2023-2024学年江苏省苏州市姑苏区教育科学研究院附属实验学校九年级(上)10月月考数学试卷(含解析)
展开1.下列函数的解析式中,一定为二次函数的是( )
A. y=x+12−x2B. S=−3t2+t+2
C. y= x2−1D. y=ax2+bx+c
2.抛物线y=2(x−1)2+2的顶点坐标是
( )
A. (−1,−2)B. (−1,2)C. (1,−2)D. (1,2)
3.下表是一组二次函数y=x2+3x−5的自变量x与函数值y的对应值:
那么方程x2+3x−5=0的一个近似根是
( )
A. 1B. 1.1C. 1.2D. 1.3
4.已知函数y=3x2−6x+k(k为常数)的图象经过点A0.8,y1,B1.1,y2,C( 2,y3),则有
.( )
A. y1
5.在同一平面直角坐标系中,一次函数y=ax+b和二次函数y=ax2+bx的图象可能为
( )
A. B.
C. D.
6.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0,a,b,c为常数)的图象如图,ax2+bx+c=m有实数根的条件是
( )
A. m≥−2B. m≥5C. m≥0D. m>4
7.如图,铅球运动员掷铅球的高度y(m)与水平距离x(m)之间的函数关系式是y=−112x2+23x+53,则该运动员此次掷铅球的成绩是( )
A. 6mB. 12mC. 8mD. 10m
8.如图,已知抛物线y=ax2+c与直线y=kx+m交于A−3,y1,B1,y2两点,则关于x的不等式ax2+kx+c≥m的解集是
( )
A. x≤−3或x≥1B. x≤−1或x≥3C. −3≤x≤1D. −1≤x≤3
二、填空题(本大题共8小题,共24分)
9.若函数y=(a+2)xa2−2是关于x的二次函数,则a的值为 .
10.抛物线y=x2−2在x轴上截得的线段长度是 .
11.将抛物线y=x2−2x−3向左平移2个单位,向上平移1个单位后,得到新的抛物线,那么新的抛物线的表达式是 .
12.已知函数y=−x2+2x+1,当−1≤x≤a时,函数的最大值是2,则实数a的取值范围是 .
13.已知抛物线y=x2−8x+c的顶点在x轴上,则c= .
14.如图4所示的是桥梁的两条钢缆具有相同的抛物线形状.按照图中建立的直角坐标系,右面的一条抛物线的解析式为y=x2−4x+5表示,而且左右两条抛物线关于y轴对称,则左面钢缆的表达式为 .
15.关于x的一元二次方程x2+a+4x+3a+3=0有一个大于−2的非正数根,那么实数a的取值范围是 .
16.已知抛物线y=x2+bx+c过A−1,0,Bm,0两点.若2
三、解答题(本大题共9小题,共72分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(本小题8分)
解方程:
(1)x2−4x−5=0
(2)3x2−10x+6=0
18.(本小题8分)
如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2−2x−3与x轴交于点A,B,与y轴交于点C.
(1)求顶点D的坐标;
(2)求▵ABC的面积.
19.(本小题8分)
已知直线y=x+3分别交x轴和y轴于点A和B,抛物线y=ax2+bx+c经过点A和B,且抛物线的对称轴为直线x=−2.
(1)抛物线与x轴的另一个交点C的坐标为_ _;
(2)试确定抛物线的解析式;
(3)在同一平面直角坐标系中分别画出两个函数的图象(请用2B铅笔或黑色水笔加黑加粗),观察图象,写出二次函数值小于一次函数值的自变量x的取值范围_ .
20.(本小题8分)
已知二次函数y=x2−2mx+m2+3(m是常数)
(1)求证,不论m为何值,该函数的图像与x轴没有公共点;
(2)把该函数的图像沿y轴向下平移多少个单位长度后,得到的函数的图像与x轴只有一个公共点?
21.(本小题8分)
某商场购进一批单价为4元的日用品.若按每件5元的价格销售,每月能卖出300件;若按每件6元的价格销售,每月能卖出200件,假定每月销售件数y(件)与价格x(元/件)之间满足一次函数关系.
(1)试求y与x之间的函数关系式;
(2)当销售价格定为多少时,才能使每月的利润最大?每月的最大利润是多少?
22.(本小题8分)
若两个二次函数图像的顶点,开口方向都相同,则称这两个二次函数为“同簇二次函数”.
(1)请写出两个为“同簇二次函数”的函数;
(2)已知关于x的二次函数y1=2x2−4mx+2m2+1和y2=ax2+bx+2m2+5,其中y1的图像经过点A1,1,y3=y1+y2,若y3与y1为“同簇二次函数”,求函数y2的表达式,并求出当0≤x≤3时,y2的最大值.
23.(本小题8分)
一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图1),拱高6m,跨度20m,相邻两支柱间的距离均为5m.将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图2),
(1)求抛物线的解析式.求支柱EF的长度.
(2)拱桥下地平面是双向行车道(正中间是一条宽2m的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽2m、高3m的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说明你的理由.
24.(本小题8分)
已知,如图,抛物线y=ax2−2ax+c(a>0)与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点,点A在点B左侧.点A的坐标为(−1,0),OC=3OA
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D是线段BC下方抛物线上的动点,求四边形ABDC面积的最大值;
(3)若抛物线上有一点M,使∠ACM=45°,求M点坐标.
25.(本小题8分)
如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,E是AB上一点,BE=2,F是BC上的动点,连接EF,H是CF上一点且HFCF=k(k为常数,k≠0),分别过点F,H作EF,BC的垂线,交点为G.设BF的长为x,GH的长为y.
(1)若x=4,y=6,则k的值是________.
(2)若k=1时,求y的最大值.
(3)在点F从点B到点C的整个运动过程中,若线段AD上存在唯一的一点G,求此时k的值.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】【分析】本题考查了二次函数的定义,根据二次函数的定义逐一判断即可求解.熟练掌握其定义:“一般地,形如y=ax2+bx+c(a≠0,其中a、b、c为常数)的函数是二次函数”是解题的关键.
【详解】解:A、y=x+12−x2=2x+1,则不是二次函数,故不符合题意;
B、S=−3t2+t+2是二次函数,故符合题意;
C、根据二次函数的定义:y= x2−1不是二次函数,故不符合题意;
D、当a=0时,原函数为:y=bx+c,则不是二次函数,故不符合题意,
故选B.
2.【答案】D
【解析】【分析】根据抛物线的顶点式解答即可.
【详解】解:抛物线y=2(x−1)2+2的顶点坐标是(1,2).
故选:D.
【点睛】本题考查了抛物线的性质,属于基础题型,熟知抛物线的顶点式是解此题的关键.
3.【答案】C
【解析】【详解】解:观察表格得:方程x2+3x−5=0的一个近似根为1.2,
故选:C
【点睛】考点:图象法求一元二次方程的近似根.
4.【答案】C
【解析】【分析】根据函数解析式的特点,其对称轴为x=1,图象开口向上,由于A(0.8,y1)在对称轴的左侧,根据二次函数图象的对称性可知,对称点为(1.2,y1),在y轴的右边y随x的增大而增大,可判断y2
∴对称轴为x=1,图象开口向上,
∴A(0.8,y1)在对称轴的左侧,根据二次函数图象的对称性可知,对称点为(1.2,y1),在y轴的右边y随x的增大而增大,
因为1.1<1.2< 2,于是y2
【点睛】本题考查了函数图象上的点的坐标与函数解析式的关系,同时考查了函数的对称性及增减性,解决本题的关键是要熟练掌握二次函数图象的性质.
5.【答案】A
【解析】【分析】先由二次函数y=ax2+bx图象得到字母系数的正负,再与一次函数y=ax+b的图象相比较看是否一致.
【详解】解:A、由抛物线可知,a>0,x=−b2a>0,得b<0,由直线可知,a>0,b<0,正确;
B、由抛物线可知,a>0,由直线可知,a<0,错误;
C、由抛物线可知,a<0,x=−b2a>0,得b>0,由直线可知,a<0,b<0,错误;
D、由抛物线可知,a<0,由直线可知,a>0,错误.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了二次函数的性质和一次函数的性质,做题时要注意数形结合思想的运用,同学们加强训练即可掌握,属于基础题.
6.【答案】A
【解析】【分析】根据题意,利用图象直接得出m的取值范围即可.
【详解】解:一元二次方程ax2+bx+c=m有实数根,可以理解为y=ax2+bx+c和y=m有交点,
由图可得m≥−2,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了利用图象观察方程的解,正确利用数形结合是解此题的关键.
7.【答案】D
【解析】依题意,该二次函数与x轴的交点的x值为所求.即在抛物线解析式中.令y=0,求x的正数值.
【详解】
解:把y=0代入y=−112x2+23x+53得:
0=−112x2+23x+53,
解之得:x1=10,x2=−2.
又x>0,解得x=10.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查二次函数的图象及性质,掌握相关知识并灵活应用是解题的关键.
8.【答案】D
【解析】【分析】根据抛物线y=ax2+c与直线y=kx+m交于A−3,y1,B1,y2两点,可得直线y=−kx+m与抛物线y=ax2+c交于点A13,y1,B1−1,y2两点,根据图像即可得到答案.
【详解】解:∵抛物线y=ax2+c与直线y=kx+m交于A−3,y1,B1,y2两点,
∴y=−kx+m与抛物线y=ax2+c交于点A13,y1,B1−1,y2两点,
图像如图所示,
由图像可知,
当−1≤x≤3时,ax2+c≥−kx+m,
∴ax2+kx+c≥m的解集是−1≤x≤3,
故选D.
【点睛】本题考查利用函数图像解一元二次不等式及根据对称性求交点,解题关键是找到y=−kx+m与抛物线y=ax2+c交于点.
9.【答案】2
【解析】【分析】根据二次函数的定义:形如y=ax2+bx+c(a,b,c为常数且a≠0),可得a2−2=2且a+2≠0,然后进行计算即可得到答案.
【详解】解:由题意得:a2−2=2且a+2≠0,
解得:a=−2或a=2且a≠−2,
∴a=2,
故答案为:2.
【点睛】本题考查对二次函数的定义的理解,熟练掌握二次函数的定义是解题的关键.
10.【答案】2 2
【解析】【分析】要求二次函数在x轴上截得线段的长度,先将二次函数与x轴的两个交点横坐标分别求出,再计算截得线段长度即可.
【详解】解:当y=0,x2−2=0
解得:x1=− 2,x2= 2
∴所以截得线段长度为 2−− 2=2 2,
故答案为:2 2.
【点睛】本题考查了二次函数与坐标轴交点问题,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
11.【答案】y=x+12−3
【解析】【分析】先将原函数化为:y=(x−1)2−4,再根据二次函数图象平移的规律即可求解.
【详解】解:原函数化为:y=(x−1)2−4,
则将抛物线向左平移2个单位,向上平移1个单位后,得:y=x+12−3,
故答案为:y=x+12−3.
【点睛】本题考查了二次函数图象的平移,熟练掌握其平移规律是解题的关键.
12.【答案】a≥1
【解析】【分析】结合函数y=−x2+2x+1的图象和性质,及已知中当−1≤x≤a时函数的最大值是2,可得实数a的取值范围.
【详解】解:函数y=−(x−1)2+2的图象是开口向下,且以x=1为对称轴的抛物线,
当且仅当x=1时,函数取最大值2,
∵函数y=−x2+2x+1,当−1≤x≤a时,函数的最大值是2,
∴a≥1,
故答案为a≥1.
【点睛】本题考查的知识点是二次函数的图象和性质,熟练掌握二次函数的图象和性质,是解答的关键.
13.【答案】16
【解析】【分析】顶点在x轴上,所以顶点的纵坐标是0.据此作答.
【详解】根据题意,该抛物线与x轴只有一个交点,得Δ=64−4c=0,
解得c=16.
【点睛】待定系数法求二次函数解析式,熟练掌握待定系数法是解题的关键.
14.【答案】y=x2+4x+5
【解析】【分析】由于两个函数图象都交于y轴上的同一点,则c的值相等;两条抛物线的形状及开口方向相同,则a值相等;由于两条抛物线关于y轴对称,则两个函数的b值互为相反数,由此即可得到答案.
【详解】解:把y=x2−4x+5中的一次项系数−4变成相反数得到y=x2+4x+5,
故答案为:y=x2+4x+5.
【点睛】本题考查了关于y轴对称的两条抛物线的特征,熟练掌握关于y轴对称的两条抛物线的二次项系数、常数项不变,一次项系数互为相反数,是解此题的关键.
15.【答案】−1≤a<1
【解析】【分析】先计算Δ≥0,再利用因式分解法解方程得x1=−3,x2=−a−1,再根据题意得到−2<−a−1≤0,然后解不等式组即可.
【详解】解:根据题意,Δ=a+42−43a+3=a−22≥0,
解方程x2+a+4x+3a+3=x+3x+a+1=0得x1=−3,x2=−a−1,
∵该方程有一个大于−2的非正数根,−3<−2,
∴−2<−a−1≤0,解得−1≤a<1,
故答案为:−1≤a<1.
【点睛】本题考查一元二次方程的解、解一元二次方程、解一元一次不等式组,理解一元二次方程的解,正确得到关于a的不等式组是解答的关键.
16.【答案】②③④
【解析】【分析】根据抛物线y=x2+bx+c过A−1,0,Bm,0两点,可得抛物线的对称轴为直线x=−b2=−1+m2,再由2
【详解】解∶∵抛物线y=x2+bx+c过A−1,0,Bm,0两点,
∴抛物线的对称轴为直线x=−b2=−1+m2,
∵2
∴b<0,故①错误;
∵抛物线y=x2+bx+c过A−1,0,
∴1−b+c=0,
∴b=c+1<0,
∴c<0,故②正确;
∵2
∴12<−1+m2<1,
即抛物线的对称轴位于直线x=12和x=1之间,
若点Mx1,y1,Nx2,y2都在对称轴左侧,
∵开口向上,
∴在对称轴左侧,y随着x的增大而减小,
∵x1
若点Mx1,y1在对称轴左侧,Nx2,y2在对称轴右侧,
∵x1
∵抛物线开口向上,距离对称轴越远函数值越大,
∴y1>y2,故③正确;
∵−b2=−1+m2,b=c+1,
∴b=1−m,c=−m,
∵x2+bx+c+2=0,
∴Δ=b2−4c+2=1−m2−4−m+2=m+12−8
∵2
关于x的一元二次方程x2+bx+c+2=0必有两个不相等的实数根,故④正确;
故答案为:②③④
【点睛】本题考查二次函数的性质,一元二次方程的根的判别式等知识,解题的关键是读懂图象信息,灵活运用所学知识解决问题.
17.【答案】(1)x2−4x−5=0
x−5x+1=0
x−5=0或x+1=0
∴x1=5,x2=−1;
(2)3x2−10x+6=0,
a=3,b=−10,c=6,
△=(−10)2−4×3×6=28>0,
x=−b± b2−4ac2a=10±2 72×3=5± 73,
∴x1=5− 73,x2=5+ 73;
【解析】【分析】(1)利用因式分解法解方程;
(2)先计算根的判别式的值,然后利用求根公式得到方程的解;
【点睛】本题考查了解一元二次方程−因式分解法及公式法:因式分解法就是利用因式分解求出方程的解的方法,这种方法简便易用,是解一元二次方程最常用的方法.也考查了配方法和解分式方程.
18.【答案】(1)解:∵y=x2−2x−3=x−12−4,
∴抛物线的顶点D坐标为1,−4;
(2)令x=0,则y=−3,
∴C0,−3,
令y=0,则x2−2x−3=0,
∴x−3x+1=0,
解得:x1=3,x2=−1,
∴A−1,0,B3,0,
∴S▵ABC=12AB⋅OC=12×3+1×3=6;
【解析】【分析】(1)先把抛物线化为顶点式,再根据顶点式可得顶点坐标;
(2)先求解A,B,C的坐标,再求解三角形的面积即可.
【点睛】本题考查的是把抛物线化为顶点式,抛物线与纵坐标的交点坐标,坐标与图形面积,掌握以上基础知识是解本题的关键.
19.【答案】解:(1)∵直线y=x+3分别交x轴和y轴于点A和B,
∴点A(−3,0),点B(0,3),
∵抛物线的对称轴为直线x=−2.抛物线与x轴的另一个交点为C,
∴点C(−1,0),
故答案为(−1,0);
(2)∵抛物线y=ax2+bx+c经过点A(−3,0),B(0,3),点C(−1,0),
∴c=30=9a−3b+c0=a−b+c,解得:a=1b=4c=3,
∴二次函数的解析式为:y=x2+4x+3;
(3)如图所示:
当−3
【解析】【分析】(1)先求出点B,点A坐标,由对称性可求点C坐标;
(2)利用待定系数法可求解析式;
(3)由图象可求解.
【点睛】本题考查了二次函数与不等式,待定系数法求解析式,求出抛物线的解析式是本题的关键.
20.【答案】(1)解:当y=0时,x2−2mx+m2+3=0
∵Δ=−2m2−4×1×m2+3=4m2−4m2−12=−12<0,
∴方程x2−2mx+m2+3=0没有实数解.
∴不论m为何值,该函数的图象与x轴没有公共点.
(2)∵y=x2−2mx+m2+3=x−m2+3,
∴把函数y=x2−2mx+m2+3的图象沿y轴向下平移3个单位长度后,
得到函数y=x−m2的图象,它的顶点坐标是m,0.
∴这个函数的图象与x轴只有一个公共点.
∴把函数y=x2−2mx+m2+3的图象延y轴向下平移3个单位长度后,得到的函数的图象与x轴只有一个公共点.
【解析】【分析】(1)当y=0时,得出一元二次方程,求出根的判别式,即可得出答案.
(2)先化成顶点式,根据顶点坐标和平移的性质得出即可.
【点睛】本题考查了二次函数和x轴的交点问题,根的判别式,平移的性质,二次函数的图象与几何变换的应用,主要考查学生的理解能力和计算能力,题目比较好,有一定的难度.
21.【答案】(1)由题意,可设y=kx+b,把(5,300),(6,200)代入得:
300=5k+b200=6k+b,解得:k=−100b=800,
所以y与x之间的关系式为:y=−100x+800;
(2)设利润为W,则W=(x−4)(−100x+800)
=−100(x−4)(x−8)
=−100(x2−12x+32)
=−100[(x−6)2−4]
=−100(x−6)2+400
因为a=−1<0,所以当x=6时,W最大为400元.
答:当销售价格定为6元时,每月的利润最大,每月的最大利润为400元.
【解析】【分析】(1)设出解析式,把(5,300),(6,200)代入求出系数即可;
(2)根据题意列出二次函数解析式,根据二次函数的性质求出最值即可.
【点睛】本题考查的是待定系数法求一次函数解析式和二次函数的应用,正确运用待定系数法、掌握二次函数的性质是解题的关键.
22.【答案】(1)∵两个二次函数图像的顶点,开口方向都相同,则称这两个二次函数为“同簇二次函数”.
∴y=2x2与y=x2是“同簇二次函数”.
(2)把点A1,1代入y1=2x2−4mx+2m2+1,得
1=2−4m+2+1,
解得m=1,
∴y1=2x2−4x+3=2x−12+1,y2=ax2+bx+7,
∴y1的开口向上,抛物线的顶点坐标为A1,1
∵y3=y1+y2,
∴y3=a+2x2+b−4x+10,
∵y3与y1为“同簇二次函数”,
∴y3的开口向上,抛物线的顶点坐标为A1,1
∴a+2>0,−b−42a+2=14a+2×10−b−424a+2=1,
解得a=7b=−14,
∴函数y2的表达式为y2=7x2−14x+7或y2=7x−12,
抛物线的对称轴为直线x=1,
∵0≤x≤3,且d0−1=1−0=1,d3−1=3−1=2,
根据抛物线开口向上,距离对称轴越远,函数值越大性质,得到
∴当x=3时,y2取得最大值,且为y2=7×3−12=28.
【解析】【分析】(1)根据新定义条件写出即可.
(2)把点A1,1代入y1的解析式,确定m=1,得到y1=2x2−4x+3=2x−12+1,y2=ax2+bx+7,计算y3=y1+y2,利用新定义,确定y2的解析式,根据开口方向,界点与对称轴的距离,判定最值界点,代入计算即可.
【点睛】本题考查了抛物线的新定义计算,抛物线的对称性,增减性,熟练掌握定义,灵活应用性质是解题的关键.
23.【答案】(1)解:根据题目条件A,B,C的坐标分别是(−10,0),(10,0),(0,6),
设抛物线的解析式为y=ax2+c,
将B,C的坐标代入y=ax2+c,得c=6100a+c=0,
解得a=−350c=6,
所以抛物线的表达式y=−350x2+6.
当x=5时,y=−350×25+6=4.5,
从而支柱EF的长度是10−4.5=5.5米.
(2)如图,
设DN是隔离带的宽,NG是三辆车的宽度和,则G点坐标是(7,0).
过G点作GH垂直AB交抛物线于H,
则yH=−350×72+6=3.06>3.
根据抛物线的特点,可知一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车.
【解析】【分析】(1)根据题目可知A,B,C的坐标,设出抛物线的解析式代入可求解.再把x=5代入抛物线的解析式求解y,可求出支柱MN的长度.
(2)设DN是隔离带的宽,NG是三辆车的宽度和.做GH垂直AB交抛物线于H则可求解.
【点睛】本题考查的是待定系数法求抛物线的解析式、点的坐标的求法及二次函数的实际应用.此题为数学建模题,借助二次函数解决实际问题是解本题的关键.
24.【答案】(1)∵OC=3OA,A(−1,0),
∴C(0,−3).
把点A,C的坐标代入y=ax2−2ax+c得
a+2a+c=0c=−3
解得:a=1c=−3
∴抛物线的解析式y=x2−2x−3;
(2)令y=0,则x2−2x−3=0,解得:x1=3,x2=−1,
∴B(3,0),
设直线BC的解析式为y=px+q,
由B(3,0),C(0,−3)在直线BC上得:
3p+q=0q=−3,解得:p=1q=−3
得直线BC的解析式为y=x−3,
如图1,过点D作DM//y轴分别交线段BC和x轴于点M,N.
设M(m,m−3),则D(m,m2−2m−3),
DM=m−3−m2−2m−3=−m2+3m=−m−322+94,
∴−1<0,
∴当x=32时,DM有最大值94,
∴SABDC=S▵ABC+S▵BCD=12×4×3+12×3×DM,
此时四边形ABDC面积有最大值为6+32×94=758;
(3)如图1,过A作AK⊥AC交CM于点K,作KH⊥x轴于点H,
∵∠ACM=45°,
∴AC=AK,
∵∠AOC=∠KHA=90°,∠ACO=90°−∠OAC=∠KAH,
∴△OAC≌△HKA(AAS),
∴AH=CO=3,KH=OA=1,
∴K(2,1),
设直线CM的解析式为y=kx−3
∴2k−3=1,
∴k=2,
∴直线CM的解析式为y=2x−3,
联立y=x2−2x−3y=2x−3,
解得x=0(舍去),或x=4,
∴M(4,5)
【解析】【分析】(1)根据OC=3OA,A(−1,0),求出C点坐标(0,−3),把点A,C的坐标代入y=ax2−2ax+c,求出a与c的值,即可求出函数解析式;
(2)先求出直线BC的函数关系式,如图1,过点D作DM//y轴分别交线段AC和x轴于点M,N.设M(m,m−3)则D(m,m2−2m−3),然后表示出DM的长,然后根据SABDC=S▵ABC+S▵BCD,转化为二次函数求最值;
(3)过A作AK⊥AC交CM于点K,作KH⊥x轴于点H,证明△OAC≌△HKA,可得K(2,1),用待定系数法求出直线CM的解析式,与抛物线联立解交点即可得出M的坐标;.
【点睛】本题考查了二次函数综合题,涉及待定系数法求二次函数的解析式,二次函数求最值,三角形的面积公式等知识,根据题意作出图形,利用数形结合求解是解答此题的关键.
25.【答案】(1)解:∵在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,
∴∠EBF=90∘,
∴∠BEF+∠EFB=90∘,
∵FG⊥EF,GH⊥BC,
∴∠FHG=∠EFG=90∘,
∴∠EBF=∠FHG,∠HFG+∠EFB=90∘,
∴∠BEF=∠HFG,
∴▵BEF∽▵HFG,
∴BFBE=HGFH,
∵BE=2,HFCF=k,设BF的长为x,GH的长为y,
∴CF=BC−BF=10−x,HF=k⋅CF=k10−x,
∴x2=yk10−x,
∴y=k2−x2+10x,
∵x=4,y=6,
∴k2×−42+10×4=6,
解得:k=12.
故答案为:12;
(2)由(1)知:y=k2−x2+10x,
当k=1时,y=12−x2+10x=−12x−52+252,
∵−12<0,
∴当x=5时,y有最大值,y的最大值是252.
∴y的最大值是252;
(3)∵在点F从点B到点C的整个运动过程中,若线段AD上存在唯一的一点G,
∴y的最大值是6,
由(1)知:y=k2−x2+10x=−k2x−52+25k2,
当−k2<0时,即k>0,y有最大值,
当x=5时,y的最大值是25k2,
∴25k2=6,
∴k=1225.
∴此时k的值为1225.
【解析】【分析】(1)先证明▵BEF∽▵HFG,由相似三角形的性质得到y=k2−x2+10x,再x与y的值代入得到关于k的方程,求解即可;
(2)由(1)知:y=k2−x2+10x,当k=1时,可得到y=−12x−52+252,再利用二次函数的最值求解即可;
(3)根据题意可得y的最大值是6,再由(1)知:y=−k2x−52+25k2,根据二次函数的最值可得k>0,当x=5时,y的最大值是25k2,从而得到关于k的方程,求解即可.
【点睛】本题考查相似三角形的判定和性质,直角三角形两锐角互余,二次函数的最值.根据相似三角形的性质建立y与x的函数关系式是解题的关键.
x
1
1.1
1.2
1.3
1.4
y
−1
−0.49
0.04
0.59
1.16
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