考点】矩形的性质;全等三角形的判定与性质.菁优网版权所有
【分析】由四边形ABCD为矩形,得到四个角为直角,再由EF与FD垂直,利用平角定义得到一对角互余,利用同角的余角相等得到一对角相等,利用ASA得到三角形BEF与三角形CFD全等,利用全等三角形对应边相等即可得证.
【解答】证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠C=90°,
∵EF⊥DF,
∴∠EFD=90°,
∴∠EFB+∠CFD=90°,
∵∠EFB+∠BEF=90°,
∴∠BEF=∠CFD,
在△BEF和△CFD中,
,
∴△BEF≌△CFD(ASA),
∴BF=CD.
19.已知不等式组
(1)求不等式组的解集,并写出它的所有整数解;
(2)在不等式组的所有整数解中任取两个不同的整数相乘,请用画树状图或列表的方法求积为正数的概率.
【考点】列表法与树状图法;解一元一次不等式组;一元一次不等式组的整数解.菁优网版权所有
【分析】(1)首先分别解不等式①②,然后求得不等式组的解集,继而求得它的所有整数解;
(2)首先根据题意画出树状图,然后由树状图求得所有等可能的结果与积为正数的情况,再利用概率公式即可求得答案.
【解答】解:(1)由①得:x>﹣2,
由②得:x≤2,
∴不等式组的解集为:﹣2<x≤2,
∴它的所有整数解为:﹣1,0,1,2;
(2)画树状图得:
∵共有12种等可能的结果,积为正数的有2种情况,
∴积为正数的概率为: =.
20.我市某学校开展“远是君山,磨砺意志,保护江豚,爱鸟护鸟”为主题的远足活动.已知学校与君山岛相距24千米,远足服务人员骑自行车,学生步行,服务人员骑自行车的平均速度是学生步行平均速度的2.5倍,服务人员与学生同时从学校出发,到达君山岛时,服务人员所花时间比学生少用了3.6小时,求学生步行的平均速度是多少千米/小时.
【考点】分式方程的应用.菁优网版权所有
【分析】设学生步行的平均速度是每小时x千米,服务人员骑自行车的平均速度是每小时2.5x千米,根据学校与君山岛距离为24千米,服务人员所花时间比学生少用了3.6小时,可列方程求解.
【解答】解:设学生步行的平均速度是每小时x千米.
服务人员骑自行车的平均速度是每小时2.5x千米,
根据题意:﹣=3.6,
解得:x=3,
经检验,x=3是所列方程的解,且符合题意.
答:学生步行的平均速度是每小时3千米.
21.某学校环保志愿者协会对该市城区的空气质量进行调查,从全年365天中随机抽取了80天的空气质量指数(AQI)数据,绘制出三幅不完整的统计图表.请根据图表中提供的信息解答下列问题:
AQI指数
质量等级
天数(天)
0﹣50
优
m
51﹣100
良
44
101﹣150
轻度污染
n
151﹣200
中度污染
4
201﹣300
重度污染
2
300以上
严重污染
2
(1 )统计表中m= 20 ,n= 8 .扇形统计图中,空气质量等级为“良”的天数占 55 %;
(2)补全条形统计图,并通过计算估计该市城区全年空气质量等级为“优”和“良”的天数共多少天?
(3)据调查,严重污染的2天发生在春节期间,燃放烟花爆竹成为空气污染的一个重要原因,据此,请你提出一条合理化建议.
【考点】条形统计图;用样本估计总体;扇形统计图.菁优网版权所有
【分析】(1)由A占25%,即可求得m的值,继而求得n的值,然后求得空气质量等级为“良”的天数占的百分比;
(2)首先由(1)补全统计图,然后利用样本估计总体的知识求解即可求得答案;
(3)提出合理建议,比如不燃放烟花爆竹或少燃放烟花爆竹等.
【解答】解:(1)∵m=80×25%=20,n=80﹣20﹣44﹣4﹣2﹣2=8,
∴空气质量等级为“良”的天数占:×100%=55%.
故答案为:20,8,55;
(2)估计该市城区全年空气质量等级为“优”和“良”的天数共:365×(25%+55%)=292(天),
答:估计该市城区全年空气质量等级为“优”和“良”的天数共292天;
补全统计图:
(3)建议不要燃放烟花爆竹.
22.已知关于x的方程x2﹣(2m+1)x+m(m+1)=0.
(1)求证:方程总有两个不相等的实数根;
(2)已知方程的一个根为x=0,求代数式(2m﹣1)2+(3+m)(3﹣m)+7m﹣5的值(要求先化简再求值).
【考点】根的判别式;一元二次方程的解.菁优网版权所有
【分析】(1)找出a,b及c,表示出根的判别式,变形后得到其值大于0,即可得证.
(2)把x=0代入方程即可求m的值,然后将其整体代入所求的代数式并求值即可.
【解答】解:(1)∵关于x的一元二次方程x2﹣(2m+1)x+m(m+1)=0.
∴△=(2m+1)2﹣4m(m+1)=1>0,
∴方程总有两个不相等的实数根;
(2)∵x=0是此方程的一个根,
∴把x=0代入方程中得到m(m+1)=0,
∴m=0或m=﹣1,
把m=0或m=﹣1代入(2m﹣1)2+(3+m)(3﹣m)+7m﹣5=4m2﹣4m+1+9﹣m2+7m﹣5=3m2+3m+5,
可得:(2m﹣1)2+(3+m)(3﹣m)+7m﹣5=5,或(2m﹣1)2+(3+m)(3﹣m)+7m﹣5=3﹣3+5=5.
23.数学活动﹣旋转变换
(1)如图①,在△ABC中,∠ABC=130°,将△ABC绕点C逆时针旋转50°得到△A′B′C,连接BB′,求∠A′B′B的大小;
(2)如图②,在△ABC中,∠ABC=150°,AB=3,BC=5,将△ABC绕点C逆时针旋转60°得到△A′B′C,连接BB′,以A′为圆心,A′B′长为半径作圆.
(Ⅰ)猜想:直线BB′与⊙A′的位置关系,并证明你的结论;
(Ⅱ)连接A′B,求线段A′B的长度;
(3)如图③,在△ABC中,∠ABC=α(90°<α<180°),AB=m,BC=n,将△ABC绕点C逆时针旋转2β角度(0°<2β<180°)得到△A′B′C,连接A′B和BB′,以A′为圆心,A′B′长为半径作圆,问:角α与角β满足什么条件时,直线BB′与⊙A′相切,请说明理由,并求此条件下线段A′B的长度(结果用角α或角β的三角函数及字母m、n所组成的式子表示)
【考点】圆的综合题.菁优网版权所有
【分析】(1)根据∠A′B′B=∠A′B′C﹣∠BB′C,只要求出∠A′B′B即可.
(2)(Ⅰ)结论:直线BB′、是⊙A′的切线.只要证明∠A′B′B=90°即可.(Ⅱ)在RT△ABB′中,利用勾股定理计算即可.
(3)如图③中,当α+β=180°时,直线BB′、是⊙A′的切线.只要证明∠A′B′B=90°即可解决问题.在△CBB′中求出BB′,再在RT△A′B′B中利用勾股定理即可.
【解答】解;(1)如图①中,∵△A′B′C是由△ABC旋转得到,
∴∠A′B′C=∠ABC=130°,CB=CB′,
∴∠CBB′=∠CB′B,∵∠BCB′=50°,
∴∠CBB′=∠CB′B=65°,
∴∠A′B′B=∠A′B′C﹣∠BB′C=65°.
(2)(Ⅰ)结论:直线BB′、是⊙A′的切线.
理由:如图②中,∵∠A′B′C=∠ABC=150°,CB=CB′,
∴∠CBB′=∠CB′B,∵∠BCB′=60°,
∴∠CBB′=∠CB′B=60°,
∴∠A′B′B=∠A′B′C﹣∠BB′C=90°.
∴AB′⊥BB′,
∴直线BB′、是⊙A′的切线.
(Ⅱ)∵在RT△ABB′中,∵∠AB′B=90°,BB′=BC=5,AB′=AB=3,
∴A′B==.
(3)如图③中,当α+β=180°时,直线BB′、是⊙A′的切线.
理由:∵∠A′B′C=∠ABC=α,CB=CB′,
∴∠CBB′=∠CB′B,∵∠BCB′=2β,
∴∠CBB′=∠CB′B=,
∴∠A′B′B=∠A′B′C﹣∠BB′C=α﹣90°+β=180°﹣90°=90°.
∴AB′⊥BB′,
∴直线BB′、是⊙A′的切线.
在△CBB′中∵CB=CB′=n,∠BCB′=2β,
∴BB′=2•nsinβ,
在RT△A′BB′中,A′B==.
24.如图①,直线y=x+4交于x轴于点A,交y轴于点C,过A、C两点的抛物线F1交x轴于另一点B(1,0).
(1)求抛物线F1所表示的二次函数的表达式;
(2)若点M是抛物线F1位于第二象限图象上的一点,设四边形MAOC和△BOC的面积分别为S四边形MAOC和S△BOC,记S=S四边形MAOC﹣S△BOC,求S最大时点M的坐标及S的最大值;
(3)如图②,将抛物线F1沿y轴翻折并“复制”得到抛物线F2,点A、B与(2)中所求的点M的对应点分别为A′、B′、M′,过点M′作M′E⊥x轴于点E,交直线A′C于点D,在x轴上是否存在点P,使得以A′、D、P为顶点的三角形与△AB′C相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
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【分析】(1)利用一次函数的解析式求出点A、C的坐标,然后再利用B点坐标即可求出二次函数的解析式;
(2)由于M在抛物线F1上,所以可设M(a,﹣a2﹣a+4),然后分别计算S四边形MAOC和S△BOC,过点M作MD⊥x轴于点D,则S四边形MAOC的值等于△ADM的面积与梯形DOCM的面积之和.
(3)由于没有说明点P的具体位置,所以需要将点P的位置进行分类讨论,当点P在A′的右边时,此情况是不存在;当点P在A′的左边时,此时∠DA′P=∠CAB′,若以A′、D、P为顶点的三角形与△AB′C相似,则分为以下两种情况进行讨论:①=;②=.
【解答】解:(1)令y=0代入y=x+4,
∴x=﹣3,
A(﹣3,0),
令x=0,代入y=x+4,
∴y=4,
∴C(0,4),
设抛物线F1的解析式为:y=a(x+3)(x﹣1),
把C(0,4)代入上式得,a=﹣,
∴y=﹣x2﹣x+4,
(2)如图①,设点M(a,﹣a2﹣a+4)
其中﹣3<a<0
∵B(1,0),C(0,4),
∴OB=1,OC=4
∴S△BOC=OB•OC=2,
过点M作MD⊥x轴于点D,
∴MD=﹣a2﹣a+4,AD=a+3,OD=﹣a,
∴S四边形MAOC=AD•MD+(MD+OC)•OD
=AD•MD+OD•MD+OD•OC
=+
=+
=×3(﹣a2﹣a+4)+×4×(﹣a)
=﹣2a2﹣6a+6
∴S=S四边形MAOC﹣S△BOC
=(﹣2a2﹣6a+6)﹣2
=﹣2a2﹣6a+4
=﹣2(a+)2+
∴当a=﹣时,
S有最大值,最大值为
此时,M(﹣,5);
(3)如图②,由题意知:M′(),B′(﹣1,0),A′(3,0)
∴AB′=2
设直线A′C的解析式为:y=kx+b,
把A′(3,0)和C(0,4)代入y=kx+b,
得:,
∴
∴y=﹣x+4,
令x=代入y=﹣x+4,
∴y=2
∴
由勾股定理分别可求得:AC=5,DA′=
设P(m,0)
当m<3时,
此时点P在A′的左边,
∴∠DA′P=∠CAB′,
当=时,△DA′P∽△CAB′,
此时, =(3﹣m),
解得:m=2,
∴P(2,0)
当=时,△DA′P∽△B′AC,
此时, =(3﹣m)
m=﹣,
∴P(﹣,0)
当m>3时,
此时,点P在A′右边,
由于∠CB′O≠∠DA′E,
∴∠AB′C≠∠DA′P
∴此情况,△DA′P与△B′AC不能相似,
综上所述,当以A′、D、P为顶点的三角形与△AB′C相似时,点P的坐标为(2,0)或(﹣,0).
2016年6月29日