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2021
山东省
菏泽市
中考
数学试卷
2021年山东省菏泽市中考数学试卷
一、选择题(本大题共8个小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确选项的序号涂在答题卡的相应位置.)
1.(3分)如图,数轴上点A所表示的数的倒数为( )
A.﹣3 B.3 C.﹣ D.
2.(3分)下列等式成立的是( )
A.a3+a3=a6 B.a•a3=a3
C.(a﹣b)2=a2﹣b2 D.(﹣2a3)2=4a6
3.(3分)如果不等式组的解集为x>2,那么m的取值范围是( )
A.m≤2 B.m≥2 C.m>2 D.m<2
4.(3分)一副三角板按如图方式放置,含45°角的三角板的斜边与含30°角的三角板的长直角边平行,则∠α的度数是( )
A.10° B.15° C.20° D.25°
5.(3分)如图是一个几何体的三视图,根据图中所标数据计算这个几何体的体积为( )
A.12π B.18π C.24π D.30π
6.(3分)在2021年初中毕业生体育测试中,某校随机抽取了10名男生的引体向上成绩,将这组数据整理后制成如下统计表:
成绩(次)
12
11
10
9
人数(名)
1
3
4
2
关于这组数据的结论不正确的是( )
A.中位数是10.5 B.平均数是10.3
C.众数是10 D.方差是0.81
7.(3分)关于x的方程(k﹣1)2x2+(2k+1)x+1=0有实数根,则k的取值范围是( )
A.k且k≠1 B.k≥且k≠1 C.k D.k≥
8.(3分)如图(1),在平面直角坐标系中,矩形ABCD在第一象限,且BC∥x轴,直线y=2x+1沿x轴正方向平移,在平移过程中,直线被矩形ABCD截得的线段长为a,直线在x轴上平移的距离为b,a、b间的函数关系图象如图(2)所示,那么矩形ABCD的面积为( )
A. B.2 C.8 D.10
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分,只要求把最后结果填写在答题卡的相应区域内)
9.(3分)2021年5月11日,国家统计局、国务院第七次全国人口普查领导小组办公室对外发布:截至2020年11月1日零时,全国人口共约1410000000人.数据1410000000用科学记数法表示为 .
10.(3分)因式分解:﹣a3+2a2﹣a= .
11.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=30°,D、E分别为AC、BC的中点,DE=2,过点B作BF∥AC,交DE的延长线于点F,则四边形ABFD的面积为 .
12.(3分)如图,在△ABC中,AD⊥BC,垂足为D,AD=5,BC=10,四边形EFGH和四边形HGNM均为正方形,且点E、F、G、N、M都在△ABC的边上,那么△AEM与四边形BCME的面积比为 .
13.(3分)定义:[a,b,c]为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的特征数,下面给出特征数为[m,1﹣m,2﹣m]的二次函数的一些结论:①当m=1时,函数图象的对称轴是y轴;②当m=2时,函数图象过原点;③当m>0时,函数有最小值;④如果m<0,当x>时,y随x的增大而减小.其中所有正确结论的序号是 .
14.(3分)如图,一次函数y=x与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A,过点A作AB⊥OA,交x轴于点B;作BA1∥OA,交反比例函数图象于点A1;过点A1作A1B1⊥A1B交x轴于点B;再作B1A2∥BA1,交反比例函数图象于点A2,依次进行下去,…,则点A2021的横坐标为 .
三、解答题(本题共78分,把解答或证明过程写在答题卡的相应区域内)
15.(6分)计算:(2021﹣π)0﹣|3﹣|+4cos30°﹣()﹣1.
16.(6分)先化简,再求值:1+÷,其中m,n满足=﹣.
17.(6分)如图,在菱形ABCD中,点M、N分别在AB、CB上,且∠ADM=∠CDN,求证:BM=BN.
18.(6分)某天,北海舰队在中国南海例行训练,位于A处的济南舰突然发现北偏西30°方向上的C处有一可疑舰艇,济南舰马上通知位于正东方向200海里B处的西安舰,西安舰测得C处位于其北偏西60°方向上,请问此时两舰距C处的距离分别是多少?
19.(7分)列方程(组)解应用题
端午节期间,某水果超市调查某种水果的销售情况,下面是调查员的对话:
小王:该水果的进价是每千克22元;
小李:当销售价为每千克38元时,每天可售出160千克;若每千克降低3元,每天的销售量将增加120千克.
根据他们的对话,解决下面所给问题:超市每天要获得销售利润3640元,又要尽可能让顾客得到实惠,求这种水果的销售价为每千克多少元?
20.(7分)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边OC、OA分别在坐标轴上,且OA=2,OC=4,连接OB.反比例函数y=(x>0)的图象经过线段OB的中点D,并与AB、BC分别交于点E、F.一次函数y=k2x+b的图象经过E、F两点.
(1)分别求出一次函数和反比例函数的表达式;
(2)点P是x轴上一动点,当PE+PF的值最小时,点P的坐标为 .
21.(10分)2021年5月,菏泽市某中学对初二学生进行了国家义务教育质量检测,随机抽取了部分参加15米折返跑学生的成绩,学生成绩划分为优秀、良好、合格与不合格四个等级,学校绘制了如下不完整的统计图.根据图中提供的信息解答下列问题:
(1)请把条形统计图补充完整;
(2)合格等级所占百分比为 %;不合格等级所对应的扇形圆心角为 度;
(3)从所抽取的优秀等级的学生A、B、C…中,随机选取两人去参加即将举办的学校运动会,请利用列表或画树状图的方法,求出恰好抽到A、B两位同学的概率.
22.(10分)如图,在⊙O中,AB是直径,弦CD⊥AB,垂足为H,E为上一点,F为弦DC延长线上一点,连接FE并延长交直径AB的延长线于点G,连接AE交CD于点P,若FE=FP.
(1)求证:FE是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为8,sinF=,求BG的长.
23.(10分)在矩形ABCD中,BC=CD,点E、F分别是边AD、BC上的动点,且AE=CF,连接EF,将矩形ABCD沿EF折叠,点C落在点G处,点D落在点H处.
(1)如图1,当EH与线段BC交于点P时,求证:PE=PF;
(2)如图2,当点P在线段CB的延长线上时,GH交AB于点M,求证:点M在线段EF的垂直平分线上;
(3)当AB=5时,在点E由点A移动到AD中点的过程中,计算出点G运动的路线长.
24.(10分)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣4交x轴于A(﹣1,0)、B(4,0)两点,交y轴于点C.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点P为第四象限内抛物线上一点,连接PB,过点C作CQ∥BP交x轴于点Q,连接PQ,求△PBQ面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,将抛物线y=ax2+bx﹣4向右平移经过点(,0)时,得到新抛物线y=a1x2+b1x+c1,点E在新抛物线的对称轴上,在坐标平面内是否存在一点F,使得以A、P、E、F为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
参考:若点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),则线段P1P2的中点P0的坐标为(,).
2021年山东省菏泽市中考数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8个小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的,请把正确选项的序号涂在答题卡的相应位置.)
1.(3分)如图,数轴上点A所表示的数的倒数为( )
A.﹣3 B.3 C.﹣ D.
【解答】解:点A表示的数为﹣3,
﹣3的倒数为﹣,
故选:C.
2.(3分)下列等式成立的是( )
A.a3+a3=a6 B.a•a3=a3
C.(a﹣b)2=a2﹣b2 D.(﹣2a3)2=4a6
【解答】解:A.a3+a3=2a3,故本选项不合题意;
B.a•a3=a4,故本选项不合题意;
C.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2,故本选项不合题意;
D.(﹣2a3)2=4a6,故本选项符合题意;
故选:D.
3.(3分)如果不等式组的解集为x>2,那么m的取值范围是( )
A.m≤2 B.m≥2 C.m>2 D.m<2
【解答】解:解不等式x+5<4x﹣1,得:x>2,
∵不等式组的解集为x>2,
∴m≤2,
故选:A.
4.(3分)一副三角板按如图方式放置,含45°角的三角板的斜边与含30°角的三角板的长直角边平行,则∠α的度数是( )
A.10° B.15° C.20° D.25°
【解答】解:如图:
∵AB∥CD,
∴∠BAD=∠D=30°,
∵∠BAE=45°,
∴∠α=45°﹣30°=15°.
故选:B.
5.(3分)如图是一个几何体的三视图,根据图中所标数据计算这个几何体的体积为( )
A.12π B.18π C.24π D.30π
【解答】解:由三视图可得,几何体是空心圆柱,其小圆半径是1,大圆半径是2,
则大圆面积为:π×22=4π,小圆面积为:π×12=π,
故这个几何体的体积为:6×4π﹣6×π=24π﹣6π=18π.
故选:B.
6.(3分)在2021年初中毕业生体育测试中,某校随机抽取了10名男生的引体向上成绩,将这组数据整理后制成如下统计表:
成绩(次)
12
11
10
9
人数(名)
1
3
4
2
关于这组数据的结论不正确的是( )
A.中位数是10.5 B.平均数是10.3
C.众数是10 D.方差是0.81
【解答】解:根据题目给出的数据,可得:
中位数是=10(分),
平均数为:=10.3,
∵10出现了4次,出现的次数最多,
∴众数是10;
方差是:[(12﹣10.3)2+3×(11﹣10.3)2+4×(10﹣10.3)2+2×(9﹣10.3)2]=0.81.
这组数据的结论不正确的是A.
故选:A.
7.(3分)关于x的方程(k﹣1)2x2+(2k+1)x+1=0有实数根,则k的取值范围是( )
A.k且k≠1 B.k≥且k≠1 C.k D.k≥
【解答】解:当k﹣1≠0,即k≠1时,此方程为一元二次方程.
∵关于x的方程(k﹣1)2x2+(2k+1)x+1=0有实数根,
∴△=(2k+1)2﹣4×(k﹣1)2×1=12k﹣3≥0,
解得k≥;
当k﹣1=0,即k=1时,方程为3x+1=0,显然有解;
综上,k的取值范围是k≥,
故选:D.
8.(3分)如图(1),在平面直角坐标系中,矩形ABCD在第一象限,且BC∥x轴,直线y=2x+1沿x轴正方向平移,在平移过程中,直线被矩形ABCD截得的线段长为a,直线在x轴上平移的距离为b,a、b间的函数关系图象如图(2)所示,那么矩形ABCD的面积为( )
A. B.2 C.8 D.10
【解答】解:如图所示,过点B、D分别作y=2x+1的平行线,交AD、BC于点E、F.
由图象和题意可得AE=4﹣3=1,CF=8﹣7=1,BE=DF=,BF=DE=7﹣4=3,
则AB===2,BC=BF+CF=3+1=4,
∴矩形ABCD的面积为AB•BC=2×4=8.
故选:C.
二、填空题(本大题共6个小题,每小题3分,共18分,只要求把最后结果填写在答题卡的相应区域内)
9.(3分)2021年5月11日,国家统计局、国务院第七次全国人口普查领导小组办公室对外发布:截至2020年11月1日零时,全国人口共约1410000000人.数据1410000000用科学记数法表示为 1.41×109 .
【解答】解:1410000000=1.41×109,
故答案为:1.41×109.
10.(3分)因式分解:﹣a3+2a2﹣a= ﹣a(a﹣1)2 .
【解答】解:原式=﹣a(a2﹣2a+1)
=﹣a(a﹣1)2.
故答案为:﹣a(a﹣1)2.
11.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠C=30°,D、E分别为AC、BC的中点,DE=2,过点B作BF∥AC,交DE的延长线于点F,则四边形ABFD的面积为 8 .
【解答】解:∵D、E分别为AC、BC的中点,
∵DE是△ABC的中位线,
∴DE∥AB,DE=AB,
∴AB=2DE,DF∥AB,
又∵BF∥AC,
∴BF∥AD,
∴四边形ABFD是平行四边形,
∵AB⊥BE,
∴S平行四边形ABFD=AB•BE,
∵DE=2,
∴AB=2×2=4,
在Rt△ABC中,
∵∠C=30°,
∴AC=2AB=2×4=8,
∴BC===4,
∴BE=BC=2,
∴S平行四边形ABFD=4×2=8,
故答案为8.
12.(3分)如图,在△ABC中,AD⊥BC,垂足为D,AD=5,BC=10,四边形EFGH和四边形HGNM均为正方形,且点E、F、G、N、M都在△ABC的边上,那么△AEM与四边形BCME的面积比为 1:3 .
【解答】解:∵四边形EFGH和四边形HGNM均为正方形,
∴EF=EH=HM,EM∥BC,
∴△AEM∽△ABC,
∴,
∴,
∴EF=,
∴EM=5,
∵△AEM∽△ABC,
∴=()2=,
∴S四边形BCME=S△ABC﹣S△AEM=3S△AEM,
∴△AEM与四边形BCME的面积比为1:3,
故答案为:1:3.
13.(3分)定义:[a,b,c]为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的特征数,下面给出特征数为[m,1﹣m,2﹣m]的二次函数的一些结论:①当m=1时,函数图象的对称轴是y轴;②当m=2时,函数图象过原点;③当m>0时,函数有最小值;④如果m<0,当x>时,y随x的增大而减小.其中所有正确结论的序号是 ①②③ .
【解答】解:由特征数的定义可得:特征数为[m,1﹣m,2﹣m]的二次函数的表达式为y=mx2+(1﹣m)x+2﹣m.
∵此抛物线的的对称轴为直线x===,
∴当m=1时,对称轴为直线x=0,即y轴.故①正确;
∵当m=2时,此二次函数表达式为y=2x2﹣x,令x=0,则y=0,
∴函数图象过原点,故②正确;
∵当m>0时,二次函数图象开口向上,函数有最小值,故③正确;
∵m<0,
∴对称轴x==,抛物线开口向下,
∴在对称轴的右侧,y随x的增大而减小.
即x>时,y随x的增大而减小.
故④错误.
故答案为:①②③.
14.(3分)如图,一次函数y=x与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A,过点A作AB⊥OA,交x轴于点B;作BA1∥OA,交反比例函数图象于点A1;过点A1作A1B1⊥A1B交x轴于点B;再作B1A2∥BA1,交反比例函数图象于点A2,依次进行下去,…,则点A2021的横坐标为 + .
【解答】解:如图,分别过点A,A1,A2,作x轴的垂线,垂足分别为C,D,E,
∵一次函数y=x与反比例函数y=(x>0)的图象交于点A,
∴联立,解得A(1,1),
∴AC=OC=1,∠AOC=45°,
∵AB⊥OA,
∴△OAB是等腰直角三角形,
∴OB=2OC=2,
∵A1B∥OA,
∴∠A1BD=45°,
设BD=m,则A1D=m,
∴A1(m+2,m),
∵点A1在反比例函数y=上,
∴m(m+2)=1,解得m=﹣1+,(m=﹣1﹣,负值舍去),
∴A1(+1,﹣1),
∵A1B1⊥A1B,
∴BB1=2BD=2﹣2,
∴OB1=2.
∵B1A2∥BA1,
∴∠A2B1E=45°,
设B1E=t,则A2E=t,
∴A2(t+2,t),
∵点A2在反比例函数y=上,
∴t(t+2)=1,解得t=﹣+,(t=﹣﹣,负值舍去),
∴A2(,﹣),
同理可求得A3(2+,2﹣),
以此类推,可得点A2021的横坐标为+.
故答案为:+.
三、解答题(本题共78分,把解答或证明过程写在答题卡的相应区域内)
15.(6分)计算:(2021﹣π)0﹣|3﹣|+4cos30°﹣()﹣1.
【解答】解:原式=1﹣(2﹣3)+4×﹣4
=1﹣2+3+2﹣4
=0.
16.(6分)先化简,再求值:1+÷,其中m,n满足=﹣.
【解答】解:原式=1+•
=1﹣
=﹣
=,
∵=﹣,
∴m=﹣n,
则原式===﹣6.
17.(6分)如图,在菱形ABCD中,点M、N分别在AB、CB上,且∠ADM=∠CDN,求证:BM=BN.
【解答】证明:∵四边形ABCD为菱形,
∴AD=CD=AB=BC,∠A=∠C.
在△AMD和△CND中,
,
∴△AMD≌△CND(ASA).
∴AM=CN,
∴AB﹣AM=BC﹣CN,
即BM=CN.
18.(6分)某天,北海舰队在中国南海例行训练,位于A处的济南舰突然发现北偏西30°方向上的C处有一可疑舰艇,济南舰马上通知位于正东方向200海里B处的西安舰,西安舰测得C处位于其北偏西60°方向上,请问此时两舰距C处的距离分别是多少?
【解答】解:过点C作CD⊥BA的延长线于点D,如图.
由题意可得:∠CAD=60°,∠CBD=30°=∠DCA,
∴∠BCA=∠CAD﹣∠CBD=60°﹣30°=30°.
即∠BCA=∠CBD,
∴AC=AB=200(海里).
在Rt△CDA中,CD=sin∠CAD×AC==100(海里).
在Rt△CDB中,CB=2CD=200(海里).
故位于A处的济南舰距C处的距离200海里,位于B处的西安舰距C处的距离200海里.
19.(7分)列方程(组)解应用题
端午节期间,某水果超市调查某种水果的销售情况,下面是调查员的对话:
小王:该水果的进价是每千克22元;
小李:当销售价为每千克38元时,每天可售出160千克;若每千克降低3元,每天的销售量将增加120千克.
根据他们的对话,解决下面所给问题:超市每天要获得销售利润3640元,又要尽可能让顾客得到实惠,求这种水果的销售价为每千克多少元?
【解答】解:设降低x元,超市每天可获得销售利润3640元,由题意得,
(38﹣x﹣22)(160+×120)=3640,
整理得x2﹣12x+27=0,
∴x=3或x=9.
∵要尽可能让顾客得到实惠,
∴x=9,
∴售价为38﹣9=29元.
答:水果的销售价为每千克29元时,超市每天可获得销售利润3640元.
20.(7分)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边OC、OA分别在坐标轴上,且OA=2,OC=4,连接OB.反比例函数y=(x>0)的图象经过线段OB的中点D,并与AB、BC分别交于点E、F.一次函数y=k2x+b的图象经过E、F两点.
(1)分别求出一次函数和反比例函数的表达式;
(2)点P是x轴上一动点,当PE+PF的值最小时,点P的坐标为 (,0) .
【解答】解:(1)∵四边形OABC为矩形,OA=BC=2,OC=4,
∴B(4,2).
由中点坐标公式可得点D坐标为(2,1),
∵反比例函数y=(x>0)的图象经过线段OB的中点D,
∴k1=xy=2×1=2,
故反比例函数表达式为y=.
令y=2,则x=1;令x=4,则y=.
故点E坐标为(1,2),F(4,).
设直线EF的解析式为y=kx+b,代入E、F坐标得:
,解得:.
故一次函数的解析式为y=.
(2)作点E关于x轴的对称点E',连接E'F交x轴于点P,则此时PE+PF最小.如图.
由E坐标可得对称点E'(1,﹣2),
设直线E'F的解析式为y=mx+n,代入点E'、F坐标,得:
,解得:.
则直线E'F的解析式为y=,
令y=0,则x=.
∴点P坐标为(,0).
故答案为:(,0).
21.(10分)2021年5月,菏泽市某中学对初二学生进行了国家义务教育质量检测,随机抽取了部分参加15米折返跑学生的成绩,学生成绩划分为优秀、良好、合格与不合格四个等级,学校绘制了如下不完整的统计图.根据图中提供的信息解答下列问题:
(1)请把条形统计图补充完整;
(2)合格等级所占百分比为 30 %;不合格等级所对应的扇形圆心角为 36 度;
(3)从所抽取的优秀等级的学生A、B、C…中,随机选取两人去参加即将举办的学校运动会,请利用列表或画树状图的方法,求出恰好抽到A、B两位同学的概率.
【解答】解:(1)抽取的学生人数为:12÷40%=30(人),
则优秀的学生人数为:30﹣12﹣9﹣3=6(人),
把条形统计图补充完整如下:
(2)合格等级所占百分比为:9÷30×100%=30%,
不合格等级所对应的扇形圆心角为:360°×=36°,
故答案为:30,36;
(3)优秀等级的学生有6人,为A、B、C、D、E、F,
画树状图如图:
共有30种等可能的结果,恰好抽到A、B两位同学的结果有2种,
∴恰好抽到A、B两位同学的概率为=.
22.(10分)如图,在⊙O中,AB是直径,弦CD⊥AB,垂足为H,E为上一点,F为弦DC延长线上一点,连接FE并延长交直径AB的延长线于点G,连接AE交CD于点P,若FE=FP.
(1)求证:FE是⊙O的切线;
(2)若⊙O的半径为8,sinF=,求BG的长.
【解答】解:(1)如图,连接OE,
∵OA=OE,
∴∠A=∠AEO,
∵CD⊥AB,
∴∠AHP=90°,
∵FE=FP,
∴∠FPE=∠FEP,
∵∠A+∠APH=∠A+∠FPE=90°,
∴∠FEP+∠AEO=90°=∠FEO,
∴OE⊥EF,
∴FE是⊙O的切线;
(2)∵∠FHG=∠OEG=90°,
∴∠G+∠EOG=90°=∠G+∠F,
∴∠F=∠EOG,
∴sinF=sin∠EOG==,
设EG=3x,OG=5x,
∴OE===4x,
∵OE=8,
∴x=2,
∴OG=10,
∴BG=10﹣8=2.
23.(10分)在矩形ABCD中,BC=CD,点E、F分别是边AD、BC上的动点,且AE=CF,连接EF,将矩形ABCD沿EF折叠,点C落在点G处,点D落在点H处.
(1)如图1,当EH与线段BC交于点P时,求证:PE=PF;
(2)如图2,当点P在线段CB的延长线上时,GH交AB于点M,求证:点M在线段EF的垂直平分线上;
(3)当AB=5时,在点E由点A移动到AD中点的过程中,计算出点G运动的路线长.
【解答】(1)证明:如图1中,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠DEF=∠EFB,
由翻折变换可知,∠DEF=∠PEF,
∴∠PEF=∠PFE,
∴PE=PF.
(2)证明:如图2中,连接AC交EF于O,连接PM,PO.
∵AE∥CF,
∴∠EAO=∠FCO,
∵AE=CF,∠AOE=∠COF,
∴△AEO≌△CFO(AAS),
∴OE=OF,
∵PE=PF,
∴PO平分∠EPF,
∵PE=PF,AD=BC,AE=FC,
∴ED=BF,
由折叠的性质可知ED=EH,所以BF=EH,
∴PE﹣EH=PF﹣BF,
∴PB=PH,
∵∠PHM=∠PBM=90°,PM=PM,
∴Rt△PMH≌Rt△PMB(HL),
∴PM平分∠EPF,
∴P.M,O共线,
∵PO⊥EF,OE=OF,
∴点M在线段EF的垂直平分线上.
(3)如图3中,由题意,点E由点A移动到AD中点的过程中,点G运动的路径是图中弧BC.
在Rt△BCD中,tan∠CBD==,
∴∠CBD=30°,
∴∠ABO=∠OAB=60°,
∴△AOB是等边三角形,
∴OA=OD=OB=OC=AB=5,∠BOC=120°,
∴点G运动的路径的长==π.
故答案为:π.
24.(10分)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣4交x轴于A(﹣1,0)、B(4,0)两点,交y轴于点C.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点P为第四象限内抛物线上一点,连接PB,过点C作CQ∥BP交x轴于点Q,连接PQ,求△PBQ面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,将抛物线y=ax2+bx﹣4向右平移经过点(,0)时,得到新抛物线y=a1x2+b1x+c1,点E在新抛物线的对称轴上,在坐标平面内是否存在一点F,使得以A、P、E、F为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
参考:若点P1(x1,y1)、P2(x2,y2),则线段P1P2的中点P0的坐标为(,).
【解答】解:(1)由题意得:,解得,
故抛物线的表达式为y=x2﹣3x﹣4;
(2)由抛物线的表达式知,点C(0,﹣4),
设点P的坐标为(m,m2﹣3m﹣4),
设直线PB的表达式为y=kx+t,
则,解得,
∵CQ∥BP,
故设直线CQ的表达式为y=(m+1)x+p,
该直线故点C(0,﹣4),即p=﹣4,
故直线CQ的表达式为y=(m+1)x﹣4,
令y=(m+1)x﹣4=0,解得x=,即点Q的坐标为(,0),
则BQ=4﹣=,
设△PBQ面积为S,
则S=×BQ×(﹣yP)=﹣××(m2﹣3m﹣4)=﹣2m2+8m,
∵﹣2<0,故S有最大值,
当m=2时,△PBQ面积为8,
此时点P的坐标为(2,﹣6);
(3)存在,理由:
将抛物线y=ax2+bx﹣4向右平移经过点(,0)时,即点A过改点,即抛物线向右平移了+1=个单位,
则函数的对称轴也平移了个单位,即平移后的抛物线的对称轴为+=3,故设点E的坐标为(3,m),
设点F(s,t),
①当AP是边时,
则点A向右平移3个单位向下平移6个单位得到点P,
同样点F(E)向右平移3个单位向下平移6个单位得到点E(F)且AE=PF(AF=PE),
则或,
解得或,
故点F的坐标为(3,﹣)或(3,2);
②当AP是对角线时,
由中点坐标公式和AP=EF得:,
解得或,
故点F的坐标为(3,﹣3+)或(3,﹣3﹣);
综上,点F的坐标为(3,﹣3+)或(3,﹣3﹣)或(3,﹣)或(3,2).
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