福建省2017年中考数学试题
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.3的相反数是( ) A .-3 B.【答案】A
C. D.3
【解析】只有符号不同的两个数互为相反数,因此3的相反数是-3;故选A. 2.如图,由四个正方体组成的几何体的左视图是( )
A .
B.
C. D.
【答案】B
【解析】从左边看可以看到两个小正方形摞在一起,故选B. 3.用科学计数法表示136 000,其结果是( ) A .【答案】B
【解析】13600=1.36³10,故选B. 4.化简A .
的结果是( )
C.
D.
5
B. C. D.
B.
【答案】C
【解析】(2x )=4x;故选C.
5.下列关于图形对称性的命题,正确的是( )
2
2
A .圆既是轴对称性图形,又是中心对称图形 B .正三角形既是轴对称图形,又是中心对称图形 C .线段是轴对称图形,但不是中心对称图形
D .菱形是中心对称图形,但不是轴对称图形 【答案】A
点睛:本题主要考查中心对称图形与轴对称图形的知识,能正确地区分是解题的关键.
6.不等式组:A .
【答案】A
的解集是( )
C.
D.
B.
【解析】由①得x ≤2,由②得x>-3,所以解集为:-3
7.某校举行“汉字听写比赛”,5个班级代表队的正确答题数如图.这5个正确答题数所组成的一组数据的中位数和众数分别是( )
A .10,15 B.13,15 C.13,20 D.15,15 【答案】D
【解析】将这五个答题数排序为:10,13,15,15,20,由此可得中位数是15,众数是15,故选D. 8.如图,
是
的直径,
是
上位于
异侧的两点.下列四个角中,一定与
互余的角是( )
A .【答案】D
B. C. D.
【解析】∵AB 是直径,∴∠ADB=90°,∴∠BAD+∠B=90°,∵∠ACD=∠B ,∴∠BAD+∠ACD=90°,故选D. 9.若直线是( )
A .3 B.4 C.5 D.6 【答案】C
经过点
和
,且
,则的值可以
10.如图,网格纸上正方形小格的边长为1.图中线段转,分别得到线段
和点
,则点
和点绕着同一个点做相同的旋
所在的单位正方形区域是( )
A .1区 B.2区 C.3区 D.4区 【答案】D
【解析】如图,根据题意可得旋转中心O ,旋转角是90°,旋转方向为逆时针,因此可知点P 的对应点落在了4区,故选D.
点睛:本题主要考查图形的旋转,能根据题意正确地确定旋转中心、旋转方向、旋转角是解题的关键.
第Ⅱ卷(共90分)
二、填空题:本题共6小题,每小题4分,共24分. 11.计算【答案】1
【解析】原式=2-1=1.
.
12.如图,的长等于.
中,分别是的中点,连线,若,则线段
【答案】6
【解析】∵E 、F 分别是AB 、AC 的中点,∴BC=2EF=6.
13.一个箱子装有除颜色外都相同的2个白球,2个黄球,1个红球.现添加同种型号的1个球,使得从中随机抽取1个球,这三种颜色的球被抽到的概率都是是.
【答案】红球(或红色的)
,那么添加的球
14.已知图所示.若
是数轴上的三个点,且
,则点
在的右侧.点表示的数分别是1,3,如
表示的数是.
【答案】7
【解析】∵AB=2,BC=2AB ,∴BC=4, 3+4=7,故点C 表示的数是7. 15.两个完全相同的正五边形都有一边在直线上,且有一个公共顶点所示,则
等于度.
,其摆放方式如图
【答案】108
【解析】∵五边形是正五边形,∴每一个内角都是108°,∴∠OCD=∠ODC=180°-108°=72°,∴∠COD=36°,∴∠AOB=360°-108°-108°-36°=108°.
16. 已知矩形则矩形【答案】
7.5
的四个顶点均在反比例函数
的图象上,且点A 的横坐标是2,
的面积为.
点睛:本题主要考查双曲线、矩形的对称性,双曲线关于原点对称,关于直线y=±x 对称,矩形既是轴对称图形又是中心对称图形,能根据本题的题意确定矩形的对称中心是原点,并能应用图形的对称性解决问题是关键.
三、解答题 :本题共9小题,共86分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17. 先化简,再求值:
,其中
.
【答案】【解析】
,.
试题分析:先通分计算括号内的,然后再利用分式的乘除法进行计算,最后代入求值即可. 试题解析:原式=
,
当a=-1时,原式==.
18. 如图,点在一条直线上,.求证:.
【答案】证明见解析. 【解析】
19.如图,别交
于
中,,
两点;并证明
,垂足为
.求作
的平分线,分
.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写
作法)
【答案】作图见解析;证明见解析. 【解析】
试题分析:按作图方法作出角平分线BQ ,然后通过利用互为余角以及等角的余角相等得到∠APQ=∠ AQP,从而证得AP=AQ.
试题解析:作图如下,BQ 就是所求作的∠ABC 的平分线,P 、Q 就是所求作的点.
证明如下:∵AD ⊥BC ,∴∠ADB=90°,∴∠BPD+∠PBD=90°,∵∠BAC=90°,∴∠AQP+∠ABQ=90°,∵∠ABQ=∠PBD ,∴∠BPD=∠AQP ,∵∠BPD=∠APQ ,∴∠APQ=∠ AQP,∴AP=AQ.
20.我国古代数学著作《孙子算经》中有“鸡兔同笼”问题:“今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足.问鸡兔各几何.”其大意是:
“有若干只鸡和兔关在同一笼子里,它们一
共有35个头,94条腿.问笼中的鸡和兔各有多少只?”试用列方程(组)解应用题的方法求出问题的解.
【答案】鸡有23只,兔有12只. 【解析】
21.如图,四边形
.
内接于,是的直径,点在的延长线上,
的长; ,
,求证:
是
的切线.
(Ⅰ)若(Ⅱ)若弧【答案】(Ⅰ)【解析】
,求弧弧
的长 =π;(Ⅱ)证明见解析.
试题分析:(Ⅰ)连接OC ,OD ,由圆周角定理可得∠COD=90°,然后利用弧长公式即可得; (Ⅱ)由
=
,可得∠BOC=∠AOD ,从而可得∠AOD=45°,再由三角形内角和从而可得
∠ODA=67.5°,由AD=AP可得∠ADP=∠APD ,由∠CAD=∠ADP+∠APD ,∠CAD=45°可得∠ADP=22.5°,继而可得∠ODP=90°,从而得 PD是⊙O 的切线.
试题解析:(Ⅰ)连接OC ,OD ,∵∠COD=2∠CAD ,∠CAD=45°,∴∠COD=90°,∵AB=4,∴OC=
AB=2,∴
的长=
=π;
22.小明在某次作业中得到如下结果:
, ,
, ,
.
据此,小明猜想:对于任意锐角(Ⅰ)当
时,验证
,均有
是否成立;
.
(Ⅱ)小明的猜想是否成立? 若成立,若成立,请给予证明;若不成立,请举出一个反例. 【答案】(Ⅰ)成立,证明见解析;(Ⅱ)成立,证明见解析. 【解析】
试题分析:(Ⅰ)成立,当
时,将30°与60°的正弦值代入计算即可得证;
(Ⅱ)成立,如图,△ABC 中,∠C=90°,设∠A=α,则∠B=90°-α,正确地表示这两个角的正弦并利用勾股定理即可得证. 试题解析:(Ⅰ)当
时,
=sin30°+sin 60°=
2
2
= =1,所以成立;
(Ⅱ)小明的猜想成立. 证明如下:
如图,△ABC 中,∠C=90°,设∠A=α,则∠B=90°-α, sin α+sin (90°-α)=
2
2
=1
23.自2016年国庆后,许多高校均投放了使用手机就可随用的共享单车.某运营商为提高其经营的A 品牌共享单车的市场占有率,准备对收费作如下调整:一天中,同一个人第一次使用的车费按0.5元收取,每增加一次,当次车费就比上次车费减少0.1元,第6次开始,当次用车免费.具体收费标准如下:
同时,就此收费方案随机调查了某高校100名师生在一天中使用A 品牌共享单车的意愿,得到如下数据: (Ⅰ)写出
的值;
(Ⅱ)已知该校有5000名师生,且A 品牌共享单车投放该校一天的费用为5800元.试估计:收费调整后,此运营商在该校投放A 品牌共享单车能否获利? 说明理由. 【答案】(Ⅰ)a=1.2,b=1.4;(Ⅱ)不能获利,理由见解析; 【解析】
试题分析:(Ⅰ)根据调整后的收费歀:一天中,同一个人第一次使用的车费按0.5元收取,每增加一次,当次车费就比上次车费减少0.1元,第6次开始,当次用车免费通过计算即可得a=1.2,b=1.4;
(Ⅱ)根据用车意愿调查结果,抽取的100名师生每人每天使用A 品牌共享单车的平均车费 为:³(0³5+0.5³15+0.9³10+1.2³30+1.4³25+1.1³15)=1.1(元),
所以估计该校5000名师生一天使用A 品牌共享单车的总车费为:5000³1.1=5500(元), 因为5500
24.如图,矩形
为矩形. 中,,分别是线段AC 、BC 上的点,且四边形
(Ⅰ)若
(Ⅱ)若是等腰三角形时,求,求的长. 的长;
【答案】(Ⅰ)AP 的长为4或5或
【解析】 ;(Ⅱ)CF=
试题分析:(Ⅰ)分情况CP=CD、PD=PC、DP=DC讨论即可得;
(Ⅱ)连结PF 、DE ,记PF 与DE 的交点为O ,连结OC ,通过证明△ADP ∽△CDF ,从而得
,由AP= ,从而可得CF=.
试题解析:(Ⅰ)在矩形ABCD 中,AB=6,AD=8,∠ADC=90°,∴DC=AB=6, AC=
=10;
要使△PCD 是等腰三角形,有如下三种情况:
(1)当CP=CD时,CP=6,∴AP=AC-CP=4 ;
(2)当PD=PC时,∠PDC=∠PCD ,∵∠PCD+∠PAD=∠PDC+∠PDA=90°,∴∠PAD=∠PDA ,∴PD=PA,∴PA=PC,∴AP= ,即AP=5;
(3)当DP=DC时,过D 作DQ ⊥AC 于Q ,则PQ=CQ,∵S △ADC = AD²DC= AC²DQ ,∴DQ=
,∴CQ= ,∴PC=2CQ =, ∴AP=AC-PC=.
综上所述,若△PCD 是等腰三角形,AP 的长为4或5或;
(Ⅱ)连结PF 、DE ,记PF 与DE 的交点为O ,连结OC ,
点睛:本题主要考查矩形的性质、等腰三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质等,能正确地分情况进行讨论是判定△PCD 要等腰三角形的关键.
25.已知直线
(Ⅰ)求抛物线顶点与抛物线 ,且. 有一个公共点的坐标(用含的代数式表示);
(Ⅱ)说明直线与抛物线有两个交点;
(Ⅲ)直线与抛物线的另一个交点记为
(ⅰ)若,求线段. 长度的取值范围;
(ⅱ)求面积的最小值. 【答案】(Ⅰ)抛物线顶点Q 的坐标为(-,-);(Ⅱ)理由见解析;
(Ⅲ)(i )5
【解析】 ≤MN ≤7. (ii )△QMN 面积的最小值为.
试题分析:(Ⅰ)由抛物线过点M (1,0),可得b=-2a,将解析式y=ax+ax+b=ax+ax-2a配方得y=a(x+) -222, 从而可得抛物线顶点Q 的坐标为(-,-).
(Ⅱ)由直线y=2x+m经过点M (1,0),可得m=-2.
由y=2x-2、y=ax+ax-2a,可得ax +(a-2)x-2a+2=0,(*),由根的判别式可得方程(*)有两个不相等的实数根,从而可得直线与抛物线有两个交点. 22
(ii )作直线x=-交直线y=2x-2于点E ,得 E(-,-3),
从而可得△QMN 的面积S=S△QEN +S△QEM = ,即27a +(8S-54)a+24=0,(*)
2
因为关于a 的方程(*)有实数根,从而可和S ≥ ,继而得到面积的最小值. 试题解析:(Ⅰ)因为抛物线过点M (1,0),所以a+a+b=0,即b=-2a,所以
y=ax+ax+b=ax+ax-2a=a(x+22) -2, 所以抛物线顶点Q 的坐标为(-,-). (Ⅱ)因为直线y=2x+m经过点M (1,0),所以0=2³1+m,解得m=-2.
把y=2x-2代入y=ax+ax-2a,得ax +(a-2)x-2a+2=0,(*),所以△
=(a-2)-4a(-2a+2)=9a-12a+4由(Ⅰ)知b=-2a,又a0,所以△>0,所以方程(*)有两个不相等的实数根,故直线与抛物线有两个交点. 2222
(ii )作直线x=-交直线y=2x-2于点E ,把x=-代入y=2x-2得,y=-3,即E (-,-3), 又因为M (1,0),N (-2,-6),且由(Ⅱ)知a
所以△QMN 的面积S=S△QEN +S△QEM =
即27a +(8S-54)a+24=0,(*) = , 2
因为关于a 的方程(*)有实数根,所以△=(8S-54)-4³27³24≥0,即(8S-54)≥(36
),
又因为a, 所以8S-54>0,所以8S-54>0,
222
所以8S-54≥36,即S ≥ ,
当S=时,由方程(*)可得a=-满足题意.
故当a=-,b =时,△QMN 面积的最小值为.
点睛:本题考查的二次函数的综合问题,能正确地应用待定系数法、一元二次方程根的判别式、二次函数的性质等是解决本题的关键.
福建省2017年中考数学试题
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.3的相反数是( ) A .-3 B.【答案】A
C. D.3
【解析】只有符号不同的两个数互为相反数,因此3的相反数是-3;故选A. 2.如图,由四个正方体组成的几何体的左视图是( )
A .
B.
C. D.
【答案】B
【解析】从左边看可以看到两个小正方形摞在一起,故选B. 3.用科学计数法表示136 000,其结果是( ) A .【答案】B
【解析】13600=1.36³10,故选B. 4.化简A .
的结果是( )
C.
D.
5
B. C. D.
B.
【答案】C
【解析】(2x )=4x;故选C.
5.下列关于图形对称性的命题,正确的是( )
2
2
A .圆既是轴对称性图形,又是中心对称图形 B .正三角形既是轴对称图形,又是中心对称图形 C .线段是轴对称图形,但不是中心对称图形
D .菱形是中心对称图形,但不是轴对称图形 【答案】A
点睛:本题主要考查中心对称图形与轴对称图形的知识,能正确地区分是解题的关键.
6.不等式组:A .
【答案】A
的解集是( )
C.
D.
B.
【解析】由①得x ≤2,由②得x>-3,所以解集为:-3
7.某校举行“汉字听写比赛”,5个班级代表队的正确答题数如图.这5个正确答题数所组成的一组数据的中位数和众数分别是( )
A .10,15 B.13,15 C.13,20 D.15,15 【答案】D
【解析】将这五个答题数排序为:10,13,15,15,20,由此可得中位数是15,众数是15,故选D. 8.如图,
是
的直径,
是
上位于
异侧的两点.下列四个角中,一定与
互余的角是( )
A .【答案】D
B. C. D.
【解析】∵AB 是直径,∴∠ADB=90°,∴∠BAD+∠B=90°,∵∠ACD=∠B ,∴∠BAD+∠ACD=90°,故选D. 9.若直线是( )
A .3 B.4 C.5 D.6 【答案】C
经过点
和
,且
,则的值可以
10.如图,网格纸上正方形小格的边长为1.图中线段转,分别得到线段
和点
,则点
和点绕着同一个点做相同的旋
所在的单位正方形区域是( )
A .1区 B.2区 C.3区 D.4区 【答案】D
【解析】如图,根据题意可得旋转中心O ,旋转角是90°,旋转方向为逆时针,因此可知点P 的对应点落在了4区,故选D.
点睛:本题主要考查图形的旋转,能根据题意正确地确定旋转中心、旋转方向、旋转角是解题的关键.
第Ⅱ卷(共90分)
二、填空题:本题共6小题,每小题4分,共24分. 11.计算【答案】1
【解析】原式=2-1=1.
.
12.如图,的长等于.
中,分别是的中点,连线,若,则线段
【答案】6
【解析】∵E 、F 分别是AB 、AC 的中点,∴BC=2EF=6.
13.一个箱子装有除颜色外都相同的2个白球,2个黄球,1个红球.现添加同种型号的1个球,使得从中随机抽取1个球,这三种颜色的球被抽到的概率都是是.
【答案】红球(或红色的)
,那么添加的球
14.已知图所示.若
是数轴上的三个点,且
,则点
在的右侧.点表示的数分别是1,3,如
表示的数是.
【答案】7
【解析】∵AB=2,BC=2AB ,∴BC=4, 3+4=7,故点C 表示的数是7. 15.两个完全相同的正五边形都有一边在直线上,且有一个公共顶点所示,则
等于度.
,其摆放方式如图
【答案】108
【解析】∵五边形是正五边形,∴每一个内角都是108°,∴∠OCD=∠ODC=180°-108°=72°,∴∠COD=36°,∴∠AOB=360°-108°-108°-36°=108°.
16. 已知矩形则矩形【答案】
7.5
的四个顶点均在反比例函数
的图象上,且点A 的横坐标是2,
的面积为.
点睛:本题主要考查双曲线、矩形的对称性,双曲线关于原点对称,关于直线y=±x 对称,矩形既是轴对称图形又是中心对称图形,能根据本题的题意确定矩形的对称中心是原点,并能应用图形的对称性解决问题是关键.
三、解答题 :本题共9小题,共86分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17. 先化简,再求值:
,其中
.
【答案】【解析】
,.
试题分析:先通分计算括号内的,然后再利用分式的乘除法进行计算,最后代入求值即可. 试题解析:原式=
,
当a=-1时,原式==.
18. 如图,点在一条直线上,.求证:.
【答案】证明见解析. 【解析】
19.如图,别交
于
中,,
两点;并证明
,垂足为
.求作
的平分线,分
.(要求:尺规作图,保留作图痕迹,不写
作法)
【答案】作图见解析;证明见解析. 【解析】
试题分析:按作图方法作出角平分线BQ ,然后通过利用互为余角以及等角的余角相等得到∠APQ=∠ AQP,从而证得AP=AQ.
试题解析:作图如下,BQ 就是所求作的∠ABC 的平分线,P 、Q 就是所求作的点.
证明如下:∵AD ⊥BC ,∴∠ADB=90°,∴∠BPD+∠PBD=90°,∵∠BAC=90°,∴∠AQP+∠ABQ=90°,∵∠ABQ=∠PBD ,∴∠BPD=∠AQP ,∵∠BPD=∠APQ ,∴∠APQ=∠ AQP,∴AP=AQ.
20.我国古代数学著作《孙子算经》中有“鸡兔同笼”问题:“今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足.问鸡兔各几何.”其大意是:
“有若干只鸡和兔关在同一笼子里,它们一
共有35个头,94条腿.问笼中的鸡和兔各有多少只?”试用列方程(组)解应用题的方法求出问题的解.
【答案】鸡有23只,兔有12只. 【解析】
21.如图,四边形
.
内接于,是的直径,点在的延长线上,
的长; ,
,求证:
是
的切线.
(Ⅰ)若(Ⅱ)若弧【答案】(Ⅰ)【解析】
,求弧弧
的长 =π;(Ⅱ)证明见解析.
试题分析:(Ⅰ)连接OC ,OD ,由圆周角定理可得∠COD=90°,然后利用弧长公式即可得; (Ⅱ)由
=
,可得∠BOC=∠AOD ,从而可得∠AOD=45°,再由三角形内角和从而可得
∠ODA=67.5°,由AD=AP可得∠ADP=∠APD ,由∠CAD=∠ADP+∠APD ,∠CAD=45°可得∠ADP=22.5°,继而可得∠ODP=90°,从而得 PD是⊙O 的切线.
试题解析:(Ⅰ)连接OC ,OD ,∵∠COD=2∠CAD ,∠CAD=45°,∴∠COD=90°,∵AB=4,∴OC=
AB=2,∴
的长=
=π;
22.小明在某次作业中得到如下结果:
, ,
, ,
.
据此,小明猜想:对于任意锐角(Ⅰ)当
时,验证
,均有
是否成立;
.
(Ⅱ)小明的猜想是否成立? 若成立,若成立,请给予证明;若不成立,请举出一个反例. 【答案】(Ⅰ)成立,证明见解析;(Ⅱ)成立,证明见解析. 【解析】
试题分析:(Ⅰ)成立,当
时,将30°与60°的正弦值代入计算即可得证;
(Ⅱ)成立,如图,△ABC 中,∠C=90°,设∠A=α,则∠B=90°-α,正确地表示这两个角的正弦并利用勾股定理即可得证. 试题解析:(Ⅰ)当
时,
=sin30°+sin 60°=
2
2
= =1,所以成立;
(Ⅱ)小明的猜想成立. 证明如下:
如图,△ABC 中,∠C=90°,设∠A=α,则∠B=90°-α, sin α+sin (90°-α)=
2
2
=1
23.自2016年国庆后,许多高校均投放了使用手机就可随用的共享单车.某运营商为提高其经营的A 品牌共享单车的市场占有率,准备对收费作如下调整:一天中,同一个人第一次使用的车费按0.5元收取,每增加一次,当次车费就比上次车费减少0.1元,第6次开始,当次用车免费.具体收费标准如下:
同时,就此收费方案随机调查了某高校100名师生在一天中使用A 品牌共享单车的意愿,得到如下数据: (Ⅰ)写出
的值;
(Ⅱ)已知该校有5000名师生,且A 品牌共享单车投放该校一天的费用为5800元.试估计:收费调整后,此运营商在该校投放A 品牌共享单车能否获利? 说明理由. 【答案】(Ⅰ)a=1.2,b=1.4;(Ⅱ)不能获利,理由见解析; 【解析】
试题分析:(Ⅰ)根据调整后的收费歀:一天中,同一个人第一次使用的车费按0.5元收取,每增加一次,当次车费就比上次车费减少0.1元,第6次开始,当次用车免费通过计算即可得a=1.2,b=1.4;
(Ⅱ)根据用车意愿调查结果,抽取的100名师生每人每天使用A 品牌共享单车的平均车费 为:³(0³5+0.5³15+0.9³10+1.2³30+1.4³25+1.1³15)=1.1(元),
所以估计该校5000名师生一天使用A 品牌共享单车的总车费为:5000³1.1=5500(元), 因为5500
24.如图,矩形
为矩形. 中,,分别是线段AC 、BC 上的点,且四边形
(Ⅰ)若
(Ⅱ)若是等腰三角形时,求,求的长. 的长;
【答案】(Ⅰ)AP 的长为4或5或
【解析】 ;(Ⅱ)CF=
试题分析:(Ⅰ)分情况CP=CD、PD=PC、DP=DC讨论即可得;
(Ⅱ)连结PF 、DE ,记PF 与DE 的交点为O ,连结OC ,通过证明△ADP ∽△CDF ,从而得
,由AP= ,从而可得CF=.
试题解析:(Ⅰ)在矩形ABCD 中,AB=6,AD=8,∠ADC=90°,∴DC=AB=6, AC=
=10;
要使△PCD 是等腰三角形,有如下三种情况:
(1)当CP=CD时,CP=6,∴AP=AC-CP=4 ;
(2)当PD=PC时,∠PDC=∠PCD ,∵∠PCD+∠PAD=∠PDC+∠PDA=90°,∴∠PAD=∠PDA ,∴PD=PA,∴PA=PC,∴AP= ,即AP=5;
(3)当DP=DC时,过D 作DQ ⊥AC 于Q ,则PQ=CQ,∵S △ADC = AD²DC= AC²DQ ,∴DQ=
,∴CQ= ,∴PC=2CQ =, ∴AP=AC-PC=.
综上所述,若△PCD 是等腰三角形,AP 的长为4或5或;
(Ⅱ)连结PF 、DE ,记PF 与DE 的交点为O ,连结OC ,
点睛:本题主要考查矩形的性质、等腰三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质等,能正确地分情况进行讨论是判定△PCD 要等腰三角形的关键.
25.已知直线
(Ⅰ)求抛物线顶点与抛物线 ,且. 有一个公共点的坐标(用含的代数式表示);
(Ⅱ)说明直线与抛物线有两个交点;
(Ⅲ)直线与抛物线的另一个交点记为
(ⅰ)若,求线段. 长度的取值范围;
(ⅱ)求面积的最小值. 【答案】(Ⅰ)抛物线顶点Q 的坐标为(-,-);(Ⅱ)理由见解析;
(Ⅲ)(i )5
【解析】 ≤MN ≤7. (ii )△QMN 面积的最小值为.
试题分析:(Ⅰ)由抛物线过点M (1,0),可得b=-2a,将解析式y=ax+ax+b=ax+ax-2a配方得y=a(x+) -222, 从而可得抛物线顶点Q 的坐标为(-,-).
(Ⅱ)由直线y=2x+m经过点M (1,0),可得m=-2.
由y=2x-2、y=ax+ax-2a,可得ax +(a-2)x-2a+2=0,(*),由根的判别式可得方程(*)有两个不相等的实数根,从而可得直线与抛物线有两个交点. 22
(ii )作直线x=-交直线y=2x-2于点E ,得 E(-,-3),
从而可得△QMN 的面积S=S△QEN +S△QEM = ,即27a +(8S-54)a+24=0,(*)
2
因为关于a 的方程(*)有实数根,从而可和S ≥ ,继而得到面积的最小值. 试题解析:(Ⅰ)因为抛物线过点M (1,0),所以a+a+b=0,即b=-2a,所以
y=ax+ax+b=ax+ax-2a=a(x+22) -2, 所以抛物线顶点Q 的坐标为(-,-). (Ⅱ)因为直线y=2x+m经过点M (1,0),所以0=2³1+m,解得m=-2.
把y=2x-2代入y=ax+ax-2a,得ax +(a-2)x-2a+2=0,(*),所以△
=(a-2)-4a(-2a+2)=9a-12a+4由(Ⅰ)知b=-2a,又a0,所以△>0,所以方程(*)有两个不相等的实数根,故直线与抛物线有两个交点. 2222
(ii )作直线x=-交直线y=2x-2于点E ,把x=-代入y=2x-2得,y=-3,即E (-,-3), 又因为M (1,0),N (-2,-6),且由(Ⅱ)知a
所以△QMN 的面积S=S△QEN +S△QEM =
即27a +(8S-54)a+24=0,(*) = , 2
因为关于a 的方程(*)有实数根,所以△=(8S-54)-4³27³24≥0,即(8S-54)≥(36
),
又因为a, 所以8S-54>0,所以8S-54>0,
222
所以8S-54≥36,即S ≥ ,
当S=时,由方程(*)可得a=-满足题意.
故当a=-,b =时,△QMN 面积的最小值为.
点睛:本题考查的二次函数的综合问题,能正确地应用待定系数法、一元二次方程根的判别式、二次函数的性质等是解决本题的关键.