2022北京人朝分校初三(上)期中数学(教师版)(含解析)

2022北京人朝分校初三(上)期中
数 学
(考试时间:120 分钟 满分:100 分)
一、选择题(本题共 24 分,每小题 3 分)下面各题均有四个选项,其中只有一个是符合题意
的.
1. 围棋起源于中国,古代称之为“弈”,至今已有 4000 多年的历史.2017 年 5 月,世界围棋冠军柯洁与人
工智能机器人 AlphaGo 进行围棋人机大战.截取首局对战棋谱中的四个部分,由黑白棋子摆成的图案是中
心对称的是( )
A. B. C. D.
2. 下列方程中是一元二次方程的是( )
3
A. x 3 = 0 B. x + = 0 C. x + y =1 D. 2x2 x 3 = 0
x
2
3. 抛物线 y = (x 2) +1的对称轴是( )
A. 直线 x = 2 B. 直线 x = 2 C. 直线 x = 0 D. 直线 x =1
4. 点 P ( 2,3)关于原点对称的点 P 的坐标是( )
A. ( 2,3) B. (2, 3) C. ( 3, 2) D. (3, 2)
5. 用配方法解方程 x2 2x 1= 0 ,配方结果正确的是( )
2 2 2 2
A. (x +1) = 1 B. (x 1) =1 C. (x +1) = 2 D. (x 1) = 2
6. 如图, AB 为 O 的直径,弦CD ⊥ AB 于点 E,已知CD =16,OE = 6 ,则 O 的半径为( )
A. 8 B. 10 C. 16 D. 20
7. 如图,点A , B ,C 为 O 上三点,若 C = 54 ,则 AOB 的大小为( )
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A. 27 B. 36 C. 54 D. 108
8. 已知一个二次函数图象经过 P1 ( 3, y1 ), P2 ( 1, y2 ), P3 (1, y3 ), P4 (3, y4 )四点,若 y2 y3 y1 ,则
y1 , y2 , y3 , y4 的最值情况是( )
A. y3 最小, y1 最大 B. y3 最小, y4 最大 C. y2 最小, y4 最大 D. 无法确定
二、填空题(本题共 16 分,每小题 2 分)
9. 写出一个图象开口向上,且经过点 (0,1)的二次函数的解析式:_______.
10. 关于 x 的一元二次方程 x2 + 3x m = 0有一个根是 x =1,则m = __________.
2
11. 在平面直角坐标系 xOy 中,将抛物线 y x 沿着 y轴向上平移 2个单位长度所得抛物线解析式为______.
12. 一元二次方程 2x2 6x 3 = 0的二次项系数是________,一次项系数是________.
13. 在如图所示的正方形网格中,△MNP绕某点旋转一定的角度,得到△M1N1P1 ,则旋转中心可能是
A、B、C、D 中的点______.
2
14. 已知二次函数 y = ax + bx + c的部分图像如图所示,则使得函数值 y 大于 0 的自变量 x 的取值范围是
___________.
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15. 如图,点 A、B、C、D 都在 O 上,点 E 在CD 的延长线上,若 ABC =100 ,则 ADE 的度数是
_________ .
16. 高速公路某收费站出城方向有编号为 A,B,C,D,E的五个小客车收费出口,假定各收费出口每 20分
钟通过小客车的数量分别都是不变的.同时开放其中的某两个收费出口,这两个出口 20 分钟一共通过的小
客车数量记录如下:
收费出口编号 A,B B,C C,D D,E E,A
通过小客车数量(辆) 260 330 300 360 240
在 A,B,C,D,E 五个收费出口中,每 20 分钟通过小客车数量最多的收费出口的编号是_______.
三、解答题(本题共 60 分,第 17 题 10 分,第 18~24 题,每小题 5 分;第 25 题 6 分;第
26~27 小题,每小题 7 分)
17. 解方程:
(1) x2 4x + 3 = 0
(2)9x2 1= 0
18. 如图,在平面直角坐标系中,每个小正方形的边长为1cm , ABC 各顶点都在格点上,点 A,B,C 的
坐标分别为 ( 1,2) ,( 3,1) ,(0, 1),将 ABC 绕点C 按顺时针方向旋转90 ,画出旋转后的△A1B1C1 ,
此时点A ,点 B 的对应点 A1, B1 的坐标分别是________,________.
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19. 如图 1 是博物馆展出的古代车轮实物,《周礼·考工记》记载:“……故兵车之轮六尺有六寸,田车之
轮六尺有三寸……”据此, 我们可以通过计算车轮的半径来验证车轮类型,请将以下推理过程补充完
整.
如图 2 所示,在车轮上取 A、B 两点,设 AB 所在圆的圆心为 O,半径为 r cm.
作弦 AB 的垂线 OC,D 为垂足,则 D 是 AB 的中点.其推理的依据是: .
经测量,AB=90cm,CD=15cm,则 AD= cm;
用含 r 的代数式表示 OD,OD= cm.
在 Rt△OAD 中,由勾股定理可列出关于 r 的方程:
r 2 = ,解得 r=75
通过单位换算,得到车轮直径约为六尺六寸,可验证此车轮为兵车之轮.
2
20. 已知抛物线 y = ax +bx + c (a 0)图像上部分点的横坐标 x 与纵坐标 y 的对应值如下表:
x … -2 -1 0 1 2 3 …
y … 5 0 -3 -4 -3 0 …
(1)求此抛物线的解析式,并画出图像;
(2)结合图像直接写出当 0≤x≤4 时,y 的范围.
21. 关于 x 的一元二次方程 x2 2x +m = 0有两个不相等的实数根.
(1)求 m 的范围;
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(2)当 m 取最大整数值时,求此时方程的根.
22. 如图,两个圆都以点 O 为圆心,大圆的弦 AB 交小圆于C, D 两点.求证: AC = BD.
23. 如图,在正方形 ABCD中,点 E 为CD 上一点,把 ADE 绕点 A 顺时针旋转90 至△ABF 的位置,
AB = 3 ,∠EAD = 30°,求线段 EF 的长度.
24. 如图,用一段长为 30m 的篱笆围成一个一边靠墙的矩形花圃 ABCD,墙长 18m.当 AB 长为多少米时,
所围成的花圃面积最大?最大面积是多少?
2
25. 在平面直角坐标系 xOy 中,抛物线 y = ax 3ax +1与 y 轴交于点 A.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)点 B 是点 A 关于对称轴的对称点,求点 B 的坐标;
(3)已知点 P(0,2),Q (a +1,1),若线段 PQ 与抛物线与恰有一个公共点,结合函数图象,求 a 的取值
范围.
26. 在等腰Rt△ABC 中, C = 90 , AC = BC,点 D 在线段 BC 上,点 E 在线段 AC 上,将线段 DE
绕点 D 顺时针旋转90 得到线段 DF .
(1)依题意补全图 1;
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(2)求证: CED = FDB ;
(3)点 M 为 AB 中点,射线CM 交 EF 于点 N,探究 EN 与 FN 的数量关系,并说明理由.
27. 在平面直角坐标系 xOy 中, O 的半径为 1.对于点 A 和线段 BC,给出如下定义,若将线段 BC 绕点 A
旋转可以得到 O 的弦 B C ( B ,C 分别是 B,C 的对应点),则称线段 BC 是 O 的以点 A 为中心的
“关联线段”.
(1)如图,点 A,C,B1,C1, B2 ,C2 的横、纵坐标都是整数.在线段 AC, B1C1, B2C2 ,中, O 的以
点 A 为中心的“关联线段”是_________;
(2) ABC 是等腰直角三角形, A = 90 , AB =1,点 A(0, t ),其中 t 0 .着 BC 是 O 的以点 A 为
中心的“关联线段”,求 t 的值;
(3)在 ABC 中, AB = 2 , AC = 3.若 BC 是 O 的以点 A 为中心的“关联线段”,直接写 OA 的最
小值和最大值,以及相应的 BC 长.
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参考答案
一、选择题(本题共 24 分,每小题 3 分)下面各题均有四个选项,其中只有一个是符合题意
的.
1. 【答案】A
【分析】根据中心对称图形的定义逐项识别即可,在平面内,把一个图形绕着某个点旋转180 ,如果旋转
后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形.
【详解】A.是中心对称图形,符合题意;
B.不是中心对称图形,故不符合题意;
C.不是中心对称图形,故不符合题意;
D.不是中心对称图形,故不符合题意;
故选:A.
【点睛】本题考查了中心对称图形的识别,熟练掌握中心对称图形的定义是解答本题的关键.
2. 【答案】D
【分析】根据一元二次方程的定义:含有一个未知数,且未知数的最高次数为 2 的整式方程是一元二次方程,
解答.
【详解】解:A. x 3 = 0是一元一次方程,不符合题意;
3
B. x + = 0是分式方程,不符合题意;
x
C. x + y =1是二元一次方程,不符合题意;
D. 2x2 x 3 = 0是一元二次方程,符合题意,
故选:D.
【点睛】本题考查一元二次方程的定义,掌握一元二次方程的定义是解题的关键.
3. 【答案】A
2
【分析】抛物线 y = a (x h) + k 的对称轴为 x = h ,最值为 y = k .
2
【详解】解: 抛物线 y = (x 2) +1,
对称轴为 x = 2 .
故选:A.
2
【点睛】本题考查了二次函数 y = a (x h) + k 的图象和性质,解决此题的关键是熟记基础知识.
4. 【答案】B
【分析】根据关于原点对称的点的坐标,横、纵坐标互为相反数即可求解.
【详解】解:点 P ( 2,3)关于原点对称的点的坐标是 (2, 3),
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故选:B.
【点睛】本题考查了关于原点对称的点的坐标的特点,掌握关于原点对称的点的坐标横、纵坐标互为相反
数是解题的关键.
5. 【答案】D
【分析】先移项,再等号两边同时加上一次项系数的一半即可.
【详解】解: x2 2x 1= 0 ,
x2 2x =1,
x2 2x +1= 2,
2
(x 1) = 2,
故选:D.
【点睛】本题主要考查一元二次方程的配方,熟练掌握完全平方公式是解题的关键.
6. 【答案】B
【分析】连接OC ,由垂径定理可知,点 E 为CD 的中点,且OE ⊥ CD ,在Rt△OEC 中,根据勾股定
理,即可得出OC .
【详解】连接OC ,
∵ AB 为 O 的直径,弦CD ⊥ AB 于 E ,由垂径定理可知,点 E 为CD 的中点,
1
∴CE = CD = 8,
2
∴在Rt△OEC 中,OC = CE2 +OE2 =10 ,
∴ O 的半径10,
故选:B.
【点睛】本题考查了垂径定理,勾股定理,熟练掌握定理是解答关键
7. 【答案】D
【分析】直接根据圆周角定理即可得出结论.
【详解】解: C 与 AOB 是同弧所对的圆周角与圆心角,
AOB = 2 C =108 ,
故选:D.
【点睛】本题考查的是圆周角定理,熟知在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧
所对的圆心角的一半是解答此题的关键.
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8. 【答案】C
【分析】根据题意判断抛物线开口向上,对称轴在直线 x = 0 与直线 x= 1之间,然后根据点到对称轴的
距离的大小即可判断.
【详解】∵二次函数图象经过 P1 ( 3, y1 ), P2 ( 1, y2 ), P3 (1, y3 ), P4 (3, y4 )四点,且 y2 y3 y1 ,
∴抛物线的开口向上,且对称轴在直线 x = 0 与直线 x= 1之间,
∴ P4 (3, y4 )离对称轴的距离最大, P2 ( 1, y2 )离对称轴的距离最小,
∴ y2 最小, y4 最大,
故选:C.
【点睛】本题考查了二次函数图象上点的坐标的特征,二次函数的性质,熟练掌握二次函数图象开口方向
及对称轴的位置是解题的关键.
二、填空题(本题共 16 分,每小题 2 分)
2
9. 【答案】 y = x +1等
【分析】设二次函数的表达式为 y=ax2+bx+c(a≠0),根据开口向上,a>0,可取 a=1,将(0,1)代入得出
c=1,即可得出二次函数表达式.
【详解】设二次函数的表达式为 y = ax2 + bx + c (a≠0),
∵图象为开口向上,且经过(0,1),
∴a>0,c=1,
∴二次函数表达式可以为: y = x2 +1(答案不唯一).
故答案为: y = x2 +1(答案不唯一).
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质,得出 a 的符号和 c=1 是解题关键.
10. 【答案】 4
【分析】把 x =1代入方程,得到关于 m 的方程,即可求解.
【详解】∵关于 x的一元二次方程 x2 + 3x m = 0有一个根是 x =1,
∴12 + 3 1 m = 0 ,解得:m = 4 ,
故答案是: 4 .
【点睛】本题考查利用一元二次方程的根求参数的值,解题关键是掌握一元二次方程解的含义.
2
11. 【答案】 y = x + 2
【分析】根据抛物线的平移规律:左加右减,上加下减,进行计算即可.
2 2
【详解】解:将抛物线 y x 沿着 y 轴向上平移 2 个单位长度所得抛物线解析式为: y = x + 2 ;
2
故答案为: y = x + 2 .
【点睛】本题考查二次函数图象的平移.熟练掌握抛物线的平移规律,是解题的关键.
12. 【答案】 ①. 2 ②. 6
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【分析】根据一元二次方程一般形式的定义,即可求解.
【详解】解:一元二次方程 2x2 6x 3 = 0的二次项系数是 2 ,一次项系数是 6,
故答案为: 2 , 6.
【点睛】本题考查了一元二次方程的一般形式,解题的关键是掌握一元二次方程一般形式
y = ax2 +bx + c (a 0),其中 a是二次项系数,b 是一次项系数, c是常数项.
13. 【答案】B
【分析】根据旋转中心的确认方法,作对应点连线的垂直平分线,再找到交点即可.
【详解】解:∵△MNP 绕某点旋转一定的角度,得到△M1N1P1,
∴连接 PP1、NN1、MM1,
作 PP1的垂直平分线过 B、D、C,
作 NN1的垂直平分线过 B、A,
作 MM1的垂直平分线过 B,
∴三条线段的垂直平分线正好都过 B,
即旋转中心是 B.
故答案为 B.
【点睛】此题主要考查旋转中心的确认,解题的关键是熟知旋转的性质特点.
14. 【答案】 3 x 1##1 x 3
【分析】根据图像可得二次函数的开口方向和与 x轴的交点坐标,即可得出结论.
【详解】解:由二次函数 y = ax2 + bx + c的部分图象可得:
函数图像开口方向向下,与 x轴的交点为 ( 3,0)和 (1,0)
所以当函数值 y 0 时,自变量 x 的取值范围为: 3 x 1.
故答案为: 3 x 1
【点睛】本题主要考查二次函数的图像,结合图像的开口方向和与 x轴的交点坐标来判断函数值 y 大于 0
时自变量 x的取值范围是解题的关键.
15. 【答案】100
【分析】根据圆的内接四边形对角互补的性质求出 ADE 的度数.
【详解】解:∵四边形 ABCD是 O 的内接四边形,
∴ ABC + ADC =180 ,
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∵ ADE + ADC =180 ,
∴ ADE = ABC =100 .
故答案是:100.
【点睛】本题考查圆的内接四边形的性质,解题的关键是掌握圆的内接四边形对角互补的性质.
16. 【答案】B
【分析】根据表中数据两两相比较即可得到结论.
【详解】解:∵330 260 = 70,330 300 = 30,360 300 = 60,360 240 =120,260 240 = 20 ,
∴A收费出口通过的数量小于C收费出口通过的数量;D收费出口通过的数量小于B收费出口通过的数量;
E 收费出口通过的数量大于 C 收费出口通过的数量;D收费出口通过的数量大于 A收费出口通过的数量;B
收费出口通过的数量大于 E 收费出口通过的数量;
∴ B E C A, B D A ,
∴每 20 分钟通过小客车数量最多的一个收费出口的编号是 B.
故答案为:B.
【点睛】本题主要考查统计表和不等式的基本性质,正确的理解题意是解题的关键.
三、解答题(本题共 60 分,第 17 题 10 分,第 18~24 题,每小题 5 分;第 25 题 6 分;第
26~27 小题,每小题 7 分)
17.【答案】(1) x1 = 3, x2 =1
1 1
(2) x1 = , x2 =
3 3
【分析】(1)用因式分解法求解即可;
(2)用直接开平方求解即可.
【小问 1 详解】
解:∵ x2 4x + 3 = 0 ,
∴ (x 3)(x 1) = 0 ,
∴ x 3 = 0或 x 1= 0,
∴ x1 = 3, x2 =1
【小问 2 详解】
解:∵9x2 1= 0 ,
2 1
∴ x = ,
9
1
∴ x = ,
3
1 1
∴ x1 = , x2 =
3 3
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【点睛】本题考查了一元二次方程的解法,常用的方法有直接开平方法、配方法、因式分解法、求根公式
法,熟练掌握各种方法是解答本题的关键.
18. 【答案】作图见解析, ( 3,0), (2, 2)
【分析】根据旋转的性质,结合题意,分别作出 A,B 的对应点 A1, B1 ,根据坐标系写出点 A1, B1 的坐标即
可求解.
【详解】△A1B1C 作图如下: A1 ( 3,0), B1 (2, 2)
故答案为: ( 3,0), (2, 2).
【点睛】本题考查了画旋转图形,写出点的坐标,掌握旋转的性质是解题的关键.
【答案】垂直于弦的直径平分弦; ; (r 15); 452
2
19. 45 + (r 15)
【分析】根据垂径定理,利用勾股定理构建方程求解即可.
【详解】解:如图 2 所示,在车轮上取 A、B 两点,设 AB 所在圆的圆心为 O,半径为 r cm.
作弦 AB 的垂线 OC,D 为垂足,则 D 是 AB 的中点.其推理依据是:垂直弦(非直径)的直径平分弦.
经测量:AB=90cm,CD=15cm,则 AD=45cm;
用含 r 的代数式表示 OD,OD=(r-15)cm.
在 Rt△OAD 中,由勾股定理可列出关于 r 的方程:
r2=452+(r-15)2,
解得 r=75.
通过单位换算,得到车轮直径约为六尺六寸,可验证此车轮为兵车之轮.
故答案为:垂直弦的直径平分弦,45,(r-15),452+(r-15)2.
【点睛】本题考查垂径定理,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题,属于中考
常考题型.
2
20. 已知抛物线 y = ax +bx + c (a 0)图像上部分点的横坐标 x 与纵坐标 y 的对应值如下表:
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x … -2 -1 0 1 2 3 …
y … 5 0 -3 -4 -3 0 …
(1)求此抛物线的解析式,并画出图像;
(2)结合图像直接写出当 0≤x≤4 时,y 的范围.
【答案】( 21) y=x 2x 3,图见解析
(2) 4 y 5
【分析】(1)根据表格得出抛物线过点 (1, 4)、 ( 1,0)、 (3,0),将点坐标代入抛物线解析式求出 a、
b、c 即可,再利用描点法画函数图像;
(2)利用图像可直接得到答案.
【小问 1 详解】
2
解:∵设二次函数的解析式为 y = ax + bx + c(a 0),
由题意得:当 x = 0 时, y= 3,
∴ c = 3,
∵ x =1时, y = 4,当 x= 1时, y = 0 ,
a b 3 = 0
∴ ,
a +b 3 = 4
a =1
解得 ,
b = 2
2
∴ y=x 2x 3;
∵当 x = 4 时, y = 5,
∴根据表格描点 ( 2,5) ,( 1,0) ,(0, 3) , (1, 4) , (2, 3), (3,0), (4,5),用平滑曲线连结,抛物线图像如
图:
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【小问 2 详解】
解:由图可得,抛物线的顶点为 (1, 4),
∴当 0≤x≤4 时, 4 y 5.
【点睛】本题考查了待定系数法求抛物线解析式,描点法画函数图像,根据图像求函数值范围,熟练掌握
待定系数法和描点法画函数图像是解题关键.
21. 【答案】(1)m 1
(2) x1 = 0 , x2 = 2
【分析】(1)根据方程有两个不相等的实数根可得到 4 4m 0,计算即可;
(2)由(1)可知 m 取最大整数值是 0 ,代入方程利用因式分解法解方程即可.
【小问 1 详解】
∵关于 x 的一元二次方程 x2 2x +m = 0有两个不相等的实数根,
∴ 0,即 4 4m 0,
∴m 1
【小问 2 详解】
由(1)知:m 1,且 m 取最大整数值,
∴m = 0,
将m = 0代入 x2 2x +m = 0可得:
x2 2x = 0 ,
∴ x (x 2) = 0,
∴ x1 = 0 , x2 = 2,
故 m 取最大整数值 0 时,方程的根为: x1 = 0 , x2 = 2
【点睛】此题考查了一元二次方程的根的情况求参数,解一元二次方程,正确理解并掌握一元二次方程的
根的三种情况是解题的关键.
22. 【答案】见解析
【分析】过点 O 作 OP⊥AB,由等腰三角形的性质可知 AP=BP,再由垂径定理可知 CP=DP,故可得出结
论.
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【详解】证明:如图所示,过点 O 作 OP⊥AB,垂足为点 P,
由垂径定理可得 PA=PB,PC=PD,PA-PC=PB-PD,
AC=BD.
【点睛】
本题考查的是垂径定理,根据题意作出辅助线,利用垂径定理求解是解答此题的关键.
23. 【答案】2 2
【 分 析 】 根 据 旋 转 的 性 质 可 得 ADE≌ ABF , EAF = 90 , 从 而 得 到
AE = AF , BAF = DAE = 30 ,进而得到 AF = 2BF ,再由勾股定理可得 BF =1 ,从而得到
AF = AE = 2BF = 2,再由勾股定理,即可求解.
【详解】解:∵把 ADE 绕点 A 顺时针旋转90 至△ABF 的位置,
∴ ADE≌ ABF , EAF = 90 ,
∴ AE = AF , BAF = DAE = 30 ,
∴ AF = 2BF ,
2
∴ AB = AF 2 BF 2 = (2BF ) BF 2 = 3BF ,
∵ AB = 3 ,
∴ 3BF = 3 ,即 BF =1,
∴ AF = AE = 2BF = 2,
∴ EF = AF 2 + AE2 = 2 2 .
【点睛】本题主要考查了勾股定理,图形的旋转,直角三角形的性质,正方形的性质,熟练掌握勾股定
理,图形旋转的性质,直角三角形的性质是解题的关键.
15 225
24. 【答案】当 AB 长为 米时,所围成的花圃面积最大,最大面积是 平方米
2 2
【分析】设 AB 长为 x米,则 BC 长为 (30 2x)米,所围成的花圃面积为 y 平方米,依题意可得
y = x (30 2x) = 2x2 + 30x ,再根据题意得 0 30 2x 18,利用二次函数的性质即可求出花圃面积最
大时 AB 长和最大面积.
【详解】解:设 AB 长为 x米,则 BC 长为 (30 2x)米,所围成的花圃面积为 y 平方米,依题意得:
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y = x (30 2x) = 2x2 + 30x ,
0 30 2x 18 ,
6 x 15,
b 15
a = 2 0,且对称轴为直线 x = = ,
2a 2
15 225
当 x = 时, y 最大,最大为 ,
2 2
15 225
答:当 AB 长为 米时,所围成的花圃面积最大,最大面积是 平方米.
2 2
【点睛】本题考查了二次函数的应用,会根据题意列出 x、 y 的关系式、求出 x的取值范围是解题的关
键.
3
25. 【答案】(1) x = ;(2)点 B 的坐标为 (3,1);(3) 1 a 0或 a 2
2
【分析】(1)根据对称轴公式即可求解;
(2)先求出点 A 的坐标,再求出其对称性即可求解;
(3)根据题意作图,根据函数图象的性质即可求解.
3a 3
【详解】解:(1)由抛物线 y = ax2 3ax +1,可知 x = = .
2a 2
3
∴抛物线的对称轴为直线 x = .
2
(2)∵抛物线 y = ax2 3ax +1与 y 轴交于点 A,
令 x=0,y=1
∴点 A 的坐标为 (0,1).
3
∵点 B 是点 A 关于直线 x = 的对称点,
2
∴点 B 的坐标为 (3,1).
(3)∵点 A (0,1),点 B (3,1),点 P (0,2),点 Q (a +1,1),
∴点 P 在点 A 的上方,点 Q 在直线 y =1上.
①当 a>0 时, a +1>1,点 Q 在点 A 的右侧.
(i)如图 1,当 a +1<3,即 a<2时,点 Q 在点 B 的左侧,
结合函数图象,可知线段 PQ 与抛物线没有公共点;
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(ii)如图 2,当 a +1≥3,即 a 2 时,点 Q 在点 B 的右侧,或与点 B 重合,
结合函数图象,可知线段 PQ 与抛物线恰有一个公共点
②当 a<0时, a +1<1,点 Q 在点 B 的左侧.
(i)如图 3,当0≤a +1<1,即 1 a<0时,点 Q 在点 A 的右侧,或与点 A 重合,
结合函数图象,可知线段 PQ 与抛物线恰有一个公共点;
(ii)如图 4,当 a +1<0 ,即 a<-1时,点 Q 在点 A 的左侧,
结合函数图象,可知线段 PQ 与抛物线没有公共点.
综上所述,a 的取值范围是 1 a<0或 a 2 .
【点睛】此题主要考查二次函数的图象综合,解题的关键是熟知二次函数的图象与性质、根据题意画图求
解.
26. 【答案】(1)见解析 (2)见解析
(3)EN = FN ,理由见解析
【分析】(1)根据题意,过点 D 作 DF ⊥ DE ,并且是沿线段 DE 绕点 D 顺时针旋转90 所作,使得
DF = DE 即可
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(2)在Rt△CDE 中, CED = 90 CDE ,而 FDB =180 90 CDE = 90 CDE ,即可
得 CED = FDB
(3)过点 F 作 FH ⊥ BC ,交 BC 的延长线于点 H, FH 的延长线交射线CM 于点 G,可得
Rt△CDE≌Rt△HFD,且△CHG 是等腰直角三角形,即可得CE = FG ,所以△CNE≌GNF ,即可
得到 EN = FN
【小问 1 详解】
过点 D 作 DF ⊥ DE ,并且是沿线段 DE 绕点 D 顺时针旋转90 所作,使得 DF = DE ,
如下图所示:
【小问 2 详解】
∵ ABC 是等腰Rt△ABC ,
∴ C = 90 ,
∴ CED = 90 CDE ,
∵ FDB =180 90 CDE = 90 CDE ,
∴ CED = FDB
【小问 3 详解】
EN = FN ,理由如下:
过点 F 作 FH ⊥ BC ,交 BC 的延长线于点 H, FH 的延长线交射线CM 于点 G,
由(2)知 CED = FDB ,即 CED = FDH ,且 DF = DE , ECD = H = 90 ,
∴Rt△CDE≌Rt△HFD,
∴CE = DH ,CD = HF
∵点 M 为 AB 中点,
1
∴ HCG = 90 = 45 ,且 FH ⊥ BC ,
2
∴ G = 45 ,即△CHG 是等腰直角三角形,
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∴ HC = HG ,且CD = HF ,
∴ DH = FG ,且CE = DH ,
1
∴CE = FG ,且 ECN = 90 = 45 = G , CNE = GNF ,
2
∴ NEC = NFG ,
∴ CNE≌ GNF ,
∴ EN = FN
【点睛】本题考查了旋转作图、等腰三角形的性质和直角三角形的判定、全等三角形的判定和性质,能够
按照题意作出辅助线是解决问题的关键
27. 【答案】(1) AC
(2) 2
10 15
(3)当OAmin = 2 时,此时 BC = ;当OAmax = 3时,此时 BC =
2 3
【分析】(1)以点 A 为圆心,分别以 AB1、 AC 、 AB2 、 AC1 2 、 AC 为半径画圆,进而观察是否与 O
有交点即可;
(2)当点 A 在 y 轴的正半轴上时,由旋转的性质可得△AB C 是等腰直角三角形,且 B C 是 O 的弦,
根据 AB =1=OC =OB = AC = AB 可得四边形 AC OB 是正方形,即对角线 AO = 2AC = 2 ,问
题随之得解;当点 A 在 y 轴的负半轴上时,同理可求;
(3)由 BC 是 O 的以点 A 为中心的“关联线段”,则可知 B ,C ,都在 O 上,且 AB = AB = 2,
AC = AC = 3,任取一点 B ,当以 B 为圆心,2 为半径作圆,然后以点 A 为圆心,3 为半径作圆,即可
得到点A的运动轨迹;由运动轨迹可得当点A ,O ,C ,三点共线时,OA的值为最小,根据勾股定理以
及等腰三角形的性质即可求解;当点A , B ,O ,三点共线时,OA的值为最大,同理根据勾股定理以及
等腰三角形的性质即可求解.
【小问 1 详解】
由题意得:
通过观察图形可得:线段 AC 能绕点 A 旋转 90°得到 O 的“关联线段”, B1C1 、 B2C2 都不是 O 的
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弦;
故答案为: AC ;
【小问 2 详解】
由题意可得:当 BC 是 O 的以点 A 为中心的“关联线段”时,则有△AB C 是等腰直角三角形,且边长
也为 1,当点 A 在 y 轴的正半轴上时,如图所示:
∵ ABC 是等腰直角三角形, BAC = 90 , AB =1,
∴ AB = AC =1,
∴根据旋转的性质有: AB = AC =1, B AC = 90 ,
∵当 BC 是 O 的以点A 为中心的“关联线段”时,
∴ B C 在 O 上,即OB =OC =1,
∵ AB = AC =OB =OC =1, B AC = 90 ,
∴四边形 AC OB 是正方形,
∴ AO = 2AC = 2 ,
∴ t = 2 ;
当点 A 在 y 轴的负半轴上时,如图所示:
同理可得此时的OA = 2 ,
∴ t = 2 ;
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即 t 的值为: 2 ;
【小问 3 详解】
由 BC 是 O 的以点A 为中心的“关联线段”,则可知 B ,C ,都在 O 上,且 AB = AB = 2,
AC = AC = 3,
任取一点 B ,当以 B 为圆心,2 为半径作圆,然后以点 A 为圆心,3 为半径作圆,即可得到点 A 的运动轨
迹,如图所示:
由运动轨迹可得当点A ,O ,C ,三点共线时,OA的值为最小,
若此时点A 再接近点O ,则根据 AC = 3,可知点C 不在 O 上,
此时 AC 过 O 的圆心,
根据作图,可知: AB = 2, AC = 3,OB =OC =1,
∴ AO = AC OC = 3 1= 2,即此时OA最小值为 2,
如图:过 A 点作 AE ⊥ B O 于 E 点,过 B 点作 B F ⊥ AO 于 F 点,
∵ AB = AO = 2 , AE ⊥ B O ,OB =OC =1,
1
∴ B E = EO = ,
2
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∴ AE = B A2 2
15
B E = ,
2
1 1
∵ S = B O AE = B F AO,
2 2
15
1 ∴ B O AE 2 15 , B F = = =
AO 2 4
2
1 5
∴ FO = B O2 B F 2 = 12
15 1
= ,即 FC =OC + FO =1+ = ,
4 4 4 4
2 2
2 2 5 15 10∴ B C = C F + B F = + = ,
4 4 2
10
∴ BC = B C = ,
2
当点A , B ,O ,三点共线时,OA的值为最大,如图所示:
根据作图,可知: AB = 2, AC = 3,OB =OC =1,
∴ AO = AB +OB = 2+1= 3,即此时OA最大值为 3,
如图:过 A 点作 AM ⊥ C O 于 M 点,过C 点作C N ⊥ AO 于 N 点,
∵ AC = AO = 2 , AM ⊥ C O ,OB =OC =1,
1
∴C M = MO = ,
2
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35
∴ AM = C A2 C M 2 = ,
2
1 1
∵ S AC O = C O AM = C N AO,
2 2
35
1
∴ C O AM 35 ,
C N = = 2 =
AO 3 6
2
35 1 1 5
∴ NO = C O2 C N 2 = 12 = ,即 B N = B O NO =1 = , 6 6 6 6
2 2
35 5 15
∴ B C = C N 2 + B N 2 = +
= ,
6 6 3
15
∴ BC = ;
3
10 15
综上所述:当OAmin = 2 时,此时 BC = ;当OAmax = 3时,此时 BC = .
2 3
【点睛】本题主要考查旋转的综合、圆的基本性质、等腰三角形的性质、勾股定理等知识,熟练掌握旋转
的性质、圆的基本性质,并根据题意准确作出图形是解题的关键.
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