（共30套）初中数学竞赛辅导讲义及习题解答大全
适合中学教师作为辅导教材使用
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第一讲 走进追问求根公式
形如ax2?bx?c?0（a?0）的方程叫一元二次方程，配方法、公式法、因式分解法是解一元二次方程的基本方法。而公式法是解一元二次方程的最普遍、最具有一般性的方法。 求根公式x1,2?b?b2?4ac?内涵丰富：它包含了初中阶段已学过的全部代数运算；它回答了一元
2a二次方程的诸如怎样求实根、实根的个数、何时有实根等基本问题；它展示了数学的简洁美。
降次转化是解方程的基本思想，有些条件中含有(或可转化为)一元二次方程相关的问题，直接求解可能给解题带来许多不便，往往不是去解这个二次方程，而是对方程进行适当的变形来代换，从而使问题易于解决。解题时常用到变形降次、整体代入、构造零值多项式等技巧与方法。 【例题求解】
【例1】满足(n2?n?1)n?2?1的整数n有 个。
思路点拨：从指数运算律、±1的特征人手，将问题转化为解方程。
【例2】设x1、x2是二次方程x2?x?3?0的两个根，那么x13?4x22?19的值等于（ ）
A、一4 B、8 C、6 D、0
思路点拨：求出x1、x2的值再代入计算，则计算繁难，解题的关键是利用根的定义及变形，使多项式降次，如x12?3?x1，x22?3?x2。
【例3】 解关于x的方程(a?1)x2?2ax?a?0。
思路点拨：因不知晓原方程的类型，故需分a?1?0及a?1?0两种情况讨论。 【例4】
设方程x2?2x?1?4?0，求满足该方程的所有根之和。
思路点拨：通过讨论，脱去绝对值符号，把绝对值方程转化为一般的一元二次方程求解。 【例5】 已知实数a、b、c、d互不相等，且a?1111?b??c??d??x， 试求x的值。 bcda思路点拨：运用连等式，通过迭代把b、c、d用a的代数式表示，由解方程求得x的值。
注：一元二次方程常见的变形形式有：
(1)把方程ax2?bx?c?0（a?0）直接作零值多项式代换；
(2)把方程ax2?bx?c?0（a?0）变形为ax2??bx?c，代换后降次；
(3)把方程ax2?bx?c?0（a?0）变形为ax2?bx??c或ax2?c??bx，代换后使之转化关系或整体地消去x。
解合字母系数方程ax2?bx?c?0时，在未指明方程类型时，应分a?0及a?0两种情况讨论；解绝对值方程需脱去绝对值符号，并用到绝对值一些性质，如x?x2?x2。
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走进追问求根公式学历训练
1、已知a、b是实数，且为 。
(x?1)3?x2?12、已知x?3x?2?0，那么代数式的值是 。
x?122a?6?b?2?0，那么关于x的方程(a?2)x2?b2x?a?1的根
3、若x2?xy?y?14，y2?xy?x?28，则x?y的值为 。
4、若两个方程x2?ax?b?0和x2?bx?a?0只有一个公共根，则( )
A、a?b B、a?b?0 C、a?b?1 D、a?b??1 5、当分式
12?x?3x?4 A、x??1 B、x?4 C、?1?x?4 D、x??1且x?4
有意义时，x的取值范围是( )
6、方程(x?1)x?1?xx?1?0的实根的个数是( ) A、0 B、1 C、2 D、3 7、解下列关于x的方程：
(1)(m?1)x2?(2m?1)x?m?3?0； (2)x2?x?1?0； (3)x2?4x?5?6?2x。
8、已知x2?2x?2?0，求代数式(x?1)2?(x?3)(x?3)?(x?3)(x?1)的值。
9、是否存在某个实数m，使得方程x2?mx?2?0和x2?2x?m?0有且只有一个公共的实根?如果存在，求出这个实数m及两方程的公共实根；如果不存在，请说明理由。注： 解公共根问题的基本策略是：当方程的根有简单形式表示时，利用公共根相等求解，当方程的根不便于求出时，可设出公共根，设而不求，通过消去二次项寻找解题突破口。
10、若x2?5x?1?0，则2x2?9x?3?5x2?1＝ 。
11、已知m、n是有理数，方程x2?mx?n?0有一个根是5?2，则m?n的值为 。 12、已知a是方程x2?x?2000?0的一个正根。则代数式3?2000的值为 。 20001?20001?a 3
13、对于方程x2?2x?2?m，如果方程实根的个数恰为3个，则m值等于( )
A、1 B、2 C、3 D、2．5 14、自然数n满足(n2?2n?2)n2?47?(n2?2n?2)16n?16，这样的n的个数是( )
A、2 B、1 C、3 D、4 15、已知a、b都是负实数，且
A、
111b，那么的值是( ) ??aba?b?0a5?11?5?1?5?1?5 B、 C、 D、 2222x4?6x3?2x2?18x?23x?8x?15216、已知x?19?83，求
的值。
x?7?0的两个根，求(m2?200017、已知m、n是一元二次方程x2?2001m?6)(m2?2002n?8)的值。
18、在一个面积为l的正方形中构造一个如下的小正方形：将正方形的各边n等分，然后将每个顶点和它相对顶点最近的分点连结起来，如图所示，若小正方形面积为
19、已知方程x2?3x?1?0的两根?、?也是方程x4?px2?q?0的根，求p、q的值。
20、如图，锐角△ABC中，PQRS是△ABC的内接矩形，且S△ABC=nS矩形PQRS，其中n为不小于3的自然数．求证：
BS需为无理数。 AB1，求n的值。 3281
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参考答案
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第二讲 判别式——二次方程根的检测器
为了检查产品质量是否合格，工厂里通常使用各种检验仪器，为了辨别钞票的真伪，银行里常常使用验钞机，类似地，在解一元二次方程有关问题时，最好能知道根的特性：如是否有实数根，有几个实数根，根的符号特点等。我们形象地说，判别式是一元二次方程根的“检测器”，在以下方面有着广泛的应用：
利用判别式，判定方程实根的个数、根的特性；
运用判别式，建立等式、不等式，求方程中参数或参数的取值范围； 通过判别式，证明与方程相关的代数问题；
借助判别式，运用一元二次方程必定有解的代数模型，解几何存在性问题、最值问题。 【例题求解】
【例1】 已知关于x的一元二次方程(1?2k)x2?2k?1x?1?0有两个不相等的实数根，那么k的取值范围是 。 (广西中考题)
思路点拨：利用判别式建立关于k的不等式组，注意1?2k、k?1的隐含制约。 注：运用判别式解题，需要注意的是：
(1)解含参数的二次方程，必须注意二次项系数不为0的隐含制约；
(2)在解涉及多个二次方程的问题时，需在整体方法、降次消元等方法思想的引导下，综合运用方程、不等式的知识。
【例2】 已知三个关于y的方程：y2?y?a?0，(a?1)y2?2y?1?0和(a?2)y2?2y?1?0，若其中至少有两个方程有实根，则实数a的取值范围是( ) （山东省竞赛题）
A、a?2 B、a?11或1?x?2 C、a?1 D、?a?1 44思路点拨：“至少有两个方程有实根”有多种情形，从分类讨论人手，解关于a的不等式组，综合判断
选择。
【例3】 已知关于x的方程x2?(k?2)x?2k?0，
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(1)求证：无论k取任何实数值，方程总有实数根；
(2)若等腰三角形△ABC的一边长a＝1，另两边长b、c恰好是这个方程的两个根，求△ABC的周长。 (湖北省荆门市中考题)
思路点拨：对于(1)只需证明△≥0；对于(2)由于未指明底与腰，须分b?c或b、c中有一个与c相等两种情况讨论，运用判别式、根的定义求出b、c的值。 注：（1）涉及等腰三角形的考题，需要分类求解，这是命题设计的一个热点，但不一定每个这类题均有多解，还须结合三角形三边关系定理予以取舍。
（2）运用根的判别式讨论方程根的个数为人所熟悉，而组合多个判别式讨论方程多个根(三个以上)是近年中考，竞赛依托判别式的创新题型，解这类问题常用到换元、分类讨论等思想方法。
【例4】 设方程x2?ax?4，只有3个不相等的实数根，求a的值和相应的3个根。 (重庆市竞赛题)
思路点拨：去掉绝对值符号，原方程可化为两个一元二次方程．原方程只有3个不相等的实数根，则其中一个判别式大于零，另一个判别式等于零。
【例5】已知：如图，矩形ABCD中，AD＝a，DC＝b，在 AB上找一点E，使E点与C、D的连线将此矩形分成的三个三角形相似，设AE＝x，问：这样的点E是否存在?若存在， 这样的点E有几个?请说明理由。 (云南省中考题)
思路点拨：要使Rt△ADE、Rt△BEC、Rt△ECD彼此相似，点E必须满足∠AED+∠BEC＝90°，为此，可设在AE上存在满足条件的点E使得Rt△ADE∽Rt△BEC，建立一元二次方程的数学模型，通过判别式讨论点E的存在与否及存在的个数。
注：有些与一元二次方程表面无关的问题，可通过构造方程为判别式的运用铺平道路，常见的构造方法有：
(1)利用根的定义构造； (2)利用根与系数关系构造； (3)确定主元构造。
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判别式——二次方程根的检测器学力训练
1、已知a?4?b?1?0，若方程kx2?ax?b?0有两个相等的实数根，则k= 。 2、若关于x的方程x2?2kx?1?0有两个不相等的实数根，则k的取值范围是 。
(辽宁省中考题)
3、已知关于x方程x2?2k?4x?k?0有两个不相等的实数解，化简?k?2?k2?4k?4= 。 4、若关于x的一元二次方程(m?2)2x2?(2m?1)x?1?0有两个不相等的实数根，则m的取值范围是( ) A、m?3333 B、m? C、m?且m?2 D、m?且m??2 (山西省中考题)
44445、已知一直角三角形的三边为a、b、c，∠B＝90°，那么关于x的方程a(x2?1)?2cx?b(x2?1)?0的根的情况为( )
A、有两个相等的实数根 B、没有实数根
C、有两个不相等的实数根 D、无法确定 (河南省中考题)
6、如果关于x的方程(m?2)x2?2(m?1)x?m?0只有一个实数根，那么方程mx2?(m?2)x?(4?m)?0的根的情况是( )
A、没有实数根 B、有两个不相等的实数根
C、有两个相等的实数根 D、只有一个实数根 (2003年河南省中考题)
7、在等腰三角形ABC中，∠ A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c，已知a?3，b和c是 关于x的1方程x2?mx?2?m?0的两个实数根，求△ABC的周长。(济南市中考题)
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8、已知关于x的方程x2?2(2?m)x?3?6m?0
(1)求证：无论m取什么实数，方程总有实数根；
(2)如果方程的两实根分别为x1、x2，满足x1=3x2，求实数m的值。(盐城市中考题)
9、a、b为实数，关于x的方程x2?ax?b?2有三个不等的实数根。
(1)求证：a2?4b?8?0；
(2)若该方程的三个不等实根，恰为一个三角形三内角的度数，求证该三角形必有一个内角是60°； (3)若该方程的三个不等实根恰为一直角三角形的三条边，求a和b的值。 (江苏省苏州市中考题)
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10、关于的两个方程x2?4mx?2m?3?0，x2?(2m?1)x?m2?0中至少有一个方程有实根，则m的取值范围是 。(2002年四川省竞赛题)
11、当a= ，b= 时，方程x2?2(1?a)x?(3a2?4ab?4b2?2)?0有实数根。 (全国初中数学联赛试题)
12、若方程x2?5x?a有且只有相异二实根，则a的取值范围是 。
13、如果关于x的方程mx2?2(m?2)x?m?5?0没有实数根，那么关于x的方程(m?5)x2?2(m?2)x?m?0的实根的个数( ) A、2 B、1 C、0 D、不能确定
14、已知一元二次方程x2?bx?c?0，且b、c可在1、2、3、4、5中取值，则在这些方程中有实数根的方程共有( ) A、12个 B、10个 C、7个 D、5个 (河南省中考题)
15、已知△ABC的三边长为a、b、c，且满足方程ax2?(c2?a2?b2)x?b2?0，则方程根的情况是( ) A、有两相等实根 B、有两相异实根 C、无实根 D、不能确定 (河北省竞赛题) 16、若a、b、c、d>0，证明：在方程
121x?2a?bx?cd?0①；x2?2b?cx?ad?0②；22121x?2c?dx?ab?0③；x2?2d?ax?bc?0④中，至少有两个方程有两个不相等的实数根。 22(湖北省黄冈市竞赛题)
17、已知三个实数a、b、c满足a?b?c?0，abc＝1，求证：a、b、c中至少有一个大于
18、关于x的方程kx2?(k?1)x?1?0有有理根，求整数是的值。 (山东省竞赛题)
19、考虑方程(x2?10x?a)2?b①
(1)若a=24，求一个实数b，使得恰有3个不同的实数x满足①式。
(2)若a≥25，是否存在实数b，使得恰有3个不同的实数x满足①式?说明你的结论。 (国家理科实验班招生试题)
20、如图，已知边长为a的正方形ABCD内接于边长为b的正方形EFGH，试求
b的取值范围。 a3。 2 9
参考答案
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第三讲 充满活力的韦达定理
一元二次方程的根与系数的关系，通常也称为韦达定理，这是因为该定理是由16世纪法国最杰出的数学家韦达发现的。
韦达定理简单的形式中包含了丰富的数学内容，应用广泛，主要体现在： 运用韦达定理，求方程中参数的值； 运用韦达定理，求代数式的值；
利用韦达定理并结合根的判别式，讨论根的符号特征； 利用韦达定理逆定理，构造一元二次方程辅助解题等。
韦达定理具有对称性，设而不求、整体代入是利用韦达定理解题的基本思路。
韦达定理，充满活力，它与代数、几何中许多知识可有机结合，生成丰富多彩的数学问题，而解这类问题常用到对称分析、构造等数学思想方法。 【例题求解】
【例1】 已知?、?是方程x2?x?1?0的两个实数根，则代数式?2??(?2?2)的值为 。 思路点拨：所求代数式为?、?的非对称式，通过根的定义、一元二次方程的变形转化为(例 【例2】如果a、b都是质数，且a2?13a?m?0，b2?13b?m?0，那么 A、
123125125123 B、或2 C、 D、或2 22222222ba?的值为( ) ab
思路点拨：可将两个等式相减，得到a、b的关系，由于两个等式结构相同，可视a、b为方程
x2?13x?m?0的两实根，这样就为根与系数关系的应用创造了条件。
注：应用韦达定理的代数式的值，一般是关于x1、x2的对称式，这类问题可通过变形用x1+x2、x1x2表
示求解，而非对称式的求值常用到以下技巧：
(1)恰当组合；(2)根据根的定义降次；(3)构造对称式。
m2【例3】 已知关于x的方程：x?(m?2)x??0
4 (1)求证：无论m取什么实数值，这个方程总有两个相异实根。
2 (2)若这个方程的两个实根x1、x2满足x2?x1?2，求m的值及相应的x1、x2。
思路点拨：对于(2)，先判定x1、x2的符号特征，并从分类讨论入手。
【例4】 设x1、x2是方程2x2?4mx?2m2?3m?2?0的两个实数根，当m为何值时，x12?x22有最小值?并求出这个最小值。
思路点拨：利用根与系数关系把待求式用m的代数式表示，再从配方法入手，应注意本例是在一定约束条件下(△≥0)进行的。
注：应用韦达定理的前提条件是一元二次方程有两个实数根，即应用韦达定理解题时，须满足判别
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式△≥0这一条件，转化是一种重要的数学思想方法，但要注意转化前后问题的等价性。
17【例5】 已知：四边形ABCD中，AB∥CD，且AB、CD的长是关于x的方程x2?2mx?(m?)2??024的两个根。
(1)当m＝2和m>2时，四边形ABCD分别是哪种四边形?并说明理由。
(2)若M、N分别是AD、BC的中点，线段MN分别交AC、BD于点P，Q，PQ＝1，且AB 思路点拨：对于(2)，易建立含AC、BD及m的关系式，要求出m值，还需运用与中点相关知识找寻CD、AB的另一隐含关系式。 注：在处理以线段的长为根的一元二次方程问题时，往往通过韦达定理、几何性质将几何问题从“形”向“数”(方程)转化，既要注意通过根的判别式的检验，又要考虑几何量的非负性． 12 充满活力的韦达定理学历训练 1、(1)已知x1和x2为一元二次方程2x2?2x?3m?1?0的两个实根，并x1和x2满足不等式则实数m取值范围是 。 (2)已知关于x的一元二次方程8x2?(m?1)x?m?7?0有两个负数根，那么实数m的取值范围是 。 2、已知?、?是方程的两个实数根，则代数式?3??2????2??2的值为 。 x1x2?1， x1?x2?43、CD是Rt△ABC斜边上的高线，AD、BD是方程x2?6x?4?0的两根，则△ABC的面积是 。 4、设x1、x2是关于x的方程x2?px?q?0的两根，x1+1、x2+1是关于x的方程x2?qx?p?0的两根，则p、q的值分别等于( ) A．1，-3 B．1，3 C．-1，-3 D．-1，3 5、在Rt△ABC中，∠C＝90°，a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边，a、b是关于x 的方程x2?7x?c?7?0的两根，那么AB边上的中线长是( ) A． 35 B． C．5 D．2 22p的值是( ) (x1?1)(x2?1)6、方程x2?px?1997?0恰有两个正整数根x1、x2，则 A．1 B．-l C．?11 D． 227、若关于x的一元二次方程的两个实数根满足关系式：x1(x1?1)?x2(x2?1)?(x1?1)(x2?1)，判断(a?b)2?4是否正确? 8、已知关于x的方程x2?(2k?3)x?k2?1?0。 (1) 当k是为何值时，此方程有实数根； (2)若此方程的两个实数根x1、x2满足：x2?x1?3，求k的值。 9、已知方程x2?px?q?0的两根均为正整数，且p?q?28，那么这个方程两根为 。 10、已知?、?是方程x2?x?1?0的两个根，则?4?3?的值为 。 11、△ABC的一边长为5，另两边长恰为方程2x2?12x?m?0的两根，则m的取值范围是 。 ba 12、两个质数a、b恰好是整系数方程的两个根，则?的值是( ) ab A．9413 B． 941394139413 C． D． 1949997 13 13、设方程有一个正根x1，一个负根x2，则以x1、x2为根的一元二次方程为( ) A．x2?3x?m?2?0 B．x2?3x?m?2?0 C．x2?1?4mx?2?0 D．x2?1?4mx?2?0 14、如果方程(x?1)(x2?2x?m)?0的三根可以作为一个三角形的三边之长，那么实数m的取值范围是( ) A．0≤m≤1 B．m≥ 333 C．?m?1 D．≤m≤1 44415、如图，在矩形ABCD中，对角线AC的长为10，且AB、BC(AB>BC)的长是关于x的方程的两个根。 (1)求rn的值； 1（2）若E是AB上的一点，CF⊥DE于F，求BE为何值时，△CEF的面积是△CED的面积的，请说 3明理由． 16、设m是不小于?1的实数，使得关于x的方程工x2?2(m?2)x?m2?3m?3?0有两个不相等的实数根 x1、x2。 (1) 若x1?x222mx12mx22?的最大值。 ?6，求m的值。 （2）求 1?x11?x2 17、如图，已知在△ABC中，∠ACB=90°，过C作CD⊥AB于D，且AD＝m，BD=n，AC2：BC2＝2：1；又关于x的方程 18、设a、b、c为三个不同的实数，使得方程和x2?ax?1?0和x2?bx?c?0有一个相同的实数根，并且使方程x2?x?a?0和x2?cx?b?0也有一个相同的实数根，试求a?b?c的值。 12x?2(n?1)x?m2?12?0两实数根的差的平方小于192，求整数m、n的值。 4 14 参考答案 15 第四讲 明快简捷—构造方程的妙用 有些数学问题虽然表面与一元二次方程无关，但是如果我们能构造一元二次方程，那么就能运用一元二次方程丰富的知识与方法辅助解题，构造一元二次方程的常用方法是： 1．利用根的定义构造 当已知等式具有相同的结构，就可把某两个变元看成是关于某个字母的一元二次方程的两根． 2．利用韦达定理逆定理构造 若问题中有形如x?y?a，xy?b的关系式时，则x、y可看作方程z2?az?b?0的两实根． 3．确定主元构造 对于含有多个变元的等式，可以将等式整理为关于某个字母的一元二次方程． 成功的构造是建立在敏锐的观察、恰当的变形、广泛的联想的基础之上的；成功的构造能收到明快简捷、出奇制胜的效果． 注： 许多数学问题表面上看难以求解，但如果我们创造性地运用已知条件，以已知条件为素材，以所求结论为方向，有效地运用数学知识，构造出一种辅助问题及其数学形式，就能使问题在新的形式下获得简解，这就是解题中的“构造”策略，构造图形，构造方程、构造函数、构造反例是常用构造方法． 【例题求解】 【例1】 已知x、y是正整数，并且xy?x?y?23，x2y?xy2?120，则x2?y2? ． 思路点拨 x2?y2?(x?y)2?2xy，变形题设条件，可视x?y、xy为某个一元二次方程两根，这样问题可从整体上获得简解． a?9?0及9b2?2001b?5?0，则【例2】 若ab?1，且有5a2?2001a的值是( ) b A． 9200120015 B． C．? D．? 5959 52001思路点拨 第二个方程可变形为2?这样两个方程具有相同的结构，从利用定义构造方程?9?0， bb入手． 【例3】 已知实数a、b满足a2?ab?b2?1，且t?ab?a2?b2，求t的取值范围． 思路点拨 由两个等式可求出a?b、ab的表达式，这样既可以从配方法入手，又能从构造方程的角度去探索，有较大的思维空间． 16 【例4】 已知实数a、b、c满足a?b?c?2，abc?4． (1)求a、b、c中最大者的最小值； (2)求a?b?c?3的最小值． 思路点拨 不妨设a≥b，a≥c，由条件得b?c?2?a，bc?4．构造以b、c为实根的一元二次方程，通a过△≥0探求a的取值范围，并以此为基础去解(2)． 注： 构造一元二次方程，在问题有解的前提下，运用判别式△≥0，建立含参数的不等式， 缩小范围逼近求解，在求字母的取值范围，求最值等方面有广泛的应用． 【例5】 试求出这样的四位数，它的前两位数字与后两位数字分别组成的二位数之和的平方，恰好等于这个四位数． (2003年全国初中数学联赛试题) 思路点拨 设前后两个二位数分别为x，y，则有(x?y)2?100x?y，将此方程整理成关于x(或y)的一元二次方程，在方程有解的前提下，运用判别式确定y (或x)的取值范围． 学历训练 1．若方程m2x2?(2m?3)x?1?0的两个实数根的倒数和是s，则s的取值范围是 ． 2．如图，在Rt△ABC中，斜边AB＝5，CD⊥AB，已知BC、AC是一元二次方程x2?(2m?1)x?4(m?1)?0的两个根，则m的值是 ． 3．已知a、b满足a2?2a?1?0，b2?2b?1?0，则 ab ?= ． ba 4．已知?2???1?0，?2???1?0，，则??????的值为( ) A．2 B．-2 C．-1 D． 0 5．已知梯形ABCD的对角线AC与BD相交于点O，若S△AOB＝4，S△COD＝9，则四边形ABCD的面积S的最小值为( ) A．21 B． 25 C．26 D． 36 6．如图，菱形A6CD的边长是5，两条对角线交于O点，且AO、BO的长分别是关于x的方程的根，则m的值为( ) A．一3 B．5 C．5或一3 n一5或3 7．已知p2?2p?5?0，5q2?2q?1?0，其中p、q为实数，求p2? 8．已知x和y是正整数，并且满足条件xy?x?y?71，x2y?xy2?880，求x2?y2的值． 1q2的值． 17 9．已知3m2?2m?5?0，5n2?2n?3?0，其中m、n为实数，则m? 10．如果a、b、c为互不相等的实数，且满足关系式b2?c2?2a2?16a?14与bc?a2?4a?5，那么a的取值范围是 ． 11．已知5x2?2y2?2xy?14x?10y?17?0，则x= ，y= ．； 1＝ ． n12．如图，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，AC＝b，AB＝c，若D、E分别是AB和AB延长线上的两 点，BD=BC，CE⊥CD，则以AD和AE的长为根的一元二次方程是 ． 13．已知a、b、c均为实数，且a?b?c?0，abc?2，求a?b?c的最小值． ??a2?bc?8a?7?014．设实数a、b、c满足?2，求a的取值范围． 2?b?c?bc?6a?6?0?15．如图，梯形ABCD中，AD∥BC，AD＝AB， (1)求∠B的度数； S梯形ABCDS?ABC?13531113，梯形的高AE=，且． ??82ADBC40 (2)设点M为梯形对角线AC上一点，DM的延长线与BC相交于点F，当S?ADM?DF的长为根的一元二次方程． 1253，求作以CF、3216．如图，已知△ABC和平行于BC的直线DE，且△BDE的面积等于定值k2，那么当k2与△BDE之间满足什么关系时，存在直线DE，有几条? 参考答案 18 第五讲 一元二次方程的整数整数解 在数学课外活动中，在各类数学竞赛中，一元二次方程的整数解问题一直是个热点，它将古老的整数理论与传统的一元二次方程知识相结合，涉及面广，解法灵活，综合性强，备受关注，解含参数的一元二次方程的整数解问题的基本策略有： 19 从求根入手，求出根的有理表达式，利用整除求解； 从判别式手，运用判别式求出参数或解的取值范围，或引入参数(设△=k2)，通过穷举，逼近求解； 从韦达定理入手，从根与系数的关系式中消去参数，得到关于两根的不定方程，借助因数分解、因式分解求解； 从变更主元入人，当方程中参数次数较低时，可考虑以参数为主元求解． 注：一元二次方程的整数根问题，既涉及方程的解法、判别式、韦达定理等与方程相关的知识，又与整除、奇数、偶数、质数、合数等整数知识密切相关． 【例题求解】 【例1】若关于x的方程(6?k)(9?k)x2?(117?15k)x?54?0的解都是整数，则符合条件的整数是的值有 个． 思路点拨 用因式分解法可得到根的简单表达式，因方程的类型未指明，故须按一次方程、二次方程两种情形讨论，这样确定是的值才能全面而准确． 注：系数含参数的方程问题，在没有指明是二次方程时，要注意有可能是一次方程，根据问题的题设条件，看是否要分类讨论． 【例2】 已知a、b为质数且是方程x2?13x?c?0的根，那么 A． 127125123121 B． C． D． 22222222ba?的值是( ) ab思路点拨 由韦达定理a、b的关系式，结合整数性质求出a、b、c的值． 【例3】 试确定一切有理数r，使得关于x的方程rx2?(r?2)x?r?1?0有根且只有整数根． 思路点拨 由于方程的类型未确定，所以应分类讨论．当r?0时，由根与系数关系得到关于r的两个等式，消去r，利用因式(数)分解先求出方程两整数根． 【例4】 当m为整数时，关于x的方程(2m?1)x2?(2m?1)x?1?0是否有有理根?如果有，求出m的值； 如果没有，请说明理由． 思路点拨 整系数方程有有理根的条件是为完全平方数． 设△=(2m?1)2?4(2m?1)?4m2?4m?5?(2m?1)2?4?n2(n为整数)解不定方程，讨论m的存在性． 注：一元二次方程ax2?bx?c?0 (a≠0)而言，方程的根为整数必为有理数，而△=b2?4ac为完全平方 20 数是方程的根为有理数的充要条件． 【例5】 若关于x的方程ax2?2(a?3)x?(a?13)?0至少有一个整数根，求非负整数a的值． 思路点拨 因根的表示式复杂，从韦达定理得出的a的两个关系式中消去a也较困难，又因a的次数低于x的次数，故可将原方程变形为关于a的一次方程． 学历训练 1．已知关于x的方程(a?1)x2?2x?a?1?0的根都是整数，那么符合条件的整数a有 ． 2．已知方程x2?1999x?m?0有两个质数解，则m＝ ． 3．给出四个命题：①整系数方程ax2?bx?c?0(a≠0)中，若△为一个完全平方数，则方程必有有理根；②整系数方程ax2?bx?c?0(a≠0)中，若方程有有理数根，则△为完全平方数；③无理数系数方程ax2?bx?c?0(a≠0)的根只能是无理数；④若a、b、c均为奇数，则方程ax2?bx?c?0没有有理数根，其中真命题是 ． 4．已知关于x的一元二次方程x2?(2a?1)x?a2?0 (a为整数)的两个实数根是x1 、x1?x2= ． x2，则 5．设rn为整数，且4 6．已知方程ax2?(3a2?8a)x?2a2?13a?15?0 (a≠0)至少有一个整数根，求a的值． 7．求使关于x的方程kx2?(k?1)x?k?1?0的根都是整数的k值． 8．当n为正整数时，关于x的方程2x2?8nx?10x?n2?35n?76?0的两根均为质数，试解此方程． 9．设关于x的二次方程(k2?6k?8)x2?(2k2?6k?4)x?k2?4的两根都是整数，试求满足条件的所有实数k的值． 10．试求所有这样的正整数a，使得方程ax2?2(2a?1)x?4(a?3)?0至少有一个整数解． 11．已知p为质数，使二次方程x2?2px?p2?5p?1?0的两根都是整数，求出p的所有可能值． ?、?，?x2? >0．x2及x1x212．已知方程x2?bx?c?0及x2?cx?b?0分别各有两个整数根x1、且x1x2 >0，x1 ?<0,x2?< 0； (1)求证：x1<0,x2<0，x1(2)求证：b?1?c?b?1； (3)求b、c所有可能的值． 21 13．如果直角三角形的两条直角边都是整数，且是方程mx2?2x?m?1?0的根(m为整数)，这样的直角三角形是否存在?若存在，求出满足条件的所有三角形的三边长；若不存在，请说明理由． 参考答案 22 第六讲 转化—可化为一元二次方程的方程 数学(家)特有的思维方式是什么?若从量的方面考虑，通常运用符号进行形式化抽象，在一个概念和公理体系内实施推理计算，若从“转化”这个侧面又该如何回答?匈牙利女数学家路莎·彼得在《无穷的玩艺》一书中写道：“作为数学家的思维来说是很典型的，他们往往不对问题进行正面攻击，而是不断地将它变形，直至把它转化为已经能够解决的问题．” 转化与化归是解分式方程和高次方程(次数高于二次的整式方程)的基本思想．解分式方程，通过去分母和换元；解高次方程，利用因式分解和换元，转化为一元二次方程或一元一次方程去求解． 【例题求解】 【例1】 若2x2?5x?82x2?5x?1 ?5?0，则2x2?5x?1的值为 ． 思路点拨 视2x2?5x为整体，令2x2?5x?y，用换元法求出y即可． 【例2】 若方程p?2x??x有两个不相等的实数根，则实数p的取值范围是( ) A．p??1 B．p?0 C．?1?p?0 D．?1?p?0 思路点拨 通过平方有理化，将无理方程根的个数讨论转化为一元二次方程实根个数的讨论，但需注意注p?2x??x?0的隐含制约． 注：转化与化归是一种重要的数学思想，在数学学习与解数学题中，我们常常用到下列不同途径的转化：实际问题转化大为数学问题，数与形的转化，常量与变量的转化，一般与特殊的转化等． 解下列方程： （1） x2?3x2x2?2x?8?x2?x?43x2?9x?11； 12 23 (2)(1999?x)3?(x?1998)3?1； 13x?x213?x(x?)?42． （3） x?1x?1 999 按照常规思路求解繁难，应恰当转化，对于(1)，利用倒数关系换元；对于(2)，从(1受到启示；对于(3)，设y?13?x，则可导出x?y、xy的结果． x?1?x)?(x?1998)?1 注：换元是建立在观察基础上的，换元不拘泥于一元代换，可根据问题的特点，进行多元代换． 【例4】 若关于x的方程 2kxkx?1只有一个解(相等的解也算作一个)，试求k的值与方程的?2?x?1x?xx解． 思路点拨 先将分式方程转化为整式方程，把分式方程解的讨论转化为整式方程的解的讨论，“只有一个解”内涵丰富，在全面分析的基础上求出k的值． 注：分式方程转化为整式方程不一定是等价转化，有可能产生增根，分式方程只有一个解，可能足转化后所得的整式方程只有一个解，也可能是转化后的整式方程有两个解，而其中一个是原方程的增根，故分式方程的解的讨论，要运用判别式、增根等知识全面分析． a5a【例5】 已知关于x的方程(x?)2?5x???6有两个根相等，求a的值． xx思路点拨 通过换元可得到两个关于x的含参数a的一元二次方程，利用判别式求出a的值． 注：运用根的判别式延伸到分式方程、高次方程根的情况的探讨，是近年中考、竞赛中一类新题型，尽管这种探讨仍以一元二次方程的根为基础，但对转换能力、思维周密提出了较高要求． 学历训练 24 1．若关于x的方程 ax?12x?a?1?0有增根，则a的值为 ；若关于x的方程??1 曾＝一1的解x?1x?2为正数，则a的取值范围是 ． 2．解方程 11111??????得 ． x(x?1)x(x?1)(x?1)(x?2)(x?9)(x?10)12 3．已知方程3x?2m?4．方程x2?3x?321x?m有一个根是2，则m= ． 2x?3x?7 A．60 B．一60 C．10 D．一10 ?9的全体实数根的积为( ) 5．解关于x的方程 xkx不会产生增根，则是的值是( ) ?2?x?1x?1x?1111?0，那么x?的值为( ) xx A．2 B．1 C．不为2或一2 D．无法确定 6．已知实数x满足x2?x2 A．1或一2 B．一1或2 C．1 D．一2 ?x? 7．(1)如表，方程1、方程2、方程3、……，是按照一定规律排列的一列方程，解方程1，并将它的解填在表中的空格处； (2)若方程 a1??1(a?b)的解是x1=6，x2=10，求a、b的值．该方程是不是(1)中所给的一列方xx?b程中的一个方程?如果是，它是第几个方程? (3)请写出这列方程中的第n个方程和它的解，并验证所写出的解适合第n个方程． 序号 1 2 3 … 8．解下列方程： （1）（2） x2?x?1x2?1?2x2?x?2x2?x?1?19 ； 6方 程 61??1 xx?281??1 xx?3101??1 xx?4方程的解 x1= x1=4 x2= x2=6 x2=8 x1=5 … … … 12x?11x?8x?2x?8x?13x?8(3)(x?1)(x?2)(x?3)(x?4)?120； ?12?12?0； (4)2(x2?1)?3(x?)?1． xx2219．已知关于x的方程x?2x?m2?1x2?2x?2m?0，其中m为实数，当m为何值时，方程恰有三个互不相 等的实数根?求出这三个实数根． 2110．方程1??2?2x?x2的解是 ． xx 25 11．解方程 1x2?xx2?3x?2x2?5x?6x2?7x?12 ?1?1?1?4得 ． 2112．方程 x?1x?8x?2x?7的解是 ． ???x?2x?9x?3x?81421x??0恰有两个不同的实数解，则实数a的取值范围是 ． 23 13．若关于x的方程ax2?14．解下列方程： (1)(6x?7)2(3x?4)(x?1)?6； (2)(x2?3x?4)2?(2x2?7x?6)2?(3x2?4x?2)2； （3）x2?( （4）1?x2)?3； x?1x10?． x?232?xx?12?x2x?a有负数解? ??2x?2x?1x?x?2 15．当a取何值时，方程 16．已知x4?5x3?8x2?5x?1?0，求x?1的值． x17．已知：如图，四边形ABCD为菱形，AF⊥上AD交BD于E点，交BC于点F． (1)求证：AD2= 1 DE×DB； 2(2)过点E作EG⊥AE交AB于点G，若线段BE、DE(BE 26 参考答案 27 第七讲 化归—解方程组的基本思想 初中阶段已学过的方程组有：二元一次方程组、三元一次方程组、二元二次方程组． 尽管具体到每类方程组的解法不全相同，但纵有千变万化，而万变不离其宗： 化归是解方程组的基本思想，降次与消元是化归的主要途径，因式分解、换元是降次的常用方法，代人法、加减法是消元的两种主要手段． 解一些特殊方程组(如未知数系数较大，未知数个数较多等)，需要在整体分析方程组特点基础上，灵活运用一些技巧与方法，常用的技巧与方法有迭加、迭乘、换元、配方、取倒等． 注：转化与化归是解方程(组)的基本思想，常见形式有： 分式方程整式化 无理方程有理化 高次方程低次化 多元方程一元化 通过恰当的转化，化归目的明确，复杂的方程(组)就会变为我们熟悉的、简单的方程(组)． 【例题求解】 ?x?y?xy?8?【例1】已知正实数x、y、z满足?y?z?yz?15，则x?y?z?xyz= ． ?z?x?zx?35? 思路点拨 由ab?a?b?1?(a?1)(b?1)想到从分解因式入手，还需整体考虑． 【例2】方程组??xz?yz?23的正整数解的组数是（ ） ?xy?yz?63 A．4 B．3 C 2 D．1 思路点拨 直接消元降次解三元二次方程组较困难，从分析常数项的特征入手． 28 【例3】 解下列方程组： (1)??xy?x?y??13?x(x?1)(3x?5y)?144 （2） ?22x?y?29x2?4x?5y?24?? ??3x?1?3y?1?2 (3)? ?x?y?26?思路点拨 对于(1)，先求出整体x?y、xy的值，对于(2)，视x2?x、3x?5y为整体，可得到(x2?x)?(3x?5y)、(x2?x)(3x?5y)的值；对于(3)设3x?1?a，3y?1?b，用换元法解． 【例4】 已知a、b、c三数满足方程组?a?b?8?，试求方程bx2?cx?a?0的根． 2?ab?c?82c?48 思路点拨 先构造以a、b为两根的一元二次方程，从判别式入手，突破c的值． 注：方程与方程组在一定的条件下可相互转化，借助配方法、利用非负数性质是促使转化的常用工具，一个含多元的方程，往往蕴含着方程组． 【例5】已知方程组??x?x2?x?x1?y2?4x11有两个实数解为?和?且x1x2?0，x1?x2，设b??， y?2x?axxy?yy?y?1221?? (1)求a的取值范围；(2)试用关于a的代数式表示出b； (3)是否存在b?3的a的值?若存在，就求出所有这样的a的值；若不存在，请说明理由． 思路点拨 代人消元，得到关于x的一元二次方程，综合运用根的判别式、韦达定理等知识求解，解题中注意隐含条件的制约，方能准确求出a的取值范围． 注：方程组解的性质、个数的探讨问题，往往转化为一元二次方程根的个数、性质的讨论，但这种转化不一定是等价的，注意隐含条件的制约，如本例中y2?4x?0，则x?0，这就是一个隐含条件． 学历训练 1．一个二元一次方程和一个二元二次方程组成的二元二次方程组的解是??x??2，试写出符合要求的方y??4? 29 程组 (只要填写一个即可)． ??x2?y2?m2．若方程组?有两组相同的实数解，则m的取值是 ． ??x?y?2 ??x?3y?2xy?2z2?03．实数x、y、z满足?，则x2y?z的值为 ． ?x?6?3y?4．已知x、y、z2是正整数，并且满足?3x?4y?0，那么x?y?z的值等于 ． x?y?z?x?y?z?3?15??5．已知m2?2mn?384，3mn?2n2?560，则2m2?13mn?6n2?144的值为( ) A．2001 B．2002 C． 2003 D．2004 6．已知x?y?1，x3?3x2?3x?3y?3y2?y3?37，则(x?1)4?(y?1)4=（ ） A．337 B．17 C．97 D．1 7．解下列方程组： ?x2?y2?3x?3y?x?y?xy?11?（1）?2 （2）?2 22?x?xy?y?27?xy?xy?30? ??x?2?y?1?5 (3) ? ?x?y?12???x?x2?x?x1113?y2?2x?，求m的值． 8．已知方程组?有两个实数解?和?，且?x1x22??y?y2?y?y1?y?x?m 9．方程组?x?y?11的解是 ． 22x?y?x?y?32?? 1??y?10．已知实数x0，y0是方程组?x的解，则x0+y0= ． ??y?x?111．已知 a2?a3?a4?a5a1?a3?a4?a5a1?a2?a4?a5a1?a2?a3?a5a1?a2?a3?a4?????k，且 a1a2a3a4a5a1?a2?a3?a4?a5?0，则k是的值为 ． 12．已知方程组的两组解是（x1,y1）与（x2,y2），则x1y2?x2y1的值是 ． 13．已知mn?p2?4?0，m?n?4，则m?n的值是( ) A．4 B．2 C．一2 D．0 30 ?(x?1)??1?(x?1)3?200314．设x，y为实数，且满足?，则x?y=（ ） 3?(y?1)?1?(y?1)?2003 A．1 B．一1 C． 2 D．一2 15．解下列方程组： ?194??x??x?y?3?3x?y???10??y(1) ? （2）? xy1??(x2?9)(y2?4)?24xy2x?y??6??y? (3)x?(x2?3x?2)2?3(x2?3x?2)?2 ?x?x2?x?x1?x2?y?a?2?0???(1)的两个解为?和?，且x1，x2是两个不相等的实数， y?yy?y?x?y?1?0??(2)21??16．已知方程组?若x12?x22?3x1x2?8a2?6a?11． (1)求a的值； (2)不解方程组判断方程组的两个解能否都是正数?为什么? ?xy?a?b?1?x?217．已知a、b是方程t?t?1?0的两个实根，解方程组? xy???1?y??ba 18．已知x、y为实数，且满足xy?x?y?17，x2y?xy2?66，求x4?x3y?x2y2?xy3?y4的值． 参考答案 31 32 第八讲 由常量数学到变量数学 数学漫长的发展历史大致历经四个时期：以自然数、分数体系形成的萌芽期；以代数符号体系形成的常量数学时期；以函数概念产生的变量数学时期；以集合论为标志的现代数学时期． 函数是数学中最重要的概念之一，它是变量数学的标志，“函数”是从量的侧面去描述客观世界的运动变化、相互联系，从量的侧面反映了客观世界的动态和它们的相互制约性． 函数的基本知识有：与平面直角坐标系相关的概念、函数概念、函数的表示法、函数图象概念及画法． 在坐标平面内，由点的坐标找点和由点求坐标是“数”与“形”相互转换的最基本形式．点的坐标是解决函数问题的基础，函数解析式是解决函数问题的关键，所以，求点的坐标、探求函数解析式是研究函数的两大重要课题． 【例题求解】 【例1】 在平面直角坐标系内，已知点A(2，2)，B(2，-3)，点P在y轴上，且△APB为直角三角形，则点P的个数为 ． 思路点拨 先在直角坐标平面内描出A、B两点，连结AB，因题设中未指明△APB的哪个角是直角，故应分别就∠A、∠B、∠C为直角来讨论，设点P(0，x)，运用几何知识建立x的方程． 注： 点的坐标是数与形结合的桥梁，求点的坐标的基本方法有： (1)利用几何计算求； (2)通过解析式求； (3)解由解析式联立的方程组求． 【例2】 如图，向放在水槽底部的烧杯注水(流量一定)，注满烧杯后，继续注水，直至注满水槽．水槽中水面上升高度h与注水时间t之间的函数关系，大致是下列图象中的( ) 思路点拨 向烧杯注水需要时间，并且水槽中水面上升高h?0． 注： 实际生活中量与量之间的关系可以形象地通过图象直观地表现出来，如心电图、，股市行情走势图等，图象中包含着丰富的图象信息，要善于从图象的形状、位置、发展变化趋势等有关信息中获得启示． 【例3】 南方A市欲将一批容易变质的水果运往B市销售，共有飞机、火车、汽车三种运输方式，现只可选择其中的一种，这三种运输方式的主要参考数据如下表所示： 运输工具 飞机 火车 途中速度(千米／时) 途中费用(元／千米) 200 100 16 4 33 装卸费用(元) 1000 2000 装卸时间(小时) 2 4 汽车 50 8 1000 2 若这批水果在运输(包括装卸)过程中的损耗为200元/小时，记A、B两市间的距离为x千米． (1)如果用Wl、W2、W3分别表示使用飞机、火车、汽车运输时的总支出费用(包括损耗)，求出Wl、W2、W3与小x间的函数关系式． (2)应采用哪种运输方式，才使运输时的总支出费用最小? 思路点拨 每种运输工具总支出费用＝途中所需费用(含装卸费用)+损耗费用；总支出费用随距离变化而变化，由Wl—W2＝0，W2一W3=0，先确定自变量的特定值，通过讨论选择最佳运输方式． 【例4】 已知在菱形ABCD中，∠BAD＝60°，把它放在直角坐标系中，使AD边在y轴上，点C的坐标为(23，8)． (1)画出符合题目条件的菱形与直角坐标系； (2)写出A、B两点的坐标； (3)设菱形ABCD的对角线交点为P．问：在y轴上是否存在一点F，使得点P与点F关于菱形ABCD 的某条边所在的直线对称，如果存在，写出点F的坐标；如果不存在，请说明理由． 思路点拨 (1)关键是探求点A是在y轴正半轴上、负半轴上还是坐标原点，只须判断∠COy与∠CAD的大小；(2)利用解直角三角形求A，B两点坐标；(3)设轴上存在点F(0，y)，则P与F只可能关于直线DC对称． 注：建立函数关系式，实际上都是根据具体的实际问题和一些特殊的关系、数据而抽象、归纳建立函数的模型． 【例5】 如图，已知在Rt△ABC中，∠B＝90°，BC＝4cm，AB＝8cm，D、E、F分别为AB、AC、BC边上的中点，若P为AB边上的一个动点，PQ∥BC，且交AC于点Q，以PQ为一边，在点A的右侧作正方形PQMN，记PQMN与矩形EDBF的公共部分的面积为y． (1)当AP＝3cm时，求的值； (2)设AP=cm时，求y与x的函数关系式； (3)当y=2cm2，试确定点P的位置．(2001年天津市中考题) 思路点拨 对于(2)，由于点P的位置不同，y与x之间存在不同的函数关系，故需分类讨论；对于(3)，由相应函数解析式求x值． 注：确定几何元素间的函数关系式，首先是借助几何知识与方法把相应线段用自变量表示，再代入相应的等量关系式，需要注意的是： 34 (1)当图形运动导致图形之间位置发生变化，需要分类讨论； (2)确定自变量的几何意义，常用到运动变化、考虑极端情形、特殊情形等思想方法． 学力训练 1． 如图，在直角坐标系中，已知点A(4，0)、B(4，4)，∠OAB＝90°，有直角三角形与Rt△ABO全 等且以AB为公共边，请写出这些直角三角形未知顶点的坐标 ． 2．在直角坐标系中有两点A(4，0)，B(0，2)，如果点C在x轴上(C与A不重合)，当点C的坐标为 时，使得由点B、O、C组成的三角形与△AOB相似(至少找出两个满足条件的点的坐标)． 3．根据指令[S，A](S≥0，0° 4．如图，在平面直角坐标系中，直线AB与x轴的夹角为60°，且点A的坐标为(一2，0)，点B在x轴上方，设AB＝a，那么点B的横坐标为( ) A．2?aaaa B．2? C．?2? D．?2? 2222 5．一天，小军和爸爸去登山，已知山脚到山顶的路程为300米，小军先走了一段路程，爸爸才开始出发．图中两条线段分别表示小军和爸爸离开山脚登山的路程(米)与登山所用的时间(分钟的关系)(从爸爸开始登山时计时)，根据图象，下列说法错误的是( ) A．爸爸登山时，小军已走了50米 B．爸爸走了5分钟，小军仍在爸爸的前面 C．小军比爸爸晚到山顶 D．爸爸前10分钟登山的速度比小军慢，10分钟之后登山的速度比小军快 16．若函数y?2的自变量x的取值范围为一切实数，则m的取值范围是( ) x?2x?m A．m 7．如图，在直角坐标系中，已知点A(4，0)、点B(0，3)，若有一个直角三角形与Rt△ABO全等，且它们有一条公共边，请写出这个直角三角形未知顶点的坐标(不必写出计算过程)． 8．如图，用同样规格黑白两色的正方形瓷砖铺设矩形地面，请观察下列图形并解答有关问题： （1）设铺设地面所用瓷砖的总块数为y，请写出y与n(n表示第n个图形)的函数关系式； (2)按上述铺设方案，铺一块这样的矩形地面共用了506块瓷砖，求此时n的值； 35 (3)若黑瓷砖每块4元，白瓷砖每块3元，在问题(2)中，共需花多少元钱购买瓷砖? (4)是否存在黑瓷砖与白瓷砖块数相等情形?请通过计算说明为什么? 9．如图，在平面直角坐标系中有一个正方形ABCD，它的4个顶点为A(10，0)，B (0，10)，C(一10，0)，D(0，一10)，则该正方形内及边界上共有 个整点(即纵横坐标都是整数的点)． 10．如图，已知边长为l的正方形OABC在直角坐标系中，A、B两点在第一象限内，OA与x轴的夹角为30°，那么点B的坐标是 ． 11．如图，一个粒子在第一象限运动，在第一分钟内它从原点运动到(1，0)，而后它接着按图所示在与x轴、y轴平行的方向上来回运动，且每分钟移动1个单位长度，那么在1989分钟后这个粒子所处位置为 ． 12．在直角坐标系中，已知A(1，1)，在x轴上确定点P，使△AOP为等腰三符合条件的点P共有( ) A．1个 B．2个 C． 3个 D．4个 角形，则 13．已知点P的坐标是(2?al，2?b)，这里a、b是有理数，PA、PB分别是点P到x轴和y轴的垂线段，且矩形OAPB的面积为2，则P点可能出现的象限有（ ） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 14．甲、乙二人同时从A地出发，沿同一条道路去B地，途中都使用两种不同的速度Vl与V2(Vi A．图(1) B．图(1)或图(2) C．图(3) D．图(4) 15．依法纳税是每个公民应尽的义务．《中华人民共和国个人所得税法》规定，公民每月工资、薪金收入不超过800元，不需交税；超过800元的部分为全月应纳税所得额，都应交税，且根据超过部分的多少按不同的税率交税，详细的税率如下表： 级别 1 2 全月应纳税所得额 不超过500元部分 超过500元至2000元部分 36 税率(％) 5 10 3 … 超过2000元至5000元部分 15 … (1)某公民2002年10月的总收人为1350元，问他应交税款多少元? (2)设表示每月收入(单位：元)，y表示应交税款(单位：元)，当1300 (3)某企业高级职员2002年11月应交税款55元，问该月他的总收入是多少元? 16．如图，在△ABC中，∠C＝90°，AC＝3，BC＝4，点D是AB上任意一点(A、B两点除外)，过D作AB垂线与△ABC的直角边相交于E，设AD=x，△ADE的面积为y，当点D在AB上移动时，求y关于x之间的函数关系式． 17．现计划把甲种货物1240吨和乙种货物880吨用一列货车运往某地，已知这列货车挂有A、B两种不同规格的货车厢共40节，使用A型车厢每节费用6000元，使用月型车厢每节费用为8000元． (1)设运送这批货物的总费用为y万元，这列货车挂A型车厢x节，试写出y与x之间的函数关系式； (2)如果每节A型车厢最多可装甲种货物35吨和乙种货物15吨，每节月型B车厢最多可装甲种货物25吨和乙种货物35吨，装货时按此要求安排A、B两种车厢的节数，那么共有哪几种安排车厢的方案? (3)在上述方案中，哪个方案运费最高?最少运费为多少元? 18．如图，梯形OABC中，O为直角坐标系的原点，A、B、C的坐标分别为(14，0)，(14，3)，(4，3)．点P、Q同时从原点出发，分别作匀速运动，其中点P沿OA向终点A运动，速度为每秒1个单位；点Q沿OC、CB向终点B运动，当这两点中有一点到达自己的终点时，另一点也停止运动． (1)设从出发起运动了x秒，如果点Q的速度为每秒2个单位，试分别写出这时点Q在OC上或在CB上时的坐标(用含x的代数式表示)； (2)设从出发起运动了x秒，如果点P与点Q所经过的路程之和恰好为梯形OABC的周长的一半，①试用含x的代数式表示这时点Q所经过的路程和它的速度；②试问：这时直线PQ是否可能同时把梯形OABC的面积也分成相等的两部分?如有可能，求出相应的x的值和P、Q的坐标；如不可能，请说明理由． 37 38 参考答案 39 第九讲 坐标平面上的直线 一般地，若y?kx?b (k、b是常数，k?0)，则y叫做x的一次函数，它的图象是一条直线，函数解析式y?kx?b 式中的系数符号，决定图象的大致位置及单调性(y随x的变化情况)。如图所示： 一次函数、二元一次方程、直线有着深刻的联系，任意一个一次函数y?kx?b都可看作是关于x、y的一个二元一次方程kx?y?b?0；任意一个关于x、y的二元一次方程ax?by?c?0，可化为形如y??acx? (b?0)的函数形式。坐标平面上的直线可以表示一次函数与二元一次方程，而利用方程和bb函数的思想可以研究直线位置关系，求坐标平面上的直线交点坐标转化为解由函数解析式联立的方程组。 【例题求解】 【例1】 如图，在直角坐标系中，直角梯形OABC的顶点A(3，0)、B(2，7)，P为线段OC上一点，若过B、P两点的直线为y1?k1x?b1，过A、P两点的直线为y2?k2x?b2，且BP⊥AP，则k1k2(k1?k2)= 。 思路点拨 解题的关键是求出P点坐标，只需运用几何知识建立OP的等式即可。 【例2】 设直线nx?(n?1)y?2 (n为自然数)与两坐标轴围成的三角形面积为Sn (n＝1，2，…2000)，则S1+S2+…+S2000的值为( ) A．1 B． 199920002001 C． D． 200020012002 40 思路点拨 求出直线与x轴、y轴交点坐标，从一般形式入手，把Sn用含n的代数式表示。 【例3】 某空军加油飞机接到命令，立即给另一架正在飞行的运输飞机进行空中加油．在加油过程中，设运输飞机的油箱余油量为Q1吨，加油飞机的加油油箱余油量为Q2吨，加油时间为t分钟，Q1、Q2 ．．．． 与t之间的函数图象如图所示，结合图象回答下列问题： (1)加油飞机的加油油箱中装载了多少吨油?将这些油全部加给运输飞机需多少分钟? (2)求加油过程中，运输飞机的余油量Q1 (吨)与时间t (分钟)的函数关系式； (3)运输飞机加完油后，以原速继续飞行，需10小时到达目的地，油料是否够用?说明理由． 思路点拨 对于(3)，解题的关键是先求出运输飞机每小时耗油量。 注：（1）当自变量受限制时，一次函数图象可能是射线、线段、折线或点，一次函数当自变量取值受限制时，存在最大值与最小值，根据图象求最值直观明了。 （2）当一次函数图象与两坐标轴有交点时，就与直角三角形联系在一起，求两交点坐标并能发掘隐含条件是解相关综合题的基础。 【例4】 如图，直线y??3x?1与x轴、y轴分别交于点A、B，以线段AB为直角边在第一象限内作3等腰直角△ABC，∠BAC＝90°，如果在第二象限内有一点P(a， 1)，且△ABP的面积与△A ABC的2面积相等，求a的值． 思路点拨 利用S△ABP＝S△ABC建立含a的方程，解题的关键是把S△ABP表示成有边落在坐标轴上的三角形面积和、差。 注：解函数图象与面积结合的问题，关键是把相关三角形用边落在坐标轴的其他三角形面 积来表示，这样面积与坐标就建立了联系． 【例5】 在直角坐标系中，有以A(一1，一1)，B(1，一1)，C(1，1)，D(一1，1)为顶点的正方形，设它在折线y?x?a?a上侧部分的面积为S，试求S关于的函数关系式，并画出它们的图象。 思路点拨 先画出符合题意的图形，然后对不确定折线y?x?a?a及其中的字母a的取值范围进行分类讨论，a的取值决定了正方形在折线上侧部分的图形的形状。 41 注：我们把有自变量或关于自变量的代数式包含在绝对值符号在内的一类函数称为绝对值函数．去掉绝对值符号，把绝对值函数化为分段函数，这是解绝对值的一般思路。 学历训练 1．一次函数的自变量的取值范围是-3≤x≤6，相应函数值的取值范围是-5≤y≤-2，则这个函数的解析式为 ． 2．已知k?a?b?ca?b?c?a?b?c，且m?5?n2?9?6n，则关于自变量x的一次函数y?kx?b??cba的图象一定经过第 象限． 3．一家小型放影厅的盈利额(元)与售票数x之间的关系如图所示，其中超过150人时，要缴纳公安消防保险费50元．试根据关系图回答下列问题： (1)当售票数满足0 (3)当售票数为 时，不赔不赚；当售票数x满足 时，放影厅要赔本；若放影厅要获得最大利润200元，此时售票数x应为 (4)当售票数x满足 时，此时利润比x＝150时多． 4．如图，在平行四边形ABCD中，AC＝4，BD＝6，P是BD上的任一点，过P作EF∥AC，与平行四 边形的两条边分别交于点E，F，设BP=x，EF=，则能反映y与x之间关系的图象是( ) 5．下列图象中，不可能是关于x的一次函数y?px?(p?3)的图象是( ) 6．小李以每千克0.8元的价格从批发市场购进若干千克西瓜到市场去销售，在销售了部分西瓜之后，余下的每千克降价0.4元，全部售完．销售金额与卖瓜的千克数之间关系如图所示，那么小李赚了( ) A．32元 B．36元 C． 38元 D．44元 42 7．某医药研究所开发了一种新药，在试验药效时发现，如果成人按规定剂量服用，那么服药后2小时时血液中含药量最高，达每毫升6微克(1微克＝10-3毫克)，接着逐步衰减，10小时时血液中含药量为每毫升3微克，每毫升血液中含药量 (微克)随时间x(小时)的变化如图所示，当成人按规定剂量服用后。 (1)分别求出x≤2和x≥2时y与x之间的函数关系式； (2)如果每毫升血液中含药量为4微克或4微克以上时在治疗疾病时是有效的，那么这个有效时间是多长? 8．如图，正方形ABCD的边长是4，将此正方形置于平面直角坐标系xOy中，使AB在x轴的正半轴上，A点的坐标是(1，0) (1)经过C点的直线y?48x?与x轴交于点E，求四边形AECD的面积； 33(2)若直线l经过点E且将正方形ABCD分成面积相等的两部分，求直线l的方程，并在坐标系中画出直 线l． 9．如图，已知点A与B的坐标分别为(4，0)，(0，2) (1)求直线AB的解析式。 (2)过点C(2，0)的直线(与x轴不重合)与△AOB的另一边相交于点P，若截得的三角形与△AOB相似，求点P的坐标． 10．如图，直线y??2x?6与x轴、y轴分别交于P、Q两点，把△POQ沿PQ翻折，点O落在R处，则点R的坐标是 ． 11．在直角坐标系xOy中，x轴上的动点M（x，0）到定点P(5，5)、Q(2，1)的距离分别为MP和MQ，那么，当MP+MQ取最小值时，点M的横坐标为 。 112．如图，在直角坐标系中，矩形OABC的顶点B的坐标为(15，6)，直线y?x?b恰好将矩形OABC 3分成面积相等的两部分，那么b＝ 。 13．如果—条直线l经过不同的三点A(a，b)，B(b，a)，C(a-b，b-a)，那么，直线l经过( )象限。 A．二、四 B．—、三 C．二、三、四 D．一、三、四 43 14．一个一次函数的图象与直线y?595x?平行，与x轴、y轴的交点分别为A、B，并且过点(一l，44—25)，则在线段AB(包括端点A、B)上，横、纵坐标都是整数的的点有（ ） A．4个 B．5个 C． 6个 D．7个 115．点A(一4，0)，B(2，0)是坐标平面上两定点，C是y??x?2的图象上的动点，则满足上述条件 2的直角△ABC可以画出( ) A． 1个 B． 2个 C．3个 D．4个 16．有—个附有进、出水管的容器，每单位时间进、出的水量都是一定的，设从某时刻开始5分钟内只进不出水，在随后的15分钟内既进水又出水，得到时间x (分)与水量y(升)之间的关系如下图．若20 分钟后只出水不进水，求这时(即x≥20)y与x之间的函数关系式。 17．如图，△AOB为正三角形，点B坐标为(2，0)，过点C(一2，0)作直线交AO于D，交AB于E，且使△ADE和△DCO的面积相等，求直线l的函数解析式。 18．在直角坐标系中，有四个点A(一8，3)，B(一4，5)，C(0，n)，D(m，0)，当四边形ABCD的周长最短时，求 m的值． n19．转炉炼钢产生的棕红色烟尘会污染大气，某装置可通过回收棕红色烟尘中的氧化铁从而降低污染，该装置的氧化铁回收率与其通过的电流有关．现经过试验得到下列数据： 通过电流强度（单位A） 氧化铁回收率（%） 1 75 1.7 79 1.9 88 2.1 87 2.4 78 如图建立直角坐标系，用横坐标表示通过的电流强度，纵坐标表示氧化铁回收率。 （1） 将试验所得数据在右图所给的直 角坐标系中用点表示（注：该图中坐标轴的交点代表点（1，70）； （2） 用线段将题（1）所画的点从左到 右顺次连接，若用此图象来模拟氧化铁回收率y关于通过电流x的函数关系，试写出该函数在 1.7≤x≤2.4 时的表达式； （3） 利用题（2）所得函数关系，求氧 化铁回收率大于85%时，该装置通过的电流应该控制的范围（精确到0.1A）。 20．如图，直线OC、BC的函数关系式分别为y?x和y??2x?6，动点P(x，0)在OB上移动(0 (2)设△OBC中位于直线l左侧部分的面积为S，写出S与x之间的函数关系式； (3)在直角坐标系中画出(2)中的函数的图象； 44 (4)当x为何值时，直线l平分△OBC的面积? 45 参考答案 46 第十讲 抛物线 一般地说来，我们称函数y?ax2?bx?c (a、b、c为常数，a?0)为x的二次函数，其图象为一条抛物线，与抛物线相关的知识有： 1．a、b、c的符号决定抛物线的大致位置； 4ac?b2bb 2．抛物线关于x??对称，抛物线开口方向、开口大小仅与a相关，抛物线在顶点(?，) 4a2a2a处取得最值； 3．抛物线的解析式有下列三种形式： ①一般式：y?ax2?bx?c； ②顶点式：y?a(x?h)2?k； ③交点式：y?a(x?x1)(x?x2)，这里x1、x2是方程ax2?bx?c?0的两个实根． 47 确定抛物线的解析式一般要两个或三个独立条件，灵活地选用不同方法求出抛物线的解析式是解与抛物线相关问题的关键． 注：对称是一种数学美，它展示出整体的和谐与平衡之美，抛物线是轴对称图形，解题中应积极捕捉、创造对称关系，以便从整体上把握问题，由抛物线捕捉对称信息的方式有： (1)从抛物线上两点的纵坐标相等获得对称信息； (2)从抛物线的对称轴方程与抛物线被x轴所截得的弦长获得对称信息． 【例题求解】 【例1】 二次函数y?x2?bx?c的图象如图所示，则函数值y?0时，对应x的取值范围是 ． 思路点拨 由图象知抛物线顶点坐标为(一1，一4)，可求出b，c值，先求出y?0时，对应x的值． 【例2】 已知抛物线y?x2?bx?c(a<0)经过点(一1，0)，且满足4a?2b?c?0．以下结论：①a?b?0；②a?c?0；③?a?b?c?0；④b2?2ac?5a2．其中正确的个数有( ) A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 思路点拨 由条件大致确定抛物线的位置，进而判定a、b、c的符号；由特殊点的坐标得等式或不等式；运用根的判别式、根与系数的关系． 【例3】 如图，有一块铁皮，拱形边缘呈抛物线状，MN＝4分米，抛物线顶点处到边MN的距离是4分米，要在铁皮上截下一矩形ABCD，使矩形顶点B、C落在边MN上，A、D落在抛物线上，问这样截下的矩形铁皮的周长能否等于8分米? 思路点拨 恰当建立直角坐标系，易得出M、N及抛物线顶点坐标，从而求出抛物线的解析式，设A(x，y)，建立含x的方程，矩形铁皮的周长能否等于8分米，取决于求出x的值是否在已求得的抛物线解析式中自变量的取值范围内． 注： 把一个生产、生活中的实际问题转化，成数学问题，需要观察分析、建模，建立直角坐标系下的函数模型是解决实际问题的常用方法，同一问题有不同的建模方式，通过分析比较可获得简解． 13【例4】 二次函数y??x2?x?m?2的图象与x轴交于A、两点(点A在点B左边)，与y轴交于C 22点，且∠ACB＝90°． (1)求这个二次函数的解析式； (2)设计两种方案：作一条与y轴不重合，与△A BC两边相交的直线，使截得的三角形与△ABC相 48 似，并且面积为△BOC面积的 1，写出所截得的三角形三个顶点的坐标(注：设计的方案不必证明)． 4 思路点拨 (1)A、B、C三点坐标可用m的代数式表示，利用相似三角形性质建立含m的方程；(2)通过特殊点，构造相似三角形基本图形，确定设计方案． 注： 解函数与几何结合的综合题，善于求点的坐标，进而求出函数解析式是解题的基础；而充分发挥形的因素，数形互助，把证明与计算相结合是解题的关键． 【例5】 已知函数y?(a?2)x2?2(a2?1)x?1，其中自变量x为正整数，a也是正整数，求x何值时，函数值最小． a2?133?(a?2)?思路点拨 将函数解析式通过变形得配方式，其对称轴为x?，因0??1，a?2a?2a?2a2?1a2?1a?2??a?1，故函数的最小值只可能在x取a?2，a?2，时达到．所以，解决本例的关键 a?2a?2在于分类讨论． 学历训练 1．如图，若抛物线y?ax2与四条直线x?1、x?2、y?1、y?2所围成的正方形有公共点，则a的取值范围是 ． 2．抛物线y?ax2?bx?c与x轴的正半轴交于A，B两点，与y轴交于C点，且线段AB的长为1，△ABC的面积为1，则b的值为 ． 3．如图，抛物线的对称轴是直线x?1，它与x轴交于A、B两点，与y轴交于点C，点A、C的坐标分别为(-l，0)、(0， 3)，则(1)抛物线对应的函数解析式为 ；(2)若点P为此抛物线上位于x轴上2方的一个动点，则△ABP面积的最大值为 ． 4．已知二次函数y?ax2?bx?c的图象如图所示，且OA＝OC，则由抛物线的特征写出如下含有a、b、 49 4ac?b2??1，②ac?b?1?0，③abc?0，④a?b?c?0，>0，其中正确结论的序c三个字母的式子① 4a号是 (把你认为正确的都填上)． 5．已知a??1，点(a?1，y1)，(a，y2)，(a?1，y3)都在函数y?x2的图象上，则( ) A．y1?y2?y3 B．y1?y3?y2 C．y3?y2?y1 D．y2?y1?y3 6．把抛物线y?x2?bx?c的图象向右平移3个单位，再向下平移2个单位，所得图象的解析式为y?x2?3x?5，则有( ) A．b?3，c?7 B．b??9，c??15 C．b?3，c＝3 D．b??9，c?21 7．二次函数y?ax2?bx?c的图象如图所示，则点(a?b，ac)所在的直角坐标系是( ) A．第一象限 B．第二象限 C．第三象限 D．第四象限 8．周长是4m的矩形，它的面积S(m2)与一边长x(m)的函数图象大致是( ) 9．阅读下面的文字后，回答问题： “已知：二次函数y?ax2?bx?c的图象经过点A(0，a)，B(1，-2) ，求证：这个二次函数图象的对称轴是直线x?2． 题目中的横线部分是一段被墨水污染了无法辨认的文字． (1)根据现有的信息，你能否求出题目中二次函数的解析式?若能，写出求解过程；若不能，说明理由． (2)请你根据已有信息，在原题中的横线上，填加一个适当的条件，把原题补充完整． 10．如图，一位运动员在距篮下4米处跳起投篮，球运行的路线是抛物线，当球运行的水平距离为2.5米时，达到最大高度3.5米，然后准确落入篮圈．已知篮圈中心到地面的距离为3.05米． (1)建立如图所示的直角坐标系，求抛物线的解析式； (2)该运动员身高1. 8米，在这次跳投中，球在头顶上方0.25米处出手，问：球出手时，他跳离地面的高度是多少? 50 11．如图，抛物线和直线y?kx?4k (k?0)与x轴、y轴都相交于A、B两点，已知抛物线的对称轴x??1与x轴相交于C点，且∠ABC＝90°，求抛物线的解析式． 12．抛物线y?ax2?bx?c与x轴交于A、B两点，与y轴交于点C，若△ABC是直角三角形，则 ac? ． 13．如图，已知直线y??2x?3与抛物线y?x2相交于A、B两点，O为坐标原点，那么△OAB的面积等于 ． k214．已知二次函数y?ax?bx?c，一次函数y?k(x?1)?．若它们的图象对于任意的实数是都只有 4一个公共点，则二次函数的解析式为 ． 2 15．如图，抛物线y?ax2?bx?c与两坐标轴的交点分别是A，B，E，且△ABE是等腰直角三角形，AE＝BE，则下列关系式中不能总成立的是( ) A．b=0 B．S△ADC＝c2 C．ac＝一1 D．a+c＝0 16．由于被墨水污染，一道数学题仅能见到如下文字：已知二次函数y?x2?bx?c的图象过点(1，0)…求证：这个二次函数的图象关于直线x?2对称． 根据现有信息，题中的二次函数不具有的性质是( ) A．过点(3，0) B．顶点是(2，一2) C．在x轴上截得的线段长为2 D．与y轴的交点是(0，3) 17．已知A(x1，2002)，B(x2，2002)是二次函数y?ax2?bx?5 (a?0)的图象上两x?x1?x2 时，二次函数的值是( ) 2b2?b2?5 B．?5 C． 2002 D．5 A．a4a 18．某种产品的年产量不超过1000吨，该产品的年产量(单位：吨)与费用(单位：万元)之间函数的图象是顶点在原点的抛物线的一部分(如图1所示)；该产品的年销售量(单位：吨)与销售单价(单位：万元／吨)之间函数的图象是线段(如图2所示)．若生产出的产品都能在当年销售完，问年产量是多少吨时，所获毛利润最大?(毛利润＝销售额一费用)． 51 19．如图，已知二次函数y?2x2?2的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边)，与y轴交于点C，直线：x＝m(m>1)与x轴交于点D． (1)求A、B、C三点的坐标； (2)在直线x＝m (m>1)上有一点P (点P在第一象限)，使得以P、D、B为顶点的三角形与以B、C、O为顶点的三角形相似，求P点坐标(用含m的代数式表示)； (3)在(2)成立的条件下，试问：抛物线y?2x2?2上是否存在一点Q，使得四边形ABPQ为平行四边形?如果存在这样的点Q，请求出m的值；如果不存在，请简要说明理由． 20．已知二次函数y?x2?x?2及实数a??2，求 (1)函数在一2 21．如图，在直角坐标：xOy中，二次函数图象的顶点坐标为C(4，?3)，且在x轴上截得的线段AB的长为6． (1)求二次函数的解析式； (2)在y轴上求作一点P (不写作法)使PA+PC最小，并求P点坐标； (3)在x轴的上方的抛物线上，是否存在点Q，使得以Q、A、B三点为顶点的三角形与△ABC相似?如果存在，求出Q点的坐标；如果不存在，请说明理由． 22．某校研究性学习小组在研究有关二次函数及其图象性质的问题时，发现了两个重要结论．一是发现抛物线y=ax2+2x+3(a≠0)，当实数a变化时，它的顶点都在某条直线上；二是发现当实数a变化时，若把抛物线y=ax2+2x+3的顶点的横坐标减少纵坐标增加 11，纵坐标增加，得到A点的坐标；若把顶点的横坐标增加，aa1，得到B点的坐标，则A、B两点一定仍在抛物线y=ax2+2x+3上． a (1)请你协助探求出当实数a变化时，抛物线y=ax2+2x+3的顶点所在直线的解析式； ．． (2)问题(1)中的直线上有一个点不是该抛物线的顶点，你能找出它来吗?并说明理由； (3)在他们第二个发现的启发下，运用“一般——特殊—一般”的思想，你还能发现什么?你能用数学语言将你的猜想表述出来吗?你的猜想能成立吗?若能成立请说明理由． 52 参考答案 53 54 第十一讲 双曲线 形如y?知识有： 1． 双曲线解析式y? k 中的系数k决定图象的大致位置及y随x变化的状况． x k(k?0)的函数叫做反比例函数，它的图象是由两条曲线组成的双曲线，与双曲线相关的x 2．双曲线图象上的点是关于原点O成中心对称，在k>0时函数的图象关于直线y?x轴对称；在k<0时函数的图象关于直线y??x轴对称． 3．自变量的取值是不等于零的全体实数，双曲线向坐标轴无限延伸但不能接近坐标轴． 【例题求解】 k的图象与直线y?2x和y?x?1过同一点，则当x?0时，这个反比例函x数的函数值y随x的增大而 (填增大或减小)． 【例1】 已知反比例函数y? 思路点拨 确定k的值，只需求出双曲线上一点的坐标即可． 注：(1)解与反比函数相关问题时，充分考虑它的对称性(关于原点O中心称，关于y??x轴对称)，这样既能从整上思考问题，又能提高思维的周密性． 55 (2)一个常用命题： 如图，设点A是反比例函数y?于C，则 ①S△AOB= 1k； 2k(k?0)的图象上一点，过A作AB⊥x轴于B，过A作AC⊥y轴x ②S矩形OBAC=k． 【例2】 如图，正比例函数y?kx (k?0)与反比例函数y?轴于B，连结BC，若S△ABC的面积为S，则( ) A．S=1 B．S =2 C．S=k D．S=k2 思路点拨 运用双曲线的对称性，导出S△AOB与S△OBC的关系． 【例3】 如图，已知一次函数y??x?8和反比例函数y?k(k?0)的图象在第一象限内有两个不同的x1的图象相交于A、C两点，过A作AB⊥xx公共点A、B． (1)求实数k的取值范围； (2)若△AOB面积S＝24，求k的值． (2003年荆门市中考题) 思路点拨 (1)两图象有两个不同的公共点，即联立方程组有两组不同实数解； (2)S△AOB= S△COB S- S△COA，建立k的方程． 【例4】 如图，直线y?1x?2分别交x、y轴于点A、C，P是该直线上在第一象限内的一点，PB⊥x2轴于B，S△ABP=9． (1)求点P的坐标； (2)设点R与点P在同一个反比例函数的图象上，且点R在直线PB的右侧，作PT⊥x轴于F，当△BRT 56 与△AOC相似时，求点R的坐标． 思路点拨 (1)从已知的面积等式出发，列方程求P点坐标；(2)以三角形相似为条件，结合线段长与坐标的关系求R坐标，但要注意分类讨论． 【例5】 如图，正方形OABC的面积为9，点O为坐标原点，点A在x轴上，点C在y轴上， 点Bkk (k?0，x?0)的图象上，点P(m，n)是函数y? (k?0，x?0)的图象上的任意一点，xx过点P分别作x轴、y轴的垂线，垂足分别为E、F，并设矩形OEPF和正方形OABC不重合部分的面 在函数y?积为S． (1)求B点坐标和k的值； (2)当S? 9 时，求点P的坐标； 2 (3)写出S关于m的函数关系式． 思路点拨 把矩形面积用坐标表示，A、B坐标可求，S矩形OAGF可用含n的代数式表示，解题的关键是双曲线关于y?x对称，符合题设条件的P点不惟一，故思考须周密． 注：求两个函数图象的交点坐标，一般通过解这两个函数解析式组成的方程组得到，求符合某种条件 的点的坐标，需根据问题中的数量关系和几何元素间的关系建立关于纵横坐标的方程(组)，解方程(组)便可求得有关点的坐标，对于几何问题，还应注意图形的分类讨论． 学历训练 1． 若一次函数y?kx?b的图象如图所示，则抛物线y?x2?kx?b的对称轴位于y轴的 侧；反比例函数y?kb的图象在第 象限，在每一个象限内，y随x的增大而 ． x 57 2．反比例函数y?k的图象经过点A(m，n)，其中m，n是一元二次方程x2?kx?4?0的两个根，则Ax点坐标为 ． 3．如图：函数y??kx（k≠0）与y??则△BOC的面积为 ． 4．已知，点P(n，2n)是第一象限的点，下面四个命题： (1)点P关于y轴对称的点P1的坐标是(n，-2n)； (2)点P到原点O的距离是5n；(3)直线 y=-nx+2n不经过第三象限；(4)对于函数y= 4的图象交于A、B两点，过点A作AC⊥y轴，垂足为点C，xn，当x＜0时,y随x的增大而减小；其中真命题是 .(填上x所有真命题的序号) 5．已知反比例函数y=取值范围是( ) A．m＜O B．m＞0 C. m＜ 1?m的图像上两点A(x1，y1)、B（x2，y2），当x1＜0＜x2时，有y1＜y2 ,则m的x11 D.m＞ 22 6．已知反比例函数y?k的图象如图所示，则二次函数y?2kx2?x?k2的图象大致为( ) x 7．已知反比例函数y?k(k?0),当x?0时，y 随x的增大面增大，那么一次函数y?kx?k的图象x经过( ) A．第一、二、三象限 B．第一、二、四象限 C．第一、三、四象限 D．第二、三、四象限 8．如图，A、B是函数y?1的图象上的点，且A、B关于原点O对称，AC⊥x轴于C，BD⊥x轴于D，x如果四边形ACBD的面积为S，那么( ) A． S＝1 B．1 58 9．如图，已知一次函数y=kx+b(k≠O)的图像与x轴、y轴分别交于A、B两点，且与反比例函数y=≠0)的图像在第一象限交于C点，CD垂直于x轴，垂足为D．若OA=OB=OD=l． （1）求点A、B、D的坐标； （2）求一次函数和反比例函数的解析式． 10．已知A(x1、y1)，B(x2，y2)是直线y??x?2与双曲线y? (1)求k的取值范围； (2)是否存在这样k的值，使得(x1?2)(x2?2)?x2x1??若存在，求出这样的k值；若不存在，请说明x1x2m(mxk (k?0)的两个不同交点． x理由． 11．已知反比例函数y?k和一次函数y＝2x-1，其中一次函数图像经过(a，b)，(a+1，b+k)两点． 2x (1)求反比例函数的解析式； (2)如图，已知点A在第一象限，且同时在上述两个函数的图像上，求A点坐标； (3)利用(2)的结果，请问：在x轴上是否存在点P，使ΔAOP为等腰三角形？若存在，把符合条件的P点坐标都求出来；若不存在，请说明理由. 12．反比例函数y?k的图象上有一点P(m，n)，其中m、n是关于t的一元二次方程t2?3t?k?0的两x根，且P到原点O的距离为13，则该反比例函数的解析式为 ． 13．如图，正比例函数y?3x的图象与反比例函数y?k (k?0)的图象交于点A，若k取1，2，3…20，x对应的Rt△AOB的面积分别为S1，S2，…，S20，则S1+S2+…+S20= ． 14．老师给出一个函数y=f(x)，甲、乙、丙、丁四位同学各指出这个函数的一个性质： 甲：函数图像不经过第三象限； 乙：函数图像经过第一象限； 丙：当x＜2时，y随x的增大而减小； 丁：当x＜2时，y＞0 已知这四位同学叙述都正确，请构造出满足上述所有性质的一个函数： ． ．． 15．已知反比例函数y?12的图象和一次函数y?kx?7的图象都经过点P(m，2)． x59 (1)求这个一次函数的解析式； (2)如果等腰梯形ABCD的顶点A、B在这个一次函数的图象上，顶点C、D在这个反比例函数的图 象上，两底AD、BC与y轴平行，且A、B的横坐标分别为a和a?2，求a的值． 1(x?0)上任意一点，PM⊥x轴，PN2x⊥y轴，垂足分别为M，N．PM与直线AB交于点E，PN的延长线与直线AB交于点F． 16．如图，直线经过A(1，0)，B(0，1)两点，点P是双曲线y?(1) 求证：AF×BE＝1； (2)若平行于AB的直线与双曲线只有一个公共点，求公共点的坐标． (2003年江汉油田中考题) 17．已知矩形ABCD的面积为36，以此矩形的对称轴为坐标轴建立平面直角坐标系，设点A的坐标为．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(x，y)，其中x>0，y>0． (1)求出y与x之间的函数关系式，求出自变量x的取值范围； (2)用x、y表示矩形ABCD的外接圆的面积S，并用下列方法，解答后面的问题： 2k 方法：∵a?2?(a?k)2?2k (k为常数且k>0，a≠0)，且 (a?k)2?0 aaa2k2 ∴．a?2?2k． a2k2k2 ∴当a?=0，即a??k时，a?2取得最小值2k． aa 问题：当点A在何位置时，矩形ABCD的外接圆面积S最小?并求出S的最小值； (3)如果直线y=mx+2(m<0)与x轴交于点P，与y轴交于点Q，那么是否存在这样的实数m，使得点P、Q与(2)中求出的点A构成△PAQ的面积是矩形ABCD面积的请说明理由． 60 1?若存在，请求出m的值；若不存在，6 参考答案 61 第十二讲 方程与函数 方程思想是指在解决问题时，通过等量关系将已知与未知联系起来，建立方程或方程组，然后运用方程的知识使问题得以解决的方法；函数描述了自然界中量与量之间的依存关系，函数思想的实质是剔除问题的非本质特征，用联系和变化的观点研究问题．转化为函数关系去解决． 方程与函数联系密切，我们可以用方程思想解决函数问题，也可以用函数思想讨论方程问题，在确定函数解析式中的待定系数、函数图象与坐标轴的交点、函数图象的交点等问题时，常将问题转化为解方程或方程组；而在讨论方程、方程组的解的个数、解的分布情况等问题时，借助函数图象能获得直观简捷的解答． 【例题求解】 【例1】 若关于的方程1?x?mx有解，则实数m的取值范围 ． 思路点拨 可以利用绝对值知识讨论，也可以用函数思想探讨：作函数y?1?x，y?mx函数图象，原方程有解，即两函数图象有交点，依此确定m的取值范围． 【例2】设关于x的方程ax2?(a?2)x?9a?0有两个不相等的实数根x1，x2 ，且x1<1 117575 思路点拨 因根的表达式复杂，故把原问题转化为二次函数问题来解决，即求对应的二次函数与x轴的交点满足x1<1 62 【例3】 已知抛物线y?x2?(1?2a)x?a2?0 (a?0)与x轴交于两点A(x1，0)，B(x2，0)( x1≠x2)． (1)求a的取值范围，并证明A、B两点都在原点O的左侧； (2)若抛物线与y轴交于点C，且OA+OB＝OC一2，求a的值． 思路点拨 x1、x2是方程x2?(1?2a)x?a2?0的两个不等实根，于是二次函数问题就可以转化为二次方程问题加以解决，利用判别式，根与系数的关系是解题的切入点． 【例4】 抛物线y?125x?2(m?)x?2(m?1)与y轴的正半轴交于点C，与x轴交于A、B两点，并且点24B在A的右边，△ABC的面积是△OAC面积的3倍． (1)求这条抛物线的解析式； (2)判断△OBC与△OCA是否相似，并说明理由． 思路点拨 综合运用判别式、根与系数关系等知识，可判定对应方程根的符号特征、两实根的关系，这是解本例的关键．对于(1)，建立关于m的等式，求出m的值；对于(2)依m的值分类讨论． 【例5】 已知抛物线y?x2?px?q上有一点M(，y0)位于x轴下方． (1)求证：此抛物线与轴交于两点； (2)设此抛物线与x轴的交点为A(x1，0)，B(，0)，且x1 思路点拨 对于(1)，即要证p2?4q?0；对于(2)，即要证(x0?x1)(x0?x2)?0． 注：(1)抛物线与x轴交点问题常转化为二次方程根的个数、根的符号特征、根的关系来探讨，需综合运用判别式、韦达定理等知识． (2)对较复杂的二次方程实根分布问题，常转化为用函数的观点来讨论，基本步骤是：在直角坐标系中作出对应函数图象，由确定函数图象大致位置的约束条件建立不等式组． 63 (3) 一个关于二次函数图象的命题：已知二次函数y?ax2?bx?c（a?0）的图象与x轴交于A（x1，0），B(，0)两点，顶点为C． ①△ABC是直角三角形的充要条件是：△=b2?4ac?4． ②△ABC是等边三角形的充要条件是：△=b2?4ac?12 学历训练 1．已知关于x的函数y?(m?6)x2?2(m?1)x?m?1的图象与x轴有交点，则m的取值范围是 ． 2．已知抛物线y?x2?(k?1)x?3k?2与x轴交于A (?，0)，B(?，0)两点，且?2??2?17，则k? ． 3．已知二次函数y=kx+(2k－1)x—1与x轴交点的横坐标为x1、x2(x1 2 －2时，y=l；②当x>x2，时，y>O；③方程kx+l(2k－1)x—l=O有两个不相等的实数根x1、x2；④x1<－ 1?4k2l，x2>－l；⑤x2－x1=，其中所有正确的结论是 (只需填写序号) ． k2 4．设函数y?x2?(k?1)x?4(k?5)的图象如图所示，它与x轴交于A、B两点，且线段OA与OB的长的比为1：4，则k＝( )． A．8 B．一4 C．1l D．一4或11 b4c-b25．已知：二次函数y＝x+bx+c与x轴相交于A(x1,0)、B(x2，0)两点，其顶点坐标为P(－，)， 242 AB＝｜x1－x2|，若S△APB＝1，则b与c的关系式是 ( ) A．b2－4c+1= 0 B．b2－4c－1=0 C．b2－4c+4=0 D．b2－4c－4=0 6．已知方程x?ax?1有一个负根而且没有正根，那么a的取值范围是( ) A．a>-1 B．a＝1 C．a≥1 D．非上述答案 7．已知在平面直角坐标系内，O为坐标原点，A、B是x轴正半轴上的两点，点A在点B的左侧，如图，二次函数y=ax2＋bx＋c（a≠0）的图象经过点A、B，与y轴相交于点C． （1）a、c的符号之间有何关系？ （2）如果线段OC的长度是线段OA、OB长度的比例中项，试证a、c互为倒数； （3）在（2）的条件下，如果b=－4，AB=43，求a、c的值． 64 8．已知：抛物线y?ax2?bx?c过点A(一1，4)，其顶点的横坐标为0)两点(其中且x1 (2)设此抛物线与y轴交于D点，点M是抛物线上的点，若△MBO的面积为△DOC面积的M的坐标． 9．已知抛物线y?123、B（x2，0），交y轴于C点，且x1＜0＜x2，x?mx?2m交x轴于A（x1，0） 221，与x轴分别交于B(x1,0)、C(x2，22倍，求点3?AO?OB?2?12CO?1. （1）求抛物线的解析式； （2）在x轴的下方是否存在着抛物线上的点P，使∠APB为锐角，若存在，求出P点的横坐标的范围；若不存在，请说明理由. 10．设m是整数，且方程3x2?mx?2?0的两根都大于? 11．函数y?x2?3x?7的图象与函数y?x2?3x?x2?3x?6的图象的交点个数是 ． b为抛物线y?(x?c)(x?c?d)?2与x轴交点的横坐标，a?b，12．已知a、则a?c?c?b的值为 ． 93而小于，则= . 5713．是否存在这样的实数k，使得二次方程x2?(2k?1)x?(3k?2)?0有两个实数根，且两根都在2与4之间?如果有，试确定k的取值范围；如果没有，试述理由． 14．设抛物线y?x2?(2a?1)x?2a? (1)求a的值； (2)求a18?32a?6的值． 15．已知以x为自变量的二次函数y?4x2?8nx?3n?2，该二次函数图象与x轴的两个交点的横坐标的 5的图象与x轴只有一个交点． 4差的平方等于关于x的方程x2?(7n?6)x?2(n?1)(n?4)?0的一整数根，求n的值． 16．已知二次函数的图象开口向上且不过原点O，顶点坐标为(1，一2)，与x轴交于点A，B，与y轴交于点C，且满足关系式OC2?OA?OB． (1)求二次函数的解析式； (2)求△ABC的面积． 17．设p是实数，二次函数y?x2?2px?p的图象与x轴有两个不同的交点A（x1，0）、B（x2，0）． 65 (1)求证：2px1?x22?3p?0； (2)若A、B两点之间的距离不超过2p?3，求P的最大值． ( 66 参考答案 67 第十三讲 怎样求最值 在生活实践中，人们经常面对带有“最”字的问题，如在一定的方案中，花费最低、消耗最少、产值最高、获利最大等；解数学题时，我们也常常碰到求某个变量的最大值或最小值之类的问题，这就是我们要讨论的最值问题，求最值问题的方法归纳起来有如下几点： 1．运用配方法求最值； 2．构造一元二次方程，在方程有解的条件下，利用判别式求最值； 3．建立函数模型求最值； 4．利用基本不等式或不等分析法求最值． 注：数学中最大值、最小值问题，运用到社会实践、生活实际中所体现出来的就是最优化思 想，所谓最优，就是我们所期望的目标量能达到最大或最小． 一次函数、反比例函数并无最值，但当自变量取值范围有条件限制的，最值在图象的端点处取得；定义在全体实数上的二次函数最值在抛物线的顶点处取-得．即： 对于y?ax2?bx?c（a?0） 4ac?b2b (1)若a>0，则当x??时，y最小值?； 4a2a4ac?b2b (2)若a<0，则当x??时， y最大值?． 4a2a【例题求解】 【例1】 设a、b为实数，那么a2?ab?b2?a?2b的最小值是 ． 思路点拨 将原式整理成关于a的二次多项式从配方法入手；亦可引入参数设a2?ab?b2?a?2b?t，将等式整理成关于a的二次方程a2?(b?1)a?(b2?2b?t)?0，利用判别式求最小值． 68 【例2】若x?1?y?1z?2，则x2?y2?z2可取得的最小值为( ) ?23A．3 B． 599 C． D．6 142y?1z?2??k，则x2?y2?z2可用只含k的代数式表示，通过配方求最小值． 23思路点拨 设x?1? 【例3】 设x1、x2是方程2x2?4mx?2m2?3m?2?0的两个实根，当m为何值时，x12?x22有最小值，并求这个最小值． 思路点拨 由韦达定理知x12?x22是关于m的二次函数，是否是在抛物线的顶点处取得最小值，就要看自变量m的取值范围，从判别式入手． 注：定义在某一区间的条件限制的二次函数最值问题，有下两种情形： (1)当抛物线的顶点在该区间内，顶点的纵坐标就是函数的最值； (2)当抛物线的顶点不在该区间内，二次函数的最值在区间内两端点处取得． 【例4】 甲、乙两个蔬菜基地，分别向A、B、C三个农贸市场提供同品种蔬菜，按签订的合同规定向A提供45吨，向B提供75吨，向C提供40吨．甲基地可安排60吨，乙基地可安排100吨．甲、乙与A、B、C的距离千米数如表，设运费为1元／(千米·吨)．问如何安排使总运费最低?求出最小的总运费值． 思路点拨 设乙基地向A提供x吨，向B提供y吨，这样总运费就可用含x，y的代数式表示；因为0?x?y?1000，0?x?45，所以问题转化为在约束条件下求多元函数的最值． 甲 乙 A 10 4 B 5 8 C 6 15 【例5】 某单位花50万元买回一台高科技设备，根据对这种型号设备的跟踪调查显示，该设备投入使1用后，若将养护和维修的费用均摊到每一天，则有结论：第x天应付的养护与维修费为[(x?1)?500] 4元． (1)如果将该设备从开始投入使用到报废共付的养护与维修费及购买该设备费用的和均摊到每一天，叫做 69 每天的平均损耗，请你将每天的平均损耗y(元)表示为使用天数x(天)的函数； (2)按照此行业的技术和安全管理要求，当此设备的平均损耗达到最小值时，就应当报废，问该设备投入使用多少天应当报废? 思路点拨 在解本题时可能要用到以下数学知识点：对于确定的正常数a、b以及在正实数范围内取值的变量x，一定有 axaxaaaxax??2?2，即当且仅当?时，?有最小值2． xbxbbbxbxb 注：不等式也是求最值的有效方法，常用的不等式有： (1)a2?0； (2)a2?b2?2ab；（3）若a?0，b?0，则a?b?2ab； (4)若a?0，b?0，x?0，则 axa??2． xbb以上各式等号当且仅当a?b (或 ax?)时成立． xb学历训练 3x2?6x?51．当x变化时，分式的最小值为 ． 12x?x?122．如图，用12米长的木方，做一个有一条横档的矩形窗子，为使透进的光线最多，选择窗子的长、宽各为 、 米． 3．已知实数a、b、c满足a?b?c?0，a2?b2?c2?6，则a的最大值为 ． 4．已知x、y、z为三个非负实数，且满足3x?2y?z?5，x?y?z?2，若s?2x?y?z，则s的最大值与最小值的和为( ) A． 15 B． C．1 D．36 28 5．已知四边形ABCD的对角线AC与BD相交于点O，若S△AOB=4，S△COD=9，则四边形ABCD的面积S四边形ABCD的最小值为( ) A．2l B．25 C．26 D．36 6．正实数x、y满足xy?1，那么 A． 1x4?14y4的最小值为( ) 155 B． C．1 D． E．2 248 7．启明公司生产某种产品，每件产品成本是3元，售价是4元，年销售量为10万件．为了获得更好的 70 效益，公司准备拿出一定的资金做广告．根据经验，每年投入的广告费是x(万元)时，产品的年销售量 x277?x?，如果把利润看作是销售总额减去成本费和广告费： 将是原销售量的y倍，且y??101010 (1)试写出年利润S (万元)与广告费x(万元)的函数关系式，并计算广告费是多少万元时，公司获得的年 利润最大，最大年利润是多少万元? (2)把(1)中的最大利润留出3万元作广告，其余的资金投资新项目，现有6个项目可供选择，各项目每股投资金额和预计年收益如下表： 项目 每股(万元) 收益(万元) A 5 0．55 B 2 0．4 C 6 0．6 D 4 0．5 E 6 0．9 F 8 l 如果每个项目只能投一股，且要求所有投资项目的，收益总额不得低于1．6万元，问有几种符合要求的投资方式?写出每种投资方式所选的项目． 8．某市20位下岗职工在近郊承包50亩土地办农场，这些地可种蔬菜、烟叶或小麦，种这几种农作物每亩地所需职工数和产值预测如下表： 作物品种 蔬菜 烟叶 小麦 每亩地所需职工数 1 21 3每亩地预计产值 1100元 750元 600元 1 4请你设计一个种植方案，使每亩地都种上农作物，20位职工都有工作，且使农作物预计总产值最多． 9．如图，有长为24m的篱笆，一面利用墙(墙的最大可用长度a为l0m)，围成中间隔有一道篱笆的长方形花圃，设花圃的宽为xm，面积为sm2． (1)求s与x的函数关系式； (2)如果要围成面积为45m2的花圃，AB的长是多少米? (3)能围成面积比45m2更大的花圃吗?如果能，请求出最大面积，并说明围法；如果不能，请说明理由． 10．设x1、x2是关于x的一元二次方程x2?ax?a?2的两个实数根，则(x1?2x2)(x2?2x1)的最大值为 ． 11．若抛物线y?x2?(k?1)x?k?1与x轴的交点为A、B，顶点为C，则△ABC的面积最小值为 12．已知实数a、b满足a2?ab?b2?1，且t?ab?a2?b2，则t的最大值为 ，最小值为 ． 13．如图，B船在A船的西偏北45°处，两船相距102km，若A船向西航行，B船同时向南航行，且B船的速度为A船速度2倍，那么A、B两船的最近距离为 km． 14．销售某种商品，如果单价上涨m％，则售出的数量就将减少 m，为了使该商品的销售金额最大，150 71 那么m的值应该确定为 ． 15．某租赁公司拥有汽车100辆，当每辆车的月租金为3000元时，可全部租出；当每辆车的月租金每增加50元时，未租出的车将会增加一辆．租出的车每辆每 月需要维护费150元，未租出的车每辆每月需要维护费50元． (1)当每辆车的月租金定为3600元时，能租出 辆车(直接填写答案)； (2)设每辆车的月租金为x(x≥3000)元，用含x的代数式填空： (3)当未租出的车辆数 租出的车辆数 每辆车的月租多少元所有未租出的车 租出的车每 金定为 公司的辆每月的维护费 辆的月收益 时，租赁月收益 最大?最大月收益是多少元? 16．甲、乙两种商品，经营销售这两种商品所能获得的利润依次是p(万元)和q(万元)，它们与投入资金 x(万元)的关系有经验公式p?15x，q?35x． 今有3万元资金投入经营甲、乙两种商品，为获得最大利润，对甲、乙两种商品的资金投入分别应为多 少?能获得多大的利润? 链接 17．如图，城市A位于一条铁路线上，而附近的一小镇B需从A市购进大量生活、生产用品，如果铁路运 费是公路运费的一半．问该如何从B修筑一条公路到铁路边，使从A到B的运费最低? 18．设x1，x2，…xn是整数，并满足： （1）?1?xi?2，i?1,2,?n； （2）x1?x2???xn?19； （3）x221?x2???x2n?99． 求x31?x32???x3n的最大值和最小值． 72 链 参考答案 73 第十四讲 图表信息问题 21世纪是一个信息化的社会，从纷繁的信息中，捕捉搜集、处理、加工所需的信息，是新世纪对一个合格公民提出的基本要求． 图表信息问题是近年中考涌现的新问题，即运用图象、表格及一定的文字说明提供问题情境的一类试题． 图象信息题是把需要解决的问题借助图象的特征表现出来，解题时要通过对图象的解读、分析和判断，确定图象对应的函数解析式中字母系数符号特征和隐含的数量关系，然后运用数形结合、待定系数法等方法解决问题． 表格信息题是运用二维表格提供数据关系信息，解题中需通过对表中的数据信息的分析、比较、判断和归纳，弄清表中各数据所表示的含义及它们之间的内在联系，然后运用所学的方程(组)、不等式(组)及函数知识等解决问题． 【例题求解】 【例1】 一慢车和一快车沿相同的路线从A到B地，所行的路程与时间的函数图象如图所示，试根据图象，回答下列问题： (1)慢车比快车早出发 小时，快车追上慢车时行驶了 千米，快车比慢车 早 小时到达6地； (2)快车追上慢车需 小时，慢车、快车的速度分别为 千米／时； (3)A、B两地间的路程是 ． 思路点拨 对于(2)，设快车追上慢车需t小时，利用快车、慢车所走的路程相等，建立t的方程． 注：股市行情走势图、期货市场趋势图、工厂产值利润表、甚而电子仪器自动记录的地震波等，它们广泛出现在电视、报刊、广告中，渗透到现实生活的每一角落，这些图表、图象中蕴涵着丰富的信息，我们应学会收集、整理与获取． 74 【例2】 已知二次函数y?ax2?bx?c的图象如图，并设M=a?b?c?a?b?c?2a?b?2a?b，则( ) A．M>0 B．M＝0 C．M<0 D．不能确定M为正、为负或为0 思路点拨 由抛物线的位置判定a、b、c的符号，并由x??1，推出相应y值的正负性． 注：函数图象选择题是广泛见于各地中考试卷中的一种常见问题，解此类问题的基本思路是：由图象大致位置确定解析式中系数符号特征，进而再判定其他图象的大致位置，在解题中常常要运用直接判断、排除筛选、分类讨论、参数吻合等方法． 【例3】 某人租用一辆汽车由A城前往B城，沿途可能经过的城市以及通过两城市之间所需的时间(单位：小时)如图所示．若汽车行驶的平均速度为80千米／时，而汽车每行驶1千米所需要的平均费用为1．2元．试指出此人从A城出发到B城的最短路线． 日平均风速v／(米／秒) v<3 3≤v<6 v≥6 (2003年全国初中数学竞赛题) 日发电量 A型发电机 0 ≥36 ≥150 思路点拨 从A城出发到B城的 0 ≥24 ≥90 路线分成如下两(千瓦·时) B型发电机 类：(1)从A城出 发到达B城，经过O城，(2)从A城出发到达B城，不经过O城． 【例4】 我国东南沿海某地的风力资源丰富，一年内日平均风速不小于3米／秒的时间共约160天，其中日平均风速不小于6米／秒的时间约占60天．为了充分利用“风能”这种“绿色能源”，该地拟建一个小型风力发电厂，决定选用A、B两种型号的风力发电机．根据产品说明，这两种风力发电机在各种风速下的日发电量(即一天的发电量)如下表： 根据上面的数据回答： (1)若这个发电厂购x台A型风力发电机，则预计这些A型风力发电机一年的发电总量至少为 千瓦·时； (2)已知A型风力发电机每台0．3万元，B型风力发电机每台0．2万元．该发电厂拟购置风力发电机共10台，希望购机的费用不超过2．6万元，而建成的风力发电厂每年的发电总量不少于102000千瓦·时，请你提供符合条件的购机方案． 75 思路点拨 对于(1)，注意“平均风速不小于3米／秒”的时间区分；对于(2)，利用购置费用和发电总量分别列出不等式． 【例5】 一蔬菜基地种植的某种绿色蔬菜，根据今年的市场行情，预计从5月1日起的50天内，它的市场售价y1与上市时间x的关系可用图1的一条线段表示；它的种植成本y2与上市时间x的关系可用图2抛物线的一部分来表示，假定市场售价减去种植成本为纯利润，问哪天上市的这种绿色蔬菜既不赔本也不赚钱? 思路点拨 由图象提供的信息，求出直线、抛物线的解析式，利用市场售价与成本价相等建立时间x的方程． 注：本例综合运用一次函数和二次函数的有关知识，涉及信息量大，题中呈现信息的方式不仅是文字和符号，还包括表格． 解图象信息问题的关键是化“图象信息”为“数学信息”，具体包括： (1)读图找点； (2)看图确定系数符号特征； (3)见形(图象形态)想式(解析式)，建模求解． 学历训练 1． 如图，是某出租车单程收费y (元)与行驶路程x(千米)之间的 函数关系的图象，请根据图象回答以下问题： (1)当行驶8千米时，收费应为 ； (2)从图象上你能获得哪些正确的信息(请写出2条) ① ；② ． (3)收费y (元)与行驶x(千米)( x≥3)之间的函数关系式为 ． 2．甲、乙两人(甲骑自行车，乙骑摩托车)从A城出发到B地旅行，如图表示甲、乙两人离开A城的路程与时间之间的函数图象。根据图象，你能得到关于甲、乙两人旅行的哪些信息? 答题要求： 76 (1)请至少提供四条信息，如，由图象可知：甲比乙早出发4小时；甲离开A城的路程与时间的函数图象是一条折线段，说明甲作变速运动． (2)不要再提供“(1)”中已列举的信息． ① ；② ； ③ ；④ ． 3．如图，已知函数y?ax2?bx?c的图象过(一1，0)和(0，一1)两点，则a的取值范围是 ． 4．下列各图中，能表示函数y?k(1?x)和y?k (k?0)在同一平面直角坐标系中的图象大致是( )． x 5．三峡工程在6月1日至6月10日下闸蓄水期间，水库水位由106米升至135米，高峡平湖初现人间．假设水库水位匀速上升，那么下列图象中，能正确反映这10天水位h(米)随时间t(天)变化的是( ) 6．在同一坐标系中，函数y?ax2?bx?c与y?b的图象大致是( ) x 7．某博物馆每周都吸引大量中外游客前来参观．如果游客过多，对馆中的珍贵文物会产生不利影响．但同时考虑到文物的修缮和保存费用问题，还要保证一定的门票收入．因此，博物馆采取了涨浮门票价格的方法来控制参观人数．在该方法实施过程中发现：每周参观人数与票价之间存在着如图所示的一次函数关系．在这样的情况下，如果确保每周4万元的门票收人，那么每周应限定参观人数是多少?门票价格应是多少元? 77 8．行驶中的汽车，在刹车后由于惯性的作用，还要继续向前滑行一段距离才能停止，这段距离称为“刹车距离”，为了测定某种型号汽车的刹车性能(车速不超过140千米／时)，对这种汽车进行测试，测得数据如下表： 刹车时车速(千米／时) 刹车距离(米) 1 0 10 0．3 20 1．0 30 2．1 40 3．6 50 5．5 60 7．8 (1)以车速为x轴，以刹车距离为y轴，在坐标系中描出这些数据所表示的点，并用平滑的曲线连结这些点，得到函数的大致图象； (2)观察图象，估计函数的类型，并确定一个满足这些数据的函数的解析式； (3)该型号汽车在国道上发生了一次交通事故，现场测得刹车距离为46．5米，请推测刹车时的速度是多少?请问在事故发生时，汽车是超速行驶还是正常行驶? 9．二次函数y?ax2?bx?c的图象如图所示，则化简二次根式是 ． 10．小刚、爸爸、爷爷同时从家中出发到达同一目的地后都立即返回．小刚去时骑自行车，返回时步行；爷爷去时是步行，返回时骑自行车；爸爸往返都步行．三个人步行的速度不等，小刚与爷爷骑车的速度相等．每个人的行走路程与时间的关系分别是下面三个图象中的一个．走完一个往返，小刚用 分钟，爸爸用 分钟，爷爷用 分钟． 11．小明同学骑自行车在上学的路上要经过两座山梁，行走的路线如图所示．已知上山的速度为v1米／分钟，平路的速度为v2米／分钟，下山的速度为v3米／分钟，其中v1 12．二次函数y?ax2?bx?c的图象如图所示，则在下列不等式中， ①abc<0；②a+b+c<0；③a+c>b；④a?c?b成立的个数是( ) 2(a?c)2?(b?c)2的结果 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 78 13．如图，直角三角形AOB中，AB⊥OB，且AB＝OB=3.设直线l：x=t截此三角形所得的阴影部分的面积为S，则S与t 之间的函数关系的图像为( ) 14．设b?a6>o，将一次函数y?bx?a与y?ax?b的图象画在平面直角坐标系中，则有一组a、b的取值，使得下列4个图中的一个为正确的是( ) 15．某商场为提高彩电销售人员的积极性，制定了新的工资分配方案，方案规定：每位销售人员的工资总额＝基本工资+奖励工资，每位销售人员的月销售定额为10000元，在销售定额内，得基本工资200元；超过销售定额，超过部分的销售额按相应比例作为奖励工资，奖励工资发放比例如表1所示． (1)已知销售员甲本月领到的工资总额为800元，请问销售员甲在本月的销售额为多少元? (2)依法纳税是每个公民应尽的义务，根据我国税法规定，全月工资总额不超过800元不要缴纳个人所得税；超过800元的部分为“全月应纳税所得额”．表2是缴纳个人所得税税率表．若销售员乙本月共销售A、B两种型号的彩电21台，缴纳个人所得税后实际得到的工资为1275元，又知A型彩电的销售价为每台1000元，B型彩电的销售价为每台1500元，请问销售员乙本月销售A型彩电多少台? 表1 表2 16．有麦田5块A、B、C、D、E，它们的产量(单位：吨)、交通状况和每相邻两块麦田的距离如图所示，要建一座永久性打麦场，这5块麦田生产的麦子都在此打场，问建在哪块麦田上(不允许建在除麦田以外的其他地方)才能使总运输量最小?(图中圆圈内的数字为产量，直线段上的字母a、b、d表示距离，且b 17．在元旦晚会上，学校组织了一次关于语文、数学、外语、奥运及日常生活常识的知识竞赛，设定满分为40分，以下依次为30分、20分、10分和0分共五个评分等级，每个小组分别回答这五个方面的问题．现将A、B、C、D、E五个小组的部分得分列表如下： 79 A组 B组 C组 D组 E组 语文 40 数学 30 外语 常识 20 奥运 总分 180 名次 1 2 3 4 5 表中：(1)每一竖行的得分均不相同(包括单科和总分)； (2)C组有4个单科得分相同． 求：B、C、D、E组的总分并填表进行检验． 参考答案 80 第十五讲 统计的思想方法 20世纪90年代，美国麻省理工学院教授尼葛洛庞帝写过一本畅销全球的《数字化生存》一书．事实上，我们的生活、工作离不开数据，要做到心中有数、用数据说话是信息社会对人的基本要求． 统计学是一门研究如何收集、整理、分析数据，并在此基础上作出推断的科学． 随机抽样与统计推断是统计中最重要的思想方法，也是认识客观世界的事物和现象的方法之一．即用样本的某种特征去估计总体的相应特征，用样本的平均水平、波动情况、分布规律等特征估计总体的平均水平、波动情况和分布规律． 【例题求解】 81 【例1】 现有A，B两个班级，每个班级各有45名学生参加一次测验．每名参加者可获得0，1，2，3，4，5，6，7，8，9分这几种不同的分值中的一种．测试结果A班的成绩如下表所示，B班的成绩如图所示． (1)由观察所得， 班的标准差较大； (2)若两班合计共有60人及格，问参加者最少获 分才可以及格． A班 分数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 人数 1 3 5 7 6 8 6 4 3 2 思路点拨 对于(2)，数一数两班在某一分数以上的人数即可，凭直觉与估计得出答案． 注： 平均数、中位数、众数都是反映一组数据集中趋势的特征数，但是它们描述集中趋势的侧重点是不同的： (1)平均数易受数据中少数异常值的影响，有时难以真正反映“平均”； (2)若一组数据有数据多次重复出现，则常用众数来刻画这组数据的集中趋势． 【例2】 已知数据x1、x2、x3的平均数为a，y1、y2、y3的平均数为b，则数据2x1?3y1、2x2?3y2、2x3?3y3的平均数为( ) 2 A．2a+3b B．a?b C．6a+9b D．2a+b 3 思路点拨 运用平均数计算公式并结合已知条件导出新数据的平均数． 【例3】 某班同学参加环保知识竞赛．将学生的成绩(得分取整数)进行整理后分成五组，绘成频率分布直方图(如图)．图中从左到右各小组的小长方形的高的比是1：3：6：4：2，最右边—组的频数是6．结合直方图提供的信息，解答下列问题： (1)该班共有多少名同学参赛? (2)成绩落在哪组数据范围内的人数最多，是多少? (3)求成绩在60分以上(不含60分)的学生占全班参赛人数的百分率． 思路点拨 读图、读懂图，从图中获取频率、组距等相关信息． 82 【例4】 为估计，一次性木质筷子的用量，1999年从某县共600家高、中、低档饭店中抽取10家作样本，这些饭店每天消耗的一次性筷子盒数分别为：0.6 3.7 2.2 1.5 2.8 1.7 1.2 2.1 3.2 1.0 (1)通过对样本的计算，估计该县1999年消耗多少盒一次性筷子(每年按350个营业日计算)； (2)2001年又刘该县一次性木质筷子的用量以同样的方式作了抽样调查，调查的结果是l0个样本饭店每个饭店平均每天使用一次性筷子2.42盒，求该县2000年、2001年这两年一次性木质筷子用量平均每年增长的百分率(2001年该县饭店数、全年营业天数均与1999年相同)； (3)在(2)的条件下，若生产一套中小学生桌椅需木材0.07米3，求该县2001年使用一次性筷子的木材可以生产多少套学生桌椅．计算中需用的有关数据为： 每盒筷子100双，每双筷子的质量为5克，所用木材的密度为0.5×103 千克／米3； (4)假如让你统计你所在省一年使用一次性筷子所消耗的木材量，如何利用统计知识去做，简要地用文字表述出来． 思路点拨 用样本的平均水平去估计总体的平均水平． 注：（1）运用数学知识解决实际问题的过程是：从实际问题中获取必要的信息——分析处理有关信息——建立数学模型——解决这个数学问题． （2）通过图表获取数据信息，收集、整理分析数据，再运用统计量的意义去分析，这是用统计的思想方法解决问题的基本方式． 思路点拨 【例5】 编号为1到25的25个弹珠被分放在两个篮子A和B中，15号弹珠在篮子A中，把这个弹珠从篮子A移到篮子B中，这时篮子A中的弹珠号码数的平均数等于原平均数加的平均数也等于原平均数加 1，问原来在篮子A中有多少个弹珠? 41，B中弹珠号码数4 思路点拨 用字母分别表示篮子A、B弹珠数及相应的平均数，运用方程、方程组等知识求解． 学历训练 1．某校初二年级全体320名学生在电脑培训前后各参加了一次水平相同的考试，考分都以同一标准划分成“不合格”、“合格”、“优秀”三个等级．为了了解电脑培训的效果，用抽签方式得到其中32名学生的两次考试考分等级，所绘制的统计图如图所示．试结合图示信息回答下列问题： (1)这32名学生培训前考分的中位数所在的等级是 ，培训后考分的中位数所在的等级是 ． 83 (2)这32名学生经过培训，考分等级“不合格”的百分比由 下降到 ． (3)估计该校整个初二年级中，培训后考分等级为“合格”与“优秀”的学生共有 名． (4)你认为上述估计合理吗?理由是什么? 答： ，理由 ． 2．某商店3、4月份出售同一品牌各种规格的空调销售台数如下表： 根据表中数据回答： (1)商店平均每月销售空调 (台)； (2)商店出售的各种规格的空调中，众数是 (匹)； (3)在研究6月份进货时，商店经理决定 (匹)的空调要多进； (匹)的空调要少进． 3．为了了解某中学初三年级250名学生升学考试的数学成绩，从中抽取了50名学生的数学成绩进行分析，求得x样本?94.5．下面是50名学生数学成绩的频率分布表： 分 组 60．5～70．5 70．5～80．5 80．5～90．5 90．5～100．5 100．5～110．5 110．5～120．5 合 计 频数累计 正 正正 正正 正正正正 正正 正 频数 3 6 9 17 b 频率 a 0．12 0．18 0．34 0．2 0．1 1 5 50 根据题中给出的条件回答下列问题： (1)在这次抽样分析的过程中，样本是 ； (2)频率分布表中的数据a= ，b= ； (3)估计该校初三年级这次升学考试的数学平均成绩约为 分； (4)耷这次升学考试中，该校初三年级数学成绩在90．5～100．5范围内的人数约为 人． 4．小明测得一周的体温并登记在下表（单位：℃） 星期 日 一 二 三 四 五 六 周平均体温 体温 36.6 36.7 37.0 37.3 36.9 37.1 36.9 其中星期四的体温被墨迹污染，根据表中数据，可得此日的体温是( ) A．36．?℃ B．36．8℃ C．36．9℃ D．37．0℃ 5．甲、乙两班举行电脑汉字输入速度比赛，参加学生每分钟输入汉字的个数经统计计算后填入下表： 班级 甲 参加人数 55 中位数 149 方差 191 平均字数 135 84 乙 55 151 110 135 某同学根据上表分析得出如下结论：①甲、乙两班学生成绩的平均水平相同；②乙班优秀的人数多于甲班优秀的人数(每分钟输入汉字数≥150个为优秀)；③甲班的成绩的波动情况比乙班的成绩的波动大，上述结论正确的是( ) A．①②③ B．①② C．①③ D．②③ 6．今年春季，我国部分地区SARS流行，党和政府采取果断措施，防治结合，很快使病情得到控制．下图是某同学记载的5月1日至30日每天全国的SARS新增确诊病例数据图，将图中记载的数据每5天作为一组，从左至右分为第一组至第六组，下列说法：①第一组的平均数最大，第六组的平均数最小；②第二组的中位数为138；③第四组的众数为28；其中正确的有( ) A．0个 B．1个 C．2个 D．3个 7．某风景区对5个旅游景点的门票价格进行了调整，据统计，调价前后各景点的游客人数基本不变．有关数据如下表所示： （1）该风景区称调整前后这5个景点门票的平均收费不变，平均日总收入持平．问风景区是怎样计算的？ （2）另一方面，游客认为调整收费后风景区的平均日总收入相对于调价前，实际上增加了约9.4%．问游客是怎样计算的？ （3）你认为风景区和游客哪一个的说法较能反映整体实际？ 8．甲、乙两人在相同条件下各射靶10次，每次射靶的成绩情况如图所示． （1）请填写下表: 甲 乙 平均数 7 方差 1．2 5．4 中位数 命中9环以上次数 1 （2）请从下列四个不同的角度对这次测试结果进行分析. ①从平均数和方差相结合看； ②从平均数和中位数相结合看（分析谁的成绩好些）； ③从平均数和命中9环以上次数相结合看（分析谁的成绩好些）； ④从折线图上两人射击命中环数的走势看（分析谁更有潜力）． 9．明湖区一中对初二年级女生仰卧起坐的测试成绩进行统计分析，将数据整理后，画出如下频率分布 85 直方图，已知图中从左到右的第一、第二、第三、第四、第六小组的频率依次是0.10、0.15、0.20、0.30、0.05，第五小组的频数是36，根据所给的图填空： (1)第五小组的频率是 ，请补全这个频率分布图； (2)参加这次测试的女生人数是 ；若次数在24(含24次)以上为达标(此标准为中考 体育标准)，则该校初二年级女生的达标率为 ． (3)请你用统计知识，以中考体育标准对明湖区十二所中学初二女生仰卧起坐成绩的达标率作一个估计 ． 10．我国于2000年11月1日起进行了第五次全国人口普查的登记工作，据第五次人口普查，我国每10万人中拥有各种受教育程度的人数如下：具有大学程度的为3611人；具有高中程度的为11146人；具有初中程度的为33961人；具有小学程度的为35701人． (1) 根据以上数据填写下表： 受教育程度 大学程度 高中程度 初中程度 小学程度 每10万人中所占百分比(a％)( a精确到0.01) (2)以下各示意图中正确的是( )．(将正确示意图数字代号填在括号内) 11．新华高科技股份有限公司董事会决定今年用13亿资金投资发展项目，现有6个项目可供选择(每个项目或者被全部投资，或者不被投资)，各项目所需投资金额和预计年均收益如下表： 项目 投资(亿元) 收益(亿元) A 5 0．55 B 2 0．4 C 6 0．6 D 4 0．4 E 6 0．9 F 8 l 如果要求所有投资的项目的收益总额不得低于1．6亿元，那么，当选择的投资项目是 时，投资的收益总额最大． 12．新华社4月3日发布了一则由国家安全生产监督管理局统计的信息；2003年1月至2月全国共发生事故17万多起，各类事故发生情况具体统计如下： 86 事故类型 事故数死亡人数(单死亡人数占各类事故总死亡人数量 位：人) 的百分比 610 1409 1639 17290 20948 火灾事故(不含森54773 林草原火灾) 铁路路外伤亡事故 1962 工矿企业伤亡事故 1417 道路交通事故 115815 合计 173967 (1)请你计算出各类事故死亡人数占总死亡人数的百分比，填入上表(精确到0.01)； (2)为了更清楚地表示出问题(1)中的百分比，请你完成下面的扇形统计图； (3)请根据你所学的统计知识提出问题(不需要作解答，也不要解释，但所提的问题应是利用表中所提供数据能求解的)． 13．将最小的31个自然数分成A、B两组，10在A组中，如果把10从A组移到B组，则A组中各数的算术平均数增加 11，B组中各数的算术平均数也增加．问A组中原有多少个数? 2214．某次数学竞赛共有15道题，下表是对于做对n (n=0，1，2…15)道题的人数的一个统计，如果又 知其中做对4道题和4道以上的学生每人平均做对6道题，做对10道题和10道题以下的学生每人平均做对4道题，问这个表至少统计了多少人? n 做对n道题的人数 0 7 1 8 2 10 3 2l … … 12 15 87 13 6 14 3 15 l 参考答案 88 89 第十六讲 锐角三角函数 古希腊数学家和古代中国数学家为了测量的需要，他们发现并经常利用下列几何结论：在两个大小不同的直角三角形中，只要有一个锐角相等，那么这两个三角形的对应边的比值一定相等．正是古人对天文观察和测量的需要才引起人们对三角函数的研究，1748年经过瑞士的著名数学家欧拉的应用，才逐渐形成现在的sin、cos、tg、ctg的通用形式． 三角函数揭示了直角三角形中边与锐角之间的关系，是数形结合的桥梁之一，有以下丰富的性质： 1．单调性； 2．互余三角函数间的关系； 3．同角三角函数间的关系． 平方关系：sin2α+cos2α=1； 商数关系：tgα= sin?cos?，ctgα=； cos?sin? 倒数关系：tgαctgα=1． 【例题求解】 【例1】 已知在△ABC中，∠A、∠B是锐角，且sinA＝则S△ABC = ． 思路点拨 过C作CD⊥AB于D，这样由三角函数定义得到线段的比，sinA= CDCD5?2，?，tanB=BDAC135，tanB=2，AB=29cm， 13设CD=5m，AC＝13m，CD＝2n，BD＝n，解题的关键是求出m、n的值． 注：设△ABC中，a、b、c为∠A、∠B、∠C的对边，R为△ABC外接圆的半径，不难证明：与锐角三角函数相关的几个重要结论： 111 (1) S△ABC=bcsinA?acsinB?absinC； 222 （2） abc???2R． sinAsinBsinC【例2】 如图，在△ABC中．∠ACB＝90°，∠ABC＝15°，BC=1，则AC=( ) A．2?3 B．2?3 C．0.3 D．3?2 思路点拨 由15°构造特殊角，用特殊角的三角函数促使边角转化． 注：（1）求(已知)非特角三角函数值的关是构造出含特殊角直角三角形． （2）求(已知)锐角角函数值常根据定转化为求对应线段比，有时需通过等的比来转换． 【例3】 如图，已知△ABC是等腰直角三角形，∠ACB＝90°，过BC的中点D作DE⊥AB于E，连 90 结CE，求sin∠ACE的值． 思路点拨 作垂线把∠ACE变成直角三角形的一个锐角，将问题转化成求线段的比． 【例4】 如图，在△ABC中，AD是BC边上的高，tanB=cos∠DAC， (1)求证：AC＝BD； (2)若sinC= 12，BC=12，求AD的长． 13 思路点拨 (1)把三角函数转化为线段的比，利用比例线段证明； (2) sinC= 【例5】 已知：在Rt△ABC中，∠C=90°，sinA、sinB是方程x2?px?q?0的两个根． (1)求实数p、q应满足的条件； (2)若p、q满足(1)的条件，方程x2?px?q?0的两个根是否等于Rt△ABC中两锐角A、B的正弦? 思路点拨 由韦达定理、三角函数关系建立p、q等式，注意判别式、三角函数值的有界性，建立严密约束条件的不等式，才能准确求出实数p、q应满足的条件． 学历训练 1．已知α为锐角，下列结论①sinα+cosα=l；②如果α>45°，那么sinα>cosα；③如果cosα>那么α<60°； ④(sinα-1)2?1?sin?．正确的有 ． 2．如图，在菱形ABCD中，AE⊥BC于E，BC=1，cosB 1 ，212AD，引入参数可设AD=12k，AC＝13k． ?13AC5，则这个菱形的面积为 ． 133．如图，∠C=90°，∠DBC=30°，AB＝BD，利用此图可求得tan75°= ． 91 4．化简 (1)tan227??tan263??2= ． (2)sin2l°+sin22°+…+sin288°+sin289°= ． 5．身高相等的三名同学甲、乙、丙参加风筝比赛．三人放出风筝线长、线与地面夹角如下表(假设风筝线是拉直的)，则三人所放的风筝中( ) A．甲的最高 B．丙的最高 C．乙的最低 D．丙的最低 16．已知 sinαcosα=，且0°<α<45°则coα-sinα的值为( ) 83333 B．? C． D．? 44227．如图，在△ABC中，∠C＝90°，∠ABC＝30°，D是AC的中点，则ctg∠DBC的值是( ) A． A．3 B．23 C． 33 D． 2418．如图，在等腰Rt△ABC中．∠C＝90°，AC＝6，D是AC上一点，若tan∠DBA=，则AD的长 5为( ) A．2 B．2 C． 1 D．22 9．已知关于x的方程4x2?2(m?1)x?m?0的两根恰是某直角三角形两锐角的正弦，求m的值． 10．如图，D是△ABC的边AC上的一点，CD=2AD，AE⊥BC于E，若BD＝8，sin∠CBD=的长． 11．若0°<α<45°，且sinαconα= 37，则sinα= ． 163，求AE4 12．已知关于x的方程3x2?4x?sin??2(1?cos?)?0有两个不相等的实数根，α为锐角，那么α的取值范围是 ． 13．已知是△ABC的三边，a、b、c满足等式(2b)2?4(c?a)(c?a)，且有5a?3c?0，则sinA+sinB+sinC的值为 ． 14．设α为锐角，且满足sinα=3cosα，则sinαcosα等于( ) A． 1123 B． C． D． 6910515．如图，若两条宽度为1的带子相交成30°的角，则重叠部分(图中阴影部分)的面积是( ) 92 A．2 B． 13 C．1 D． 2216．如图，在△ABC中，∠A＝30°，tanB= 3，AC=23，则AB的长是( ) 29 2 A．3?3 B．2?23 C．5 D． 17．己在△ABC中，a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边，且c=53，若关于x的方程(53?b)x2?2ax?(53?b)?0有两个相等的实根，又方程2x2?(10sinA)x?5sinA?0的两实根的平方和 为6，求△ABC的面积． 18．如图，已知AB=CD=1，∠ABC＝90°，∠CBD°=30°，求AC的长． 19．设 a、b、c是直角三角形的三边，c为斜边，n为正整数，试判断an?bn与cn的关系，并证明你的结论． 20．如图，已知边长为2的正三角形ABC沿直线l滚动． (1)当△ABC滚动一周到△A lB1C1的位置，此时A点所运动的路程为 ，约为 (精确到0.1，π=3.14) (2)设△ABC滚动240°，C点的位置为Cˊ，△ABC滚动480°时，A点的位置在Aˊ，请你利用三角函数中正切的两角和公式tan(α+β)=(tanα+tanβ)÷(1-tanα·tanβ)，求出∠CACˊ+∠CAAˊ的度数． 参考答案 93 第十七讲 解直角三角形 利用直角三角形中的已知元素(至少有一条是边)求得其余元素的过程叫做解直角三角形，解直角三角形有以下两方面的应用： 1．为线段、角的计算提供新的途径． 解直角三角形的基础是三角函数的概念，三角函数使直角三角形的边与角得以转化，突破纯粹几何关系的局限． 2．解实际问题． 94 测量、航行、工程技术等生活生产的实际问题，许多问题可转化为解直角三角形获解，解决问题的关键是在理解有关名词的意义的基础上，准确把实际问题抽象为几何图形，进而转化为解直角三角形． 【例题求解】 【例1】 如图，已知电线杆AB直立于地面上，它的影子恰好照在土坡的坡面CD和地面BC上，如果 CD与地面成45°，∠A＝60°，CD＝4m，BC＝(46?22)m，则电线杆AB的长为 ． 思路点拨 延长AD交BC于E，作DF⊥BC于F，为解直角三角形创造条件． 【例2】 如图，在四边形ABCD中，AB=4?2，BC-1，CD=3，∠B=135°，∠C＝90°，则∠D等于( ) A．60° B．67．5° C．75° D．无法确定 思路点拨 通过对内分割或向外补形，构造直角三角形． 注：因直角三角形元素之间有很多关系，故用已知元素与未知元素的途径常不惟一，选择怎样的途径最有效、最合理呢？请记住：有斜用弦，无斜用切，宁乘勿除． 在没有直角的条件下，常通过作垂线构造直角三角形；在解由多个直角三角形组合而成的问题时，往往先解已具备条件的直角三角形，使得求解的直角三角形最终可解． 【例3】 如图，在△ABC中，∠=90°，∠BAC=30°，BC=l，D为BC边上一点，tan∠ADC是方程 113(x2?2)?5(x?)?2的一个较大的根?求CD的长． xx思路点拨 解方程求出 tan∠ADC的值，解Rt△ABC求出AC值，为解Rt△ADC创造条件． 【例4】 如图，自卸车车厢的一个侧面是矩形ABCD，AB=3米，BC=0．5米 ，车厢底部距离地面1．2 95 米，卸货时，车厢倾斜的角度θ=60°．问此时车厢的最高点A距离地面多少米?(精确到1米) 思路点拨 作辅助线将问题转化为解直角三角形，怎样作辅助线构造基本图形，展开空间想象，就能得到不同的解题寻路 【例5】 如图，甲楼楼高16米，乙楼坐落在甲楼的正北面，已知当地冬至中午12时太阳光线与水平面的夹角为30°，此时，求： (1)如果两楼相距20米，那么甲楼的影子落在乙楼上有多高? (2)如果甲楼的影子刚好不落在乙楼上，那么两楼的距离应当是多少米? 思路点拨 (1)设甲楼最高处A点的影子落在乙楼的C处，则图中CD的长度就是甲楼的影子在乙楼上的高；(2)设点A的影子落在地面上某一点C，求BC即可． 注：在解决一个数学问题后，不能只满足求出问题的答案，同时还应对解题过程进行多方面分析和考察，思考一下有没有多种解题途径，每种途径各有什么优点与缺陷，哪一条途径更合理、更简捷，从中又能给我们带来怎样的启迪等． 若能养成这种良好的思考问题的习惯，则可逐步培养和提高我们分析探索能力． 学历训练 11．如图，在△ABC中，∠A=30°，tanB=，BC=10，则AB的长为 ． 3 2．如图，在矩形ABCD中．E、F、G、H分别为AB、BC、CD、DA的中点，若tan∠AEH = 4，四边形EFGH的周长为40cm，则矩形ABCD的面积为 ． 3 96 3．如图，旗杆AB，在C处测得旗杆顶A的仰角为30°，向旗杆前北进10m，达到D，在D处测得A的仰角为45°，则旗杆的高为 ． 4．上午9时，一条船从A处出发，以每小时40海里的速度向正东方向航行，9时30分到达B处，从 A、B两处分别测得小岛M在北偏东45°和北偏东15°方向，那么B处船与小岛M的距离为( ) A．20海里 B．20海里 C．153海里 D．203 5．已知a、b、c分别为△ABC中∠A、∠B、∠C的对边，若关于x的方程(b?c)x2?2ax?c?b?0 有两个相等的实根，且sinB·cosA—cosB·sinA＝0，则△ABC的形状为( ) A．直角三角形 B．等腰三角形 C．等边三角形 D．等腰直角三角形 6．如图，在四边形ABCD中，∠A＝135°，∠B=∠D=90°，BC=23，AD=2，则四边形ABCD的面积是( ) A．42 B．43 C． 4 D．6 7．如图，在△ABC中，∠ACB=90°，CD⊥AB于D，CD=1，已知AD、BD的长是关于x的方程x2?px?q?0的两根，且tanA—tanB=2，求p、q的值． 8．如图，某电信部门计划修建一条连结B、C两地的电缆，测量人员在山脚A点测得B、C两地的仰角分别为30°、45°，在B地测得C地的仰角为60°．已知C地比A地高200米，则电缆BC至少长多少米?(精确到0.1米) 9．如图，在等腰Rt△ABC中，∠C=90°，∠CBD＝30，则 AD= ． DC 10．如图，正方形ABCD中，N是DC的中点．M是AD上异于D的点，且∠NMB=∠MBC，则tan∠ABM＝ ． 11．在△ABC中，AB=6?2，BC=2，△ABC的面积为l，若∠B是锐角，则∠C的度数是 ． 12．已知等腰三角形的三边长为 a、b、c，且a?c，若关于x的一元二次方程x2?2bx?c?0的两根之 97 差为2，则等腰三角形的一个底角是( ) A． 15° B．30° C．45° D．60° 1113．如图，△ABC为等腰直角三角形，若AD=AC，CE=BC，则∠1和∠2的大小关系是( ) 33 A．∠1>∠2 B．∠1<∠2 C．∠1＝∠2 D．无法确定 14．如图，在正方形ABCD中，F是CD上一点，AE⊥AF，点E在CB的延长线上，EF交AB于点G． (1)求证：DF×FC＝BG×EC； 12 (2)当tan∠DAF=时，△AEF的面积为10，问当tan∠DAF=时，△AEF的面积是多少? 33 15．在一个三角形中，有一边边长为16，这条边上的中线和高线长度分别为10和9，求三角形中此边所对的角的正切值． 16．台风是一种自然灾害，它以台风中心为圆心在周围数十千米范围内形成气旋风暴，有极强的破坏力．据气象观测，距沿海某城市A的正南方向220千米B处有一台风中心，其中心最大风力为12级，每远离台风中心20千米，风力就会减弱一级，该台风中心现正在以15千米／时的速度沿北偏东30°方向往C处移动，且台风中心风力不变，若城市所受风力达到或超过四级，则称为受台风影响． (1)该城市是否会受到这次台风的影响?请说明理由． (2)若会受到台风影响，那么台风影响该城市的持续时间有多长? (3)该城市受到台风影响的最大风力为几级? 17．如图，山上有一座铁塔，山脚下有一矩形建筑物ABCD，且建筑物周围没有开阔平整地带．该建筑物顶端宽度AD和高度DC都可直接测得，从A、D、C三点可看到塔顶端H．可供使用的测量工具有皮尺、测角器． (1)请你根据现有条件，充分利用矩形建筑物，设计一个测量塔顶端到地面高度HG的方案．具体要求如下： ①测量数据尽可能少； ②在所给图形上，画出你设计的测量平面图，并将应测数据标记在图形上(如果测A、D间距离，用m表示；如果测D、C间距离，用n表示；如果测角，用α、β、γ等表示．测角器高度不计)． (2)根据你测量的数据，计算塔顶端到地面的高度HG(用字母表示)． 98 参考答案 99 第十八讲 圆的基本性质 到定点(圆心)等于定长(半径)的点的集合叫圆，圆常被人们看成是最完美的事物，圆的图形在人类进程中打下深深的烙印． 圆的基本性质有：一是与圆相关的基本概念与关系，如弦、弧、弦心距、圆心角、圆周角等；二是圆的对称性，圆既是一个轴对称图形，又是一中心对称图形．用圆的基本性质解题应注意： 1．熟练运用垂径定理及推论进行计算和证明； 2．了解弧的特性及中介作用； 3．善于促成同圆或等圆中不同名称等量关系的转化． 熟悉如下基本图形、基本结论： 【例题求解】 【例1】在半径为1的⊙O中，弦AB、AC的长分别为3和2，则∠BAC度数为 ． 100
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