湖北省襄州区2017-2018学年年级上册期末学业质量数学试题含解析-(九年级)

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湖北省襄州区上学期期末学业质量调研测试九年级数学试题一、选择题(每小题3分,共30分)1.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意;D、既是轴对称图形又是中心对称图形,故本选项符合题意.故选:D.【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后两部分重合.2.若关于x的方程(a+1)x2﹣2x﹣1=0是一元二次方程,则a的取值范围是()A.a≠﹣1B.a>1C.a<1D.a≠0【分析】根据一元二次方程的定义可知a的取值范围解:由题意可知:a+1≠0,∴a≠﹣1故选:A.【点评】本题考查一元二次方程的定义,解题的关键是正确理解一元二次方程的定义,本题属于基础题型.3.某学校要种植一块面积为100m2的长方形草坪,要求两边长均不小于5m,则草坪的一边长为y(单位:m)随另一边长x(单位:m)的变化而变化的图象可能是()A.B.C.D.【分析】易知y是x的反比例函数,再根据边长的取值范围即可解题.解:∵草坪面积为100m2,∴x、y存在关系y=,∵两边长均不小于5m,∴x≥5、y≥5,则x≤20,故选:C.【点评】本题考查反比例函数的应用,根据反比例函数解析式确定y的取值范围,即可求得x的取值范围,熟练掌握实际问题的反比例函数图象是解题的关键.4.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=13,AC=5,则sin A的值为()A.B.C.D.【分析】根据勾股定理求出BC,根据正弦的概念计算即可.解:在Rt△ABC中,由勾股定理得,BC==12,∴sin A==,故选:B.【点评】本题考查的是锐角三角函数的定义,掌握锐角A的对边a与斜边c的比叫做∠A的正弦是解题的关键.5.九一(1)班在参加学校4×100m接力赛时,安排了甲,乙,丙,丁四位选手,他们的顺序由抽签随机决定,则甲跑第一棒的概率为()A.1B.C.D.【分析】根据概率公式进行解答.解:甲跑第一棒的概率为.故选:D.【点评】本题考查了概率公式.随机事件A的概率P(A)=事件A可能出现的结果数除以所有可能出现的结果数.6.将抛物线y=2(x﹣4)2﹣1先向左平移4个单位长度,再向上平移2个单位长度,平移后所得抛物线的解析式为()A.y=2x2+1B.y=2x2﹣3C.y=2(x﹣8)2+1D.y=2(x﹣8)2﹣3【分析】根据平移的规律即可得到平移后函数解析式.解:抛物线y=2(x﹣4)2﹣1先向左平移4个单位长度,得到的抛物线解析式为y=2(x﹣4+4)2﹣1,即y=2x2﹣1,再向上平移2个单位长度得到的抛物线解析式为y=2x2﹣1+2,即y=2x2+1;故选:A.【点评】本题考查的是二次函数图象与几何变换,熟练掌握平移的规律:左加右减,上加下减.并用规律求函数解析式是解题的关键.7.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则正比例函数y=(b+c)x与反比例函数y=在同一坐标系中的大致图象是()A.B.C.D.【分析】先根据二次函数的图象,确定a、b、c的符号,再根据a、b、c的符号判断反比例函数y=与一次函数y=(b+c)x的图象经过的象限即可.解:由二次函数图象可知a>0,c>0,由对称轴x=﹣>0,可知b<0,当x=1时,a+b+c<0,即b+c<0,所以正比例函数y=(b+c)x经过二四象限,反比例函数y=图象经过一三象限,故选:C.【点评】本题主要考查二次函数图象的性质、一次函数的图象的性质、反比例函数图象的性质,关键在于通过二次函数图象推出a、b、c的取值范围.8.已知一个三角形的三边长分别为5、4、3,则其内切圆的半径为()A.1B.2C.3D.4【分析】根据勾股定理的逆定理推出∠C=90°,连接OE、OQ,根据圆O是三角形ABC的内切圆,得到AE=AF,BQ=BF,∠OEC=∠OQC=90°,OE =OQ,推出正方形OECQ,设OE=CE=CQ=OQ=r,得到方程4﹣r+3﹣r =5,求出方程的解即可.解:如图AC=3,BC=4,AB=5∵AC2+BC2=9+16=25,AB2=25,∴AC2+BC2=AB2,∴∠C=90°,连接OE、OQ,∵圆O是三角形ABC的内切圆,∴AE=AF,BQ=BF,∠OEC=∠OQC=∠C=90°,OE=OQ,∴四边形OECQ是正方形,∴设OE=CE=CQ=OQ=r,∵AF+BF=5,∴4﹣r+3﹣r=5,∴r=1,故选:A.【点评】此题主要考查了对三角形的内切圆与内心,切线的性质,正方形的性质和判定,勾股定理的逆定理等知识点,综合运用这些性质进行推理是解此题的关键.9.如图,⊙O的半径为3,四边形ABCD内接于⊙O,连接OB、OD,若∠BOD =∠BCD,则的长为()A.πB.C.2πD.3π【分析】由圆内接四边形的性质和圆周角定理求出∠A=60°,得出∠BOD=120°,再由弧长公式即可得出答案.解:∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠BCD+∠A=180°,∵∠BOD=2∠A,∠BOD=∠BCD,∴2∠A+∠A=180°,解得:∠A=60°,∴∠BOD=120°,∴的长==2π;故选:C.【点评】本题考查了弧长公式、圆内接四边形的性质、圆周角定理;熟练掌握圆内接四边形的性质和圆周角定理,求出∠BOD=120°是解决问题的关键.10.如图,△ABC中,E是BC中点,AD是∠BAC的平分线,EF∥AD交AC 于F,若AB=6,AC=10,则FC的长为()A.2B.4C.6D.8【分析】过点B作BM∥AD交CA的延长线于点M,则△ABM为等腰三角形(AM =AB),由点E为线段BC的中点可得出EF为△CBM的中位线,进而可得出FC=CM,代入CM=CA+AM=CA+AB即可得出结论.解:过点B作BM∥AD交CA的延长线于点M,如图1所示.∵BM∥AD,AD是∠BAC的平分线,∴∠M=∠CAD=∠BAD=∠ABM,∴AM=AB=6,∵E是BC中点,BM∥EF,∴FM=FC,∴EF为△CBM的中位线,∴FC=CM=(CA+AM)=(10+6)=8.故选:D.【点评】本题考查角平分线的定义,等腰三角形的判定,三角形的中位线定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会添加常用辅助线,构造三角形中位线解决问题,属于中考常考题型.二、填空题(每小题3分,共18分)11.已知抛物线y=mx2+2x﹣1与x轴有两个交点,则m的取值范围是m>﹣1且m≠0.【分析】根据二次函数的定义及抛物线与x轴有两个交点,即可得出关于m的一元一次不等式组,解之即可得出m的取值范围.解:∵抛物线y=mx2+2x﹣1与x轴有两个交点,∴,解得:m>﹣1且m≠0.故答案为:m>﹣1且m≠0.【点评】本题考查了抛物线与x轴的交点、二次函数的定义以及解一元一次不等式组,牢记“当△=b2﹣4ac>0时,抛物线与x轴有2个交点”是解题的关键.12.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=15,tan A=,则AB=17.【分析】根据∠A的正切求出AC,再利用勾股定理列式计算即可得解.解:∵Rt△ABC中,∠C=90°,tan A=,BC=15,∴=,解得AC=8,根据勾股定理得,AB===17.故答案为:17.【点评】本题考查了解直角三角形,勾股定理,主要利用了锐角的正切等于对边比邻边.13.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(﹣1,),以原点O为中心,将点A顺时针旋转90°得到点A′,则点A′坐标为(,1).【分析】过A作AB⊥x轴于B,过A'作A'C⊥x轴于C,依据△AOB≌△OA'C,即可得到A'C=BO=1,CO=AB=,进而得出点A′坐标为(,1).解:如图所示,过A作AB⊥x轴于B,过A'作A'C⊥x轴于C,∵∠AOA'=90°=∠ABO=∠OCA',∴∠BAO+∠AOB=90°=∠A'OC+∠AOB,∴∠BAO=∠COA',又∵AO=OA',∴△AOB≌△OA'C,∴A'C=BO=1,CO=AB=,∴点A′坐标为(,1),故答案为:(,1).【点评】本题考查了坐标与图形的变化﹣旋转,根据旋转变换只改变图形的位置,不改变图形的形状与大小,得出△AOB≌△OA'C是解题的关键.14.如图,AB为⊙O的直径,弦CD⊥AB于点E,已知CD=6,EB=1,则⊙O 的半径为5.【分析】连接OC,由垂径定理知,点E是CD的中点,AE=CD,在直角△OCE中,利用勾股定理即可得到关于半径的方程,求得圆半径即可.解:连接OC,∵AB为⊙O的直径,AB⊥CD,∴CE=DE=CD=×6=3,设⊙O的半径为xcm,则OC=xcm,OE=OB﹣BE=x﹣1,在Rt△OCE中,OC2=OE2+CE2,∴x2=32+(x﹣1)2,解得:x=5,∴⊙O的半径为5,故答案为:5.【点评】本题利用了垂径定理和勾股定理求解,熟练掌握并应用定理是解题的关键.15.如图,在边长为1的小正方形组成的方格纸上将△ABC绕点A顺时针旋转90°得到△AB′C′,则△ABC在旋转过程中覆盖的面积π+1.【分析】先利用勾股定理计算出AB,再根据旋转的性质得∠BAB′=90°,然+S△后根据扇形的面积公式,利用△ABC在旋转过程中覆盖的面积=S扇形BAB′AB′C′进行计算.解:AB==,∵△ABC绕点A顺时针旋转90°得到△AB′C′,∴∠BAB′=90°,+S△AB′C′=+•2•1∴△ABC在旋转过程中覆盖的面积=S扇形BAB′=π+1.故答案为π+1.【点评】本题考查了旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.也考查了扇形的面积公式.16.如图,在▱ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,在BA的延长线上取一点E,连接OE交AD于点F.若CD=5,BC=8,AE=2,则AF=.【分析】过O点作OM∥AD,求出AM和MO的长,利用△AEF∽△MEO,得到关于AF的比例式,求出AF的长即可.解:过O点作OM∥AD,∵四边形ABCD是平行四边形,∴OB=OD,∴OM是△ABD的中位线,∴AM=BM=AB=,OM=BC=4,∵AF∥OM,∴△AEF∽△MEO,∴=,∴=,∴AF=,故答案为.【点评】本题考查平行四边形的性质、三角形的中位线定理、平行线分线段成比例定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,学会用方程的思想思考问题,属于中考常考题型.三、解答题(本大题共9个小题,满分72分)17.(8分)解方程:(1)x2+2x=2(2)4(3x﹣2)(x+1)=3x+3【分析】(1)根据配方法解方程即可求解;(2)先移项,再因式分解法解方程即可求解.解:(1)x2+2x=2,x2+2x+1=2+1,(x+1)2=3,x+1=±,解得x1=﹣1﹣,x2=﹣1+;(2)4(3x﹣2)(x+1)=3x+3,4(3x﹣2)(x+1)﹣3(x+1)=0,(x+1)(12x﹣8﹣3)=0,(x+1)(12x﹣11)=0,解得x1=﹣1,x2=.【点评】考查了解一元二次方程﹣配方法,配方法的一般步骤:(1)把常数项移到等号的右边;(2)把二次项的系数化为1;(3)等式两边同时加上一次项系数一半的平方.选择用配方法解一元二次方程时,最好使方程的二次项的系数为1,一次项的系数是2的倍数.同时考查了因式分解法解方程.18.(6分)某花卉中心销售一批兰花,每盆进价100元,售价140元,平均每天售出20盆.春节来临之际,为扩大销量,增加利润,该店决定适当降价.据调查,每盆兰花每降价1元,每天可多售出2盆.要使得每天利润达到1200元,则每盆兰花售价应定为多少元?【分析】设每盆兰花售价应降价x元,则每天可销售(20+2x)盘,根据单盘利润×销售数量=总利润,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其较大值即可得出结论.解:设每盆兰花售价应降价x元,则每天可销售(20+2x)盘,根据题意得:(140﹣100﹣x)(20+2x)=1200,整理得:x2﹣30x+200=0,解得:x1=10,x2=20,∵扩大销量,增加利润,∴x=20,∴140﹣x=120.答:每盆兰花售价应定为120元.【点评】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是解题的关键.19.(6分)如图,某小区①号楼与⑨号楼隔河相望,李明家住在①号楼,他很想知道⑨号楼的高度,于是他做了一些测量,他先在B点测得C点的仰角为60°,然后到60米高的楼顶A处,测得C点的仰角为30°,请你帮助李明计算⑨号楼的高度CD.【分析】作AE⊥CD,用BD可以分别表示DE,CD的长,根据CD﹣DE=AB,即可求得BC的长,即可解题.解:作AE⊥CD,∵CD=BD•tan60°=BD,CE=BD•tan30°=BD,∴AB=CD﹣CE=BD,∴BD=30m,CD=BD•tan60°=BD=90m.答:⑨号楼的高度CD为90m.【点评】本题考查了直角三角形中三角函数的应用,考查了特殊角的三角函数值,本题中求得BD的长是解题的关键.20.(7分)一个不透明的口袋中装有4个完全相同的小球,分别标有数字1,2,3,4,另外有一个可以自由旋转的圆盘,被分成面积相等的3个扇形区域,分别标有数字1,2,3(如图所示).(1)从口袋中摸出一个小球,所摸球上的数字大于2的概率为;(2)小龙和小东想通过游戏来决定谁代表学校参加歌咏比赛,游戏规则为:一人从口袋中摸出一个小球,另一人转动圆盘,如果所摸球上的数字与圆盘上转出数字之和小于5,那么小龙去;否则小东去.你认为游戏公平吗?请用树状图或列表法说明理由.【分析】(1)根据口袋中球上数字大于2的有2个,确定出所求概率即可;(2)列表得出所有等可能的情况数,求出小龙与小东获胜的概率,比较即可.解:(1)口袋中小球上数字大于2的有3,4,则P (所摸球上的数字大于2)==;故答案为:;(2)游戏公平,理由为:列举所有等可能的结果12个:1234123452345634567∴则P (所摸球上的数字与圆盘上转出数字之和小于5)==,P (所摸球上的数字与圆盘上转出数字之和大于等于5)=1﹣=,则小龙与小东获胜概率相等,即游戏公平.【点评】此题考查了游戏的公平性,概率公式,以及列表法与树状图法,判断游戏公平性就要计算每个事件的概率,概率相等就公平,否则就不公平.用到的知识点为:概率=所求情况数与总情况数之比.21.(7分)如图,一次函数y =kx +b 的图象与坐标轴分别交于A 、B 两点,与反比例函数y =的图象在第一象限的交点为点C ,CD ⊥x 轴,垂足为点D ,若OB =3,OD =6,△AOB 的面积为3.(1)求一次函数与反比例函数的解析式;(2)直接写出当x >0时,kx +b ﹣>0的解集.【分析】(1)根据三角形面积求出OA ,得出A 、B 的坐标,代入一次函数的解析式即可求出解析式,把x =6代入求出C 的坐标,把C 的坐标代入反比例函数的解析式求出即可;(2)根据图象即可得出kx+b﹣>0的解集.=3,OB=3,解:(1)∵S△AOB∴OA=2,∴B(3,0),A(0,﹣2),代入y=kx+b得:,解得:k=,b=﹣2,∴一次函数y=x﹣2,∵OD=6,∴D(6,0),CD⊥x轴,当x=6时,y=×6﹣2=2,∴C(6,2),∴n=6×2=12,∴反比例函数的解析式是y=;(2)当x>0时,kx+b﹣>0的解集是x>6.【点评】本题考查了用待定系数法求出函数的解析式,一次函数和和反比例函数的交点问题,函数的图象的应用,主要考查学生的观察图形的能力和计算能力.22.(7分)已知,如图,在Rt△ACB中,∠C=90°,AC=4cm,BC=3cm,点P由B出发沿BA方向向点A匀速运动,速度为1cm/s,点Q由A出发沿AC方向向点C匀速运动,速度为2cm/s,连接PQ,若设运动的时间为t(s)(0<t<2),解答下列问题:(1)设△AQP的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(2)是否存在某一时刻t,使线段PQ恰好把Rt△ACB的周长和面积同时平分?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.【分析】(1)求三角形APQ的面积就要先确定底边和高的值,底边AQ可以根据Q的速度和时间t表示出来.关键是高,可以用AP和∠A的正弦值来求.AP 的长可以用AB﹣BP求得,而sin A就是BC:AB的值,因此表示出AQ和AQ 边上的高后,就可以得出y与t的函数关系式.(2)如果将三角形ABC的周长和面积平分,那么AP+AQ=BP+BC+CQ,那么可以用t表示出CQ,AQ,AP,BP的长,那么可以求出此时t的值,我们可将t的值代入(1)的面积与t的关系式中,求出此时面积是多少,然后看看面积是否是三角形ABC面积的一半,从而判断出是否存在这一时刻.解:(1)过点P作PH⊥AC于H.∵△APH∽△ABC,∴=,∴=,∴PH=3﹣t,∴y=×AQ×PH=×2t×(3﹣t)=﹣t2+3t.(2)不存在.理由:∵若PQ把△ABC周长平分,∴AP+AQ=BP+BC+CQ.∴(5﹣t)+2t=t+3+(4﹣2t),解得t=1.=S△ABC,﹣t2+3t=3.若PQ把△ABC面积平分,则S△APQ∵t=1代入上面方程不成立,∴不存在这一时刻t,使线段PQ把Rt△ACB的周长和面积同时平分.【点评】本题考查的是相似形综合题,涉及到相似三角形的判定与性质、三角形的面积等知识,此类问题是中考中常见的题目,在解答(2)时要注意进行分类讨论.23.(10分)月电科技有限公司用160万元,作为新产品的研发费用,成功研制出了一种市场急需的电子产品,已于当年投入生产并进行销售.已知生产这种电子产品的成本为4元/件,在销售过程中发现:每年的年销售量y(万件)与销售价格x(元/件)的关系如图所示,其中AB为反比例函数图象的一部分,BC为一次函数图象的一部分.设公司销售这种电子产品的年利润为s(万元).(注:若上一年盈利,则盈利不计入下一年的年利润;若上一年亏损,则亏损计作下一年的成本.)(1)请求出y(万件)与x(元/件)之间的函数关系式;(2)求出第一年这种电子产品的年利润s(万元)与x(元/件)之间的函数关系式,并求出第一年年利润的最大值.(3)假设公司的这种电子产品第一年恰好按年利润s(万元)取得最大值时进行销售,现根据第一年的盈亏情况,决定第二年将这种电子产品每件的销售价格x(元)定在8元以上(x>8),当第二年的年利润不低于103万元时,请结合年利润s(万元)与销售价格x(元/件)的函数示意图,求销售价格x (元/件)的取值范围.【分析】(1)依据待定系数法,即可求出y(万件)与x(元/件)之间的函数关系式;(2)分两种情况进行讨论,当x=8时,s max=﹣80;当x=16时,s max=﹣16;根据﹣16>﹣80,可得当每件的销售价格定为16元时,第一年年利润的最大值为﹣16万元.(3)根据第二年的年利润s=(x﹣4)(﹣x+28)﹣16=﹣x2+32x﹣128,令s=103,可得方程103=﹣x2+32x﹣128,解得x1=11,x2=21,然后在平面直角坐标系中,画出s与x的函数图象,根据图象即可得出销售价格x(元/件)的取值范围.解:(1)当4≤x≤8时,设y=,将A(4,40)代入得k=4×40=160,∴y与x之间的函数关系式为y=;当8<x≤28时,设y=k'x+b,将B(8,20),C(28,0)代入得,,解得,∴y与x之间的函数关系式为y=﹣x+28,综上所述,y=;(2)当4≤x≤8时,s=(x﹣4)y﹣160=(x﹣4)•﹣160=﹣,∵当4≤x≤8时,s随着x的增大而增大,∴当x=8时,s max=﹣=﹣80;当8<x≤28时,s=(x﹣4)y﹣160=(x﹣4)(﹣x+28)﹣160=﹣(x﹣16)2﹣16,∴当x=16时,s max=﹣16;∵﹣16>﹣80,∴当每件的销售价格定为16元时,第一年年利润的最大值为﹣16万元.(3)∵第一年的年利润为﹣16万元,∴16万元应作为第二年的成本,又∵x>8,∴第二年的年利润s=(x﹣4)(﹣x+28)﹣16=﹣x2+32x﹣128,令s=103,则103=﹣x2+32x﹣128,解得x1=11,x2=21,在平面直角坐标系中,画出s与x的函数示意图可得:观察示意图可知,当s≥103时,11≤x≤21,∴当11≤x≤21时,第二年的年利润s不低于103万元.【点评】本题主要考查了反比例函数与二次函数的综合应用,在商品经营活动中,经常会遇到求最大利润,最大销量等问题,解此类题的关键是通过题意,确定出二次函数的解析式,然后确定其最大值,实际问题中自变量x的取值要使实际问题有意义;解题时注意,依据函数图象可得函数关系式为分段函数,解决问题时需要运用分类思想以及数形结合思想进行求解.24.(10分)如图,△ABC内接于⊙O,CD平分∠ACB交⊙O于D,过点D作PQ∥AB分别交CA、CB延长线于P、Q,连接BD.(1)求证:PQ是⊙O的切线;(2)求证:BD2=AC•BQ;(3)若AC、BQ的长是关于x的方程x2﹣mx+16=0的两个实根,且tan∠PCD =,求⊙O的半径.【分析】(1)欲证明PQ是⊙O切线,只要证明OD⊥PQ即可;(2)连接AD,根据等腰三角形的判定得到AD=BD,根据相似三角形的性质即可得到结论;(3)根据题意得到AC•BQ=16,得到BD=4,由(1)知PQ是⊙O的切线,由切线的性质得到OD⊥PQ,根据平行线的性质得到OD⊥AB,根据三角函数的定义得到BE=3DE,根据勾股定理得到BE=,设OB=OD=R,根据勾股定理即可得到结论;(1)证明:连接OD.∵DC平分∠ACB,∴∠ACD=∠BCD,∴=,∴OD⊥AB,∵AB∥PQ,∴OD⊥PQ,∴PQ是⊙O的切线.(2)证明:连接AD、BD,由(1)知PQ是⊙O的切线,∴∠BDQ=∠DCB=∠ACD=∠BCD=∠BAD,∴AD=BD,∵∠BDQ=∠ACD,∴△BDQ∽△ACD,∴=,∴BD2=AC•BQ;(3)解:∵AC、BQ的长是关于x的方程x2﹣mx+16=0的两个实根,∴AC•BQ=16,由(2)得BD2=AC•BQ,∴BD2=16,∴BD=4,由(1)知PQ是⊙O的切线,∴OD⊥PQ,∵PQ∥AB,∴OD⊥AB,由(1)得∠PCD=∠ABD,∵tan∠PCD=,∴tan∠ABD=,∴BE=3DE,∴DE2+(3DE)2=BD2=16,∴DE=,∴BE=,连接OB,设OB=OD=R,∴OE=R﹣,∵OB2=OE2+BE2,∴R2=(R﹣)2+()2,解得:R=2∴⊙O的半径为2.【点评】本题考查了相似三角形的判定和性质,一元二次方程根与系数的关系,圆周角定理,平行线的判定和性质,勾股定理,角平分线的定义,正确的作出辅助线是解题的关键,属于中考压轴题.25.(11分)如图,已知抛物线y=ax2+x+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,且A(2,0)、C(0,﹣4),直线l:y=﹣x﹣4与x轴交于点D,点P是抛物线y=ax2+x+c上的一动点,过点P作PE⊥x轴,垂足为E,交直线l于点F.(1)试求该抛物线表达式;(2)如图1,若点P在第三象限,四边形PCOF是平行四边形,求P点的坐标;(3)如图2,过点P作PH⊥y轴,垂足为H,连接AC.①求证:△ACD是直角三角形;②试问是否存在这样的点P,使得以点P、C、H为顶点的三角形与△ACD相似?若存在,请直接写出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)利用待定系数法求抛物线的解析式;(2)先设点P的坐标为(x,x2+x﹣4),根据PF∥OC,可知点P的横坐标和点F的横坐标相等,则可得F(x,﹣x﹣4),根据点P在第三象限,表示PF的长,由四边形PCOF是平行四边形,则PF=OC=4,列方程可得结论;(3)①根据勾股定理计算△ACD三边的平方,并由勾股定理的逆定理可得:△ACD是直角三角形;②根据点P在各个象限上,利用△ACD两直角边的比为1:2,并利用相似比列方程可得结论,注意点P与A重合时也成立.解:(1)把A(2,0)、C(0,﹣4)代入y=ax2+x+c中得:,解得:,∴该抛物线表达式为:y=x2+x﹣4;(2)如图1,设点P的坐标为(x,x2+x﹣4),则F(x,﹣x﹣4),∵点P在第三象限,∴PF=(﹣x﹣4)﹣(x2+x﹣4)=﹣﹣x,∵C(0,﹣4),∴OC=4,∵四边形PCOF是平行四边形,且PF∥OC,∴PF=OC=4,即﹣﹣x=4,2x2+21x+40=0,(x+8)(2x+5)=0,x1=﹣8,x2=﹣2.5,当y=0时,x2+x﹣4=0,解得:x1=﹣10,x2=2,∴P的坐标为(﹣8,﹣4)或(﹣2.5,﹣);(3)①当y=0时,﹣x﹣4=0,x=﹣8,∴D(﹣8,0),由勾股定理得:DC2=82+42=80,AC2=22+42=20,AD2=102=100,∴AD2=AC2+DC2,∴∠ACD=90°,∴△ACD是直角三角形;②设点P的坐标为(x,x2+x﹣4),由①知:∠ACD=90°,∠PHC=90°,AC==2,CD==4,∴=如图3,点P在第一象限,当△ACD∽△PHC时,则==,∴CH=2PH,∴x2+x﹣4﹣(﹣4)=2x,解得:x1=0(P与C重合,舍),x2=2,∴此时点P的横坐标为2;如图4,点P在第一象限,当△ACD∽△CHP时,则=,∴PH=2CH,∴﹣x=2[﹣4﹣(x2+x﹣4)],解得:x1=0(舍),x2=﹣5.5,∴此时点P的横坐标为﹣5.5;如图5,点P在第二象限,当△ACD∽△CHP时,则=,∴PH=2CH,∴﹣x=2[(x2+x﹣4)﹣(﹣4)],解得:x1=0(舍),x2=﹣10.5,∴此时点P的横坐标为﹣10.5(P在直线l上);如图6,点P在第二象限,当△ACD∽△PHC时,则==,∴CH=2PH,∴[(x2+x﹣4)﹣(﹣4)]=﹣2x,解得:x1=0(舍),x2=﹣18,∴此时点P的横坐标为﹣18;综上所述,点P的横坐标为2或﹣5.5或﹣10.5或﹣18时,使得以点P、C、H 为顶点的三角形与△ACD相似.【点评】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式、平行四边形的性质、勾股定理的逆定理、相似三角形的性质,依据平行线的对边相等列出关于x的方程是解答问题(2)的关键,利用相似三角形的性质列出关于x的方程是解答问题(3)的关键,并注意运用分类讨论的思想,不要丢解.。