2019-2020学年河南省三门峡市陕州区九年级第一学期期末数学试卷
一、选择题。(每小题3分,共30分)下列各小题均有四个答案,其中只有一个是正确的。
1.下面图形中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.下列事件中,属于必然事件的是( )
A.三角形的外心到三边的距离相等
B.某射击运动员射击一次,命中靶心
C.任意画一个三角形,其内角和是180°
D.抛一枚硬币,落地后正面朝上
3.将函数y=kx+k与函数的大致图象画在同一坐标系中,正确的函数图象是( )
A. B.
C. D.
4.关于x的一元二次方程x2﹣3x+m=0有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是( )
A.m< B.m≤ C.m> D.m≥
5.如图所示,AB是⊙O的直径,AD=DE,AE与BD交于点C,则图中与∠BCE相等的角有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
6.有x支球队参加篮球比赛,共比赛了45场,每两队之间都比赛一场,则下列方程中符合题意的是( )
A. x(x﹣1)=45 B. x(x+1)=45
C.x(x﹣1)=45 D.x(x+1)=45
7.如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,过点A作⊙O的切线交对角线DB的延长线于点F,则下列结论不成立的是( )
A.AE∥BF B.AF∥CD C.DF=AF D.AB=BF
8.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,对称轴为直线x=1,则下列结论正确的是( )
A.ac>0
B.方程ax2+bx+c=0的两个根是x1=﹣1,x2=3
C.2a﹣b=0
D.当x>0时,y随x的增大而增大
9.若A(﹣,y1),B(,y2),C(,y3)为二次函数y=x2+4x﹣5的图象上的三点,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y1<y3 C.y3<y1<y2 D.y1<y3<y2
10.如图,在半径为2cm的扇形纸片AOB中,∠AOB=90°,将其折叠使点B落在点O处,折痕为DE,则图中阴影部分的面积为( )
A.()cm2 B.()cm2
C.()cm2 D.()cm2
二、填空题。(每小题3分,共15分)
11.将抛物线y=2(x+1)2﹣3向右平移1个单位,再向上平移3个单位,则所得抛物线的表达式为 .
12.圆锥的母线长为6cm,它的侧面展开图恰好是个半圆,则该圆锥的底面积为 .
13.有4根细木棒,长度分别为2cm,3cm,4cm,5cm,从中任选3根,恰好能搭成一个三角形的概率是 .
14.如图所示,⊙M与x轴相交于点A(2,0),B(8,0),与y轴相切于点C,则圆心M的坐标是 .
15.如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m,水面下降2m,水面宽度增加 m.
三、解答题。(本大题共8个小题,满分75分)
16.解方程:
(1)x2﹣4x﹣5=0;
(2)2(x+3)2=x2﹣9.
17.为了编撰祖国的优秀传统文化,某校组织了一次“诗词大会”,小明和小丽同时参加,其中,有一道必答题是:从如图所示的九宫格中选取七个字组成一句唐诗,其答案为“山重水复疑无路”.
(1)小明回答该问题时,对第二个字是选“重”还是选“穷”难以抉择,若随机选择其中一个,则小明回答正确的概率是 ;
(2)小丽回答该问题时,对第二个字是选“重”还是选“穷”、第四个字是选“富”还是选“复”都难以抉择,若分别随机选择,请用列表或画树状图的方法求小丽回答正确的概率.
18.如图,在平面直角坐标系xOy中,△ABC的三个顶点坐标分别为A(1,1),B(4,0),C(4,4).
(1)按下列要求作图:
①将△ABC向左平移4个单位,得到△A1B1C1;
②将△A1B1C1绕点B1逆时针旋转90°,得到△A2B2C2.
(2)求点C1在旋转过程中所经过的路径长.
19.如图,一次函数y=kx+5(k为常数,且k≠0)的图象与反比例函数y=﹣的图象有一交点为A(﹣2,b)点.
(1)求一次函数的表达式;
(2)若将直线AB向下平移m(m>0)个单位长度后与反比例函数的图象有且只有一个公共点,求m的值.
20.如图,O为正方形ABCD对角线上一点,以O为圆心,OA长为半径的⊙O与BC相切于点M.
(1)求证:CD与⊙O相切.
(2)若正方形ABCD的边长为1,求⊙O的半径.
21.某大学生创业团队抓住商机,购进一批干果分装成营养搭配合理的小包装后出售,每袋成本3元.试销期间发现每天的销售量y(袋)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,部分数据如表所示,其中3.5≤x≤5.5,另外每天还需支付其他各项费用80元.
销售单价x(元) 3.5 5.5
销售量y(袋) 280 120
(1)请直接写出y与x之间的函数关系式;
(2)如果每天获得160元的利润,销售单价为多少元?
(3)设每天的利润为w元,当销售单价定为多少元时,每天的利润最大?最大利润是多少元?
22.如图1,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,O是AB的中点,AC=6,∠MON=90°,将∠MON绕点O旋转,OM、ON分别交边AC于点D,交边BC于点E(D、E不与A、B、C重合)
(1)判断△ODE的形状,并说明理由;
(2)在旋转过程中,四边形CDOE的面积是否发生变化?若不改变,直接写出这个值,若改变,请说明理由;
(3)如图2,DE的中点为G,CG的延长线交AB于F,请直接写出四边形CDFE的面积S的取值范围.
23.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.
(1)求点A、B、C的坐标;
(2)点M(m,0)为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N,可得矩形PQNM.如图,点P在点Q左边,试用含m的式子表示矩形PQNM的周长;
(3)当矩形PQNM的周长最大时,m的值是多少?并求出此时的△AEM的面积;
(4)在(3)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ,过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若FG=2DQ,求点F的坐标.
参考答案
一、选择题。(每小题3分,共30分)下列各小题均有四个答案,其中只有一个是正确的。
1.下面图形中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据中心对称图形的概念判断即可.
解:A、不是中心对称图形;
B、不是中心对称图形;
C、不是中心对称图形;
D、是中心对称图形.
故选:D.
2.下列事件中,属于必然事件的是( )
A.三角形的外心到三边的距离相等
B.某射击运动员射击一次,命中靶心
C.任意画一个三角形,其内角和是180°
D.抛一枚硬币,落地后正面朝上
【分析】必然事件就是一定发生的事件,依据定义即可作出判断.
解:A、三角形的外心到三角形的三个顶点的距离相等,三角形的内心到三边的距离相等,只有三角形是等边三角形时才符合,故本选项不符合题意;
B、某射击运动员射击一次,命中靶心是随机事件,故本选项不符合题意;
C、三角形的内角和是180°,是必然事件,故本选项符合题意;
D、抛一枚硬币,落地后正面朝上,是随机事件,故本选项不符合题意;
故选:C.
3.将函数y=kx+k与函数的大致图象画在同一坐标系中,正确的函数图象是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据一次函数及反比例函数的图象与系数的关系作答.
解:A、从一次函数的图象与y轴的负半轴相交知k<0与反比例函数的图象k>0相矛盾,错误;
B、从一次函数的图象经过原点知k=0与反比例函数的图象k<0相矛盾,错误;
C、从一次函数的图象知k>0与反比例函数的图象k<0相矛盾,错误;
D、从一次函数的图象知k<0与反比例函数的图象k<0一致,正确.
故选:D.
4.关于x的一元二次方程x2﹣3x+m=0有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是( )
A.m< B.m≤ C.m> D.m≥
【分析】根据一元二次方程的根的判别式,建立关于m的不等式,求出m的取值范围即可.
解:∵关于x的一元二次方程x2﹣3x+m=0有两个不相等的实数根,
∴Δ=b2﹣4ac=(﹣3)2﹣4×1×m>0,
∴m<.
故选:A.
5.如图所示,AB是⊙O的直径,AD=DE,AE与BD交于点C,则图中与∠BCE相等的角有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【分析】首先与∠BCE相等的角有对顶角∠DCA.
由于AB是⊙O的直径,可得∠ADB=90°;已知AD=DE,根据垂径定理可知OD⊥AE;
根据等角余角相等,可得出∠DCA=∠ADO=∠DAO;
易证得△OAD≌△OED,因此∠DAB=∠ADO=∠ODE=∠DEO;
因此与∠BCE相等得角有5个:∠DCA、∠OAD、∠ODA、∠ODE、∠OED.
解:∵AD=DE,AO=DO=OE,
∴△OAD≌△OED,
∴∠DAB=∠ADO=∠ODE=∠DEO;
∵AB是⊙O的直径,
∴∠ADB=90°,∠AEB=90°,
∵AD=DE,∴∠ABD=∠DBE,
∴∠DAB=90°﹣∠ABD,∠BCE=90°﹣∠DBE,
∴∠DAB=∠BCE,
∴∠DCA=∠DAB=∠ADO=∠ODE=∠DEO,
则与∠ECB相等的角有5个.
故选:D.
6.有x支球队参加篮球比赛,共比赛了45场,每两队之间都比赛一场,则下列方程中符合题意的是( )
A. x(x﹣1)=45 B. x(x+1)=45
C.x(x﹣1)=45 D.x(x+1)=45
【分析】先列出x支篮球队,每两队之间都比赛一场,共可以比赛x(x﹣1)场,再根据题意列出方程为x(x﹣1)=45.
解:∵有x支球队参加篮球比赛,每两队之间都比赛一场,
∴共比赛场数为x(x﹣1),
∴共比赛了45场,
∴x(x﹣1)=45,
故选:A.
7.如图,正五边形ABCDE内接于⊙O,过点A作⊙O的切线交对角线DB的延长线于点F,则下列结论不成立的是( )
A.AE∥BF B.AF∥CD C.DF=AF D.AB=BF
【分析】连接OA、OB、AD,根据正多边形的性质求出各个角的度数,结合平行线的判定方法,再逐个判断即可;
解:∵五边形ABCDE是正五边形,
∴∠BAE=∠ABC=∠C=∠EDC=∠E==108°,BC=CD,
∴∠CBD=∠CDB=×(180°﹣∠C)=36°,
∴∠ABD=108°﹣36°=72°,
∴∠EAB+∠ABD=180°,
∴AE∥BF,故本选项不符合题意;
B、∵∠F=∠CDB=36°,
∴AF∥CD,故本选项不符合题意;
C、连接AD,过A作AH⊥DF于H,则∠AHF=∠AHD=90°,
∵∠EDC=108°,∠CDB=∠EDA=36°,
∴∠ADF=108°﹣36°﹣36°=36°=∠F,
∴AD=AF,
∴FH=DH,
当∠F=30°时,AF=2AH,FH=DH=AH,
此时DF=AF,
∴此时∠F=36°时,DF≠AF,故本选项符合题意;
D、连接OA、OB,
∵五边形ABCDE是正五边形,
∴∠AOB==72°,
∵OA=OB,
∴∠OAB=∠OBA=(180°﹣72°)=54°,
∵FA切⊙O于A,
∴∠OAF=90°,
∴∠FAB=90°﹣54°=36°,
∵∠ABD=72°,
∴∠F=72°﹣36°=36°=∠FAB,
∴AB=BF,故本选项不符合题意;
故选:C.
8.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,对称轴为直线x=1,则下列结论正确的是( )
A.ac>0
B.方程ax2+bx+c=0的两个根是x1=﹣1,x2=3
C.2a﹣b=0
D.当x>0时,y随x的增大而增大
【分析】由抛物线开口得a>0,由抛物线与y轴的交点位置c<0,则可对A进行判断;由于抛物线的对称轴为直线x=1,则点(3,0)关于直线x=1的对称点为(﹣1,0),于是得到抛物线与x轴交点坐标为(﹣1,0)和(3,0),则可对B进行判断;根据抛物线的对称轴为直线x=﹣=1,则可对C进行判断;根据二次函数的性质可对D进行判断.
解:A、抛物线开口向上,则a>0,抛物线与y轴的交点在x轴下方,则c<0,所以ac<0,所以A选项错误;
B、抛物线的对称轴为直线x=1,点(3,0)关于直线x=1的对称点为(﹣1,0),则方程ax2+bx+c=0的两个根是x1=﹣1,x2=3,所以B选项正确;
C、抛物线的对称轴为直线x=﹣=1,则b=﹣2a,即2a+b=0,所以C选项错误;
D、当0<x<1,y随x的增大而减小;x>1时,y随x的增大而增大,所以D选项错误.
故选:B.
9.若A(﹣,y1),B(,y2),C(,y3)为二次函数y=x2+4x﹣5的图象上的三点,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y1<y2<y3 B.y2<y1<y3 C.y3<y1<y2 D.y1<y3<y2
【分析】先确定抛物线的对称轴及开口方向,再根据点与对称轴的远近,判断函数值的大小.
解:∵y=x2+4x﹣5=(x+2)2﹣9,
∴对称轴是直线x=﹣2,开口向上,
距离对称轴越近,函数值越小,
比较可知,B(,y2)离对称轴最近,C(,y3)离对称轴最远,
即y2<y1<y3.
故选:B.
10.如图,在半径为2cm的扇形纸片AOB中,∠AOB=90°,将其折叠使点B落在点O处,折痕为DE,则图中阴影部分的面积为( )
A.()cm2 B.()cm2
C.()cm2 D.()cm2
【分析】连接OD,根据折叠的性质得到OE=OB,∠DEO=90°,求得∠ODE=30°,根据扇形面积公式和三角形面积公式计算即可得到结论.
解:连接OD,
由题意得:OE=OB=OD=1,∠OED=90°,
∴∠ODE=30°,∠DOE=60°,
∵OD=2,
∴DE==,
S阴影=﹣2(﹣×1×)=π﹣2(π﹣)=﹣+.
故选:B.
二、填空题。(每小题3分,共15分)
11.将抛物线y=2(x+1)2﹣3向右平移1个单位,再向上平移3个单位,则所得抛物线的表达式为 y=2x2 .
【分析】所以根据“左加右减,上加下减”的规律.
解:因为抛物线y=2(x+1)2﹣3向右平移1个单位,得:y=2(x+1﹣1)2﹣3,
再向上平移3个单位得:y=2(x+1﹣1)2﹣3+3,化简得:y=2x2.
故所得抛物线的表达式为y=2x2.
12.圆锥的母线长为6cm,它的侧面展开图恰好是个半圆,则该圆锥的底面积为 9πcm2 .
【分析】设圆锥底面半径为rcm,根据圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长和弧长公式得到2π r=,解方程求出r,然后利用圆的面积公式求解.
解:设圆锥底面半径为rcm,
根据题意得2π r=,
解得r=3,
所以圆锥的底面圆的面积=π 32=9π(cm2).
故答案为:9πcm2.
13.有4根细木棒,长度分别为2cm,3cm,4cm,5cm,从中任选3根,恰好能搭成一个三角形的概率是 .
【分析】根据题意,使用列举法可得从4根细木棒中任取3根的总共情况数目以及能搭成一个三角形的情况数目,根据概率的计算方法,计算可得答案.
解:根据题意,从4根细木棒中任取3根,有2、3、4;3、4、5;2、3、5;2、4、5,共4种取法,
而能搭成一个三角形的有2、3、4;3、4、5;2,4,5,3种;
故其概率为:.
14.如图所示,⊙M与x轴相交于点A(2,0),B(8,0),与y轴相切于点C,则圆心M的坐标是 (5,4) .
【分析】连接AM,作MN⊥x轴于点N,则根据垂径定理即可求得AN的长,从而球儿ON的长,即圆的半径,然后在直角△AMN中,利用勾股定理即可求得MN的长,则M的坐标即可求出.
解:连接AM,作MN⊥x轴于点N.则AN=BN.
∵点A(2,0),B(8,0),
∴OA=2,OB=8,
∴AB=OB﹣OA=6.
∴AN=BN=3.
∴ON=OA+AN=2+3=5,则M的横坐标是5,圆的半径是5.
在直角△AMN中,MN===4,
则M的纵坐标是4.
故M的坐标是(5,4).
故答案是:(5,4).
15.如图是抛物线型拱桥,当拱顶离水面2m时,水面宽4m,水面下降2m,水面宽度增加 (4﹣4) m.
【分析】根据已知建立平面直角坐标系,进而求出二次函数解析式,再通过把y=﹣2代入抛物线解析式得出水面宽度,即可得出答案.
解:建立平面直角坐标系,设横轴x通过AB,纵轴y通过AB中点O且通过C点,则通过画图可得知O为原点,
抛物线以y轴为对称轴,且经过A,B两点,OA=OB=AB=2米,抛物线顶点C坐标为(0,2),
通过以上条件可设顶点式y=ax2+2,其中a可通过将A点坐标(﹣2,0)代入抛物线解析式可得出:a=﹣0.5,
所以抛物线解析式为y=﹣0.5x2+2,
当水面下降2米,通过抛物线在图上的观察可转化为:
当y=﹣2时,对应的抛物线上两点之间的距离,也就是直线y=﹣2与抛物线相交的两点之间的距离,
可以通过把y=﹣2代入抛物线解析式得出:
﹣2=﹣0.5x2+2,
解得:x=±2,所以水面宽度增加到4米,比原先的宽度当然是增加了(4﹣4)米,
故答案为:4﹣4.
三、解答题。(本大题共8个小题,满分75分)
16.解方程:
(1)x2﹣4x﹣5=0;
(2)2(x+3)2=x2﹣9.
【分析】(1)利用因式分解法解方程;
(2)先变形为2(x+3)2﹣(x+3)(x﹣3)=0,然后利用因式分解法解方程.
解:(1)(x﹣5)(x+1)=0,
x﹣5=0或x+1=0,
所以x1=5,x2=﹣1;
(2)2(x+3)2﹣(x+3)(x﹣3)=0,
(x+3)(2x+6﹣x+3)=0,
x+3=0或2x+6﹣x+3=0,
所以x1=﹣3,x2=﹣9.
17.为了编撰祖国的优秀传统文化,某校组织了一次“诗词大会”,小明和小丽同时参加,其中,有一道必答题是:从如图所示的九宫格中选取七个字组成一句唐诗,其答案为“山重水复疑无路”.
(1)小明回答该问题时,对第二个字是选“重”还是选“穷”难以抉择,若随机选择其中一个,则小明回答正确的概率是 ;
(2)小丽回答该问题时,对第二个字是选“重”还是选“穷”、第四个字是选“富”还是选“复”都难以抉择,若分别随机选择,请用列表或画树状图的方法求小丽回答正确的概率.
【分析】(1)利用概率公式直接计算即可;
(2)画出树状图得到所有可能的结果,再找到回答正确的数目即可求出小丽回答正确的概率.
解:
(1)∵对第二个字是选“重”还是选“穷”难以抉择,
∴若随机选择其中一个正确的概率=,
故答案为:;
(2)画树形图得:
由树状图可知共有4种可能结果,其中正确的有1种,
所以小丽回答正确的概率=.
18.如图,在平面直角坐标系xOy中,△ABC的三个顶点坐标分别为A(1,1),B(4,0),C(4,4).
(1)按下列要求作图:
①将△ABC向左平移4个单位,得到△A1B1C1;
②将△A1B1C1绕点B1逆时针旋转90°,得到△A2B2C2.
(2)求点C1在旋转过程中所经过的路径长.
【分析】(1)①利用点平移的坐标规律,分别写出点A、B、C的对应点A1、B1、C1的坐标,然后描点可得△A1B1C1;
②利用网格特点和旋转的性质,分别画出点A1、B1、C1的对应点A2、B2、C2即可;
(2)根据弧长公式计算.
解:(1)①如图,△A1B1C1为所作;
②如图,△A2B2C2为所作;
(2)点C1在旋转过程中所经过的路径长==2π.
19.如图,一次函数y=kx+5(k为常数,且k≠0)的图象与反比例函数y=﹣的图象有一交点为A(﹣2,b)点.
(1)求一次函数的表达式;
(2)若将直线AB向下平移m(m>0)个单位长度后与反比例函数的图象有且只有一个公共点,求m的值.
【分析】(1)先利用反比例函数解析式求出b,得到A点坐标为(﹣2,4),然后把A点坐标代入y=kx+5中求出k,从而得到一次函数解析式;
(2)由于将直线AB向下平移m(m>0)个单位长度得直线解析式为y=kx+5﹣m,则直线y=kx+5﹣m与反比例函数有且只有一个公共点,即方程组,只有一组解,然后消去y得到关于x的二次函数,再根据判别式的意义得到关于m的方程,最后解方程求出m的值.
解:(1)把A(﹣2,b)代入y=﹣得b=﹣=4,
所以A点坐标为(﹣2,4),
把A(﹣2,4)代入y=kx+5得﹣2k+5=4,解得k=,
所以一次函数解析式为y=x+5;
(2)令直线AB向下平移m个单位得到的解析式为y=x+5﹣m
由得消去y得﹣=x+5﹣m,
整理得x2﹣(m﹣5)x+8=0,
∵图象只有一个公共点,
∴△=(m﹣5)2﹣4××8=0,解得m=9或m=1.
20.如图,O为正方形ABCD对角线上一点,以O为圆心,OA长为半径的⊙O与BC相切于点M.
(1)求证:CD与⊙O相切.
(2)若正方形ABCD的边长为1,求⊙O的半径.
【分析】(1)根据正方形的性质得到AC是角平分线,再根据角平分线的性质进行证明;
(2)根据正方形的边长可以求得其对角线的长,根据等腰直角三角形的性质得到OC是圆的半径的倍,从而根据对角线的长列方程求解.
【解答】证明:(1)连OM,过O作ON⊥CD于N;
∵⊙O与BC相切,
∴OM⊥BC,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AC平分∠BCD,
∴OM=ON,
∴CD与⊙O相切.
解:(2)∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=CD=1,∠B=90°,∠ACD=45°,
∴AC=,∠MOC=∠MCO=45°,
∴MC=OM=OA,
∴OC=;
又∵AC=OA+OC,
∴OA+OA=,
∴OA=2﹣.
21.某大学生创业团队抓住商机,购进一批干果分装成营养搭配合理的小包装后出售,每袋成本3元.试销期间发现每天的销售量y(袋)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,部分数据如表所示,其中3.5≤x≤5.5,另外每天还需支付其他各项费用80元.
销售单价x(元) 3.5 5.5
销售量y(袋) 280 120
(1)请直接写出y与x之间的函数关系式;
(2)如果每天获得160元的利润,销售单价为多少元?
(3)设每天的利润为w元,当销售单价定为多少元时,每天的利润最大?最大利润是多少元?
【分析】(1)根据每天的销售量y(袋)与销售单价x(元)之间满足一次函数关系,可设y=kx+b,再将x=3.5,y=280;x=5.5,y=120代入,利用待定系数法即可求解;
(2)根据每天获得160元的利润列出方程(x﹣3)(﹣80x+560)﹣80=160,解方程并结合3.5≤x≤5.5即可求解;
(3)根据每天的利润=每天每袋的利润×销售量﹣每天还需支付的其他费用,列出w关于x的函数解析式,再根据二次函数的性质即可求解.
解:(1)设y=kx+b,
将x=3.5,y=280;x=5.5,y=120代入,
得,解得,
则y与x之间的函数关系式为y=﹣80x+560;
(2)由题意,得(x﹣3)(﹣80x+560)﹣80=160,
整理,得x2﹣10x+24=0,
解得x1=4,x2=6.
∵3.5≤x≤5.5,
∴x=4.
答:如果每天获得160元的利润,销售单价为4元;
(3)由题意得:w=(x﹣3)(﹣80x+560)﹣80
=﹣80x2+800x﹣1760
=﹣80(x﹣5)2+240,
∵3.5≤x≤5.5,
∴当x=5时,w有最大值为240.
故当销售单价定为5元时,每天的利润最大,最大利润是240元.
22.如图1,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,O是AB的中点,AC=6,∠MON=90°,将∠MON绕点O旋转,OM、ON分别交边AC于点D,交边BC于点E(D、E不与A、B、C重合)
(1)判断△ODE的形状,并说明理由;
(2)在旋转过程中,四边形CDOE的面积是否发生变化?若不改变,直接写出这个值,若改变,请说明理由;
(3)如图2,DE的中点为G,CG的延长线交AB于F,请直接写出四边形CDFE的面积S的取值范围.
【分析】(1)连接OC,根据等腰三角形的性质得到OC⊥AB,OC平分∠ACB,求得∠AOD=∠COE,根据全等三角形的性质即可得到结论;
(2)根据全等三角形的性质得到四边形CDOE的面积=△AOC的面积,根据三角形的面积公式即可得到结论;
(3)当四边形CDFE是正方形时,其面积最大,根据正方形的面积公式即可得到结论.
解:(1)△ODE是等腰直角三角形,
理由:连接OC,
在等腰Rt△ABC中,
∵O是AB的中点,
∴OC⊥AB,OC平分∠ACB,
∴∠OCE=45°,OC=OA=OB,∠COA=90°,
∵∠DOE=90°,
∴∠AOD=∠COE,
在△AOD与△COE中,,
∴△AOD≌△COE,(ASA),
∴OD=OE,
∴△ODE是等腰直角三角形;
(2)在旋转过程中,四边形CDOE的面积不发生变化,
∵△AOD≌△COE,
∴四边形CDOE的面积=△AOC的面积,
∵AC=6,
∴AB=6,
∴AO=OC=AB=3,
∴四边形CDOE的面积=△AOC的面积=×3×3=9;
(3)当四边形CDFE是正方形时,其面积最大,
四边形CDFE面积的最大值=9,
故四边形CDFE的面积S的取值范围为:0<S≤9.
23.如图,抛物线y=﹣x2﹣2x+3的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.
(1)求点A、B、C的坐标;
(2)点M(m,0)为线段AB上一点(点M不与点A、B重合),过点M作x轴的垂线,与直线AC交于点E,与抛物线交于点P,过点P作PQ∥AB交抛物线于点Q,过点Q作QN⊥x轴于点N,可得矩形PQNM.如图,点P在点Q左边,试用含m的式子表示矩形PQNM的周长;
(3)当矩形PQNM的周长最大时,m的值是多少?并求出此时的△AEM的面积;
(4)在(3)的条件下,当矩形PMNQ的周长最大时,连接DQ,过抛物线上一点F作y轴的平行线,与直线AC交于点G(点G在点F的上方).若FG=2DQ,求点F的坐标.
【分析】(1)利用函数图象与坐标轴的交点的求法,求出点A,B,C的坐标;
(2)先确定出抛物线对称轴,用m表示出PM,MN即可;
(3)由(2)得到的结论判断出矩形周长最大时,确定出m,进而求出直线AC解析式,即可;
(4)在(3)的基础上,判断出N应与原点重合,Q点与C点重合,求出DQ=DC=,再建立方程(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)=4即可.
解:
(1)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知,C(0,3).
令y=0,则0=﹣x2﹣2x+3,
解得,x=﹣3或x=1,
∴A(﹣3,0),B(1,0).
(2)由抛物线y=﹣x2﹣2x+3可知,对称轴为x=﹣1.
∵M(m,0),
∴PM=﹣m2﹣2m+3,MN=(﹣m﹣1)×2=﹣2m﹣2,
∴矩形PMNQ的周长=2(PM+MN)=(﹣m2﹣2m+3﹣2m﹣2)×2=﹣2m2﹣8m+2.
(3)∵﹣2m2﹣8m+2=﹣2(m+2)2+10,
∴矩形的周长最大时,m=﹣2.
∵A(﹣3,0),C(0,3),
设直线AC的解析式y=kx+b,
∴
解得k=1,b=3,
∴解析式y=x+3,
令x=﹣2,则y=1,
∴E(﹣2,1),
∴EM=1,AM=1,
∴S=AM×EM=.
(4)∵M(﹣2,0),抛物线的对称轴为x=﹣1,
∴N应与原点重合,Q点与C点重合,
∴DQ=DC,
把x=﹣1代入y=﹣x2﹣2x+3,解得y=4,
∴D(﹣1,4),
∴DQ=DC=.
∵FG=2DQ,
∴FG=4.
设F(n,﹣n2﹣2n+3),则G(n,n+3),
∵点G在点F的上方且FG=4,
∴(n+3)﹣(﹣n2﹣2n+3)=4.
解得n=﹣4或n=1,
∴F(﹣4,﹣5)或(1,0).