2021-2022学年山东省青岛市市南区初级中学九年级(下)期初数学试卷
一、选择题(共12小题,每小题3分,共36分).
1.在同一时刻的阳光下,小明的影子比小强的影子长,那么在同一路灯下( )
A.小明的影子比小强的影子长
B.小明的影子比小强的影子短
C.小明的影子和小强的影子一样长
D.无法判断谁的影子长
2.如图,该几何体的左视图是( )
A. B.
C. D.
3.若关于x的一元二次方程kx2﹣2x﹣1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是( )
A.k>1 B.k>﹣1且k≠0 C.k≥﹣1且k≠0 D.k<1且k≠0
4.在Rt△ABC中,∠C=90°,若sinA=,则cosA=( )
A. B. C. D.
5.将函数y=(x+1)2﹣4的图象先向右平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,则得到的函数解析式为( )
A.y=(x﹣1)2 B.y=(x﹣1)2﹣8 C.y=(x+3)2 D.y=(x+3)2﹣8
6.某班同学毕业时都将自己的照片向全班其他同学各送一张表示留念,全班共送1056张照片,如果全班有x名同学,根据题意,列出方程为( )
A.x(x+1)=1056 B.x(x﹣1)=1056×2
C.x(x﹣1)=1056 D.2x(x+1)=1056
7.在平面直角坐标系中,已知点E(﹣4,2),F(﹣2,﹣2),以原点O为位似中心,相似比为2:1,把△EFO缩小,则点E的对应点E′的坐标是( )
A.(﹣2,1) B.(﹣8,4)
C.(﹣2,1)或(2,﹣1) D.(﹣8,4)或(8,﹣4)
8.如图,已知一次函数y=ax+b和反比例函数y=的图象相交于A(﹣2,y1)、B(1,y2)两点,则不等式ax+b<的解集为( )
A.x<﹣2或0<x<1 B.x<﹣2
C.0<x<1 D.﹣2<x<0或x>1
9.如图是一个几何体的三视图,该几何体的体积是( )
A.2π B.4π C.6π D.8π
10.如图,平行于x轴的直线与函数y=(k1>0,x>0),y=(k2>0,x>0)的图象分别相交于A,B两点,点A在点B的右侧,C为x轴上的一个动点,若△ABC的面积为4,则k1﹣k2的值为( )
A.8 B.﹣8 C.4 D.﹣4
11.如图,将矩形ABCD绕点A旋转至矩形AB′C′D′的位置,此时AC′的中点恰好与D点重合,AB′交CD于点E.若AB=3,则△AEC的面积为( )
A.2 B. C.3 D.1.5
12.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则一次函数y=bx+b2﹣4ac与反比例函数y=在同一坐标系内的图象大致为( )
A. B.
C. D.
二、填空题。(本题共6小题,每小题3分,共18分)
13.若=,则= .
14.一个不透明的盒子中装有6个黑球和若干个白球,它们除颜色不同外,其余均相同,从盒子中随机摸出一球记下其颜色,再把它放回盒子中摇匀,重复上述过程,共试验500次,其中有301次摸到白球,由此估计盒子中的白球大约有 个.
15.如图是一张长20cm、宽10cm的矩形纸板.将纸板四个角各剪去一个边长为xcm的正方形,然后将四周突出部分折起,可制成一个底面积是144cm2的无盖长方体纸盒,则x的值为 .
16.如图,池中心竖直水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m,水柱落地处离池中心3m,水管的长为 .
17.将一个正方体木块涂成红色,然后如图把它的棱三等分,再沿等分线把正方体切开,可以得到27个小正方体,其中三面涂色的小正方体有8个,两面涂色的小正方体有12个,一面涂色的小正方体有6个,各面都没有涂色的小正方体有1个;现将这个正方体的棱n等分,如果得到各面都没有涂色的小正方体216个,那么n的值为 .
18.正方形ABCD的边长AB=2,E是AB的中点,F是BC的中点,AF分别与DE,BD相交于点M,N,则MN的长为 .
三、作图题:请用圆规和直尺作图,不写作法,但要保留作图痕迹。
19.已知:线段a.求作:正方形ABCD,使其对角线AC=a.
四、解答题:(本题共7道小题,满分62分)
20.电影《长津湖之水门桥》上映后,好评不断,小亮和小丽都想去观看这部电影,但是只有一张电影票,于是他们决定采用摸球的办法决定胜负,获胜者去看电影,游戏规则如下:在一个不透明的袋子中装有编号为1,2,3的三个小球(除编号外都相同).从中随机摸出一个球,记下数字后放回,再从中摸出一个球,记下数字,若两次数字之和为奇数,则小亮胜,若两次数字之和为偶数,则小丽胜.
(1)请用列表或画树状图的方法表示摸球所有可能出现的结果;
(2)这个游戏对双方公平吗?请说明理由.
21.如图,在坡角为28°的山坡上有一铁塔AB,其正前方矗立着一大型广告牌,当阳光与水平线成45°角时,测得铁塔AB落在斜坡上的影子BD的长为10米,落在广告牌上的影子CD的长为6米,求铁塔AB的高.(AB、CD均与水平面垂直,结果保留一位小数,参考数据:sin28°≈0.47,cos28°≈0.88)
22.如图,已知点A(1,a)是反比例函数y=﹣的图象上一点,直线y=﹣与反比例函数y=﹣的图象在第四象限的交点为点B.
(1)求直线AB的解析式;
(2)动点P(x,0)在x轴的正半轴上运动,当线段PA与线段PB之差达到最大时,求点P的坐标.
23.如图,在四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,已知OA=OC,OB=OD,过点O作EF⊥BD,分别交AB、DC于点E,F,连接DE,BF,AF.
(1)求证:四边形DEBF是菱形;
(2)设AD∥EF,AD+AB=12,BD=4,求AF的长.
24.某水果店在两周内,将标价为10元/斤的某种水果,经过两次降价后的价格为8.1元/斤,并且两次降价的百分率相同.
(1)求该种水果每次降价的百分率;
(2)从第一次降价的第1天算起,第x天(x为整数)的售价、销量及储存和损耗费用的相关信息如表所示.已知该种水果的进价为4.1元/斤,设销售该水果第x(天)的利润为y(元),求y与x(1≤x<15)之间的函数关系式,并求出第几天时销售利润最大?
时间x(天) 1≤x<9 9≤x<15 x≥15
售价(元/斤) 第1次降价后的价格 第2次降价后的价格
销量(斤) 80﹣3x 120﹣x
储存和损耗费用(元) 40+3x 3x2﹣64x+400
(3)在(2)的条件下,若要使第15天的利润比(2)中最大利润最多少127.5元,则第15天在第14天的价格基础上最多可降多少元?
25.问题提出:我们已经学习了一元二次方程,二次函数,能否利用所学知识来求一元二次不等式的解集?
例如:解一元二次不等式:x2﹣5x>0.
解:根据不等式特征构造二次函数y=x2﹣5x;
当y=0时,可得方程x2﹣5x=0,解得x1=0,x2=5,则抛物线y=x2﹣5x与x轴的交点坐标为(0,0)和(5,0).
画出二次函数y=x2﹣5x的大致图象(如图1所示),
由图象可知:当x<0,或x>5时函数图象位于x轴上方,
此时y>0,即x2﹣5x>0,
所以,一元二次不等式x2﹣5x>0的解集为:x<0,或x>5.
(1)仿照上题的解题方法解一元二次不等式:x2﹣2x﹣3>0.
(2)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图2所示,根据图象回答下列问题:
①不等式ax2+bx+c≥0的解集为 ;
②若不等式ax2+bx+c>k无解,则k的取值范围为 .
(3)一元二次不等式x2+ax+2a﹣3>0的解集为全体实数,则a的取值范围为 .
26.如图,在平行四边形ABCD中,BD⊥AD,AD=12,BD=16.动点E在线段AD上,从点A出发沿AD方向以每秒2个单位匀速运动.动点F在线段CD上,从点C出发沿CD方向以每秒4个单位匀速运动.过点E作EG⊥AD交AB于G.若点E、F同时出发,当其中一点到达终点时整个运动随之停止,设运动时间为t秒(0<t≤5).
(1)是否存在某一时刻t,使四边形BCFG为平行四边形,若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
(2)是否存在某一时刻t,使四边形BDEG的面积占△ABD面积的,若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
(3)是否存在某一时刻t,使点G在∠ADC的平分线上,若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
(4)是否存在某一时刻t,使∠GEF=45°,若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
参考答案
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分)在每小题的四个选项中,只有一项符合要求.
1.在同一时刻的阳光下,小明的影子比小强的影子长,那么在同一路灯下( )
A.小明的影子比小强的影子长
B.小明的影子比小强的影子短
C.小明的影子和小强的影子一样长
D.无法判断谁的影子长
【分析】在同一路灯下由于位置不同,影长也不同,所以无法判断谁的影子长.
解:在同一路灯下由于位置不同,影长也不同,所以无法判断谁的影子长.
故选:D.
2.如图,该几何体的左视图是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据从左边看得到的图形是左视图,可得答案.
解:从左边看,是一个正方形,正方形的右上角有一条虚线,
故选:D.
3.若关于x的一元二次方程kx2﹣2x﹣1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是( )
A.k>1 B.k>﹣1且k≠0 C.k≥﹣1且k≠0 D.k<1且k≠0
【分析】根据一元二次方程的定义和△的意义得到k≠0且Δ>0,即(﹣2)2﹣4×k×(﹣1)>0,然后解不等式即可得到k的取值范围.
解:∵关于x的一元二次方程kx2﹣2x﹣1=0有两个不相等的实数根,
∴k≠0且Δ>0,即(﹣2)2﹣4×k×(﹣1)>0,
解得k>﹣1且k≠0.
∴k的取值范围为k>﹣1且k≠0.
故选:B.
4.在Rt△ABC中,∠C=90°,若sinA=,则cosA=( )
A. B. C. D.
【分析】根据sin2A+cos2A=1,进行计算即可解答.
解:由题意得:
sin2A+cos2A=1,
∴cos2A=1﹣=,
∴cosA=,
故选:C.
5.将函数y=(x+1)2﹣4的图象先向右平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,则得到的函数解析式为( )
A.y=(x﹣1)2 B.y=(x﹣1)2﹣8 C.y=(x+3)2 D.y=(x+3)2﹣8
【分析】直接根据“上加下减,左加右减”的原则进行解答即可.
解:将函数y=(x+1)2﹣4的图象先向右平移2个单位长度,再向上平移4个单位长度,则得到的函数解析式为:y=(x+1﹣2)2﹣4+4,即y=(x﹣1)2.
故选:A.
6.某班同学毕业时都将自己的照片向全班其他同学各送一张表示留念,全班共送1056张照片,如果全班有x名同学,根据题意,列出方程为( )
A.x(x+1)=1056 B.x(x﹣1)=1056×2
C.x(x﹣1)=1056 D.2x(x+1)=1056
【分析】如果全班有x名同学,那么每名同学要送出(x﹣1)张,共有x名学生,那么总共送的张数应该是x(x﹣1)张,即可列出方程.
解:∵全班有x名同学,
∴每名同学要送出(x﹣1)张;
又∵是互送照片,
∴总共送的张数应该是x(x﹣1)=1056.
故选:C.
7.在平面直角坐标系中,已知点E(﹣4,2),F(﹣2,﹣2),以原点O为位似中心,相似比为2:1,把△EFO缩小,则点E的对应点E′的坐标是( )
A.(﹣2,1) B.(﹣8,4)
C.(﹣2,1)或(2,﹣1) D.(﹣8,4)或(8,﹣4)
【分析】由在直角坐标系中,点E(﹣4,2),F(﹣2,﹣2),以O为位似中心,按2:1的相似比把△EFO缩小为△E′F′O,利用位似图形的性质,即可求得点E的对应点E′的坐标.
解:∵点E(﹣4,2),以O为位似中心,按2:1的相似比把△EFO缩小为△E′F′O,
∴点E的对应点E′的坐标为:(2,﹣1)或(﹣2,1).
故选:C.
8.如图,已知一次函数y=ax+b和反比例函数y=的图象相交于A(﹣2,y1)、B(1,y2)两点,则不等式ax+b<的解集为( )
A.x<﹣2或0<x<1 B.x<﹣2
C.0<x<1 D.﹣2<x<0或x>1
【分析】根据一次函数图象与反比例函数图象的上下位置关系结合交点坐标,即可得出不等式的解集.
解:观察函数图象,发现:当﹣2<x<0或x>1时,一次函数图象在反比例函数图象的下方,
∴不等式ax+b<的解集是﹣2<x<0或x>1.
故选:D.
9.如图是一个几何体的三视图,该几何体的体积是( )
A.2π B.4π C.6π D.8π
【分析】由三视图得出该几何体是底面直径为2、高为4的圆柱体,再根据圆柱体的体积公式计算即可.
解:由三视图知,该几何体是底面直径为2、高为4的圆柱体,
所以该几何体的体积是π ()2 4=4π,
故选:B.
10.如图,平行于x轴的直线与函数y=(k1>0,x>0),y=(k2>0,x>0)的图象分别相交于A,B两点,点A在点B的右侧,C为x轴上的一个动点,若△ABC的面积为4,则k1﹣k2的值为( )
A.8 B.﹣8 C.4 D.﹣4
【分析】设A(a,h),B(b,h),根据反比例函数图象上点的坐标特征得出ah=k1,bh=k2.根据三角形的面积公式得到S△ABC=AB yA=(a﹣b)h=(ah﹣bh)=(k1﹣k2)=4,求出k1﹣k2=8.
解:∵AB∥x轴,
∴A,B两点纵坐标相同.
设A(a,h),B(b,h),则ah=k1,bh=k2.
∵S△ABC=AB yA=(a﹣b)h=(ah﹣bh)=(k1﹣k2)=4,
∴k1﹣k2=8.
故选:A.
11.如图,将矩形ABCD绕点A旋转至矩形AB′C′D′的位置,此时AC′的中点恰好与D点重合,AB′交CD于点E.若AB=3,则△AEC的面积为( )
A.2 B. C.3 D.1.5
【分析】先由旋转的性质及直角三角形的性质求出∠ACD=30°,进而可算出CE、AD,再算出△AEC的面积.
解:由旋转的性质可知:AC=AC',
∵D为AC'的中点,
∴AD=AC'=AC,
∵ABCD是矩形,
∴AD⊥CD,
∴∠ACD=30°,
∵AB∥CD,
∴∠CAB=30°,
∴∠C'AB'=∠CAB=30°,
∴∠EAC=30°,
∴AE=EC,
∴DE=AE=EC,
∴CE=CD=AB=2,DE=AB=1,AD=,
∴S△AEC=EC AD==,
故选:B.
12.二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则一次函数y=bx+b2﹣4ac与反比例函数y=在同一坐标系内的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【分析】本题需要根据抛物线的位置,反馈数据的信息,即a+b+c,b,b2﹣4ac的符号,从而确定反比例函数、一次函数的图象位置.
解:由抛物线的图象可知,横坐标为1的点,即(1,a+b+c)在第四象限,因此a+b+c<0;
∴双曲线的图象在第二、四象限;
由于抛物线开口向上,所以a>0;
对称轴x=>0,所以b<0;
抛物线与x轴有两个交点,故b2﹣4ac>0;
∴直线y=bx+b2﹣4ac经过第一、二、四象限.
故选:D.
二、填空题。(本题共6小题,每小题3分,共18分)
13.若=,则= .
【分析】设=k,则a=bk,c=dk,e=fk,代入式子再整理即可.
解:设==k,
则a=bk,c=dk,e=fk,
∴===k=,
故答案为:.
14.一个不透明的盒子中装有6个黑球和若干个白球,它们除颜色不同外,其余均相同,从盒子中随机摸出一球记下其颜色,再把它放回盒子中摇匀,重复上述过程,共试验500次,其中有301次摸到白球,由此估计盒子中的白球大约有 9 个.
【分析】估计利用频率估计概率可估计摸到白球的概率为0.602,然后根据概率公式计算这个口袋中白球的数量.
解:设盒子中的白球大约有x个,
根据题意,得:=,
解得x≈9,
经检验:x=9是分式方程的解,
所以盒子中白球的个数约为9个,
故答案为:9.
15.如图是一张长20cm、宽10cm的矩形纸板.将纸板四个角各剪去一个边长为xcm的正方形,然后将四周突出部分折起,可制成一个底面积是144cm2的无盖长方体纸盒,则x的值为 1 .
【分析】根据矩形纸板的长、宽,结合剪去正方形的边长可得出无盖纸盒的长、宽;根据矩形的面积公式结合无盖长方体纸盒的底面积为144cm2,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其较小值即可得出结论.
解:∵纸板是长为20cm,宽为13cm的矩形,且纸板四个角各剪去一个边长为xcm的正方形,
∴无盖纸盒的长为(20﹣2x)cm,宽为(10﹣2x)cm.
依题意,得:(20﹣2x)(10﹣2x)=144,
整理,得:x2﹣15x+14=0,
解得:x1=1,x2=14(不合题意,舍去).
答:x的值为1.
故答案为:1.
16.如图,池中心竖直水管的顶端安一个喷水头,使喷出的抛物线形水柱在与池中心的水平距离为1m处达到最高,高度为3m,水柱落地处离池中心3m,水管的长为 2.25m .
【分析】设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+3(0≤x≤3),将(3,0)代入求得a值,则x=0时得的y值即为水管的长.
解:由于在距池中心的水平距离为1m时达到最高,高度为3m,
则设抛物线的解析式为:
y=a(x﹣1)2+3(0≤x≤3),
代入(3,0)求得:a=﹣.
将a值代入得到抛物线的解析式为:
y=﹣(x﹣1)2+3(0≤x≤3),
令x=0,则y==2.25.
则水管长为2.25m.
故答案为:2.25m.
17.将一个正方体木块涂成红色,然后如图把它的棱三等分,再沿等分线把正方体切开,可以得到27个小正方体,其中三面涂色的小正方体有8个,两面涂色的小正方体有12个,一面涂色的小正方体有6个,各面都没有涂色的小正方体有1个;现将这个正方体的棱n等分,如果得到各面都没有涂色的小正方体216个,那么n的值为 8 .
【分析】求出没有涂色的部分的棱长,进而求出原正方体的棱长,确定n的值即可.
解:∵6×6×6=216,
∴没有涂色的小正方体所组成的大正方体的棱长为6,
∴n=6+1+1=8,
故答案为:8.
18.正方形ABCD的边长AB=2,E是AB的中点,F是BC的中点,AF分别与DE,BD相交于点M,N,则MN的长为 .
【分析】根据△BNF∽△DNA,可求出AN的长;再根据△AME∽△ABF,求出AM的长,利用MN=AN﹣AM即可解决.
解:∵BF∥AD
∴△BNF∽△DNA
∴
而BF=BC=1,AF=
∴AN=
又∵△DAE≌△ABF(SAS)
∴∠AED=∠BFA
∴△AME∽△ABF
∴
即:
∴AM=
∴MN=AN﹣AM=﹣=
故答案为.
三、作图题:请用圆规和直尺作图,不写作法,但要保留作图痕迹。
19.已知:线段a.求作:正方形ABCD,使其对角线AC=a.
【分析】作AC=a,再作AC的垂直平分线l交AC于O,然后在直线l上截取OB=OA,OD=OA,则四边形ABCD为正方形.
解:如图,正方形ABCD为所作.
四、解答题:(本题共7道小题,满分62分)
20.电影《长津湖之水门桥》上映后,好评不断,小亮和小丽都想去观看这部电影,但是只有一张电影票,于是他们决定采用摸球的办法决定胜负,获胜者去看电影,游戏规则如下:在一个不透明的袋子中装有编号为1,2,3的三个小球(除编号外都相同).从中随机摸出一个球,记下数字后放回,再从中摸出一个球,记下数字,若两次数字之和为奇数,则小亮胜,若两次数字之和为偶数,则小丽胜.
(1)请用列表或画树状图的方法表示摸球所有可能出现的结果;
(2)这个游戏对双方公平吗?请说明理由.
【分析】(1)根据题意列出图表得出所有等可能的情况数即可;
(2)根据概率公式求出小亮和小丽分别获胜的概率,再进行比较即可得出答案.
解:(1)根据题意列表如下;
和 1 2 3
1 2 3 4
2 3 4 5
3 4 5 6
由图表知,共有9种等可能的情况数.
(2)共有9种等可能的情况数,两次数字之和为奇数的有4种情况,两次数字之和为偶数的有5种情况,
则P(小亮胜)=,P(小丽胜)=,
∵,
∴游戏对双方不公平.
21.如图,在坡角为28°的山坡上有一铁塔AB,其正前方矗立着一大型广告牌,当阳光与水平线成45°角时,测得铁塔AB落在斜坡上的影子BD的长为10米,落在广告牌上的影子CD的长为6米,求铁塔AB的高.(AB、CD均与水平面垂直,结果保留一位小数,参考数据:sin28°≈0.47,cos28°≈0.88)
【分析】过点C作CE⊥AB于E,过点B作BF⊥CD于F,在Rt△BFD中,分别求出DF、BF的长度,在Rt△ACE中,求出AE、CE的长度,继而可求得AB的长度.
解:过点C作CE⊥AB于E,过点B作BF⊥CD于F,
在Rt△BFD中,
∵∠DBF=28°,BD=10,
∴DF=BD×sin∠DBF≈10×0.47=4.7,
BF=BD×cos∠DBF≈10×0.88=8.8,
∵AB∥CD,CE⊥AB,BF⊥CD,
∴四边形BFCE为矩形,
∴BF=CE=8.8,CF=BE=CD﹣DF=1.3,
在Rt△ACE中,∠ACE=45°,
∴AE=CE=8.8,
∴AB=8.8+1.3=10.1.
答:铁塔AB的高为10.1m.
22.如图,已知点A(1,a)是反比例函数y=﹣的图象上一点,直线y=﹣与反比例函数y=﹣的图象在第四象限的交点为点B.
(1)求直线AB的解析式;
(2)动点P(x,0)在x轴的正半轴上运动,当线段PA与线段PB之差达到最大时,求点P的坐标.
【分析】(1)先把A(1,a)代入反比例函数解析式求出a得到A点坐标,再解方程组得B点坐标,然后利用待定系数法求AB的解析式;
(2)直线AB交x轴于点Q,如图,利用x轴上点的坐标特征得到Q点坐标,则PA﹣PB≤AB(当P、A、B共线时取等号),于是可判断当P点运动到Q点时,线段PA与线段PB之差达到最大,从而得到P点坐标.
解:(1)把A(1,a)代入y=﹣得a=﹣3,则A(1,﹣3),
解方程组得或,则B(3,﹣1),
设直线AB的解析式为y=kx+b,
把A(1,﹣3),B(3,﹣1)代入得,解得,
所以直线AB的解析式为y=x﹣4;
(2)直线AB交x轴于点Q,如图,
当y=0时,x﹣4=0,解得x=4,则Q(4,0),
因为PA﹣PB≤AB(当P、A、B共线时取等号),
所以当P点运动到Q点时,线段PA与线段PB之差达到最大,此时P点坐标为(4,0).
23.如图,在四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,已知OA=OC,OB=OD,过点O作EF⊥BD,分别交AB、DC于点E,F,连接DE,BF,AF.
(1)求证:四边形DEBF是菱形;
(2)设AD∥EF,AD+AB=12,BD=4,求AF的长.
【分析】(1)先根据对角线互相平分证得四边形ABCD为平行四边形,再证得△DOF≌△BOE,从而得到DF∥BE,DF=BE,得到四边形DEBF为平行四边形,根据对角线互相垂直的平行四边形是菱形从而证得结论;
(2)过点F作FG⊥AB于点G,根据勾股定理求得AD、AB的长度,从而得到∠ABD=30°,根据菱形性质得到△BEF为等边三角形,再根据勾股定理求出AG和GF的长度,根据勾股定理求出AF的长.
【解答】(1)证明:∵OA=OC,OB=OD,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠ABD=∠CDB,
在△BOE和△DOF中,
,
∴△BOE≌△DOF(ASA),
∴BE=DF,
∵BE∥DF,
∴四边形DEBF是平行四边形,
∵EF⊥BD,
∴四边形DEBF是菱形;
(2)过点F作FG⊥AB于点G,如图,
∵AD∥EF,EF⊥BD,
∴∠ADB=90°,
∴在Rt△ABD中,AD2+BD2=AB2,
∵AD+AB=12,BD=4,
∴AD2+(4)2=(12﹣AD)2,
解得AD=4,AB=8,
∴sin∠ABD=,
∴∠ABD=30°,
∵四边形DEBF是菱形,
∴∠EBF=2∠ABD=60°,
∴△BEF是等边三角形,
∵OB=OD,EF∥AD,
∴AE=BE=4,
∵FG⊥BE,
∴EG=BG=2,
在Rt△BGF中,BF=4,BG=2,
根据勾股定理得,FG=,
在Rt△AGF中,AG=6,
根据勾股定理得,
AF===4.
24.某水果店在两周内,将标价为10元/斤的某种水果,经过两次降价后的价格为8.1元/斤,并且两次降价的百分率相同.
(1)求该种水果每次降价的百分率;
(2)从第一次降价的第1天算起,第x天(x为整数)的售价、销量及储存和损耗费用的相关信息如表所示.已知该种水果的进价为4.1元/斤,设销售该水果第x(天)的利润为y(元),求y与x(1≤x<15)之间的函数关系式,并求出第几天时销售利润最大?
时间x(天) 1≤x<9 9≤x<15 x≥15
售价(元/斤) 第1次降价后的价格 第2次降价后的价格
销量(斤) 80﹣3x 120﹣x
储存和损耗费用(元) 40+3x 3x2﹣64x+400
(3)在(2)的条件下,若要使第15天的利润比(2)中最大利润最多少127.5元,则第15天在第14天的价格基础上最多可降多少元?
【分析】(1)设这个百分率是x,根据某商品原价为10元,由于各种原因连续两次降价,降价后的价格为8.1元,可列方程求解;
(2)根据两个取值先计算:当1≤x<9时和9≤x<15时销售单价,由利润=(售价﹣进价)×销量﹣费用列函数关系式,并根据增减性求最大值,作对比;
(3)设第15天在第14天的价格基础上可降a元,根据第15天的利润比(2)中最大利润最多少127.5元,列不等式可得结论.
解:(1)设该种水果每次降价的百分率是x,
10(1﹣x)2=8.1,
x=10%或x=190%(舍去),
答:该种水果每次降价的百分率是10%;
(2)当1≤x<9时,第1次降价后的价格:10×(1﹣10%)=9,
∴y=(9﹣4.1)(80﹣3x)﹣(40+3x)=﹣17.7x+352,
∵﹣17.7<0,
∴y随x的增大而减小,
∴当x=1时,y有最大值,
y大=﹣17.7×1+352=334.3(元),
当9≤x<15时,第2次降价后的价格:8.1元,
∴y=(8.1﹣4.1)(120﹣x)﹣(3x2﹣64x+400)=﹣3x2+60x+80=﹣3(x﹣10)2+380,
∵﹣3<0,
∴当9≤x≤10时,y随x的增大而增大,
当10<x<15时,y随x的增大而减小,
∴当x=10时,y有最大值,
y大=380(元),
综上所述,y与x(1≤x<15)之间的函数关系式为:y=,
第10天时销售利润最大;
(3)设第15天在第14天的价格基础上可降a元,
由题意得:380﹣127.5≤(8.1﹣4.1﹣a)(120﹣15)﹣(3×152﹣64×15+400),
252.5≤105(4﹣a)﹣115,
a≤0.5,
答:第15天在第14天的价格基础上最多可降0.5元.
25.问题提出:我们已经学习了一元二次方程,二次函数,能否利用所学知识来求一元二次不等式的解集?
例如:解一元二次不等式:x2﹣5x>0.
解:根据不等式特征构造二次函数y=x2﹣5x;
当y=0时,可得方程x2﹣5x=0,解得x1=0,x2=5,则抛物线y=x2﹣5x与x轴的交点坐标为(0,0)和(5,0).
画出二次函数y=x2﹣5x的大致图象(如图1所示),
由图象可知:当x<0,或x>5时函数图象位于x轴上方,
此时y>0,即x2﹣5x>0,
所以,一元二次不等式x2﹣5x>0的解集为:x<0,或x>5.
(1)仿照上题的解题方法解一元二次不等式:x2﹣2x﹣3>0.
(2)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图2所示,根据图象回答下列问题:
①不等式ax2+bx+c≥0的解集为 ﹣1≤x≤3 ;
②若不等式ax2+bx+c>k无解,则k的取值范围为 k≥2 .
(3)一元二次不等式x2+ax+2a﹣3>0的解集为全体实数,则a的取值范围为 2<a<6 .
【分析】(1)令x2﹣2x﹣3=0,由抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交点及开口方向求解.
(2)①根据图象求出抛物线与x轴交点,进而求解.
②求出抛物线y=x2+ax+2a﹣3的顶点坐标,由抛物线开口向上可得顶点纵坐标大于0符合题意,进而求解.
解:(1)令x2﹣2x﹣3=0,
解得x1=﹣1,x2=3,
∴抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴交点坐标为(﹣1,0),(3,0),开口向上,
∴x2﹣2x﹣3>0的解集为x<﹣1或x>3.
(2)①∵抛物线对称轴为直线x=1,点A坐标为(﹣1,0),
∴点B坐标为(3,0),
∵抛物线开口向下,
∴ax2+bx+c≥0的解集为:﹣1≤x≤3.
②由图象可得y=ax2+bx+c的最大值为y=2,
∴ax2+bx+c≤2,
当ax2+bx+c>k时,k≥2,
∴k的取值范围是k≥2,
故答案为:﹣1≤x≤3.k≥2.
(3)∵y=x2+ax+2a﹣3=(x+)2﹣+2a﹣3,
∴抛物线顶点坐标为(﹣,﹣+2a﹣3),抛物线开口向上,
当﹣+2a﹣3>0时满足题意,
解得2<a<6,
故答案为:2<a<6.
26.如图,在平行四边形ABCD中,BD⊥AD,AD=12,BD=16.动点E在线段AD上,从点A出发沿AD方向以每秒2个单位匀速运动.动点F在线段CD上,从点C出发沿CD方向以每秒4个单位匀速运动.过点E作EG⊥AD交AB于G.若点E、F同时出发,当其中一点到达终点时整个运动随之停止,设运动时间为t秒(0<t≤5).
(1)是否存在某一时刻t,使四边形BCFG为平行四边形,若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
(2)是否存在某一时刻t,使四边形BDEG的面积占△ABD面积的,若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
(3)是否存在某一时刻t,使点G在∠ADC的平分线上,若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
(4)是否存在某一时刻t,使∠GEF=45°,若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据CF=BG,构建方程求解即可;
(2)由四边形BDEG的面积占△ABD面积的可得△AGE的面积占△ABD面积的,证明△AGE∽△ABD.根据相似三角形的性质,即可解决问题;
(3)连接GD,由点G在∠ADC的平分线上,根据平行线的性质可得∠AGD=∠CDG=∠ADG,等角对等边得AG=AD,则t=12,即可解决问题;
(4)过点F作FH⊥AD交AD的延长线于H,证明△DFH∽△ABD.根据相似三角形的性质求出FH,DH,由∠GEF=45°,EG⊥AD可得∠FED=45°,则FH=EH,构建方程求解即可.
解:(1)存在,t=,理由如下:
∵BD⊥AD,AD=12,BD=16.
∴AB===20,
∵EG⊥AD,
∴EG∥BD,
∴,
∴=,
∴AG=t,GE=t,
∴BG=AB﹣AG=20﹣t,
当CF=BG时,四边形BCFG是平行四边形,
∴4t=20﹣t,
∴t=;
(2)存在,t=,理由如下:
∵四边形BDEG的面积占△ABD面积的,
∴△AGE的面积占△ABD面积的,
∵BD⊥AD,EG⊥AD,
∴EG∥BD,
∴△AGE∽△ABD.
∴()2=,
∴==,
∴t=;
(3)存在,t=,理由如下:
连接GD,
∵点G在∠ADC的平分线上,
∴∠CDG=∠ADG,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠AGD=∠CDG=∠ADG,
∴AG=AD,
由(1)知AG=t,
∴t=12,
∴t=;
(4)存在,t=,理由如下:
过点F作FH⊥AD交AD的延长线于H,
∵EG⊥AD,
∴∠H=∠BDA=90°,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AB∥CD,
∴∠CDH=∠A,
∴△DFH∽△ABD.
∴,
∴,
∴FH=,DH=,
∵∠GEF=45°,EG⊥AD,
∴∠FED=45°,
∵FH⊥AD,
∴FH=EH=ED+DH=,
∴12﹣2t+=,
∴t=.