一、选择题(本大题共15小题,每题3分,计45分)
1.下列方程中是一元二次方程的是( )
A.2x+1=0 B.y2+x=1 C.x2+1=0 D. x2=1
2.已知1是关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+x+1=0的一个根,则m的值是( )
A.1 B.﹣1 C.0 D.无法确定
3.下列图形中既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
4.如图,△OAB绕点O逆时针旋转70°得到△OCD,若∠A=110°,∠D=30°,则∠α的度数是( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
5.关于x的一元二次方程(a+1)x2﹣4x﹣1=0有两个不相等的实数根,则a的取值范围是( )
A.a>﹣5 B.a>﹣5且a≠﹣1 C.a<﹣5 D.a≥﹣5且a≠﹣1
6.在平面直角坐标系内,点P(﹣5,2)关于原点的对称点Q的坐标为( )
A.(5,﹣2) B.(5,2) C.(2,﹣5) D.(﹣5,﹣2)
7.把等腰△ABC沿底边BC翻折,得到△DBC,那么四边形ABDC( )
A.是中心对称图形,不是轴对称图形
B.是轴对称图形,不是中心对称图形
C.既是中心对称图形,又是轴对称图形
D.以上都不正确
8.如图的图案是由一个菱形通过旋转得到的,每次旋转角度是( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
9.抛物线y=x2+bx+c图象向右平移2个单位再向下平移3个单位,所得图象的解析式为 y=x2﹣2x﹣3,则b、c的值为( )
A.b=2,c=2 B.b=﹣3,c=2 C.b=﹣2,c=﹣1 D.b=2,c=0
10.如图,在Rt△ABC 中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2.将△ABC绕点C按顺时针方向旋转n度后得到△EDC,此时点D在AB边上,斜边DE交AC边于点F,则n的大小和图中阴影部分的面积分别为( )
A.30,2 B.60,2 C.60, D.60,
11.已知一元二次方程x2﹣8x+15=0的两个解恰好分别是等腰△ABC的底边长和腰长,则△ABC的周长为( )
A.13 B.11或13 C.11 D.12
12.设a,b是方程x2+x﹣2016=0的两个实数根,则a2+2a+b的值为( )
A.2014 B.2015 C.2016 D.2017
13.在同一直角坐标系中,一次函数y=ax+c和二次函数y=ax2+c的图象大致为( )
A. B. C. D.
14.制造一种产品,原来每件的成本是100元,由于连续两次降低成本,现在的成本是81元,则平均每次降低成本的百分率为( )
A.2 0% B.15% C.10% D.5%
15.二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为x=1,给出下列结论:①abc>0②b2=4ac③4a﹣2b+c>0④3a+c>0⑤ax2+bx<a+b其中正确的结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
二、解答题(本大题共有9小题,计75分)
16.用合适的方法解一元二次方程:(x+1)(x﹣2)=4.
17.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(1,0)、B(4,0)、C(5,2).将△ABC绕着点A按逆时针方向旋转90度得到△A1B1C1
(1)请画出△A1B1C1;
(2)写出点B1、C1的坐标.
18.已知二次函数y=x2﹣2mx+m﹣1
(1)当二次函数的图象经过坐标原点O(0,0)时,求二次函数的解析式;
(2)如图,当m=2时,该抛物线与y轴交于点C,顶点为D,求C、D两点的坐标.
19.如图,有长为24m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为10m),围成中间隔有一道篱笆的矩形花圃.
(1)若要围成面积为45m2的花圃,AB的长是多少米?
(2)能围成面积比45m2更大的花圃吗?若能,请求出最大面积,并说明围法,若不能,请说明理由.
20.如图,隧道的截面由抛物线和长方形构成.长方形的长是8m,宽是2m,抛物线可以用表示.
(1)一辆货运卡车高4m,宽2m,它能通过该隧道吗?
(2)如果该隧道内设双行道,那么这辆货运卡车是否可以通过?
21.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α(0°<α<60°),将线段BC绕点B逆时针旋转60°得到线段BE,
(1)求∠BAE的值(用α表示);
(2)若∠BCD=150°,∠ABD=60°,判断△ABD的形状并加以证明.
22.宜昌市一中因扩招学生人数持续增加,2016年学生人数比2015年增加了a%,预计2017年学生人数比2016年多了400人,这样2017年学生人数就比2015年增加了2a%;
(1)求2016年学生人数比2015年多多少人?
(2)由于教学楼新建,2017年的教室总面积比2015年增加了2.5a%,因而2017年每个学生人平均面积比2015年增加了,达到了a平方米,求该校2017的教室总面积.
23.如图,四边形ABCD、BEFG均为正方形.
(1)如图1,连接AG、CE,试判断AG和CE的关系并证明.
(2)将正方形BEFG绕点B顺时针旋转β角,(0<β<180),如图2,连接AG,CE相交于点M,连接BM,当角β发生变化时,∠EMB的度数是否发生变化,若不变化,求出∠EMB的度数;若发生变化,请说明理由.
(3)在(2)的条件下,过点A作AN⊥MB交MB的延长线于点N,请直接写出线段CM和BN的数量关系 .
24.已知抛物线y=2x2﹣4x+a(a<0)与y轴相交于点A,顶点M,直线y=x﹣a分别与x轴、y轴相交于B、C两点,并且与直线AM相交于点N.
(1)填空:试用含a的代数式分别表示点M与N的坐标,则M( , ),N( , );
(2)如图1,将△NAC沿y轴翻折,若点N的对应点N′恰好落在抛物线上,AN′与x轴交于点D,连接CD,求a的值和四边形ADCN的面积;
(3)在抛物线y=2x2﹣4x+a(a<0)上是否存在一点P,使得以P、A、C、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,试说明理由.
2017-2018学年湖北省宜昌十六中九年级(上)期中数学试卷
参与试题解析
一、选择题(本大题共15小题,每题3分,计45分)
1.下列方程中是一元二次方程的是( )
A.2x+1=0 B.y2+x=1 C.x2+1=0 D. x2=1
【考点】A1:一元二次方程的定义.
【分析】一元二次方程有三个特点:(1)只含有一个未知数;(2)未知数的最高次数是2;(3)是整式方程.要判断一个方程是否为一元二次方程,先看它是否为整式方程,若是,再对它进行整理.如果能整理为ax2+bx+c=0(a≠0)的形式,则这个方程就为一元二次方程.
【解答】解:A、2x+1=0未知数的最高次数是1,故错误;
B、y2+x=1含有两个未知数,故错误;
C、x2+1=0是一元二次方程,正确;
D、是分式方程,故错误.
故选C.
2.已知1是关于x的一元二次方程(m﹣1)x2+x+1=0的一个根,则m的值是( )
A.1 B.﹣1 C.0 D.无法确定
【考点】A3:一元二次方程的解;A1:一元二次方程的定义.
【分析】把x=1代入方程,即可得到一个关于m的方程,即可求解.
【解答】解:根据题意得:(m﹣1)+1+1=0,
解得:m=﹣1.
故选B.
3.下列图形中既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【考点】R1:生活中的旋转现象;P3:轴对称图形;R5:中心对称图形.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念和图形特点求解.
【解答】解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
B、是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
D、不是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意.
故选:B.
4.如图,△OAB绕点O逆时针旋转70°得到△OCD,若∠A=110°,∠D=30°,则∠α的度数是( )
A.20° B.30° C.40° D.50°
【考点】R2:旋转的性质.
【分析】由旋转的性质可知:∠D=∠A=110°,在△COD中依据三角形内角和定理可求得∠COD的度数,最后依据∠α=70°﹣∠COD求解即可.
【解答】解:由旋转的性质可知:∠D=∠A=110.
在△COD中,∠COD=180°﹣∠C﹣∠D=40°.
∠α=70°﹣∠COD=70°﹣40°=30°.
故选:B.
5.关于x的一元二次方程(a+1)x2﹣4x﹣1=0有两个不相等的实数根,则a的取值范围是( )
A.a>﹣5 B.a>﹣5且a≠﹣1 C.a<﹣5 D.a≥﹣5且a≠﹣1
【考点】AA:根的判别式;A1:一元二次方程的定义.
【分析】在与一元二次方程有关的求值问题中,方程x2﹣x+a=0有两个不相等的实数根,方程必须满足△=b2﹣4ac>0,即可求得.
【解答】解:x的一元二次方程(a+1)x2﹣4x﹣1=0有两个不相等的实数根,
∴△=b2﹣4ac=16+4a+4>0,
解得a>﹣5
∵a+1≠0
∴a≠﹣1.
故选B.
6.在平面直角坐标系内,点P(﹣5,2)关于原点的对称点Q的坐标为( )
A.(5,﹣2) B.(5,2) C.(2,﹣5) D.(﹣5,﹣2)
【考点】R6:关于原点对称的点的坐标.
【分析】关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数.
【解答】解:由题意,得
P(﹣5,2)关于原点的对称点Q的坐标为(5,﹣2),
故选:A.
7.把等腰△ABC沿底边BC翻折,得到△DBC,那么四边形ABDC( )
A.是中心对称图形,不是轴对称图形
B.是轴对称图形,不是中心对称图形
C.既是中心对称图形,又是轴对称图形
D.以上都不正确
【考点】R5:中心对称图形;KH:等腰三角形的性质;P3:轴对称图形;PB:翻折变换(折叠问题).
【分析】先判断出四边形ABDC是菱形,然后根据菱形的对称性解答.
【解答】解:∵等腰△ABC沿底边BC翻折,得到△DBC,
∴四边形ABDC是菱形,
∵菱形既是中心对称图形,又是轴对称图形,
∴四边形ABDC既是中心对称图形,又是轴对称图形.
故选C.
8.如图的图案是由一个菱形通过旋转得到的,每次旋转角度是( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
【考点】R9:利用旋转设计图案.
【分析】根据所给出的图,6个角正好构成一个周角,且6个角都相等,则每次旋转60°.
【解答】解:设每次旋转角度x°,
则6x=360,解得x=60,
每次旋转角度是60°.
故选:C.
9.抛物线y=x2+bx+c图象向右平移2个单位再向下平移3个单位,所得图象的解析式为 y=x2﹣2x﹣3,则b、c的值为( )
A.b=2,c=2 B.b=﹣3,c=2 C.b=﹣2,c=﹣1 D.b=2,c=0
【考点】H6:二次函数图象与几何变换.
【分析】易得新抛物线的顶点,根据平移转换可得原抛物线顶点,根据顶点式及平移前后二次项的系数不变可得原抛物线的解析式,展开即可得到b,c的值.
【解答】解:由题意得新抛物线的顶点为(1,﹣4),
∴原抛物线的顶点为(﹣1,﹣1),
设原抛物线的解析式为y=(x﹣h)2+k代入得:y=(x+1)2﹣1=x2+2x,
∴b=2,c=0.
故选D.
10.如图,在Rt△ABC 中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2.将△ABC绕点C按顺时针方向旋转n度后得到△EDC,此时点D在AB边上,斜边DE交AC边于点F,则n的大小和图中阴影部分的面积分别为( )
A.30,2 B.60,2 C.60, D.60,
【考点】R2:旋转的性质;KO:含30度角的直角三角形.
【分析】先根据已知条件求出AC的长及∠B的度数,再根据图形旋转的性质及等边三角形的判定定理判断出△BCD的形状,进而得出∠DCF的度数,由直角三角形的性质可判断出DF是△ABC的中位线,由三角形的面积公式即可得出结论.
【解答】解:∵△ABC是直角三角形,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,
∴∠B=60°,AC=BC×cot∠A=2×=2,AB=2BC=4,
∵△EDC是△ABC旋转而成,
∴BC=CD=BD=AB=2,
∵∠B=60°,
∴△BCD是等边三角形,
∴∠BCD=60°,
∴∠DCF=30°,∠DFC=90°,即DE⊥AC,
∴DE∥BC,
∵BD=AB=2,
∴DF是△ABC的中位线,
∴DF=BC=×2=1,CF=AC=×2=,
∴S阴影=DF×CF=×=.
故选C.
11.已知一元二次方程x2﹣8x+15=0的两个解恰好分别是等腰△ABC的底边长和腰长,则△ABC的周长为( )
A.13 B.11或13 C.11 D.12
【考点】A8:解一元二次方程﹣因式分解法;K6:三角形三边关系;KH:等腰三角形的性质.
【分析】由一元二次方程x2﹣8x+15=0的两个解恰好分别是等腰△ABC的底边长和腰长,利用因式分解法求解即可求得等腰△ABC的底边长和腰长,然后分别从当底边长和腰长分别为3和5时与当底边长和腰长分别为5和3时去分析,即可求得答案.
【解答】解:∵x2﹣8x+15=0,
∴(x﹣3)(x﹣5)=0,
∴x﹣3=0或x﹣5=0,
即x1=3,x2=5,
∵一元二次方程x2﹣8x+15=0的两个解恰好分别是等腰△ABC的底边长和腰长,
∴当底边长和腰长分别为3和5时,3+3>5,
∴△ABC的周长为:3+3+5=11;
∴当底边长和腰长分别为5和3时,3+5>5,
∴△ABC的周长为:3+5+5=13;
∴△ABC的周长为:11或13.
故选B.
12.设a,b是方程x2+x﹣2016=0的两个实数根,则a2+2a+b的值为( )
A.2014 B.2015 C.2016 D.2017
【考点】AB:根与系数的关系.
【分析】先根据一元二次方程的解的定义得到a2+a﹣2016=0,即a2=﹣a+2016,则a2+2a+b可化简为a+b+2016,再根据根与系数的关系得a+b=﹣1,然后利用整体代入的方法计算.
【解答】解:∵a是方程x2+x﹣2016=0的实数根,
∴a2+a﹣2016=0,
∴a2=﹣a+2016,
∴a2+2a+b=﹣a+2016+2a+b=a+b+2016,
∵a、b是方程x2+x﹣2016=0的两个实数根,
∴a+b=﹣1,
∴a2+2a+b=﹣1+2016=2015.
故选B.
13.在同一直角坐标系中,一次函数y=ax+c和二次函数y=ax2+c的图象大致为( )
A. B. C. D.
【考点】H2:二次函数的图象;F3:一次函数的图象.
【分析】根据二次函数的开口方向,与y轴的交点;一次函数经过的象限,与y轴的交点可得相关图象.
【解答】解:∵一次函数和二次函数都经过y轴上的(0,c),
∴两个函数图象交于y轴上的同一点,故B选项错误;
当a>0时,二次函数开口向上,一次函数经过一、三象限,故C选项错误;
当a<0时,二次函数开口向下,一次函数经过二、四象限,故A选项错误;
故选:D.
14.制造一种产品,原来每件的成本是100元,由于连续两次降低成本,现在的成本是81元,则平均每次降低成本的百分率为( )
A.2 0% B.15% C.10% D.5%
【考点】AD:一元二次方程的应用.
【分析】设平均每次降低成本的百分率为x的话,经过第一次下降,成本变为100(1﹣x)元,再经过一次下降后成本变为100(1﹣x)(1﹣x)元,根据两次降低后的成本是81元列方程求解即可.
【解答】解:设平均每次降低成本的百分率为x,根据题意得:
100(1﹣x)(1﹣x)=81,
解得:x=0.1或1.9(不合题意,舍去)
即:x=10%
故选:C.
15.二次函数 y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为x=1,给出下列结论:①abc>0②b2=4ac③4a﹣2b+c>0④3a+c>0⑤ax2+bx<a+b其中正确的结论有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【考点】H4:二次函数图象与系数的关系.
【分析】由抛物线的开口方向判断a与0的关系,由抛物线与y轴的交点判断c与0的关系,然后根据对称轴x=1计算2a+b与偶的关系;再由根的判别式与根的关系,进而对所得结论进行判断.
【解答】解:∵从图象可知:a>0,c=0,﹣=1,b=﹣2a<0,
∴abc=0,∴①错误;
∵图象和x轴有两个交点,
∴b2﹣4ac>0,
∴b2>4ac,∴②错误;
∵把x=﹣2代入y=ax2+bx+c得:y=4a﹣2b+c>0,
∴③正确;
∵x=﹣1时,y>0,
∴a﹣b+c>0,
把b=﹣2a代入得:3a+c>0,选项④正确;
∵对称轴为x=1,
∴当x=1时,抛物线有最小值,
∴a+b+c≤ax2+bx+c,
∴ax2+bx>a+b,∴⑤错误;
故选A.
二、解答题(本大题共有9小题,计75分)
16.用合适的方法解一元二次方程:(x+1)(x﹣2)=4.
【考点】A8:解一元二次方程﹣因式分解法.
【分析】整理成一般式后利用因式分解法求解可得.
【解答】解:原方程整理可得:x2﹣x﹣6=0,
左边因式分解可得(x+2)(x﹣3)=0,
则x+2=0或x﹣3=0,
解得:x=﹣2或x=3.
17.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点的坐标分别为A(1,0)、B(4,0)、C(5,2).将△ABC绕着点A按逆时针方向旋转90度得到△A1B1C1
(1)请画出△A1B1C1;
(2)写出点B1、C1的坐标.
【考点】R8:作图﹣旋转变换.
【分析】(1)根据图形旋转的性质画出△A1B1C1即可;
(2)根据各点在坐标系中的位置写出点B1、C1的坐标即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求;
(2)由图可知,B1(1,3),C1(﹣1,3).
18.已知二次函数y=x2﹣2mx+m﹣1
(1)当二次函数的图象经过坐标原点O(0,0)时,求二次函数的解析式;
(2)如图,当m=2时,该抛物线与y轴交于点C,顶点为D,求C、D两点的坐标.
【考点】H8:待定系数法求二次函数解析式.
【分析】(1)根据二次函数的图象经过坐标原点O(0,0),直接代入求出m的值即可;
(2)根据m=2,代入求出二次函数解析式,进而利用配方法求出顶点坐标以及图象与y轴交点即可.
【解答】解:(1)∵二次函数的图象经过坐标原点O(0,0),
∴代入二次函数y=x2﹣2mx+m﹣1,得出:m﹣1=0,
解得:m=1,
∴二次函数的解析式为:y=x2﹣2x;
(2)∵m=2,
∴二次函数y=x2﹣2mx+m﹣1得:y=x2﹣4x+1=(x﹣4)2﹣7,
∴抛物线的顶点为:D(4,﹣7),
当x=0时,y=1,
∴C点坐标为:(0,1),
∴C(0,1)、D(4,﹣7).
19.如图,有长为24m的篱笆,一面利用墙(墙的最大可用长度为10m),围成中间隔有一道篱笆的矩形花圃.
(1)若要围成面积为45m2的花圃,AB的长是多少米?
(2)能围成面积比45m2更大的花圃吗?若能,请求出最大面积,并说明围法,若不能,请说明理由.
【考点】HE:二次函数的应用;AD:一元二次方程的应用.
【分析】(1)设花圃的宽AB为xm,长就为(24﹣3x)m,根据矩形的面积公式列出方程,解方程得出x的值后根据墙的最大可用长度为10m取舍可得;
(2)设矩形花圃的面积为y,根据矩形的面积公式列出函数解析式,利用二次函数的性质结合自变量x的范围求出最大值即可得.
【解答】解:(1)设花圃的宽AB为xm,长就为(24﹣3x)m,由题意得
(24﹣3x)x=45,
解得:x=3或x=5,
当x=3时,24﹣3x=15>10,舍去,
当x=5时,24﹣3x=9<10,符合题意,
答:若要围成面积为45m2的花圃,AB的长是5米;
(2)设矩形花圃的面积为y,
则y=x(24﹣3x)=﹣3x2+24x=﹣3(x﹣4)2+48,
∵24﹣3x≤10,
解得x≥,
∴当x>4时,y随x的增大而减小,
∴当x=时,ymax=46,
答:能围成面积比45m2更大的花圃,当AB的长为时,面积最大,最大面积为46m2.
20.如图,隧道的截面由抛物线和长方形构成.长方形的长是8m,宽是2m,抛物线可以用表示.
(1)一辆货运卡车高4m,宽2m,它能通过该隧道吗?
(2)如果该隧道内设双行道,那么这辆货运卡车是否可以通过?
【考点】HE:二次函数的应用.
【分析】(1)可把y=2代入抛物线解析式,求得x的值,进而求得可通过隧道的物体的宽度,与汽车的宽比较,若大于则能通过;
(2)利用(1)得到的x的值,与汽车的宽度2比较,若大于则能通过.
【解答】解:(1)把y=4﹣2=2代入得:
2=﹣x2+4,
解得x=±2,
∴此时可通过物体的宽度为2﹣(﹣2)=4>2,
∴能通过;
(2)∵一辆货运卡车高4m,隧道的截面由抛物线和长方形构成.长方形的长是8m,宽是2m,
∴货车上面有2m,在矩形上面,当y=2时,
2=﹣x2+4,
解得x=±2,
∵2>2,
∴能通过.
21.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α(0°<α<60°),将线段BC绕点B逆时针旋转60°得到线段BE,
(1)求∠BAE的值(用α表示);
(2)若∠BCD=150°,∠ABD=60°,判断△ABD的形状并加以证明.
【考点】R2:旋转的性质;KH:等腰三角形的性质;KM:等边三角形的判定与性质.
【分析】(1)连接AE、CE,根据旋转可得出∠CBE=60°、BC=BE,结合等边三角形的判定即可得出△BCE为等边三角形,进而可得出BE=CE,由AB=AC和AE=AE利用全等三角形的判定定理SSS即可证出△ABE≌△ACE,再根据全等三角形的性质即可得出∠BAE=∠CAE=∠BAC,代入数据此题得解;
(2)△ABD为等边三角形.由等边三角形的性质可得出∠BEC=60°,由(1)△ABE≌△ACE结合角的计算可得出∠BEA=150°=∠BCD,再由∠CBE=60°=∠ABD即可得出∠ABE=∠DBC,利用全等三角形的判定定理ASA即可证出△ABE≌△DBC,即找出AB=DB,结合∠ABD=60°即可证出△ABD为等边三角形.
【解答】解:(1)连接AE、CE,如图1所示.
∵将线段BC绕点B逆时针旋转60°得到线段BE,
∴∠CBE=60°,BC=BE,
∴△BCE为等边三角形,
∴BE=CE.
在△ABE和△ACE中,,
∴△ABE≌△ACE(SSS),
∴∠BAE=∠CAE=∠BAC=α.
(2)△ABD为等边三角形.
证明:∵△BCE为等边三角形,
∴∠BEC=60°.
∵△ABE≌△ACE,
∴∠BEA=∠CEA==150°,
又∵∠BCD=150°,
∴∠BEA=∠BCD.
∵∠CBE=60°,∠ABD=60°,
∴∠ABE+∠EBD=60°,∠EBD+∠DBC=60°,
∴∠ABE=∠DBC.
在△ABE和△DBC中,,
∴△ABE≌△DBC(ASA),
∴AB=DB.
∵∠ABD=60°,
∴△ABD为等边三角形.
22.宜昌市一中因扩招学生人数持续增加,2016年学生人数比2015年增加了a%,预计2017年学生人数比2016年多了400人,这样2017年学生人数就比2015年增加了2a%;
(1)求2016年学生人数比2015年多多少人?
(2)由于教学楼新建,2017年的教室总面积比2015年增加了2.5a%,因而2017年每个学生人平均面积比2015年增加了,达到了a平方米,求该校2017的教室总面积.
【考点】AD:一元二次方程的应用.
【分析】(1)设2015年学生人数为x人,则2016年学生数为x(1+a%),则2017年学生数为x(1+2a%),根据2017年学生数比2016年多了400人建立方程求出其解即可;
(2)设2015年教室总面积为m平方米,则2017年的教室总面积为m(1+2.5a%)平方米,根据2017年每个学生人平均教室面积比2015年增加了、达到了a平方米,建立方程组求出其解即可.
【解答】解:(1)设2015年学生人数为x人,则2016年学生数为x(1+a%),则2017年学生数为x(1+2a%),
由题意,得:x(1+2a%)﹣x(1+a%)=400,
∴a%x=400.
∵2016年学生人数比2015年多的人数为:x(1+a%)﹣x=a%x=400,
答:2016年学生数比2015年多400人;
(2)设2015年教室总面积为m平方米,则2017年的教室总面积为m(1+2.5a%)平方米,
由题意,得,
解得:.
经检验,a=10,x=1000,m=1200都是原方程组的解.
∴该校2017年的教室总面积为:1200(1+2.5%×10)=1500平方米.
答:该校2013年的教室总面积为1500平方米.
23.如图,四边形ABCD、BEFG均为正方形.
(1)如图1,连接AG、CE,试判断AG和CE的关系并证明.
(2)将正方形BEFG绕点B顺时针旋转β角,(0<β<180),如图2,连接AG,CE相交于点M,连接BM,当角β发生变化时,∠EMB的度数是否发生变化,若不变化,求出∠EMB的度数;若发生变化,请说明理由.
(3)在(2)的条件下,过点A作AN⊥MB交MB的延长线于点N,请直接写出线段CM和BN的数量关系 CM=BN .
【考点】LO:四边形综合题.
【分析】(1)AG=EC,AG⊥EC,理由为:由正方形BEFG与正方形ABCD,利用正方形的性质得到两对边相等,一对直角相等,利用SAS得出三角形ABG与三角形CBE全等,利用全等三角形的对应边相等,对应角相等得到CE=AG,∠BCE=∠BAG,再利用同角的余角相等即可得证;
(2)∠EMB的度数为45°,理由为:过B作BP⊥EC,BH⊥AM,利用SAS得出三角形ABG与三角形BEC全等,由全等三角形的面积相等得到两三角形面积相等,而AG=EC,可得出BP=BH,利用到角两边距离相等的点在角的平分线上得到BM为角平分线,再由∠BAG=∠BCE,及一对对顶角相等,得到∠AMC为直角,即∠AME为直角,利用角平分线定义即可得证;
(3)CM=BN,在AN上截取NQ=NB,可得出三角形BNQ为等腰直角三角形,利用等腰直角三角形的性质得到BQ=BN,接下来证明BQ=CM,即要证明三角形ABQ与三角形BCM全等,利用同角的余角相等得到一对角相等,再由三角形ANM为等腰直角三角形得到NA=NM,利用等式的性质得到AQ=BM,利用SAS可得出全等,根据全等三角形的对应边相等即可得证.
【解答】解:(1)AG=EC,AG⊥EC,理由为:
如图1,
∵正方形BEFG,正方形ABCD,
∴GB=BE,∠ABG=90°,AB=BC,∠ABC=90°,
在△ABG和△BEC中,,
∴△ABG≌△BEC(SAS),
∴CE=AG,∠BCE=∠BAG,
延长CE交AG于点M,
∴∠BEC=∠AEM,
∴∠ABC=∠AME=90°,
∴AG=EC,AG⊥EC;
(2)∠EMB的度数不发生变化,∠EMB的度数为45°,
理由为:
如图2,
过B作BP⊥EC,BH⊥AM,
在△ABG和△CEB中,
,
∴△ABG≌△CEB(SAS),
∴S△ABG=S△EBC,AG=EC,
∴EC•BP=AG•BH,
∴BP=BH,
∴MB为∠EMG的平分线,
∵∠AMC=∠ABC=90°,
∴∠EMB=∠EMG=×90°=45°;
(3)CM=BN,
理由为:
如图3,
在NA上截取NQ=NB,连接BQ,
∴△BNQ为等腰直角三角形,即BQ=BN,
∵∠AMN=45°,∠N=90°,
∴△AMN为等腰直角三角形,即AN=MN,
∴MN﹣BN=AN﹣NQ,即AQ=BM,
∵∠MBC+∠ABN=90°,∠BAN+∠ABN=90°,
∴∠MBC=∠BAN,
在△ABQ和△BCM中,,
∴△ABQ≌△BCM(SAS),
∴CM=BQ,
则CM=BN.
故答案为:CM=BN.
24.已知抛物线y=2x2﹣4x+a(a<0)与y轴相交于点A,顶点M,直线y=x﹣a分别与x轴、y轴相交于B、C两点,并且与直线AM相交于点N.
(1)填空:试用含a的代数式分别表示点M与N的坐标,则M( 1 , a﹣2 ),N( a , ﹣a );
(2)如图1,将△NAC沿y轴翻折,若点N的对应点N′恰好落在抛物线上,AN′与x轴交于点D,连接CD,求a的值和四边形ADCN的面积;
(3)在抛物线y=2x2﹣4x+a(a<0)上是否存在一点P,使得以P、A、C、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,试说明理由.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)已知了抛物线的解析式,不难用公式法求出M的坐标为(1,a﹣1).由于抛物线过A点,因此A的坐标是(0,a).根据A,M的坐标,用待定系数法可得出直线AM的解析式为y=﹣2x+a.直线AM和y=x﹣a联立方程组即可求出N的坐标为(a,﹣a).
(2)根据折叠的性质不难得出N与N′正好关于y轴对称,因此N′的坐标为(a,﹣a).由于N′在抛物线上,因此将N′的坐标代入抛物线的解析式中即可得出a的值.也就能确定N,C的坐标.求四边形ADCN的面积,可分成△ANC和△ADC两部分来求.已经求得了A,C,N的坐标,可求出AC的长以及N,D到y轴的距离.也就能求出△ANC和△ADC的面积,进而可求出四边形ADCN的面积.
(3)分两种情况进行讨论:
①当P在y轴左侧时,如果使以P,N,A,C为顶点的四边形为平行四边形,那么P需要满足的条件是PN平行且相等于AC,也就是说,如果N点向上平移AC个单位即﹣2a后得到的点就是P点.然后将此时P的坐标代入抛物线中,如果没有解说明不存在这样的点P,如果能求出a的值,那么即可求出此时P的坐标.
②当P在y轴右侧时,P需要满足的条件是PN与AC应互相平分(平行四边形的对角线互相平分),那么NP必过原点,且关于原点对称.那么可得出此时P的坐标,然后代入抛物线的解析式中按①的方法求解即可
【解答】解:(1)∵抛物线y=2x2﹣4x+a=2(x﹣1)2+a﹣2,
∴M(1,a﹣2),A(0,a),
∴直线AM的解析式为y=﹣2x+a①,
∵直线y=x﹣a②与直线AM相交于点N.
联立①②得,N(a,﹣a);
故答案为:1,a﹣2; a,﹣a;
(2)∵由题意得点N与点N′关于y轴对称,
∴N′(﹣a,﹣a).
将N′的坐标代入y=2x2﹣4x+a得:
﹣a=2×a2﹣4×(﹣a)+a,
∴a1=0(不合题意,舍去),a2=﹣.
∴N(﹣3,),
∴点N到y轴的距离为3.
∵A(0,﹣),N'(3,),
∴直线AN'的解析式为y=2x﹣,它与x轴的交点为D(,0)
∴点D到y轴的距离为.
∴S四边形ADCN=S△ACN+S△ACD=××3+××=;
(3)存在,理由如下:
如图,
①当点P在y轴的左侧时,若ACPN是平行四边形,则PNAC,
∵AC=﹣2a,
∴把N向上平移﹣2a个单位得到P,坐标为((a,﹣a),代入抛物线的解析式y=2x2﹣4x+a,
得:﹣a=a2﹣a+a,
解得a1=0(不舍题意,舍去),a2=﹣,
则P(﹣,);
②当点P在y轴的右侧时,若APCN是平行四边形,则AC与PN互相平分,
则OA=OC,OP=ON.
则P与N关于原点对称,
则P(﹣a, a);
将P点坐标代入抛物线解析式y=2x2﹣4x+a,
得: a=a2+a+a,
解得a1=0(不合题意,舍去),a2=﹣,
则P(,﹣).
故存在这样的点P(﹣,)或(,﹣).能使得以P,A,C,N为顶点的四边形是平行四边形.