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    2021-2022学年冀教版九年级数学下册第三十章二次函数专题训练试题(含详细解析)

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    初中数学冀教版九年级下册第30章 二次函数综合与测试优秀课时作业

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    这是一份初中数学冀教版九年级下册第30章 二次函数综合与测试优秀课时作业,共37页。试卷主要包含了抛物线的对称轴是,下列函数中,二次函数是,二次函数的最大值是,已知点,,都在函数的图象上,则等内容,欢迎下载使用。
    九年级数学下册第三十章二次函数专题训练
    考试时间:90分钟;命题人:数学教研组
    考生注意:
    1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
    2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
    3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
    第I卷(选择题 30分)
    一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
    1、如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与y轴正半轴相交,其顶点坐标为(,1),下列结论正确的是( )

    A.ac>0 B.a+b=1 C.4ac﹣b2≠4a D.a+b+c>0
    2、已知二次函数y=ax2+4x+1的图象与x轴有公共点,则a的取值范围是( )
    A.a<4 B.a≤4 C.a<4且a≠0 D.a≤4且a≠0
    3、在同一坐标系内,函数y=kx2和y=kx﹣2(k≠0)的图象大致如图(  )
    A. B.
    C. D.
    4、抛物线的对称轴是( )
    A.直线 B.直线 C.直线 D.直线
    5、下列函数中,二次函数是( )
    A.y=﹣3x+5 B.y=x(4x﹣3)
    C.y=2(x+4)2﹣2x2 D.y=
    6、如图所示,一座抛物线形的拱桥在正常水位时,水面AB宽为20米,拱桥的最高点O到水面AB的距离为4米.如果此时水位上升3米就达到警戒水位CD,那么CD宽为(  )

    A.4米 B.10米 C.4米 D.12米
    7、二次函数的最大值是( )
    A. B. C.1 D.2
    8、已知点,,都在函数的图象上,则( )
    A. B. C. D.
    9、下列函数中,随的增大而减小的函数是( )
    A. B. C. D.
    10、小明以二次函数的图象为灵感为“2017北京房山国际葡萄酒大赛”设计了一款杯子,如图为杯子的设计稿,若,,则杯子的高为( )

    A.14 B.11 C.6 D.3
    第Ⅱ卷(非选择题 70分)
    二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
    1、对于二次函数与,其自变量与函数值的两组对应值如下表所示,根据二次函数图象的相关性质可知______,______
    x
    ﹣1


    c
    c


    d

    2、抛物线与y轴的交点坐标为_________.
    3、如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于,两点(点在点左侧),直线经过点;当时,直线分别与轴,抛物线交于,两点;当时,直线分别与轴,抛物线交于,两点;……;当(为正整数)时,直线分别与轴,抛物线交于,两点,则线段长为______.(用含的代数式表示)

    4、已知二次函数的图象顶点坐标是,还经过点,它的图象与轴交于、两点,则线段的长为______.
    5、已知二次函数y1=x2-2x+b的图象过点(-2,5),另有直线y2=5,则符合条件y1>y2的x的范围是________.
    三、解答题(5小题,每小题10分,共计50分)
    1、某水产养殖户进行小龙虾养殖.已知每千克小龙虾养殖成本为6元,在整个销售旺季的80天里,销售单价p(元/千克)与时间t(天)之间的函数关系为p=,且t为整数,日销售量y(千克)与时间t(天)之间的函数关系如图所示.

    (1)求日销售量y与时间t的函数表达式.
    (2)哪一天的日销售利润最大?最大利润是多少?
    2、如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图像与x轴交于点A(1,0)、B(4,0),与y轴交于点C. 已知点E(0,3)、点F(4,t)(t>3),点M是线段EF上一动点,过M作x轴的垂线交抛物线于点N.

    (1)直接写出二次函数的表达式:
    (2)若t=5,当MN最大时,求M的坐标;
    (3)在点M从点E运动至点F的过程中,若线段MN的长逐渐增大,求t的取值范围
    3、如图,△ADB与△BCD均为等边三角形,延长AD到E,使∠AEC=90°,AD=5,动点M从点B出发,沿BD方向运动,移动速度为1个单位/秒,同时,点N由点D向点C运动,移动速度为2个单位/秒,其中一个到终点,都停止运动,连接AM,CM,MN,NE,设运动时间为t(0≤t≤2.5)

    (1)t为何值时,MN∥BC;
    (2)连接BN,t为何值时,BNE三点共线;
    (3)设四边形AMNE的面积为S,求S与t的函数关系式;
    (4)是否存在某一时刻t,使N在∠CMD的角平分线上,若存在,求出t近似值;若不存在,说明理由.
    4、如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象与直线AB交于A、B两点,A(1,-),B(-2,0),其中点A是抛物线y=ax2+bx+c的顶点,交y轴于点D.

    (1)求二次函数解析式;
    (2)如图1,点P是第四象限抛物线上一点,且满足BP∥AD,抛物线交x轴于点C.M为直线AB下方抛物线上一点,过点M作PC的平行线交BP于点N,求MN最大值;
    (3)如图2,点Q是抛物线第三象限上一点(不与点B、D重合),连接BQ,以BQ为边作正方形BEFQ,当顶点E或F恰好落在抛物线对称轴上时,直接写出对应的Q点的坐标.
    5、在平面直角坐标系xOy中的图形W与图形N,如果图形W与图形N有两个交点,我们则称图形W与图形N互为“友好图形”.
    (1)已知A(-1,1),B(2,1)则下列图形中与线段AB互为“友好图形”的是   ;
    ①抛物线y=x2;
    ②双曲线;
    ③以O为圆心1为半径的圆.
    (2)已知:图形W为以O为圆心,1为半径的圆,图形N为直线y=x+b,若图形W与图形N互为“友好图形”,求b的取值范围.
    (3)如图,已知,,,图形W是以(t,0)为圆心,1为半径的圆,若图形W与△ABC互为“友好图形”,直接写出t的取值范围.


    -参考答案-
    一、单选题
    1、D
    【解析】
    【分析】
    由抛物线开口方向及抛物线与轴交点位置,即可得出、,进而判断结论A;由抛物线顶点的横坐标可得出,进而判断结论B;由抛物线顶点的纵坐标可得出,进而判断结论C;由、,进而判断结论D.由此即可得出结论.
    【详解】
    解:A、抛物线开口向下,且与轴正半轴相交,
    ,,
    ,结论A错误,不符合题意;
    B、抛物线顶点坐标为,,

    ,即,结论B错误,不符合题意;
    C、抛物线顶点坐标为,,

    ,结论C错误,不符合题意;
    D、,,
    ,结论D正确,符合题意.
    故选:D.
    【点睛】
    本题考查了二次函数图象与系数的关系以及二次函数的性质,解题的关键是观察函数图象,逐一分析四个选项的正误.
    2、D
    【解析】
    【分析】
    由二次函数的定义得a≠0,再由二次函数y=ax2+4x+1的图象与x轴有公共点得到Δ≥0,解不等式即可.
    【详解】
    解:∵二次函数y=ax2+4x+1的图象与x轴有公共点,
    ∴Δ=42﹣4a×1≥0,且a≠0,
    解得:a≤4,且a≠0.
    故选:D.
    【点睛】
    本题考查二次函数的图象与x轴的交点,关键是Δ=b2−4ac决定抛物线与x轴交点的个数.
    3、B
    【解析】
    【分析】
    分别利用函数解析式分析图象得出答案.
    【详解】
    解:A、二次函数开口向下,k<0;一次函数图象经过第一、三象限,k>0,故此选项错误;
    B、两函数图象符合题意;
    C、二次函数开口向上,k>0;一次函数图象经过第二、四象限,k<0,故此选项错误;
    D、一次函数解析式为:y=kx-2,图象应该与y轴交在负半轴上,故此选项错误.
    故选:B.
    【点睛】
    此题主要考查了二次函数的图象以及一次函数的图象,正确得出k的符号是解题关键.
    4、B
    【解析】
    【分析】
    由抛物线解析式的顶点式即可求得抛物线的对称轴.
    【详解】
    抛物线的对称轴是直线,
    故选:B.
    【点睛】
    本题考查了抛物线的图象与性质,当抛物线的解析式为时,对称轴为直线;当抛物线的解析式为时,对称轴为直线x=h.
    5、B
    【解析】
    【分析】
    根据二次函数的定义逐个判断即可.
    【详解】
    解:A.函数是一次函数,不是二次函数,故本选项不符合题意;
    B.是二次函数,故本选项符合题意;
    C.是一次函数,不是二次函数,故本选项不符合题意;
    D.不是二次函数,故本选项不符合题意;
    故选:B.
    【点睛】
    本题考查了二次函数的定义,解题的关键是掌握:形如、、为常数,的函数,叫二次函数.
    6、B
    【解析】
    【分析】
    以O点为坐标原点,AB的垂直平分线为y轴,过O点作y轴的垂线,建立直角坐标系,设抛物线的解析式为y=ax²,由此可得A(﹣10,﹣4),B(10,﹣4),即可求函数解析式为y=﹣ x²,再将y=﹣1代入解析式,求出C、D点的横坐标即可求CD的长.
    【详解】
    解:以O点为坐标原点,AB的垂直平分线为y轴,过O点作y轴的垂线,建立直角坐标系,
    设抛物线的解析式为y=ax2,
    ∵O点到水面AB的距离为4米,
    ∴A、B点的纵坐标为﹣4,
    ∵水面AB宽为20米,
    ∴A(﹣10,﹣4),B(10,﹣4),
    将A代入y=ax2,
    ﹣4=100a,
    ∴a=﹣,
    ∴y=﹣x2,
    ∵水位上升3米就达到警戒水位CD,
    ∴C点的纵坐标为﹣1,
    ∴﹣1=﹣x2,
    ∴x=±5,
    ∴CD=10,
    故选:B.
    【点睛】
    本题考查二次函数在实际问题中的应用,找对位置建立坐标系再求解二次函数是关键.
    7、D
    【解析】
    【分析】
    由图象的性质可知在直线处取得最大值,将代入解析式计算求解即可.
    【详解】
    解:由图象的性质可知,在直线处取得最大值
    ∴将代入中得
    ∴最大值为2
    故答案为:2.
    【点睛】
    本题考查了二次函数的最值.解题的关键在于掌握二次函数的图象与性质.
    8、C
    【解析】
    【分析】
    把点的坐标分别代入函数解析式可分别求得、、,再比较其大小即可.
    【详解】
    解:点,,都在函数的图象上,
    ,,,

    故选:C.
    【点睛】
    本题主要考查二次函数图象上点的坐标特征,掌握函数图象上的点的坐标满足函数解析式是解题的关键.
    9、B
    【解析】
    【分析】
    根据一次函数,反比例函数,二次函数,正比例函数的性质逐项分析即可.
    【详解】
    A. ,,随的增大而增大,故A选项不符合题意.
    B. ,, ,的图像位于第三象限,随的增大而减小,故B选项符合题意;
    C. ,,对称轴为轴,在对称轴的左边,随的增大而增大,在对称轴的右边,随的增大而减小,故C选项不符合题意;
    D. ,,随的增大而增大,故D选项不符合题意;
    故选B.
    【点睛】
    本题考查了一次函数,反比例函数,二次函数,正比例函数的性质,掌握以上性质是解题的关键.
    10、B
    【解析】
    【分析】
    首先由y=2x2-4x+8求出D点的坐标为(1,6),然后根据AB=4,可知B点的横坐标为x=3,代入y=2x2-4x+8,得到y=14,所以CD=14-6=8,又DE=3,所以可知杯子高度.
    【详解】
    解:,
    抛物线顶点的坐标为,

    点的横坐标为,
    把代入,得到,


    故选:B.
    【点睛】
    本题主要考查了二次函数的应用,求出顶点D和点B的坐标是解决问题的关键.
    二、填空题
    1、 1 3
    【解析】
    【分析】
    根据二次函数的性质可知m=1,将d用含c的式子表示出来即可.
    【详解】
    解由二次函数的性质可得的对称轴为y轴,故由表可得,
    ∴m=1;
    ∵二次函数的对称轴为y轴,
    ∴d=c+3,
    ∴3,
    故答案为:1,3.
    【点睛】
    此题考查二次函数的对称性,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
    2、
    【解析】
    【分析】
    根据二次函数图像的性质,时,通过计算即可得到答案.
    【详解】
    当时,
    ∴抛物线与y轴的交点坐标为
    故答案为:.
    【点睛】
    本题考查了二次函数的知识;解题的关键是熟练掌握二次函数的性质,从而完成求解.
    3、
    【解析】
    【分析】
    根据抛物线解析式结合题意可求出A点坐标,又点A在直线上,即可求出,即得出直线解析式.当时,直线解析式即为,即可求出此时的坐标.联立抛物线解析式和直线解析式,即可求出的坐标,再代入抛物线解析式,可求出其纵坐标.最后利用两点的距离公式就出结果即可.
    【详解】
    ∵与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),
    令,则,
    解得:,.
    ∴A点坐标为(-1,0).
    ∵直线经过点A,
    ∴,
    解得:,
    ∴该直线解析式为.
    当时,直线解析式为,
    令,则,
    ∴的坐标为(0,n).
    联立,即,
    解得:,.
    ∴的横坐标为n+1.
    将代入中,得:,
    ∴的坐标为().




    故答案为:.
    【点睛】
    本题为二次函数与一次函数综合题,较难.考查二次函数图象与坐标轴的交点坐标,利用待定系数法求函数解析式,二次函数图象与一次函数图象的交点以及两点的距离公式.正确求出和的坐标是解答本题的关键.
    4、6
    【解析】
    【分析】
    求出抛物线解析式,再求出、两点横坐标,利用坐标求出线段的长即可.
    【详解】
    解:二次函数的图象顶点坐标是,
    设抛物线解析式为,把代入得,
    ,解得,
    抛物线解析式为,
    当y=0时,,解得,,,
    线段的长为2+4=6;
    故答案为:6.
    【点睛】
    本题考查了求二次函数解析式和抛物线与x轴交点,解题关键是求出抛物线解析式,熟练求出抛物线与x轴交点横坐标.
    5、x4## x>4或x<-2
    【解析】
    【分析】
    先根据抛物线经过点(-2,5),求出函数解析式,再求出抛物线的对称轴,根据函数的对称性,找到抛物线经过另一点(4,5),从而得出结论.
    【详解】
    解:∵二次函数y1=x2-2x+b的图象过点(-2,5),
    ∴5=(-2)2-2×(-2)+b,
    解得:b=-3,
    ∴二次函数解析式y1=x2-2x-3,
    ∴抛物线开口向上,对称轴为x=-=1,
    ∴抛物线过点(4,5),
    ∴符合条件y1>y2的x的范围是x<-2或x>4.
    故答案为:x<-2或x>4.
    【点睛】
    本题考查了二次函数与不等式(组),关键是对二次函数的图象与性质的掌握和应用.
    三、解答题
    1、 (1)y=﹣2t+200(1≤t≤80,t为整数)
    (2)第30天的日销售利润最大,最大利润为2450元
    【解析】
    【分析】
    (1)设日销售量y与时间t的函数解析式为y=kt+b(k≠0),将(1,198)、(80,40)代入,得二元一次方程组,解得k和b的值,再代入y=kt+b即可;
    (2)设日销售利润为w,根据日利润等于每千克的利润乘以日销售量可得w=(p-6)y,分两种情况讨论:①当1≤t≤40时,②当41≤t≤80时.
    (1)
    解:设日销售量y与时间t的函数解析式为y=kt+b(k≠0),
    将(1,198)、(80,40)代入,得:
    k+b=19880k+b=40,
    解得:,
    ∴日销售量y与时间t的函数表达式为y=-2t+200(1≤t≤80,t为整数);
    (2)
    解:设日销售利润为w元,则w=(p-6)y,
    ①当1≤t≤40时,
    w=(t+16-6)(-2t+200)=-(t-30)2+2450,
    ∵-<0,
    ∴当t=30时,w有最大值,最大值为2450元;
    ②当41≤t≤80时,
    w=(-t+46-6)(-2t+200)=(t-90)2-100,
    ∵1>0,
    ∴当t≤90时,w随t的增大而减小,
    ∴当t=41时,w有最大值,最大值=(41-90)2-100=2301,
    ∵2450>2301,
    ∴第30天的日销售利润最大,最大利润为2450元.
    【点睛】
    本题考查了二次函数在销售问题中的应用,同时本题还考查了待定系数法求一次函数的解析式,解题关键是根据等量关系写出函数解析式.
    2、 (1)
    (2)
    (3)t≥9
    【解析】
    【分析】
    (1)从交点式即可求得表达式;
    (2)求得直线EF的关系式,设出,,表示出MN的关系式,配方求得结果;
    (3)先求得直线EF的关系式,设,,进而表示出MN的关系式,进一步求得结果.
    (1)
    由题意得,
    故答案是:;
    (2)
    ∵t=5
    ∴F(4,5),
    ∵E(0,3),F(4,5),
    ∴设直线EF的关系式为y=kx+b
    把E(0,3),F(4,5)代入y=kx+b得,

    解得,
    ∴直线EF的关系式是:y=x+3,
    设,,
    ∴,
    ∴当a=3时,MN最大=,
    当a=3时,,
    ∴;
    (3)
    ∵E(0,3),F(4,t),
    ∴直线EF的关系式是:,
    设,
    ∴,
    ∵对称轴,0≤m≤4,
    ∴当时,MN随m的增大而增大,
    ∴t≥9.
    【点睛】
    本题考查了二次及其图象性质,求一次函数的关系式等知识,解决问题的关键是熟练掌握二次函数图图象性质.
    3、 (1)当秒;MN∥BC;
    (2)t=时,B、N、E三点共线;
    (3)S=(0≤t≤2.5);
    (4)存在某一时刻t≈1.148时,使N在∠CMD的角平分线上.
    【解析】
    【分析】
    (1)根据MN∥BC;证明△MDN为等边三角形,得出DM=DN,即5-t=2t,解方程即可;
    (2)根据∠ADE为平角,求出∠DCE=180°-∠CDE-∠CED=180°-60°-90°=30°,得出DE=,CE=,根据B、N、E三点共线;得出对顶角性质∠BNC=∠END,再证△BCN∽△EDN,得出即,求出DN即可;
    (3)过点B作BF⊥AE与F,过点M作MG⊥AE于G,MH⊥DC于H,过N作NI⊥DE于I,先证BD为∠ADC的平分线,得出MG=MH,再证△MGD∽△BFD,,,求出,分别求出S△AMD=,S△MDN=S△DEN=,再根据S四边形AMNE=S△AMD+S△MDN+S△DEN=++=(0≤t≤2.5)即可;
    (4)过点M作MK⊥BC于K,根据等边三角形性质可得∠KBM=60°,可求∠KMB=90°-60°=30°,利用30°直角三角形性质得出BK=,利用勾股定理得出MK=MC,根据角平分线定理使N在∠CMD的角平分线上,得出即,整理得:,化为两函数的交点,用描点法画函数图像,列表连线得出量函数图像Y=8t3随t增大而增大,Y=5(3t-5)2在0<t≤随t的增大而减小,t≈1.148时,两函数值相等即可.
    (1)
    解:∵△ADB与△BCD均为等边三角形,AD=5,
    ∴BD=DC=AD=5,
    ∴BM=t,DN=2t,
    ∵MN∥BC;
    ∴∠NMD=∠DBC=60°=∠MDN,
    ∴△MDN为等边三角形,
    ∴DM=DN,即5-t=2t,
    解得秒;
    ∴当秒;MN∥BC;
    (2)
    解:∵∠ADE为平角,
    ∴∠CDE=180°-∠ADB-∠BDC=180°-60°-60°=60°,
    ∵∠CEA=90°,
    ∴∠DCE=180°-∠CDE-∠CED=180°-60°-90°=30°,
    ∴DE=,CE=,
    ∵B、N、E三点共线;
    ∴∠BNC=∠END,
    ∵∠BCD=∠CDE=60°,
    ∴BC∥DE,
    ∴△BCN∽△EDN,
    ∴即,
    解得DN=,
    ∴2t=,
    解得t=,
    ∴t=时,B、N、E三点共线;

    (3)
    解:过点B作BF⊥AE与F,过点M作MG⊥AE于G,MH⊥DC于H,过N作NI⊥DE于I,
    ∵∠BDA=∠BDC=60°,
    ∴BD为∠ADC的平分线,
    ∵MG⊥AE于G,MH⊥DC于H,
    ∴MG=MH,
    ∵BF⊥AE,MG⊥AE,
    ∴BF∥MG,
    ∴△MGD∽△BFD,
    ∴,
    ∵△ABD为等边三角形,BF⊥AD,
    ∴AF=DF=2.5,
    ∴BF=,
    ∵MB=t,
    ∴MD=5-t,
    ∴,
    解得:,
    ∴MH=,
    ∴S△AMD=,
    S△MDN=,
    ∵NI⊥DE,∠CED=90°,
    ∴NI∥CE,
    ∴△DNI∽△DCE,
    ∴即,
    ∴解得NI=,
    ∴S△DEN=,
    ∴S四边形AMNE=S△AMD+S△MDN+S△DEN=++=(0≤t≤2.5);

    (4)
    过点M作MK⊥BC于K,,过点C作CS∥MN,交DB延长线于S,

    ∵∠KBM=60°,
    ∴∠KMB=90°-60°=30°,
    ∴BK=,MK=,
    ∴MC,
    ∵使N在∠CMD的角平分线上,
    ∴∠CMN=∠DMN,
    ∵MN∥CS,
    ∴∠S=∠DMN,∠SCM=∠CMN,
    ∴∠S=∠SCM,
    ∴MS=MC,
    ∵MN∥CS,

    ∴即,
    整理得:,
    两函数的交点,
    用描点法画函数图像,
    列表
    t
    0

    1
    1.145
    Y=8t3
    0
    4
    8
    12.009
    t
    1
    1.15
    1.24

    Y=5(3t-5)2
    20
    12.0125
    8.19
    0

    Y=8t3随t增大而增大,Y=5(3t-5)2在0<t≤随t的增大而减小,
    ∴t≈1.148时,两函数值相等,

    ∴是存在某一时刻t≈1.148时,使N在∠CMD的角平分线上.
    【点睛】
    本题考查等边三角形性质,平行线判定,三点共线,对顶角,三角形相似,三角形面积函数,勾股定理,角平分线定理,列表法函数式图形,利用图像求方程的解是解题关键.
    4、 (1)y=x2-x-4;
    (2)MN的最大值为;
    (3)点Q的坐标为:(2-,1-)或(1-,-3).
    【解析】
    【分析】
    (1)设抛物线为顶点式,用待定系数法求得函数解析式;
    (2)先用两点间距离公式求得PC的长,再利用相似三角形将MN用含ME的式子表示,并把MN表示成关于M点横坐标的二次函数,从而求得MN的最大值;
    (3)先设出点Q的坐标,再利用三角形全等用含点Q横坐标的式子表示E、F的坐标,最后根据点E、F在抛物线对称轴上时横坐标为1求出点Q的横坐标,进而求得点Q的坐标.
    (1)
    解:∵点A(1,-)是抛物线y=ax2+bx+c的顶点,
    ∴设抛物线的解析式为y=a(x-1)2-,
    由于抛物线经过点B(-2,0),
    ∴a(-2-1)2-=0,
    解得:a=,
    ∴二次函数的解析式为y=(x-1)2-=x2-x-4;
    (2)
    解:令x=0,则y=x2-x-4=4,
    ∴D点坐标为(0,-4),
    设直线AD的函数解析式为y=kx-4,
    把点A(1,-)代入得:-=k-4,
    ∴k=-,
    ∴直线AD的函数解析式为y=-x-4,
    由于BP∥AD,故可设直线BP的函数解析式为:y=-x+b1,
    又直线BP经过点B(-2,0),得:-×(-2)+ b1=0,
    解得:b1=-1,
    从而BP的解析式为y=-x-1,
    解方程组,得:或,
    ∴该直线与抛物线的交点P的坐标为(3,-),
    令y=0,则x2-x-4=0,
    解得:.
    ∴点C(4,0),
    ∴PC=,
    过点M作ME∥x轴交直线BP于点E,

    设点M的坐标为(m,n),则点E的纵坐标为n,
    ∴点E的横坐标为-2n-2,
    ∴ME=-2n-2-m,
    ∵ME∥BC,MN∥PC,
    ∴∠E=∠PBC,∠MNE=∠BPC,
    ∴△MNE∽△CPB,
    ∴,



    ∴当m=时,MN有最大值;
    (3)
    解:设点Q的坐标为(a,b),过点Q作QM∥x轴,过点B作BM∥y轴,交QM于点M,过点F作FN∥y轴交QM于点N,过点E作EK∥x轴交BM于点K,

    ∴△BMQ≌△QNF≌△EKB,
    ∴NF=KB=MQ=|a+2|,QN=EK=BM=|b|,
    ∴点F的坐标为(a-b,a+b+2),
    点E的坐标为(-2-b,a+2),
    当点F在抛物线的对称轴上时,a-b=1,
    ∴a-(a2-a-4)=1,
    解得:a=2-(舍去正值),
    得点Q的坐标为(2-,1-),
    当点E在抛物线的对称轴上时,-2-b=1,
    ∴-2-(a2-a-4)=1,
    解得:a=1-(舍去正值),
    得点Q的坐标为(1-,-3).
    故点Q的坐标为:(2-,1-)或(1-,-3).
    【点睛】
    本题考查了二次函数的性质及与相似三角形、正方形的综合,其中设出抛物线上一个点的坐标,根据条件表示出其它点或线段,再利用相应的知识点解决相关问题.
    5、 (1)①
    (2)b的取值范围是
    (3)t的取值范围是或.
    【解析】
    【分析】
    (1)根据“友好图形”分别作出抛物线,双曲线,以及圆,根据定义进行判断即可;
    (2)作⊙O的两条切线,过点O作OQ⊥KL,求得的值,根据对称性即可求得的取值范围;
    (3)如图5,过点E作EQ⊥AC于Q,当图形W是⊙D时,⊙D与AB相切,此时,当图形W是⊙E时,⊙E与AB相切,此时,根据的坐标可得,BAy轴,BCx轴,可得出⊙E与AC相离,进而可得图形W与△ABC有两个交点时,t的取值是,如图6,当⊙E'与AC相切时,设切点为G,连接E'G,同理得,当⊙D'与AC相切时,设切点为H,连接D'H,同理得,t的取值是.综合2种情形即可得t的取值范围
    (1)
    ①如图1,当y=1时,x2=1,

    ∴x=±1,∴抛物线y=x2与线段AB有两个交点为(1,1)和(-1,1),
    ∴抛物线y=x2与线段AB互为“友好图形”;
    ②如图2,当y=1时,,

    ∴x=1,
    ∴双曲线与线段AB有1个交点为(1,1),
    ∴抛物线与线段AB不是互为“友好图形”.
    ③如图3,以O为圆心1为半径的圆与线段AB有1个交点为(0,1),

    ∴以O为圆心1为半径的圆与线段AB不是互为“友好图形”;
    故答案为:①;
    (2)
    如图4,作⊙O的两条切线,这两条切线与直线y=kx+b平行,过点O作OQ⊥KL,

    ∵OQ=1,△OQK是等腰直角三角形,
    ∴,
    ∴b的取值范围是.
    (3)
    如图5,过点E作EQ⊥AC于Q,

    ∵,,图形W是以(t,0)为圆心,1为半径的圆,
    当图形W是⊙D时,⊙D与AB相切,此时,
    当图形W是⊙E时,⊙E与AB相切,此时,
    ∵,,,
    ∴BAy轴,BCx轴,
    ∴∠ABC=90°,
    ∵AB=4,,
    ∴AC=8,
    ∴∠C=30°,
    ∴∠AFD=∠C=30°,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    ∴⊙E与AC相离,
    ∴图形W与△ABC有两个交点时,t的取值是.
    如图6,当⊙E'与AC相切时,设切点为G,连接E'G,

    同理得,
    ∴,
    当⊙D'与AC相切时,设切点为H,连接D'H,同理得,
    ∴,
    ∴图形W与△ABC有两个交点时,t的取值是.
    综上,若图形W与△ABC互为“友好图形”,t的取值范围是或.
    【点睛】
    本题考查了新定义,抛物线的性质,反比例函数图象的性质,圆的切线的性质,含30度角的直角三角形的性质,直线与圆的位置关系,理解题意,熟练掌握直线与圆的位置关系是解题的关键.

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