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文檔簡介
動點的函數(shù)圖象問題
?思想方法
I/
數(shù)形結(jié)合思想:所謂數(shù)形結(jié)合,就是根據(jù)數(shù)與形之間的對應(yīng)關(guān)系,通過數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化來解決數(shù)學
問題的思想,實現(xiàn)數(shù)形結(jié)合,常與以下內(nèi)容有關(guān):(1)實數(shù)與數(shù)軸上的點的對應(yīng)關(guān)系;(2)函數(shù)與圖象
的對應(yīng)關(guān)系;(3所給的等式或代數(shù)式的結(jié)構(gòu)含有明顯的幾何意義。
?典例分析
【典例1]如圖,在aABC中,^ACB=90°,AABC=60°,BD=2,CD14B于點D,點E、F、G分別是
邊CD、CA,4。的中點,連接EF、FG,動點M從點B出發(fā),以每秒2個單位長度的速度向點4方向運動(點
M運動到4B的中點時停止);過點M作直線MPIIBC與線段4C交于點P,以PM為斜邊作Rt△PMN,點N在4B
上,設(shè)運動的時間為t(s),Rt^PMN與矩形DEFG重疊部分的面積為S,貝口與t之間的函數(shù)關(guān)系圖象大致為
()
本題考查幾何動點問題的函數(shù)圖象,正確分段并分析是解題的關(guān)鍵.根據(jù)題意先分段,分為0WtW0.5,
0.5<t<1,1<t<2三段,分別列出三段的函數(shù)解析式便可解決,本題也可只列出。<t<0.5,1<t<2
兩段,用排除法解決.
【解題過程】
解:分析平移過程,
①從開始出發(fā)至PM與點E重合,由題意可知0WtW0.5,如圖,
過點M作MT于點T,
?4=60。,CD1AB,
:.BC=2BD=4,CD=遮BD=2收BT==t,
???乙4cB=90°,MP||BC,
=乙MPA=90°,
???四邊形CTM尸為矩形,
.-.PM=CT=BC—BT=4—t,
-Z.PMN=^B=60°,PN1AB,
…rPM4-t
;.MN=—
:?DN=MN-MD=MN-BD+BM=^,
???E為CD中點,
??.DE=牛=V3,
;.S=DE,DNT
??.S與力的函數(shù)關(guān)系是正比例函數(shù);
②當0.5<t<1,即從PM與E重合至點M與點。重合,如圖,
BMDN
由①可得QN=ED=g,DM=2—2t,DN=|t,S矩形=考
??ZPMN==60°,CDLAB,
:.SD=V3MD=2V3—2V3t,
:.ES—ED—SD—2y[3t—V3?
;?ER=-=2t—1,
?.,S=S矩形EDMQ_SAERS=—|(2V3t—V3)(2t—1)=+寫£一浮
此函數(shù)圖象是開口向下的二次函數(shù);
③當l<tW2,即從點M與點。重合至點M到達終點,如圖,
BDMNGA
由①可得DN=|t,MN=?,
■:AD=近CD=6,DG=^AD=3,
3
??.NG=DG-DN=3--t,
??.QF=NG=3-|3
??,PQ專巡-當,
,??收=51=1一3,
.=(HQ+MN)XQN=(l-lf+i^)xV3=_烏+3V3
??.s與t的函數(shù)關(guān)系是一次函數(shù),
綜上,只有選項A的圖象符合,
故選:A.
?學霸必刷
1.(2024?四川廣元?二模)如圖,在矩形ABCD中,AB=4cm,AD=2cm,動點M自點/出發(fā)沿AB方向以
每秒1cm的速度向點B運動,同時動點N自點/出發(fā)沿折線2D—DC—CB以每秒2cm的速度運動,到達點8
時運動同時停止.設(shè)aAMN的面積為y(cm2),運動時間為無(秒),則下列圖象中能大致反映y與x之間
的函數(shù)關(guān)系的是()
DC
AM―?B
【思路點撥】
本題考查動點問題的函數(shù)圖象問題;根據(jù)自變量不同的取值范圍得到相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式是解決本題的關(guān)
鍵.根據(jù)題意,分三段(0<x<l,lWx<3,3<%<4)分別求解y與x的解析式,從而求解.
【解題過程】
解:當0<x<l時,M、N分別在線段48、AD±,
此時AM=xcm,AN=2%cm,
1
2
y=S^AMN=-xAMxAN=x,為二次函數(shù),圖象為開口向上的拋物線;
當1W久<3時,M,N分別在線段48、CD上,
DNC
此時ZM=xcm,△4MN底邊力M上的高為2D=2cm,
1
X4MXXO-X
y—^AAMN2-為一次函數(shù),圖象為直線;
當3Wx<4時,M、N分別在線段48、BC上,
此時AM=xcm,△4MN底邊AM上的高為BN=(8-2%)cm,
y=S/^MN=Jx4MxBN=1r(8—2無)=一萬2+4%,為二次函數(shù),圖象為開口向下的拋物線;
結(jié)合選項,只有A選項符合題意,
故選:A.
2.(22-23九年級上?安徽合肥?期中)如圖,在△ABC中,NC=135。,AC=BC=242,P為BC邊上一動
點,PQII4B交力C于點Q,連接BQ,設(shè)PB=x,SABPQ=y,則能表示y與%之間的函數(shù)關(guān)系的圖象大致是
()
過點Q作QE1BC交延長線于點E,根據(jù)S^BPQ=y=?BP列出解析式再判斷即可.
【解題過程】
解:如圖,過點Q作QE1BC交BC延長線于點E,
E
「、義
AB
■■■AC=BC=2V2
:.Z-A=Z-ABC
???PQII4B,
:.Z-CQP=乙A,乙CPQ=Z-ABC
"CQP=Z.CPQ
???CQ=CP—2V2—x.
-AACB=135°
:ZECQ=45°
在RtZkCEQ中,Z-ECQ=45°,
QE=*CQ=¥(2&_x)=2_孝居
y=-BP=夫(2---x)--?/+x=—-V2)2+享
.?.當x=魚時,y最大值=¥,
故選:c.
3.(2024?河北石家莊?二模)如圖所示,aaBC和△DEF均為邊長為4的等邊三角形,點力從點。運動到點
E的過程中,48和。尸相交于點G,2C和第相交于點H,(S4BGF+SVCH)為縱坐標門點2移動的距離為橫坐
標x,則y與x關(guān)系的圖象大致為()
,y.y
C.°\XD.°\X
【思路點撥】
如圖,過G作GK1BC于K,過H作HT1BC于T,證明四邊形4CFD為平行四邊形,可得力D=CF=%,
BF=4-%,求解CT=FT=*TH=、FH2—FT2=爭,同理可得:6"費4—%),再利用面積公式
建立函數(shù)關(guān)系式即可判斷.
【解題過程】
解:如圖,過G作GKLBC于K,過H作HT18C于T,
DAE
???四邊形4CFD為平行四邊形,
:.AD=CF=x,
:.BF=4—%,
???△4BC和△OEF均為邊長為4的等邊三角形,AD\\CFf
.?2。=乙DFB=60°,而48=60°,
.?.△BGF為等邊三角形,
同理:為等邊三角形,
-,-HT1BC,
:.CT=FT=3,TH=VFH2-FT2=與c,
同理可得:GK=^(4—x),
■-y=%爭+1(4-X)-苧(4-x)
=爭2_2V3X+4V3,
故選B
4.(2023?遼寧鐵嶺?模擬預測)如圖,矩形4BCD中,AB=8cm,AD=12cm,AC與BD交于點0,M是BC
的中點.P、Q兩點沿著B-CTD方向分別從點B、點M同時出發(fā),并都以lcm/s的速度運動,當點Q到達。點
時,兩點同時停止運動.在P、Q兩點運動的過程中,與△OPQ的面積隨時間t變化的圖象最接近的是()
【思路點撥】
本題考查了動點問題函數(shù)圖象.根據(jù)矩形的性質(zhì)求出點。到的距離等于4,至北。的距離等于6,求出點Q
到達點C的時間為6s,點P到達點C的時間為12s,點Q到達點。的時間為14s,然后分①0WtW6時,點P、
Q都在BC上,表示出PQ,然后根據(jù)三角形的面積公式列式計算即可;②6<tW12時,點P在BC上,點Q在
CD上,表示出CP、CQ,然后根據(jù)SAOPQ=SACOP+SACOQ—S"CQ列式整理即可得解;③12<tW14時,表
示出PQ,然后根據(jù)三角形的面積公式列式計算即可得解.
【解題過程】
解:?.?矩形力BCD中,AB=8cm,AD=12cm,4c與BD交于點0,
???點。到BC的距離==4,至此。的距離=^AD=6,
???點M是BC的中點,
???CM=|fiC=6,
點Q到達點C的時間為6+1=6s,
點P到達點C的時間為12+1=12s,
點Q到達點。的時間為(6+8)+1=14s,
①0WtW6時,點P、Q都在BC上,PQ=6,
△OPQ的面積=:x6x4=12;
②6<tW12時,點P在BC上,點Q在CD上,
CP=12-t,CQ=t-6,
SROPQ—SACOP+SRCOQ—
=5X(12—t)x4+-x(t—6)x6——x(12—t)x(t—6),
=1t2-8t+42,
=1(t-8)2+10,
@12<t<14時,PQ=6,
△?!?lt;2的面積=《*6*6=18;
縱觀各選項,只有B選項圖形符合.
故選:B.
5.(2023?江蘇南通?模擬預測)如圖,在矩形2BCD中,4B=4,BC=6,E為4B中點,動點P從點B開始
沿8C方向運動到點C停止,動點Q從點C開始沿CD-ZM方向運動,與點P同時出發(fā),同時停止;這兩點的運
動速度均為每秒1個單位;若設(shè)他們的運動時間為x(s),△EPQ的面積為y,貝的與久之間的函數(shù)關(guān)系的圖
像大致是()
___________________D
V''''''''
BPC
【思路點撥】
先求出點P在BC上運動是時間為6秒,點。在CD上運動是時間為4秒,再根據(jù)中點的定義可得
AE^BE^^AB,然后分①點0在CD上時,表示出BP、CP、CQ,再根據(jù)△EPQ的面積為y=S裁施CQE
SABPE—S^PCQ,列式整理即可得解;②點。在4。上時,表示出BP、AQ,再根據(jù)△EPQ的面積為、=
S梯形ABPQ—S&BPE-SAAEQ,列式整理即可得解,再根據(jù)函數(shù)解析式確定出函數(shù)圖象即可.
【解題過程】
解:???點P、Q的速度均為每秒1個單位,
???點尸在BC上運動的時間為6+1=6(秒),點0在CD上運動的時間為4+1=4(秒),
■■■E為中點,
.-.AE=BE=,B="4=2,
①如圖1,點0在CD上時,0WxW4,
則BP=x,CP=6—x,CQ=%,
??.△EPQ的面積為y=S梯形BCQE一S2PE一SNCQ,
111
=—(2+%)x6——x2%——(6—%)?%
1
=—9—x+6
111
=2(K-1)2Q+彳
②如圖2,點。在4。上時,4<x<6,
AQD
貝ijBP=x,AQ=6+4—%=10—%,
△EPQ的面積為y=S梯形ABPQ—S^BPE—
iii
=-(%+10—x)x4--x2%--(10—%)-2=10,
函數(shù)圖象為對稱軸為直線1=1的拋物線的一部分加一條線段,只有A選項符合.
故選:A.
6.(2024?河南開封?一模)如圖1,在△ABC中,zB=60°,點。從點5出發(fā),沿運動,速度為1
cm/s.點P在折線BZC上,且尸。于點D點。運動2s時,點P與點力重合.△尸8。的面積S(cm2)與
運動時間t(s)的函數(shù)關(guān)系圖象如圖2所示,£是函數(shù)圖象的最高點.當S(cm2)取最大值時,尸。的長為()
圖1圖2
A.2V3cmB.(1+V3)cmC.(1+2V3)cmD.(2+2V3)cm
【思路點撥】
本題考查動點函數(shù)圖象,二次函數(shù)圖象性質(zhì),三角形面積.本題屬二次函數(shù)與幾何綜合題目.
先根據(jù)點。運動2s時,點尸與點/重合.從而求得產(chǎn)〉=7PB2一BD2=2g(cm),再由函數(shù)圖象求得
BC=(2+2V3)X1=(24-2V3)cm,從而求得DC=BC—BD=2+2V3—2=2V3(cm),得出PO=DC,
然后根據(jù)由題圖2點、E的位置可知,點尸在ZC上時,SMBZ)有最大值.所以當2<t<2+2舊時,點尸在/C
邊上,此時8。=tx1=t(cm),PD=DC=(2+2V3—t)cm,根據(jù)三角形面積公式求得=一萬
[t-(l+V3)]2+2+V3,最后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可.
【解題過程】
解:由題意知,點。運動2s時,點尸,。的位置如圖1所示.
P⑷
圖1
此時,在Rt^PBD中,BD=2cm,NB=60。,PD1BC,
:.PB=2BD=4(cm),
:.PD=7PB2-BD2=2V3(cm).
由函數(shù)圖象得BC=(2+2V3)x1=(2+2V3)cm,
-'-DC=BC—BD=2+2V3—2=2V3(cm),
.-.PD=DC.
由題圖2點K的位置可知,點尸在AC上時,S^PBD有最大值.
當2WCW2+2機時,點尸在AC邊上,如圖2,
圖2
此時BQ=tX1=t(cm),PD=DC=(2+2V3—t)cm,
:S&pBD=gxBDxPD=gxtx(2+2V3-t)=-|t2+(1+V3)t.
1r-12
?'△PBD=__(1+v3)J+2+V3,
1
又???一5<0,
.?.當t=1+遮時,S?BO的值最大,
此時PD=CD=2+2V3-(1+V3)=(1+V3)cm.
故選:B.
7.(2024?安徽?一模)如圖,在四邊形A8CD中,乙4=60。,CDLAD,^BCD=90°,AB=BC=4,動點
P,Q同時從4點出發(fā),點Q以每秒2個單位長度沿折線A—B—C向終點C運動;點P以每秒1個單位長度沿線
段4。向終點。運動,當其中一點運動至終點時,另一點隨之停止運動.設(shè)運動時間為x秒,△APQ的面積為y
個平方單位,則y隨x變化的函數(shù)圖象大致為()
分當0Wx<2時,點Q在上和當2WXS4時,點Q在8c上,根據(jù)三角形的面積公式即可得到結(jié)論.
【解題過程】
解:過Q作QNLAD于N,當0Wx<2時,點Q在4B上,
■.■/.A=60°,
"AQN=90°-60°=30°,
.-.AN=^AQ=|X2%=%,
■.QN=JAQ2—AN2=V3x,
:.y=^xAPxNQ=^xxxV3x=
當2WxW4時,點Q在8c上,過點B作BM14D于點M,
■:BMLAD,Z.A=60°,
:.Z.ABM=30°,
:.AM=^AB=|x4=2,
:.BM=7AB2-4AP=2V3,
■.■CD1AD,QNLAD,
:.QN||CD,
:/BQN=4BCD=90°,
■■BM1AD,CD1AD,
二.四邊形8MNQ是矩形,
.-.QN=BM=2V3,
y=-QN=^xx2V3=V3x,
綜上所述,當0W"<2時的函數(shù)圖象是開口向上的拋物線的一部分,當2WXW4時,函數(shù)圖象是直線的一
部分,
故選:D.
8.(23-24九年級上?浙江溫州?期末)某興趣小組開展綜合實踐活動:在以△ABC中,NC=90。,CD=近
,D為AC上一點,動點P以每秒1個單位的速度從C點出發(fā),在三角形邊上沿CrB-a勻速運動,到達點2時
停止,以DP為邊作正方形DPEF,設(shè)點P的運動時間為ts,正方形DPEF的面積為S,當點P由點C運動到點4
時,經(jīng)探究發(fā)現(xiàn)S是關(guān)于t的二次函數(shù),并繪制成如圖2所示的圖象,若存在3個時刻q,t2,均?<t2<t3)
對應(yīng)的正方形OPE尸的面積均相等,當功=5切時,則正方形DPEF的面積為()
【思路點撥】
由題意可得:CD=42,CP=t,當點P在8C上運動時S=產(chǎn)+2,由圖可得,當點P與點B重合時,5=6,
求出t=2,即BC=2,當P在B2上時,由圖可得拋物線過點(2,6),頂點為(4,2),求出拋物線解析式為
S=(t—2/+2,從兩個函數(shù)表達式看,兩個函數(shù)a相同,都為1,則從圖象上看以,以關(guān)于%=2對稱,t2,
「3關(guān)于%=4對稱,ti+t2=40,t2+t3=8(2),結(jié)合t3=5ti③,求出t的值即可得出答案.
【解題過程】
解:由題意可得:CD=五,CP=t,
當點P在BC上運動時,S=DP2=CP2+CD2=t2+2,
由圖可得,當點P與點B重合時,5=6,
?1?t2+2=6,
.?"=2或1=—2(不符合題意,舍去),
.?.BC=2,
當P在84上時,由圖可得拋物線過點(2,6),頂點為(4,2),
則拋物線的表達式為S=a(t-4)2+2,
將(2,6)代入得:a(2—4尸+2=6,
?*,CL-],
???拋物線的表達式為:S=("4)2+2,
從兩個函數(shù)表達式看,兩個函數(shù)a相同,都為1,
若存在3個時刻以,以,2Vt3)對應(yīng)的正方形DPE尸的面積均相等,則從圖象上看“,t2關(guān)于x=2
對稱,13關(guān)于久=4對稱,
ti+t2=4①,4+%=8②,
,-,h=5tl③,
由①③③解得以=1,
二5=/+2=1+2=3,
故選:A.
9.(22-23九年級上?浙江嘉興?期中)如圖,在中,NC=90。,^ABC=60%BC=6,點。為AC
中點,點。為線段力B上的動點,連接OD,設(shè)BD=x,OD2=y,則y與x之間的函數(shù)關(guān)系圖像大致為()
【思路點撥】
如圖:過。作。E14B,垂足為E,先根據(jù)直角三角形的性質(zhì)求得=12/C=6K,再根據(jù)中點的定義求得
OA=|4C=3V3,進而求得4E=7A02+陽=軻得DE=y-x,然后再根據(jù)勾股定理求得函數(shù)解析式,
最后確定函數(shù)圖像即可.
【解題過程】
解:如圖:過。作0E14B,垂足為E
A
.?2=30°
-BC=6
:.AB=2BC=12
'-AC=7AB2-BC2=4122-62=6V3
???點o為zc中點
:.OA=^AC=3V3
vZ.A=30°
:.OE=夕。=竽
'-AE=、AO2+g=J(3圾2+(竽丫=2
■■-DE=\^-x\
?■OD2=OE2+DE2,BPy=(乎)+(y-x)=(%-勇+4
當x=0時,y=(o—?2+今=63
當一當時,”停一??+¥=¥
當%=12時,y=(12-Y)+,=27
則函數(shù)圖像為
故選C.
10.(2024?廣東深圳?三模)如圖,在Rt^ABC中,ZC=90°,AC=12,BC=8,點D和點E分別是力B和4c
的中點,點M和點N分別從點4和點E出發(fā),沿著A-C-B方向運動,運動速度都是1個單位/秒,當點N到達
點B時,兩點間時停止運動.設(shè)△DMN的面積為S,運動時間為3則S與t之間的函數(shù)圖象大致為()
本題主要考查動點問題,依托三角形面積考查二次函數(shù)的圖象和分類討論思想,取BC的中點F,連接DF
根據(jù)題意得到DF和。號分三種情況討論三角形的面積:(1)當0<tW6時,得MN=AE=6,結(jié)合三角
形面積公式求解即可;(2)當6<tW12時,得AM,MC,CN和BN,結(jié)合S=SAABC-SAADM-SABDN-
SMMN;(3)當12<tW14時,點M、N都在BC上,結(jié)合。尸和MN求面積即可.
【解題過程】
解:如圖,取BC的中點尸,連接DF,
?.?點D、E是中點,
:.DE=|BC=4,DF||CB,
???zC=90°,
.??四邊形DECF為矩形,
當0<tW6時,點M在4E上,點N在EC上,MN=AE=6,
???S=*N-D£,=|x6x4=12;
如圖,當6<tW12時,點M在EC上,點N在BC上,
MC=12-t,CN=t—6,BN=14-t,
S=Sf^BC-SAADM—S^BDN-S&CMN
1111
=-x8x12--x4t--x6(14-t)--(12-t)(t-6)
=5t之—8t+42;
如圖,當12<tW14時,點M、N都在BC上,
綜上判斷選項A的圖象符合題意.
故選:A.
11.(2024?河南南陽?二模)如圖是一種軌道示意圖,其中4、B、C、。分別是菱形的四個頂點,
ZX=60°.現(xiàn)有兩個機器人(看成點)分別從力,C兩點同時出發(fā),沿著軌道以相同的速度勻速移動,其路線
若移動時間為t,兩個機器人之間距離為d.則d2與t之間的函數(shù)關(guān)系用圖象表
示大致為()
【思路點撥】
設(shè)菱形的邊長為2,根據(jù)菱形的性質(zhì)求出關(guān)于兩個機器人之間的距離d2的解析式,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)即
可解答.
【解題過程】
解:①設(shè)4。=2,如圖所示,
???移動時間為3乙4=60°,
.-.CK=1,FT=KB=遍,
:.AE=t,CF=2—t,
??FK=2—t—1=1+t,
??ET=2—t—(1+t)=l+2t,
2
???在RtZkEFT中,EF2=ET2+FT2=(1+2t)2+(V3)=4t2+4t+4;
??,移動時間為3乙4=60°,
.-.BM=t—2,CM=2—(t—2)=4—t,CP=1,PD=LQ=V3,
:.MQ=CM-CQ=(4-t)-1=3-t,
在Rt△LMQ中,ML2=MQ2+LQ2=(3-t)2+(V3)=t2-6t+12,
???函數(shù)圖像為兩個二次函數(shù)圖象;
③當從4出發(fā)的機器人在B點,從C出發(fā)的機器人在D點,此時距離是8D;從4出發(fā)的機器人在4點,從C出
發(fā)的機器人在C點,此時距離是4C;
?.?設(shè)2。=2,42=60°,
:.BD=2,AE=V3,
■■.AC=2AE=2-/3>
:.BD<AC,
???函數(shù)圖象的起點和終點高于中間點;
綜上所述:A項符合題意;
故選A.
12.(2024?山東聊城?二模)如圖,等邊aABC與矩形DEFG在同一直角坐標系中,現(xiàn)將等邊△48C按箭頭
所指的方向水平移動,平移距離為x,點C到達點尸為止,等邊△2BC與矩形DEFG重合部分的面積記為
S,則S關(guān)于x的函數(shù)圖象大致為()
【思路點撥】
本題主要考查了動點問題的函數(shù)圖象,二次函數(shù)的圖象,等腰三角形的性質(zhì)等知識,如圖,作4Q1BC于點
Q,可知42=遮.分當0<久W1或1<xW2或2<xW3三種情形,分別求出重疊部分的面積,即可得出
圖象.
【解題過程】
解:如圖①,設(shè)AC與DE交于點H,
圖1
???△4BC是等邊三角形,
.-./.ABC=/.ACB=60°,AB=BC=AC=2,
過點4作4Q1BC于點Q,則BQ=CQ=:8C=1,
■-AQ='"2—CQ2=。22—I=V3,
?.?四邊形DEFG是矩形,
:/DEF=90°,DE=AQ=曲,EF=。/-0E=5-2=3,
當0<xW1時,
在Rt△中,/-ACE=60°,EC=x,
:./.CHE=30°,
:.HC=2x,
■.HE=VWC2-EC2=V(2x)2-%2=V3x
;.S='|ECxHE=京xV3x=,
所以,S關(guān)于x的函數(shù)圖象是頂點為原點,開口向上且在?!幢萕1內(nèi)的一段;
當1<xW2時,如圖,
設(shè)AB與DE交于點P,
'-'EC=x,BC=2,
.,.BE=BC—EC=2—x,
同理可得,PE=V3(x—2),
:S=S^ABC—S^PBE=5x2xV3--(2—x)-V3(2—x)=—字(%—2)2+V3,
所以,圖象為2時開口向下的一段拋物線索;
當2<xW3時,如圖,
S=|x2xV3=V3,
此時的函數(shù)圖象是在2<xW3范圍內(nèi)的一條線段,即S=V3(2<x<3),
故選:C
13.(2024?河南?模擬預測)如圖,在等腰直角三角形4BC中,AABC=90°,BD是4C邊上的中線,將△BCD
沿射線B4方向勻速平移,平移后的三角形記為△BiCi%,設(shè)△8停1。1與△4BD重疊部分的面積為y,平
移距離為%,當點當與點4重合時,△BiCWi停止運動,則下列圖象最符合y與x之間函數(shù)關(guān)系的是()
【思路點撥】
本題考查了二次函數(shù)與幾何圖形的綜合,涉及等腰直角三角形,平移的性質(zhì),二次函數(shù)的性質(zhì)等知識,解
題的關(guān)鍵是靈活運用這些性質(zhì),學會分類討論.過點。作于由△ABC為等腰直角三角形,
/.ABC=90°,可設(shè)4B=BC=2,可得2。=CD=8。=&,DM=AM=BM=1,然后分情況討論:當
0<xWl時,當1<XW2時,分別求出關(guān)于S、x的函數(shù),再數(shù)形結(jié)合即可求解.
【解題過程】
解:過點。作于M,
???△ABC為等腰直角三角形,AABC=90°,
???AB—BC,
設(shè)4B=BC=2,
???AD=CD=BD=V2,DM=AM=BM=1,
當0<%W1時,設(shè)為。1交4c于點G,BG交BD于N,
???AB^=AB—BBi=2—%,
由平移知BiGIIBO,^ABrG=^LABD,
???4ABiG是等腰直角三角形,
SAAB1G=3*孫="(2-x)2,
又^/\ABD=萬>5乂2*2=1,SABBIN=/2
222
S=ABD—SAAB1G—S^BB,N=1一式2—x)--%=--x+x,
12
當"一巾J號時取得最大值,故排除A、B選項
當1<XW2時,Bi外交4:于點G,B1J交AC于點H,
||BC,
???Z.B^G=/.ACB=45°,
又???4。$1的=45。,
.??△/G”為等腰三角形,
4ABiDi=Z-ABD=45°=Z-A,
a/G為等腰三角形,
B]G=浮AB[='(2—%),
2
S=SAB1GH—去孝(2—%)x孝(2—x)=](2—x),
即當1<XW2時,函數(shù)圖像為開口向上的拋物線,故排除C選項
故選:D.
14.(23-24九年級上?安徽滁州?期末)如圖,菱形4BCD的邊長為3cm,NB=60。,動點P從點B出發(fā)以3cm/
s的速度沿著邊BC—CD—D4運動,到達點2后停止運動;同時動點Q從點B出發(fā),以lcm/s的速度沿著邊B4
向力點運動,到達點力后停止運動.設(shè)點P的運動時間為久(s),△BPQ的面積為y(cm2),貝!Jy關(guān)于乂的函數(shù)圖
【思路點撥】
根據(jù)題意可知分情況討論,分別列出當點P在BC上時,點P在CD上時,點P在力。上時表達式,再畫圖得到函
數(shù)解析式,即可得到本題答案.
【解題過程】
解:設(shè)點尸的運動時間為x(s),aBPQ的面積為y(cm2),
①當OWxWl時,點P在BC上時,
過點P作PE1B4
A
C
???根據(jù)題知:N8=6O°,PB=3x,BQ=x,
.■.BE=|x,PE=久,
.-.y—^BQ-PE—^x-^-x-^-x2;
2,24
②當1<xW2時,點P在CD上時,
過點P作PH1B4
???根據(jù)題知:NB=60°,BC=3,BQ=x,
③當2<xW3時,點P在4。上時,
過點P作PF184交ZM延長線于尸,
丸
P
C
???根據(jù)題知:48=60。,即乙兄40=60。,
?:BC+CD+AD=3+3+3=9cm,BC+CD+DP=3%,
:-AP=(9—3x)cm,
:.PF=手電,
■?'y=^BQ-PF==竽x-苧?2;
??.結(jié)合三種情況,圖像如下所示:
15.(2023?遼寧盤錦?中考真題)如圖,在平面直角坐標系中,菱形48CD的頂點/在y軸的正半軸上,頂
點、B、C在x軸的正半軸上,D(2,V3),P(—1,—1).點M在菱形的邊4。和DC上運動(不與點n,C重
合),過點M作MN||y軸,與菱形的另一邊交于點N,連接PM,PN,設(shè)點M的橫坐標為x,△PMN的面
積為y,則下列圖象能正確反映y與x之間函數(shù)關(guān)系的是()
【思路點撥】
先根據(jù)菱形的性質(zhì)求出各點坐標,分M的橫坐標x在。?1,1?2,2?3之間三個階段,用含x的代數(shù)式
表示出△PMN的底和高,進而求出分段函數(shù)的解析式,根據(jù)解析式判斷圖象即可.
【解題過程】
解:?.?菱形4BCD的頂點/在y軸的正半軸上,頂點3、C在無軸的正半軸上,
:.AB=AD=2,0A=V3,
2
...OB=7AB2—。42=122-(V3)=1,
0C=。8+BC=1+2=3,
???X(0,V3),C(3,0),
設(shè)直線4B的解析式為y=kx+b,將4(0,遮),代入,得:
ck+b=0
Ib=V3'
解得F,
?1?直線4B的解析式為y=-V3x+V3.
???MN||y軸,
'''N的橫坐標為x,
(1)當初的橫坐標x在0?1之間時,點N在線段AB上,△PMN中MN上的高為1+x,
N(x,—V3x+V3),
MN=V3—(—A/3X+V3)=V3x,
?1'S^PMN=:MN-(1+%)=|>/3x?(1+x)=~x2+~x,
;該段圖象為開口向上的拋物線;
(2)當M的橫坐標x在1?2之間時,點N在線段BC上,4PMN中MN=痘,MN上的高為1+%,
SAPMN=,(1+%)=,(1+%)=字x+日,
該段圖象為直線;
(3)當M的橫坐標尤在2?3之間時,點N在線段BC上,△「"可中MN上的高為1+x,
由。(2,場,C(3,0)可得直線的解析式為y--V3x+3V3,
M(x,—V3x+3A/3),N(x,O),
MN=—V3x+3V3,
S^PMN=?MN-(1+x)V3x+3V3)-(!+%)=—與好+V3x+竽,
??.該段圖象為開口向下的拋物線;
觀察四個選項可知,只有選項A滿足條件,
故選A.
16.(22-23九年級上?安徽蚌埠?期末)如圖,在平面直角坐標系中,點4(2,0),點B(0,2^),點C(—3,回,
點P從點。出發(fā)沿。-4路線以每秒1個單位的速度運動,點Q從點。出發(fā)沿。-CiB路線以每秒遙個單位
的速度運動,當一個點到達終點時另一個點隨之停止運動,設(shè)丫=。(?2,運動時間為t秒,則正確表達y與t
【思路點撥】
先分析各個線段的長,在夫心。48中,可知,OA=2,O5=2V3,AB=4,^BAO=60°,過點C作CA/ly軸于
點M,易得△08C是等邊三角形,OC=BC=OB=2^,點P在。4上運動用時2s,在48上運動用時4s,點
0在。。上運動用時2s,在OC上運動用時2s,則點尸和點0共用時4s,可排除。選項;再算出點尸在
OA上時,y的函數(shù)表達式,結(jié)合選項可得結(jié)論.
【解題過程】
解:如圖,,?,點/(2,0),點2(0,2V3),
:.OA=2,OB=2-/3,
:.AB=4,乙8/0=60°,
過點C作CMly軸于點
plijOM=BM=y[3,CM=3,
:.OC=BC=2W,
.?.△O2C是等邊三角形,乙BOC=60。,
.?.點P在O/上運動用時2s,在上運動用時4s,點0在OC上運動用時2s,在OC上運動用時2s,
即點尸和點。共運動4s后停止;由此可排除D選項.
當點尸在線段0/上運動時,點0在線段OC上運動,過點Q作軸于點M
由點尸,點0的運動可知,OP=t,OQ=yl3t,
■-QN=|0Q=*,ON=|t,
:.PN=
.-.y=PQ2=(|t)2+(^0=7/.
即當0V/V2時,函數(shù)圖象為拋物線,
結(jié)合選項可排除A,C.
故選:B.
17.(2022?遼寧?中考真題)如圖,在等邊三角形/3C中,BC=4,在RfADEF中,乙EDF=90°,zF=
30°,DE=4,點、B,C,D,E在一條直線上,點C,。重合,AABC沿射線DE方向運動,當點2與點£
重合時停止運動.設(shè)aNBC運動的路程為X,A48C與7?/△£>瓦'重疊部分的面積為S,則能反映S與x之間
函數(shù)關(guān)系的圖象是()
【思路點撥】
分三種情形:①當0<爛2時,重疊部分為△CDG,②當2<xf4時,重疊部分為四邊形NGZJC,③當4V
爛8時,重疊部分為△2EG,分別計算即可.
【解題過程】
解:過點/作/M18C,交BC于點、M,
F
BMC(D)E
在等邊A42C中,乙4cB=60。,
在用△£>斯中,"=30°,
:/FED=60°,
/-ACB—乙FED,
:.AC\\EF,
在等邊A42C中,AMLBC,
:.BM=CM=,C=2,AM=6BM=2小
:.S^ABC^BC-AM^4V3,
①當。〈爛2時,設(shè)/C與。尸交于點G,此時A43C與RtADEF重疊部分為△CDG,
F
BDCE
由題意可得C7)=x,DG=y/3x
■■■S=lcD-DG=^x2;
②當2c后4時,設(shè)A8與。尸交于點G,此時ZU2C與放△£>£/重疊部分為四邊形/GOC,
F
h
BDCE
由題意可得:CD=x,則&)=4-x,DG=W(4-x),
■■^S^ABC-SABDG=4Y/3-(4-x)Y(4-x),
■■.S=-yx2+4V3x-4V3=-空(x-4)2+4A/3,
③當4c爛8時,設(shè)與斯交于點G,過點G作GM12C,交BC于點、M,
此時A48C與Rt/^DEF重疊部分為△BEG,
由題意可得CD=x,則CE=x-4,DB=x-4,
??.BE=x-(x-4)-(x-4)=8-x,
??.BM=4-
在QA8GM中,GM=y/3(4-1x),
■.S=IBE-GM=1(8-X)XV3(4-$),
:.S="(x-8)2,
4
綜上,選項A的圖像符合題意,
故選:A.
18.(2023?山東聊城?三模)如圖(1)所示,£為矩形48C。的邊4。上一點,動點尸,。同時從點3出發(fā),
點P沿折線BE-ED-DC運動到點C時停止,點。沿2c運動到點C時停止,它們運動的速度都是1cm/秒,
設(shè)尸,0同時出發(fā)/秒時,的面積為ycm2.已知y與/的函數(shù)關(guān)系圖像如圖(2)(曲線。M為拋物線
的一部分),則下列結(jié)論不正確的是()
圖⑴圖⑵
A.AB-.AD=4:5B.當t=2.5秒時,PQ=居
C.當"學時,=fD.當△BPQ的面積為4cm2時,/的值是VI同噂秒
【思路點撥】
先由圖2中的函數(shù)圖像得到當t=5時,點Q到達點C,即8C=5cm,然后由5<t<7時,y=10可知△BPQ
的面積是定值lOcm?、BE=5cm,ED=2cm,當t=7時點P到達點D,AE=3cm,AB=y/BE2—AE2=4cm,可
以判定“;當0<tW5時,根據(jù)
y=±2得到y(tǒng)=2.5cm2,過點P作PH1BC于點、H,根據(jù)y=^BQ-PH=|x2.5cmxPH=2.5cm2求得PH=2,
設(shè)QH=xcm,根勾股定理計算QH=1cm,可計算PQ=遮;根據(jù)力B=CD=4cm,得到再運動4秒到達C
點即
H(ll,0),N(7,10),確定直線HN的解析式,分別計算可得到機或半秒;
當”號〉髭=7時,故點Q在。。上,把1=今弋入直線HN的解析式計算器=1
【解題過程】
解:設(shè)拋物線的解析式為、=前2,
當t=5時,y—10,
?,-10=25a,
解得a=I,
■■■y=|t2,
由圖2中的函數(shù)圖像得當t=5時,點。到達點C,即BC=BE=5cm,
時,y=10,
△BPQ的面積是定值10cm2且BE=5cm,ED=2cm,
當t=7時點尸到達點
:.AE=5—2=3cm,AB=VBE2—AE2=4cm,AD=BC=5cm,
.'.AB'.AD=4:5,
故A正確,不符合題意;
當0<tW5時,
vy=|t2,t=2,5,
;,BP=BQ=2.5cm,y=2.5cm2,
圖⑴
過點尸作于點”,
.,.y=^BQ'PH=gx2.5cmxPH=2.5cm2
解得PH=2,
設(shè)Q”=xcm,則8”=BQ—QH=(2.5—%)cm,
.-.2.52=22+(2.5-%)2,
解得%=lfx=4(舍去),
:.QH=1cm,
:.PQ—712+22=岳,
故B正確,不符合題意;
根據(jù)/區(qū)=CD=4cm,
???再運動4秒到達。點即H(1LO),N(7,1O),
設(shè)直線"N的解析式為y=kt+b,
根據(jù)題意,得僅解得「[If,
???直線HN的解析式為y=-|t+y,
???△BPQ的面積為4cm2,
故4=|t2^4=-|t+y
解得t=VIM=-(舍去)或t=?
故D正確,不符合題意;
e=7時,故點Q在DC上,
44-
當"那,y=—|x弓+苧=泉
175
解得PQ=?
BQ54
:'~PQ=T=3*
故c錯誤,符合題意.
故選:C.
19.(2023?遼寧?中考真題)如圖,4MAN=60°,在射線AM,AN上分別截取4C=48=6,連接BC,乙MAN
的平分線交BC于點。,點E為線段4B上的動點,作EF1AM交力M于點尸,作EGII4M交射線力。于點G,過
點G作GH1AM于點X,點E沿方向運動,當點E與點3重合時停止運動.設(shè)點E運動的路程為x,四
邊形EFHG與△4BC重疊部分
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