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浙教版九年级上册数学同步练习卷
1.4 二次函数的应用
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知正方形ABCD的边长为4cm,动点P从A出发,沿AD边以1cm/s的速度运动,动点Q从B出发,沿BC,CD边以2cm/s的速度运动,点P,Q同时出发,运动到点D均停止运动,设运动时间为x(秒),△BPQ的面积为y(cm2),则y与x之间的函数图象大致是( )
A.B. C. D.
2.如图,将函数的图象沿轴向上平移得到一条新函数的图象,其中点,平移后的对应点分别为点、.则曲线段扫过的面积为( )
A.4 B.6 C.9 D.12
3.同学发现在宾馆房间的洗手盘台面上有一瓶洗手液(如图①).于是好奇的小王同学进行了实地测量研究.当小王用一定的力按住顶部A下压如图②位置时,洗手液从喷口B流出,路线近似呈抛物线状,且a=﹣.洗手液瓶子的截面图下部分是矩形CGHD.小王同学测得:洗手液瓶子的底面直径GH=12cm,喷嘴位置点B距台面的距离为16cm,且B、D、H三点共线.小王在距离台面15.5cm处接洗手液时,手心Q到直线DH的水平距离为3cm,若学校组织学生去南京进行研学实践活动,若小王不去接,则洗手液落在台面的位置距DH的水平距离是( )cm.
A.12 B.12 C.6 D.6
4.将进货单价为30元的某种商品按零售价100元1件卖出时,每天能卖出20件.若这种商品的零售价在一定范围内每降价1元,其日销售量就增加1件,为了获得最大的利润,则应降价( )
A.5元 B.15元 C.25元 D.35元
5.如图(1)所示,E为矩形的边上一点,动点P,Q同时从点B出发,点P沿折线运动到点C时停止,点Q沿运动到点C时停止,它们运动的速度都是1cm/秒,设P,Q同时出发t秒时,的面积为.已知y与t的函数关系图像如图(2)(曲线为抛物线的一部分),则下列结论不正确的是( )
A. B.当秒时,
C.当时, D.当的面积为时,t的值是或秒
6.如图,抛物线为,直线交抛物线于A,B两点,P为抛物线的顶点,若为直角三角形,且面积为,则a的值为( )
A. B. C. D.
7.如图,等腰与矩形DEFG在同一水平线上,,现将等腰沿箭头所指方向水平平移,平移距离x是自点C到达DE之时开始计算,至AB离开GF为止.等腰与矩形DEFG的重合部分面积记为y,则能大致反映y与x的函数关系的图象为( )
A. B.
C. D.
8.下列表格是二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数值y的对应值:
x ﹣2.14 ﹣2.13 ﹣2.12 ﹣2.11
y=ax2+bx+c ﹣0.03 ﹣0.01 0.02 0.04
判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个解x的范围是( )
A.﹣2<x<﹣2.14 B.﹣2.14<x<2.13
C.﹣2.13<x<﹣2.12 D.﹣2.12<x<﹣2.11
9.如图,抛物线与交于点,过点作轴的平行线,分别交两条抛物线于点,则以下结论:
①无论取何值,的值总是正数;②;
③当时,;④.
其中正确结论是( )
A.①② B.②③ C.①③④ D.①④
10.如图,抛物线与直线经过点,且相交于另一点,抛物线与轴交于点,与轴交于另一点,过点的直线交抛物线于点,且轴,连接,当点在线段上移动时(不与、重合),下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.四边形的最大面积为13
11.如图,正△ABC中,点P为BC边上的任意一点(不与点B,C重合),且∠APD= 60° ,PD交边AB于点D.设BP= x ,BD= y ,右图为y关于x的函数大致图象,下列判断中正确的是( )
①正△ABC中边长为4;②图象的函数表达式是 , 其中 0<x<4;③ m=1
A.①②③ B.①② C.②③ D.①③
12.如图,已知抛物线过点,顶点为M,与x轴交于AB两点,D为AB的中点,轴,交抛物线于点E,下列结论中正确的是( )
A.抛物线的对称轴是直线x=-3 B.
C. D.四边形ADEC是菱形
二、填空题
13.我们把一个半圆与抛物线的一部分合成的封闭图形称为“蛋圆”,如果一条直线与“蛋圆”只有一个交点,那么这条直线叫做“蛋圆”的切线.如图,点A、B、C、D分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,点D的坐标为(0,-3),AB为半圆直径,半圆圆心M(1,0),半径为2,则经过点D的“蛋圆”的切线的解析式为 .
14.如图,抛物线与轴交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,过点,作一条直线.
(1)的度数是 ;
(2)点在线段上,且点的坐标为,过点作轴,交直线于点,交抛物线于点,则线段的长为 .
15.如图1,在某次大型客机过水门仪式中,两条水柱从两辆消防车,中斜向上射出,形似抛物线,以两车所连水平直线的中点为坐标原点,平行于的直线为轴,建立如图2所示的平面直角坐标系,其抛物线的解析式为.
(1)点的坐标为 .
(2)当两辆消防车喷射口位置的水平距离为时,“水门”最高点距离喷射口的竖直高度为 为.
16.某商场第1年销售计算机5000台,如果每年的销售量比上一年增加相同的百分率x,则第3年的销售量y关于每年增加的百分率x的函数解析式为 .
17.如图,一个小球由静止开始在一个斜坡上向下滚动,通过仪器观察得到小球滚动的距离与时间的数据如下表.那么与之间的函数关系式是 .
时间 …
距离 …
18.如图,在平面直角坐标系中,点A(4,8)在抛物线上,过点A作y轴的垂线,交抛物线于另一点B,点C、D在线段AB上,分别过点C、D作x轴的垂线交抛物线于E、F两点.当四边形CDFE为正方形时,线段CD的长为 .
19.如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点A在轴正半轴上,顶点C在轴正半轴上,若抛物线经过B,C两点,则该抛物线的最低点到边BC的距离为 .
20.小汽车刹车距离与速度之间的函数关系式为,一辆小汽车正以的速度匀速行驶,若前方处停放一辆故障车,此时刹车 (填“会”或“不会”)撞上前面的故障车.
三、解答题
21.已知某二次函数的图象经过,三点,求这个二次函数的表达式.(化成一般形式)
22.如图抛物线(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,若点A坐标为(﹣2,0),点C坐标为(0,4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,请用尺规在图1中作出这样的点P,并直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标.
23.根据以下素材,探索完成任务.
如何调整蔬菜大棚的结构?
素材1 我国的大棚(如图1)种植技术已十分成熟,一块土地上有一个蔬菜大棚,其横截面顶部为抛物线型,大棚的一端固定在墙体上,另一端固定在墙体上,其横截面有2根支架,相关数据如图2所示,其中,.
素材2 已知大棚有200根长为的支架和200根长为的支架,为增加棚内空间,拟将图2中棚顶向上调整,支架总数不变,对应支架的长度变化如图3所示,调整后C与E上升相同的高度,增加的支架单价为60元/米(接口忽略不计),现有改造经费32000元.
问题解决
任务1 确定大棚形状 在图2中以点O为原点,所在直线为y轴建立平面直角坐标系,求抛物线的函数表达式.
任务2 尝试改造方案 当米,只考虑经费情况下,请通过计算说明能否完成改造.
任务3 拟定最优方案 只考虑经费情况下,求出的最大值.
24.如图,在直角体系中,直线AB交x轴于点A(5,0),交y轴于点B,AO是⊙M的直径,其半圆交AB于点C,且AC=3.取BO的中点D,连接CD、MD和OC.
(1)求证:CD是⊙M的切线;
(2)二次函数的图象经过点D、M、A,其对称轴上有一动点P,连接PD、PM,求△PDM的周长最小时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,当△PDM的周长最小时,抛物线上是否存在点Q,使S△PDM=6S△QAM?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
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1.4 二次函数的应用
一、单选题
1.已知正方形ABCD的边长为4cm,动点P从A出发,沿AD边以1cm/s的速度运动,动点Q从B出发,沿BC,CD边以2cm/s的速度运动,点P,Q同时出发,运动到点D均停止运动,设运动时间为x(秒),△BPQ的面积为y(cm2),则y与x之间的函数图象大致是( )
A.B. C. D.
【答案】B
【详解】(1)当0≤x≤2时,
BQ=2x
当2≤x≤4时,如下图
由上可知
2.如图,将函数的图象沿轴向上平移得到一条新函数的图象,其中点,平移后的对应点分别为点、.则曲线段扫过的面积为( )
A.4 B.6 C.9 D.12
【答案】C
【详解】∵将函数的图象沿轴向上平移得到一条新函数的图象,
∴函数图象向上平移3个单位长度,
即.
∵点,,
∴,
∴曲线段扫过的面积为.
3.同学发现在宾馆房间的洗手盘台面上有一瓶洗手液(如图①).于是好奇的小王同学进行了实地测量研究.当小王用一定的力按住顶部A下压如图②位置时,洗手液从喷口B流出,路线近似呈抛物线状,且a=﹣.洗手液瓶子的截面图下部分是矩形CGHD.小王同学测得:洗手液瓶子的底面直径GH=12cm,喷嘴位置点B距台面的距离为16cm,且B、D、H三点共线.小王在距离台面15.5cm处接洗手液时,手心Q到直线DH的水平距离为3cm,若学校组织学生去南京进行研学实践活动,若小王不去接,则洗手液落在台面的位置距DH的水平距离是( )cm.
A.12 B.12 C.6 D.6
【答案】B
【分析】根据题意得出各点坐标,利用待定系数法求抛物线解析式进而求解.
【详解】解:如图:
根据题意,得Q(9,15.5),B(6,16),OH=6,
设抛物线解析式为y=﹣x2+bx+c,
所以抛物线解析式为y=﹣x2+x+14.
当y=0时,即0=﹣x2+x+14,
解得:x=6+12(负值舍去),
又OH=6,
所以洗手液落在台面的位置距DH的水平距离是12cm.
4.将进货单价为30元的某种商品按零售价100元1件卖出时,每天能卖出20件.若这种商品的零售价在一定范围内每降价1元,其日销售量就增加1件,为了获得最大的利润,则应降价( )
A.5元 B.15元 C.25元 D.35元
【答案】C
【详解】解:设应降价元,根据题意得,
.
∵,
∴ 当时,取得最大值,
为了获得最大的利润,则应降价25元.
5.如图(1)所示,E为矩形的边上一点,动点P,Q同时从点B出发,点P沿折线运动到点C时停止,点Q沿运动到点C时停止,它们运动的速度都是1cm/秒,设P,Q同时出发t秒时,的面积为.已知y与t的函数关系图像如图(2)(曲线为抛物线的一部分),则下列结论不正确的是( )
A. B.当秒时,
C.当时, D.当的面积为时,t的值是或秒
【答案】C
【详解】解:设抛物线的解析式为,
当时,,
∴,
解得,
∴,
由图2中的函数图像得当时,点Q到达点C,即,
∵时,,
∴的面积是定值且,
当时点P到达点D,
∴,
∴,
故A正确,不符合题意;
当时,
∵,,
∴,,
过点P作于点H,
∴
解得,
设,则,
∴,
解得(舍去),
∴,
∴,
故B正确,不符合题意;
根据,
∴再运动4秒到达C点即,
设直线的解析式为,
根据题意,得,
解得,
∴直线的解析式为,
∵的面积为,
故或
解得(舍去)或,
故D正确,不符合题意;
∵时,故点在上,
当时,,
解得
∴.
故C错误,符合题意.
6.如图,抛物线为,直线交抛物线于A,B两点,P为抛物线的顶点,若为直角三角形,且面积为,则a的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:由于其图象关于直线对称,
∴,
∴,.
又面积为,
即,
∴,.
由勾股定理可得.
作于点C,由三线合一性质可得C为中点.
∴.
又∵,
∴.
由此可得到A点的坐标为.
将A点坐标代入二次函数解析式中,
得,解得.
7.如图,等腰与矩形DEFG在同一水平线上,,现将等腰沿箭头所指方向水平平移,平移距离x是自点C到达DE之时开始计算,至AB离开GF为止.等腰与矩形DEFG的重合部分面积记为y,则能大致反映y与x的函数关系的图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】过点C作CM⊥AB于N,,
在等腰中,,
,
①当时,如图,,
,
,
∴,y随x的增大而增大;
②当时,如图,
,
∴当时,y是一个定值为1;
③当时,如图,,
,
,
当x=3,y=1,当3结合ABCD选项的图象,
8.下列表格是二次函数y=ax2+bx+c的自变量x与函数值y的对应值:
x ﹣2.14 ﹣2.13 ﹣2.12 ﹣2.11
y=ax2+bx+c ﹣0.03 ﹣0.01 0.02 0.04
判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个解x的范围是( )
A.﹣2<x<﹣2.14 B.﹣2.14<x<2.13
C.﹣2.13<x<﹣2.12 D.﹣2.12<x<﹣2.11
【答案】C
【详解】解:函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点就是方程ax2+bx+c=0的根,
函数y=ax2+bx+c的图象与x轴的交点的纵坐标为0;
∵由表中数据可知:y=0在y=-0.01与y=0.02之间,
∴对应的x的值在-2.13与-2.12之间,即-2.13<x<-2.12.
9.如图,抛物线与交于点,过点作轴的平行线,分别交两条抛物线于点,则以下结论:
①无论取何值,的值总是正数;②;
③当时,;④.
其中正确结论是( )
A.①② B.②③ C.①③④ D.①④
【答案】D
【详解】解:①∵抛物线开口向上,顶点坐标在x轴的上方,
∴无论取何值,的值总是正数,故本结论正确;
②把代入抛物线,
得,解得,故本结论错误;
③由两函数图象可知,抛物线解析式为,
当时,,
故,故本结论错误;
④∵与交于点
∴的对称轴为的对称轴为,的对称轴为的对称轴为,
∴,,
∴,,
∴,
10.如图,抛物线与直线经过点,且相交于另一点,抛物线与轴交于点,与轴交于另一点,过点的直线交抛物线于点,且轴,连接,当点在线段上移动时(不与、重合),下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.四边形的最大面积为13
【答案】C
【详解】解:将点A(2,0)代入抛物线y=ax2-x+4与直线y=x+b
解得:a=,b=-,
设:M点横坐标为m,则M(m,m2-m+4)、N(m,m-),
其它点坐标为A(2,0)、B(5,4)、C(0,4),
则AB=BC=5,则∠CAB=∠ACB,
∴△ABC是等腰三角形.
A、当MN过对称轴的直线时,此时点M、N的坐标分别为(,-)、(,),
由勾股定理得:BN=,而MN=,
BN+MN=5=AB,
故本选项错误;
B、∵BC∥x轴(B、C两点y坐标相同),
∴∠BAE=∠CBA,而△ABC是等腰三角形不是等边三角形,
∠CBA≠∠BCA,
∴∠BAC=∠BAE不成立,
故本选项错误;
C、如上图,过点A作AD⊥BC、BE⊥AC,
∵△ABC是等腰三角形,
∴EB是∠ABC的平分线,
易证:∠CAD=∠ABE=∠ABC,
而∠ACB-∠ANM=∠CAD=∠ABC,
故本选项正确;
D、S四边形ACBM=S△ABC+S△ABM,
S△ABC=10,
S△ABM=MN (xB-xA)=-m2+7m-10,其最大值为,
故S四边形ACBM的最大值为10+=12.25,故本选项错误.
11.如图,正△ABC中,点P为BC边上的任意一点(不与点B,C重合),且∠APD= 60° ,PD交边AB于点D.设BP= x ,BD= y ,右图为y关于x的函数大致图象,下列判断中正确的是( )
①正△ABC中边长为4;②图象的函数表达式是 , 其中 0<x<4;③ m=1
A.①②③ B.①② C.②③ D.①③
【答案】D
【详解】解:∵△ABC为等边三角形,
∴∠B=∠C=60°,
∵∠APD=60°,
∴∠CAP+∠APC=120°,∠BPD+∠APC=120°,
∴∠CAP=∠BPD,
∴△CAP∽△BPD,
∴CA:BP=CP:BD,
设正△ABC边长为a,
∴CA=CB=a,CP=CB-BP=a-x,
∵ BP= x ,BD= y ,
∴a:x=(a-x):y,
即,
∴ y关于x的函数解析式为:,
∵抛物线对称轴为:x==2,
∴a=4,
∴正△ABC边长为4,
故①正确;
∴y关于x的函数解析式为:,
故②错误;
∵,
∴m=1,
故③正确;
综上所述:正确的有①③.
12.如图,已知抛物线过点,顶点为M,与x轴交于AB两点,D为AB的中点,轴,交抛物线于点E,下列结论中正确的是( )
A.抛物线的对称轴是直线x=-3 B.
C. D.四边形ADEC是菱形
【答案】C
【详解】解:A. 抛物线的对称轴是直线x=3,故此选项错误;
B.把x=0,y=4代入得a= ;
∴,
当y=0时,,
解得,
∴点A的坐标为(-2,0)
由题意可知,C(0,4),D(3,0),
∴CD=5,AD=3-(-2)=5,
∴CD= AD,
故B选项错误;
C.由题意M(3,),C(0,4),D(3,0),
∴OC=4,OD=3,
∴CD=5,CM= ,
∴CD2+CM2=DM2,
∴∠MCD=90°,
故C选项正确;
D.∵C(0,4),抛物线的对称轴是直线x=3,轴,
∴E的坐标是(6,4),
∴CE=6,
∵AD=5,
∴CE AD,
∴四边形ADEC不是平行四边形,
∴四边形ADEC不是菱形,
故D选项错误.
二、填空题
13.我们把一个半圆与抛物线的一部分合成的封闭图形称为“蛋圆”,如果一条直线与“蛋圆”只有一个交点,那么这条直线叫做“蛋圆”的切线.如图,点A、B、C、D分别是“蛋圆”与坐标轴的交点,点D的坐标为(0,-3),AB为半圆直径,半圆圆心M(1,0),半径为2,则经过点D的“蛋圆”的切线的解析式为 .
【答案】y=-2x-3
【详解】∵M(1,0),半径=2,
∴A(-1,0),B(3,0),
设二次函数的解析式为y=a(x+1)(x-3),
将点D代入得;-3a=-3,
∴a=1,
∴y=(x+1)(x-3)=x2-2x-3
∵切线与蛋圆只有一个交点,且经过点D,设切线解析式为y=kx+b,
∵过点D,
∴b=-3,
x2-2x-3=kx-3, 整理得
∵只有一个交点,
∴判别式△=0,即
解得k=-2,
∴y=-2x-3
14.如图,抛物线与轴交于,两点(点在点的左侧),与轴交于点,过点,作一条直线.
(1)的度数是 ;
(2)点在线段上,且点的坐标为,过点作轴,交直线于点,交抛物线于点,则线段的长为 .
【答案】 45°; 2
【详解】(1)当时,,解得,,∵点在点的左侧,
∴点坐标为,点坐标为.当时,,
∴点坐标为,∴,∴.
(2)设直线的函数表达式为,根据题意得,解得,
∴直线的函数表达式为;
当时,,
∴点的坐标为;
当时,,
∴点的坐标为;∴.
15.如图1,在某次大型客机过水门仪式中,两条水柱从两辆消防车,中斜向上射出,形似抛物线,以两车所连水平直线的中点为坐标原点,平行于的直线为轴,建立如图2所示的平面直角坐标系,其抛物线的解析式为.
(1)点的坐标为 .
(2)当两辆消防车喷射口位置的水平距离为时,“水门”最高点距离喷射口的竖直高度为 为.
【答案】 12.8
【详解】解:(1)∵,
∴当时,,
∴;
故答案为:;
(2)由题意,得:,
∵平行于的直线为轴,
∴点的横坐标为,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
16.某商场第1年销售计算机5000台,如果每年的销售量比上一年增加相同的百分率x,则第3年的销售量y关于每年增加的百分率x的函数解析式为 .
【答案】
【详解】解:根据题意得:.
17.如图,一个小球由静止开始在一个斜坡上向下滚动,通过仪器观察得到小球滚动的距离与时间的数据如下表.那么与之间的函数关系式是 .
时间 …
距离 …
【答案】
【详解】∵1秒时,距离为2;2秒时,距离为2×4=2×22;3秒时,距离为2×9=2×32;4秒时,距离为2×16=2×42;∴t秒时,距离为2×t2,故答案为s=2t2.
18.如图,在平面直角坐标系中,点A(4,8)在抛物线上,过点A作y轴的垂线,交抛物线于另一点B,点C、D在线段AB上,分别过点C、D作x轴的垂线交抛物线于E、F两点.当四边形CDFE为正方形时,线段CD的长为 .
【答案】
【详解】解:把A(4,8)代入中得8=16a,
解得a=,
∴,
设点C横坐标为m,则CD=CE=2m,
∴点E坐标为(m,8﹣2m),
∴=8﹣2m,
解得m=(舍)或m=,
∴CD=2m=,
19.如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点A在轴正半轴上,顶点C在轴正半轴上,若抛物线经过B,C两点,则该抛物线的最低点到边BC的距离为 .
【答案】
【详解】解:设正方形边长为a,则C点坐标为(0,a),代入抛物线方程得:
,解得: ,
所以抛物线最低点坐标为:(1,k),即,
因为BC与x轴平行,所以根据C点坐标可得直线BC的方程为:x=a,
所以所求距离为:,
20.小汽车刹车距离与速度之间的函数关系式为,一辆小汽车正以的速度匀速行驶,若前方处停放一辆故障车,此时刹车 (填“会”或“不会”)撞上前面的故障车.
【答案】不会
【分析】本题考查二次函数的实际应用,将代入函数解析式,求出刹车距离,进行判断即可.
【详解】解:∵,
∴当时,,
∵,
∴此时刹车不会撞上前面的故障车;
三、解答题
21.已知某二次函数的图象经过,三点,求这个二次函数的表达式.(化成一般形式)
【答案】
【详解】解:设二次函数的解析式为:,
把点代入,得,
解得:,
∴二次函数的解析式为:.
22.如图抛物线(a≠0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴交x轴于点D,若点A坐标为(﹣2,0),点C坐标为(0,4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形?如果存在,请用尺规在图1中作出这样的点P,并直接写出P点的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)点E是线段BC上的一个动点,过点E作x轴的垂线与抛物线相交于点F,当点E运动到什么位置时,四边形CDBF的面积最大?求出四边形CDBF的最大面积及此时E点的坐标.
【答案】(1)
(2)(3,8)或(3,﹣5)或(3,5)
(3)当t=4时,四边形CDBF的最大面积为26,此时E(4,2)
【详解】(1)解:将点A(﹣2,0),C(0,4)代入y=a+x+c中,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:存在点P,使△PCD是以CD为腰的等腰三角形,
理由如下:
∵=,
∴抛物线的对称轴为直线x=3,
∴D(3,0),
∵点C坐标为(0,4),
∴CD=5,
当CD=CP时,坐标为(3,8);
当CD=DP时,坐标为(3,﹣5)或(3,5);
综上所述:P点坐标为(3,8)或(3,﹣5)或(3,5);
(3)解:如图,
令y=0,则,
解得x=﹣2或x=8,
∴B(8,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=﹣x+4,
设E(t,﹣t+4),则F(t,﹣+t+4),
∴EF=﹣+t+4+t﹣4=﹣+2t,
∴S△BCF=×8×(﹣+2t)=﹣+8t,
=×(8﹣3)×4=10,
∴,
∴当t=4时,四边形CDBF的最大面积为26,
此时E(4,2).
23.根据以下素材,探索完成任务.
如何调整蔬菜大棚的结构?
素材1 我国的大棚(如图1)种植技术已十分成熟,一块土地上有一个蔬菜大棚,其横截面顶部为抛物线型,大棚的一端固定在墙体上,另一端固定在墙体上,其横截面有2根支架,相关数据如图2所示,其中,.
素材2 已知大棚有200根长为的支架和200根长为的支架,为增加棚内空间,拟将图2中棚顶向上调整,支架总数不变,对应支架的长度变化如图3所示,调整后C与E上升相同的高度,增加的支架单价为60元/米(接口忽略不计),现有改造经费32000元.
问题解决
任务1 确定大棚形状 在图2中以点O为原点,所在直线为y轴建立平面直角坐标系,求抛物线的函数表达式.
任务2 尝试改造方案 当米,只考虑经费情况下,请通过计算说明能否完成改造.
任务3 拟定最优方案 只考虑经费情况下,求出的最大值.
【答案】(1);(2)能;(3)时,的值最大,为1.6米
【详解】(1)如图,以O为原点,建立如图所示的坐标系,
,,
设抛物线解析式为,
,,
抛物线的对称轴为直线,
,将代入解析式得,,
(2)如图,建立与(1)相同的坐标系,
,
为,
改造后对称轴不变,设改造后抛物线解析式为,
将代入解析式得,
,
为,为,
共需改造经费,
能完成改造.
(3)如图,设改造后抛物线解析式为,
则为,为,
由题意可列不等式,,解得,
,
时,的值最大,为1.6米.
24.如图,在直角体系中,直线AB交x轴于点A(5,0),交y轴于点B,AO是⊙M的直径,其半圆交AB于点C,且AC=3.取BO的中点D,连接CD、MD和OC.
(1)求证:CD是⊙M的切线;
(2)二次函数的图象经过点D、M、A,其对称轴上有一动点P,连接PD、PM,求△PDM的周长最小时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,当△PDM的周长最小时,抛物线上是否存在点Q,使S△PDM=6S△QAM?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】解:(1)证明:连接CM,
∵OA 为⊙M直径,∴∠OCA=90°.∴∠OCB=90°.
∵D为OB中点,∴DC=DO.∴∠DCO=∠DOC.
∵MO=MC,∴∠MCO=∠MOC.
∴.
又∵点C在⊙M上,∴DC是⊙M的切线.
(2)∵A点坐标(5,0),AC=3
∴在Rt△ACO中,.
∴,∴,解得 .
又∵D为OB中点,∴.∴D点坐标为(0,).
连接AD,设直线AD的解析式为y=kx+b,则有
解得.
∴直线AD为.
∵二次函数的图象过M(,0)、A(5,0),
∴抛物线对称轴x=.
∵点M、A关于直线x=对称,设直线AD与直线x=交于点P,
∴PD+PM为最小.
又∵DM为定长,∴满足条件的点P为直线AD与直线x=的交点.
当x=时,.
∴P点的坐标为(,).
(3)存在.
∵,
又由(2)知D(0,),P(,),
∴由,得,解得yQ=±.
∵二次函数的图像过M(0,)、A(5,0),
∴设二次函数解析式为,
又∵该图象过点D(0,),∴,解得a=.
∴二次函数解析式为.
又∵Q点在抛物线上,且yQ=±.
∴当yQ=时,,解得x=或x=;
当yQ=时,,解得x=.
∴点Q的坐标为(,),或(,),或(,).
【详解】试题分析:(1)连接CM,可以得出CM=OM,就有∠MOC=∠MCO,由OA为直径,就有∠ACO=90°,D为OB的中点,就有CD=OD,∠DOC=∠DCO,由∠DOC+∠MOC=90°就可以得出∠DCO+∠MCO=90°而得出结论.
(2)根据条件可以得出和,从而求出OB的值,根据D是OB的中点就可以求出D的坐标,由待定系数法就可以求出抛物线的解析式,求出对称轴,根据轴对称的性质连接AD交对称轴于P,先求出AD的解析式就可以求出P的坐标.
(3)根据,求出Q的纵坐标,求出二次函数解析式即可求得横坐标.
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