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2017初二上册数学期末模拟试卷

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没有平日的失败,哪有最终的成功。希望你能克服初二数学期末模拟考试的试题,争取都掌握透切知识点。以下是小编为你整理的2017初二上册数学期末模拟试卷,希望对大家有帮助!

2017初二上册数学期末模拟试卷

  2017初二上册数学期末模拟试题

一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)

1.在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2﹣4先向右平移两个单位,再向上平移两个单位,得到的抛物线的解析式是(  )

A.y=(x+2)2+2 B.y=(x﹣2)2﹣2 C.y=(x﹣2)2+2 D.y=(x+2)2﹣2

2.下列关于函数 的图象说法:①图象是一条抛物线;②开口向下;③对称轴是y轴;④顶点(0,0),其中正确的有(  )

A.1个 B.2个 C.3个 D.4个

3.如图是二次函数y=ax2+bx+c的部分图象,由图象可知不等式ax2+bx+c<0的解集是(  )

A.﹣15 C.x<﹣1且x>5 D.x<﹣1或x>5

4.抛物线y=(x+2)2﹣3可以由抛物线y=x2平移得到,则下列平移过程正确的是(  )

A.先向左平移2个单位,再向上平移3个单位

B.先向左平移2个单位,再向下平移3个单位

C.先向右平移2个单位,再向下平移3个单位

D.先向右平移2个单位,再向上平移3个单位

5.为了测量被池塘隔开的A,B两点之间的距离,根据实际情况,作出如图图形,其中AB⊥BE,EF⊥BE,AF交BE于D,C在BD上.有四位同学分别测量出以下四组数据:①BC,∠ACB; ②CD,∠ACB,∠ADB;③EF,DE,BD;④DE,DC,BC.能根据所测数据,求出A,B间距离的有(  )

A.1组 B.2组 C.3组 D.4组

6.如图,△ABC与△DEF是位似图形,位似比为2:3,已知AB=4,则DE的长等于(  )

A.6 B.5 C.9 D.

7.如图,直径为10的⊙A经过点C(0,5)和点O(0,0),B是y轴右侧⊙A优弧上一点,则cos∠OBC的值为(  )

A. B. C. D.

8.在Rt△ABC中,∠C=90°,若斜边AB是直角边BC的3倍,则tanB的值是(  )

A.2 B.3 C. D.

9.如图,点B、D、C是⊙O上的点,∠BDC=130°,则∠BOC是(  )

A.100° B.110° C.120° D.130°

10.如图,△ABC中,A,B两个顶点在x轴的上方,点C的坐标是(﹣1,0).以点C为位似中心,在x轴的下作△ABC的位似图形△A′B′C,并把△ABC的边长放大到原来的2倍.设点A′的对应点A的纵坐标是1.5,则点A'的纵坐标是(  )

A.3 B.﹣3 C.﹣4 D.4

二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)

11.已知二次函数y=x2+bx+3的对称轴为x=2,则b=  .

12.若△ADE∽△ACB,且 = ,若四边形BCED的面积是2,则△ADE的面积是  .

13.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,BC=2 ,则sin =  .

14.如图,在正方形ABCD内有一折线段,其中AE丄EF,EF丄FC,并且AE=6,EF=8,FC=10,则正方形与其外接圆之间形成的阴影部分的面积为  .

三、计算题(本大题共1小题,共8分)

15.计算:(﹣1)2016+2sin60°﹣|﹣ |+π0.

四、解答题(本大题共7小题,共68分)

16.已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(3,0),B(﹣1,0).

(1)求抛物线的解析式;

(2)求抛物线的顶点坐标.

17.某校九年级数学兴趣小组的同学开展了测量湘江宽度的活动.如图,他们在河东岸边的A点测得河西岸边的标志物B在它的正西方向,然后从A点出发沿河岸向正北方向行进550米到点C处,测得B在点C的南偏西60°方向上,他们测得的湘江宽度是多少米?(结果保留整数,参考数据: ≈1.414, ≈1.732)

18.已知:如图,点P是⊙O外的一点,PB与⊙O相交于点A、B,PD与⊙O相交于C、D,AB=CD.

求证:(1)PO平分∠BPD;

(2)PA=PC.

19.如图,△ABC中,E是AC上一点,且AE=AB,∠EBC= ∠BAC,以AB为直径的⊙O交AC于点D,交EB于点F.

(1)求证:BC与⊙O相切;

(2)若AB=8,sin∠EBC= ,求AC的长.

20.如图,直线y=﹣x+b与反比例函数y= 的图象相交于A(1,4),B两点,延长AO交反比例函数图象于点C,连接OB.

(1)求k和b的值;

(2)直接写出一次函数值小于反比例函数值的自变量x的取值范围;

(3)在y轴上是否存在一点P,使S△PAC= S△AOB?若存在请求出点P坐标,若不存在请说明理由.

21.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,O是AB上一点,以OA为半径的⊙O经过点D.

(1)求证:BC是⊙O切线;

(2)若BD=5,DC=3,求AC的长.

22.一种实验用轨道弹珠,在轨道上行驶5分钟后离开轨道,前2分钟其速度v(米/分)与时间t(分)满足二次函数v=at2,后三分钟其速度v(米/分)与时间t(分)满足反比例函数关系,如图,轨道旁边的测速仪测得弹珠1分钟末的速度为2米/分,求:

(1)二次函数和反比例函数的关系式.

(2)弹珠在轨道上行驶的最大速度.

(3)求弹珠离开轨道时的速度.

五、综合题(本大题共1小题,共14分)

23.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y= x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C.抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是x=﹣ 且经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.

(1)①直接写出点B的坐标;②求抛物线解析式.

(2)若点P为直线AC上方的抛物线上的一点,连接PA,PC.求△PAC的面积的最大值,并求出此时点P的坐标.

(3)抛物线上是否存在点M,过点M作MN垂直x轴于点N,使得以点A、M、N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

  2017初二上册数学期末模拟试卷答案与解析

一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)

1.在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2﹣4先向右平移两个单位,再向上平移两个单位,得到的抛物线的解析式是(  )

A.y=(x+2)2+2 B.y=(x﹣2)2﹣2 C.y=(x﹣2)2+2 D.y=(x+2)2﹣2

【考点】二次函数图象与几何变换.

【分析】根据二次函数图象左加右减,上加下减的平移规律进行解答即可.

【解答】解:函数y=x2﹣4向右平移2个单位,得:y=(x﹣2)2﹣4;

再向上平移2个单位,得:y=(x﹣2)2﹣2;

故选B.

2.下列关于函数 的图象说法:①图象是一条抛物线;②开口向下;③对称轴是y轴;④顶点(0,0),其中正确的有(  )

A.1个 B.2个 C.3个 D.4个

【考点】二次函数的性质.

【分析】函数 是一种最基本的二次函数,画出图象,直接判断.

【解答】解:①二次函数 的图象是抛物线,正确;

②因为a=﹣ <0,抛物线开口向下,正确;

③因为b=0,对称轴是y轴,正确;

④顶点(0,0)也正确.

故选D.

3.如图是二次函数y=ax2+bx+c的部分图象,由图象可知不等式ax2+bx+c<0的解集是(  )

A.﹣15 C.x<﹣1且x>5 D.x<﹣1或x>5

【考点】二次函数与不等式(组).

【分析】利用二次函数的对称性,可得出图象与x轴的另一个交点坐标,结合图象可得出ax2+bx+c<0的解集.

【解答】解:由图象得:对称轴是x=2,其中一个点的坐标为(5,0),

∴图象与x轴的另一个交点坐标为(﹣1,0).

利用图象可知:

ax2+bx+c<0的解集即是y<0的解集,

∴x<﹣1或x>5.

故选:D.

4.抛物线y=(x+2)2﹣3可以由抛物线y=x2平移得到,则下列平移过程正确的是(  )

A.先向左平移2个单位,再向上平移3个单位

B.先向左平移2个单位,再向下平移3个单位

C.先向右平移2个单位,再向下平移3个单位

D.先向右平移2个单位,再向上平移3个单位

【考点】二次函数图象与几何变换.

【分析】根据“左加右减,上加下减”的原则进行解答即可.

【解答】解:抛物线y=x2向左平移2个单位可得到抛物线y=(x+2)2,

抛物线y=(x+2)2,再向下平移3个单位即可得到抛物线y=(x+2)2﹣3.

故平移过程为:先向左平移2个单位,再向下平移3个单位.

故选:B.

5.为了测量被池塘隔开的A,B两点之间的距离,根据实际情况,作出如图图形,其中AB⊥BE,EF⊥BE,AF交BE于D,C在BD上.有四位同学分别测量出以下四组数据:①BC,∠ACB; ②CD,∠ACB,∠ADB;③EF,DE,BD;④DE,DC,BC.能根据所测数据,求出A,B间距离的有(  )

A.1组 B.2组 C.3组 D.4组

【考点】相似三角形的应用;解直角三角形的应用.

【分析】根据三角形相似可知,要求出AB,只需求出EF即可.所以借助于相似三角形的性质,根据 = 即可解答.

【解答】解:此题比较综合,要多方面考虑,

①因为知道∠ACB和BC的长,所以可利用∠ACB的正切来求AB的长;

②可利用∠ACB和∠ADB的正切求出AB;

③,因为△ABD∽△EFD可利用 = ,求出AB;

④无法求出A,B间距离.

故共有3组可以求出A,B间距离.

故选C.

6.如图,△ABC与△DEF是位似图形,位似比为2:3,已知AB=4,则DE的长等于(  )

A.6 B.5 C.9 D.

【考点】位似变换.

【分析】位似是特殊的相似,位似比就是相似比,相似形对应边的比相等.

【解答】解:根据题意,△ABC与△DEF位似,且AB:DE=2:3,AB=4

∴DE=6

故选A.

7.如图,直径为10的⊙A经过点C(0,5)和点O(0,0),B是y轴右侧⊙A优弧上一点,则cos∠OBC的值为(  )

A. B. C. D.

【考点】圆周角定理;勾股定理;锐角三角函数的定义.

【分析】连接CD,由∠COD为直角,根据90°的圆周角所对的弦为直径,可得出CD为圆A的直径,再利用同弧所对的圆周角相等得到∠CBO=∠CDO,在直角三角形OCD中,由CD及OC的长,利用勾股定理求出OD的长,然后利用余弦函数定义求出cos∠CDO的值,即为cos∠CBO的值.

【解答】解:连接CD,如图所示:

∵∠COD=90°,

∴CD为圆A的直径,即CD过圆心A,

又∵∠CBO与∠CDO为 所对的圆周角,

∴∠CBO=∠CDO,

又∵C(0,5),

∴OC=5,

在Rt△CDO中,CD=10,CO=5,

根据勾股定理得:OD= =5 ,

∴cos∠CBO=cos∠CDO= = = .

故选B

8.在Rt△ABC中,∠C=90°,若斜边AB是直角边BC的3倍,则tanB的值是(  )

A.2 B.3 C. D.

【考点】锐角三角函数的定义.

【分析】根据勾股定理求出AC,根据正切的概念计算即可.

【解答】解:设BC=x,则AB=3x,

由勾股定理得,AC= =2 x,

则tanB= =2 ,

故选:A.

9.如图,点B、D、C是⊙O上的点,∠BDC=130°,则∠BOC是(  )

A.100° B.110° C.120° D.130°

【考点】圆周角定理;圆内接四边形的性质.

【分析】首先在优弧 上取点E,连接BE,CE,由点B、D、C是⊙O上的点,∠BDC=130°,即可求得∠E的度数,然后由圆周角定理,即可求得答案.

【解答】解:在优弧 上取点E,连接BE,CE,如图所示:

∵∠BDC=130°,

∴∠E=180°﹣∠BDC=50°,

∴∠BOC=2∠E=100°.

故选:A.

10.如图,△ABC中,A,B两个顶点在x轴的上方,点C的坐标是(﹣1,0).以点C为位似中心,在x轴的下作△ABC的位似图形△A′B′C,并把△ABC的边长放大到原来的2倍.设点A′的对应点A的纵坐标是1.5,则点A'的纵坐标是(  )

A.3 B.﹣3 C.﹣4 D.4

【考点】位似变换;坐标与图形性质.

【分析】根据位似变换的性质得出△ABC的边长放大到原来的2倍,进而得出点A'的纵坐标.

【解答】解:∵点C的坐标是(﹣1,0).以点C为位似中心,在x轴的下方作△ABC的位似图形△A′B′C,

并把△ABC的边长放大到原来的2倍.

点A′的对应点A的纵坐标是1.5,

则点A'的纵坐标是:﹣3.

故选:B.

二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)

11.已知二次函数y=x2+bx+3的对称轴为x=2,则b= ﹣4 .

【考点】二次函数的性质.

【分析】可直接由对称轴公式﹣ =2,求得b的值.

【解答】解:∵对称轴为x=2,

∴﹣ =2,

∴b=﹣4.

12.若△ADE∽△ACB,且 = ,若四边形BCED的面积是2,则△ADE的面积是   .

【考点】相似三角形的性质.

【分析】根据题意求出△ADE与△ACB的相似比,根据相似三角形面积的比等于相似比的平方计算即可.

【解答】解:∵△ADE∽△ACB,且 = ,

∴△ADE与△ACB的面积比为: ,

∴△ADE与四边形BCED的面积比为: ,又四边形BCED的面积是2,

∴△ADE的面积是 ,

故答案为: .

13.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,BC=2 ,则sin =   .

【考点】特殊角的三角函数值.

【分析】根据在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,BC=2 ,可以求得∠A正弦值,从而可以求得∠A的度数,进而可求得sin 的值.

【解答】解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,BC=2 ,

∴sinA= ,

∴∠A=60°,

∴sin =sin30°= ,

故答案为: .

14.如图,在正方形ABCD内有一折线段,其中AE丄EF,EF丄FC,并且AE=6,EF=8,FC=10,则正方形与其外接圆之间形成的阴影部分的面积为 80π﹣160 .

【考点】相似三角形的判定与性质;勾股定理;正方形的性质.

【分析】首先连接AC,则可证得△AEM∽△CFM,根据相似三角形的对应边成比例,即可求得EM与FM的长,然后由勾股定理求得AM与CM的长,则可求得正方形与圆的面积,则问题得解.

【解答】解:连接AC,

∵AE丄EF,EF丄FC,

∴∠E=∠F=90°,

∵∠AME=∠CMF,

∴△AEM∽△CFM,

∴ ,

∵AE=6,EF=8,FC=10,

∴ ,

∴EM=3,FM=5,

在Rt△AEM中,AM= =3 ,

在Rt△FCM中,CM= =5 ,

∴AC=8 ,

在Rt△ABC中,AB=AC•sin45°=8 • =4 ,

∴S正方形ABCD=AB2=160,

圆的面积为:π•( )2=80π,

∴正方形与其外接圆之间形成的阴影部分的面积为80π﹣160.

故答案为:80π﹣160.

三、计算题(本大题共1小题,共8分)

15.计算:(﹣1)2016+2sin60°﹣|﹣ |+π0.

【考点】实数的运算;零指数幂;特殊角的三角函数值.

【分析】根据实数的运算顺序,首先计算乘方和乘法,然后从左向右依次计算,求出算式(﹣1)2016+2sin60°﹣|﹣ |+π0的值是多少即可.

【解答】解:(﹣1)2016+2sin60°﹣|﹣ |+π0

=1+2× ﹣ +1

=1+ ﹣ +1

=2

四、解答题(本大题共7小题,共68分)

16.已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(3,0),B(﹣1,0).

(1)求抛物线的解析式;

(2)求抛物线的顶点坐标.

【考点】待定系数法求二次函数解析式;二次函数的性质.

【分析】(1)根据抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(3,0),B(﹣1,0),直接得出抛物线的解析式为;y=﹣(x﹣3)(x+1),再整理即可,

(2)根据抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,即可得出答案.

【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A(3,0),B(﹣1,0).

∴抛物线的解析式为;y=﹣(x﹣3)(x+1),

即y=﹣x2+2x+3,

(2)∵抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,

∴抛物线的顶点坐标为:(1,4).

17.某校九年级数学兴趣小组的同学开展了测量湘江宽度的活动.如图,他们在河东岸边的A点测得河西岸边的标志物B在它的正西方向,然后从A点出发沿河岸向正北方向行进550米到点C处,测得B在点C的南偏西60°方向上,他们测得的湘江宽度是多少米?(结果保留整数,参考数据: ≈1.414, ≈1.732)

【考点】解直角三角形的应用-方向角问题.

【分析】根据题意,∠BAC=90°,AC=550,∠ACB=60°,求AB.由三角函数定义可建立关系式后求解.

【解答】解:由题意得:△ABC中,∠BAC=90°,∠ACB=60°,

AC=550,AB=AC•tan∠ACB=550 ≈952.6≈953(米).

答:他们测得湘江宽度为953米.

18.已知:如图,点P是⊙O外的一点,PB与⊙O相交于点A、B,PD与⊙O相交于C、D,AB=CD.

求证:(1)PO平分∠BPD;

(2)PA=PC.

【考点】垂径定理;全等三角形的判定与性质;角平分线的性质;勾股定理.

【分析】(1)过点O作OE⊥AB,OF⊥CD,垂足分别为E、F,根据AB=CD可知OE=OF,进而可知PO平分∠BPD;

(2)先根据全等三角形的判定定理得出Rt△POE≌Rt△POF,再由垂径定理可得出AE=CF,再根据PE﹣AE=PF﹣CF即可得出结论.

【解答】证明:(1)过点O作OE⊥AB,OF⊥CD,垂足分别为E、F,

∵AB=CD,

∴OE=OF,

∴PO平分∠BPD;

(2)在Rt△POE与Rt△POF中,

∵OP=OP,OE=OF,

∴Rt△POE≌Rt△POF,

∴PE=PF,

∵AB=CD,OE⊥AB,OF⊥CD,E、F分别为垂足,

∴AE= ,

CF= ,

∴AE=CF,

∴PE﹣AE=PF﹣CF,即PA=PC.

19.如图,△ABC中,E是AC上一点,且AE=AB,∠EBC= ∠BAC,以AB为直径的⊙O交AC于点D,交EB于点F.

(1)求证:BC与⊙O相切;

(2)若AB=8,sin∠EBC= ,求AC的长.

【考点】切线的判定;相似三角形的判定与性质.

【分析】(1)首先连接AF,由AB为直径,根据圆周角定理,可得∠AFB=90°,又由AE=AB,∠EBC= ∠BAC,根据等腰三角形的性质,可得∠BAF=∠EBC,继而证得BC与⊙O相切;

(2)首先过E作EG⊥BC于点G,由三角函数的性质,可求得BF的`长,易证得△CEG∽△CAB,然后由相似三角形的对应边成比例,求得答案.

【解答】(1)证明:连接AF.

∵AB为直径,

∴∠AFB=90°.

∵AE=AB,

∴△ABE为等腰三角形.

∴∠BAF= ∠BAC.

∵∠EBC= ∠BAC,

∴∠BAF=∠EBC,

∴∠FAB+∠FBA=∠EBC+∠FBA=90°.

∴∠ABC=90°.

即AB⊥BC,

∴BC与⊙O相切.

(2)解:过E作EG⊥BC于点G,

∵∠BAF=∠EBC,

∴sin∠BAF=sin∠EBC= .

在△AFB中,∠AFB=90°,

∵AB=8,

∴BF=AB•sin∠BAF=8× =2,

∴BE=2BF=4.

在△EGB中,∠EGB=90°,

∴EG=BE•sin∠EBC=4× =1,

∵EG⊥BC,AB⊥BC,

∴EG∥AB,

∴△CEG∽△CAB,

∴ .

∴ ,

∴CE= ,

∴AC=AE+CE=8+ = .

20.如图,直线y=﹣x+b与反比例函数y= 的图象相交于A(1,4),B两点,延长AO交反比例函数图象于点C,连接OB.

(1)求k和b的值;

(2)直接写出一次函数值小于反比例函数值的自变量x的取值范围;

(3)在y轴上是否存在一点P,使S△PAC= S△AOB?若存在请求出点P坐标,若不存在请说明理由.

【考点】反比例函数与一次函数的交点问题.

【分析】(1)由待定系数法即可得到结论;

(2)根据图象中的信息即可得到结论;

(3)过A作AM⊥x轴,过B作BN⊥x轴,由(1)知,b=5,k=4,得到直线的表达式为:y=﹣x+5,反比例函数的表达式为: 列方程 ,求得B(4,1),于是得到 ,由已知条件得到 ,过A作AE⊥y轴,过C作CD⊥y轴,设P(0,t),根据三角形的面积公式列方程即可得到结论.

【解答】解:(1)将A(1,4)分别代入y=﹣x+b和

得:4=﹣1+b,4= ,解得:b=5,k=4;

(2)一次函数值小于反比例函数值的自变量x的取值范围为:x>4或0

(3)过A作AM⊥x轴,过B作BN⊥x轴,

由(1)知,b=5,k=4,

∴直线的表达式为:y=﹣x+5,反比例函数的表达式为:

由 ,解得:x=4,或x=1,

∴B(4,1),

∴ ,

∵ ,

∴ ,

过A作AE⊥y轴,过C作CD⊥y轴,设P(0,t),

∴S△PAC= OP•CD+ OP•AE= OP(CD+AE)=|t|=3,

解得:t=3,t=﹣3,

∴P(0,3)或P(0,﹣3).

21.如图,在△ABC中,∠C=90°,AD是∠BAC的平分线,O是AB上一点,以OA为半径的⊙O经过点D.

(1)求证:BC是⊙O切线;

(2)若BD=5,DC=3,求AC的长.

【考点】切线的判定.

【分析】(1)要证BC是⊙O的切线,只要连接OD,再证OD⊥BC即可.

(2)过点D作DE⊥AB,根据角平分线的性质可知CD=DE=3,由勾股定理得到BE的长,再通过证明△BDE∽△BAC,根据相似三角形的性质得出AC的长.

【解答】(1)证明:连接OD;

∵AD是∠BAC的平分线,

∴∠1=∠3.

∵OA=OD,

∴∠1=∠2.

∴∠2=∠3.

∴ ∥AC.

∴∠ODB=∠ACB=90°.

∴OD⊥BC.

∴BC是⊙O切线.

(2)解:过点D作DE⊥AB,

∵AD是∠BAC的平分线,

∴CD=DE=3.

在Rt△BDE中,∠BED=90°,

由勾股定理得: ,

∵∠BED=∠ACB=90°,∠B=∠B,

∴△BDE∽△BAC.

∴ .

∴ .

∴AC=6.

22.一种实验用轨道弹珠,在轨道上行驶5分钟后离开轨道,前2分钟其速度v(米/分)与时间t(分)满足二次函数v=at2,后三分钟其速度v(米/分)与时间t(分)满足反比例函数关系,如图,轨道旁边的测速仪测得弹珠1分钟末的速度为2米/分,求:

(1)二次函数和反比例函数的关系式.

(2)弹珠在轨道上行驶的最大速度.

(3)求弹珠离开轨道时的速度.

【考点】反比例函数的应用.

【分析】(1)二次函数图象经过点(1,2),反比例函数图象经过点(2,8),利用待定系数法求函数解析式即可;

(2)把t=2代入(1)中二次函数解析式即可;

(3)把t=5代入(1)中反比例函数解析式即可求得答案.

【解答】解:(1)v=at2的图象经过点(1,2),

∴a=2.

∴二次函数的解析式为:v=2t2,(0≤t≤2);

设反比例函数的解析式为v= ,

由题意知,图象经过点(2,8),

∴k=16,

∴反比例函数的解析式为v= (2

(2)∵二次函数v=2t2,(0≤t≤2)的图象开口向上,对称轴为y轴,

∴弹珠在轨道上行驶的最大速度在2秒末,为8米/分;

(3)弹珠在第5秒末离开轨道,其速度为v= =3.2(米/分).

五、综合题(本大题共1小题,共14分)

23.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y= x+2与x轴交于点A,与y轴交于点C.抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是x=﹣ 且经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B.

(1)①直接写出点B的坐标;②求抛物线解析式.

(2)若点P为直线AC上方的抛物线上的一点,连接PA,PC.求△PAC的面积的最大值,并求出此时点P的坐标.

(3)抛物线上是否存在点M,过点M作MN垂直x轴于点N,使得以点A、M、N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

【考点】二次函数综合题.

【分析】(1)①先求的直线y= x+2与x轴交点的坐标,然后利用抛物线的对称性可求得点B的坐标;②设抛物线的解析式为y=y=a(x+4)(x﹣1),然后将点C的坐标代入即可求得a的值;

(2)设点P、Q的横坐标为m,分别求得点P、Q的纵坐标,从而可得到线段PQ= m2﹣2m,然后利用三角形的面积公式可求得S△PAC= ×PQ×4,然后利用配方法可求得△PAC的面积的最大值以及此时m的值,从而可求得点P的坐标;

(3)首先可证明△ABC∽△ACO∽△CBO,然后分以下几种情况分类讨论即可:①当M点与C点重合,即M(0,2)时,△MAN∽△BAC;②根据抛物线的对称性,当M(﹣3,2)时,△MAN∽△ABC; ④当点M在第四象限时,解题时,需要注意相似三角形的对应关系.

【解答】解:(1)①y= 当x=0时,y=2,当y=0时,x=﹣4,

∴C(0,2),A(﹣4,0),

由抛物线的对称性可知:点A与点B关于x=﹣ 对称,

∴点B的坐标为1,0).

②∵抛物线y=ax2+bx+c过A(﹣4,0),B(1,0),

∴可设抛物线解析式为y=a(x+4)(x﹣1),

又∵抛物线过点C(0,2),

∴2=﹣4a

∴a=

∴y= x2 x+2.

(2)设P(m, m2 m+2).

过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q,

∴Q(m, m+2),

∴PQ= m2 m+2﹣( m+2)

= m2﹣2m,

∵S△PAC= ×PQ×4,

=2PQ=﹣m2﹣4m=﹣(m+2)2+4,

∴当m=﹣2时,△PAC的面积有最大值是4,

此时P(﹣2,3).

(3)方法一:

在Rt△AOC中,tan∠CAO= 在Rt△BOC中,tan∠BCO= ,

∴∠CAO=∠BCO,

∵∠BCO+∠OBC=90°,

∴∠CAO+∠OBC=90°,

∴∠ACB=90°,

∴△ABC∽△ACO∽△CBO,

如下图:

①当M点与C点重合,即M(0,2)时,△MAN∽△BAC;

②根据抛物线的对称性,当M(﹣3,2)时,△MAN∽△ABC;

③当点M在第四象限时,设M(n, n2 n+2),则N(n,0)

∴MN= n2+ n﹣2,AN=n+4

当 时,MN= AN,即 n2+ n﹣2= (n+4)

整理得:n2+2n﹣8=0

解得:n1=﹣4(舍),n2=2

∴M(2,﹣3);

当 时,MN=2AN,即 n2+ n﹣2=2(n+4),

整理得:n2﹣n﹣20=0

解得:n1=﹣4(舍),n2=5,

∴M(5,﹣18).

综上所述:存在M1(0,2),M2(﹣3,2),M3(2,﹣3),M4(5,﹣18),使得以点A、M、N为顶点的三角形与△ABC相似.

方法二:

∵A(﹣4,0),B(1,0),C(0,2),

∴KAC×KBC=﹣1,

∴AC⊥BC,MN⊥x轴,

若以点A、M、N为顶点的三角形与△ABC相似,

则 , ,

设M(2t,﹣2t2﹣3t+2),

∴N(2t,0),

①| |= ,

∴| |= ,

∴2t1=0,2t2=2,

②| |= ,

∴| |=2,∴2t1=5,2t2=﹣3,

综上所述:存在M1(0,2),M2(﹣3,2),M3(2,﹣3),M4(5,﹣18),使得以点A、M、N为顶点的三角形与△ABC相似.