動態問題
一、選擇題
1.(2018·湖北省孝感·3分)如圖,在△abc中,∠b=90°,ab=3cm,bc=6cm,動點p從點a開始沿ab向點b以1cm/s的速度移動,動點q從點b開始沿bc向點c以2cm/s的速度移動,若p,q兩點分別從a,b兩點同時出發,p點到達b點運動停止,則△pbq的面積s隨出發時間t的函式關係圖象大致是( )
a. b. c. d.
【分析】根據題意表示出△pbq的面積s與t的關係式,進而得出答案.
【解答】解:由題意可得:pb=3﹣t,bq=2t,
則△pbq的面積s=pbbq=(3﹣t)×2t=﹣t2+3t,
故△pbq的面積s隨出發時間t的函式關係圖象大致是二次函式圖象,開口向下.
故選:c.
【點評】此題主要考查了動點問題的函式圖象,正確得出函式關係式是解題關鍵.
2. (2018·山東濰坊·3分)如圖,菱形abcd的邊長是4厘公尺,∠b=60°,動點p以1厘公尺秒的速度自a點出發沿ab方向運動至b點停止,動點q以2厘公尺/秒的速度自b點出發沿折線bcd運動至d點停止.若點p、q同時出發運動了t秒,記△bpq的面積為s厘公尺2,下面圖象中能表示s與t之間的函式關係的是( )
a. b. c. d.
【分析】應根據0≤t<2和2≤t<4兩種情況進行討論.把t當作已知數值,就可以求出s,從而得到函式的解析式,進一步即可求解.
【解答】解:當0≤t<2時,s=2t××(4﹣t)=﹣t2+4t;
當2≤t<4時,s=4××(4﹣t)=﹣2t+8;
只有選項d的圖形符合.
故選:d.
【點評】本題主要考查了動點問題的函式圖象,利用圖形的關係求函式的解析式,注意數形結合是解決本題的關鍵.
3.(2018湖北黃石3分)如圖,在rt△pmn中,∠p=90°,pm=pn,mn=6cm,矩形abcd中ab=2cm,bc=10cm,點c和點m重合,點b、c(m)、n在同一直線上,令rt△pmn不動,矩形abcd沿mn所在直線以每秒1cm的速度向右移動,至點c與點n重合為止,設移動x秒後,矩形abcd與△pmn重疊部分的面積為y,則y與x的大致圖象是( )
a. b. c. d.
【分析】在rt△pmn中解題,要充分運用好垂直關係和45度角,因為此題也是點的移動問題,可知矩形abcd以每秒1cm的速度由開始向右移動到停止,和rt△pmn重疊部分的形狀可分為下列三種情況,(1)0≤x≤2;(2)2<x≤4;(3)4<x≤6;根據重疊圖形確定面積的求法,作出判斷即可.
【解答】解:∵∠p=90°,pm=pn,
∴∠pmn=∠pnm=45°,
由題意得:cm=x,
分三種情況:
①當0≤x≤2時,如圖1,邊cd與pm交於點e,
∵∠pmn=45°,
∴△mec是等腰直角三角形,
此時矩形abcd與△pmn重疊部分是△emc,
∴y=s△emc=cmce=;
故選項b和d不正確;
②如圖2,當d在邊pn上時,過p作pf⊥mn於f,交ad於g,
∵∠n=45°,cd=2,
∴cn=cd=2,
∴cm=6﹣2=4,
即此時x=4,
當2<x≤4時,如圖3,矩形abcd與△pmn重疊部分是四邊形emcd,
過e作ef⊥mn於f,
∴ef=mf=2,
∴ed=cf=x﹣2,
∴y=s梯形emcd=cd(de+cm)==2x﹣2;
③當4<x≤6時,如圖4,矩形abcd與△pmn重疊部分是五邊形emcgf,過e作eh⊥mn於h,
∴eh=mh=2,de=ch=x﹣2,
∵mn=6,cm=x,
∴cg=cn=6﹣x,
∴df=dg=2﹣(6﹣x)=x﹣4,
∴y=s梯形emcd﹣s△fdg=﹣=×2×(x﹣2+x)﹣=﹣+10x﹣18,
故選項a正確;
故選:a.
【點評】此題是動點問題的函式圖象,有難度,主要考查等腰直角三角形的性質和矩形的性質的應用、動點運動問題的路程表示,注意運用數形結合和分類討論思想的應用.
4.(2018河南3分)如圖1,點f從菱形abcd的頂點a出發,沿a→d→b以1cm/s的速度勻速運到點b.圖2是點f運動時,△fbc的面積y(cm2)隨時間x(s)變化的關係圖象,則a的值為( )
ab.2c. d.2
5. (2018·廣東·3分)如圖,點p是菱形abcd邊上的一動點,它從點a出發沿在a→b→c→d路徑勻速運動到點d,設△pad的面積為y,p點的運動時間為x,則y關於x的函式圖象大致為( )
ab.cd.【分析】設菱形的高為h,即是乙個定值,再分點p在ab上,在bc上和在cd上三種情況,利用三角形的面積公式列式求出相應的函式關係式,然後選擇答案即可.
【解答】解:分三種情況:
①當p在ab邊上時,如圖1,
設菱形的高為h,
y=aph,
∵ap隨x的增大而增大,h不變,
∴y隨x的增大而增大,
故選項c不正確;
②當p在邊bc上時,如圖2,
y=adh,
ad和h都不變,
∴在這個過程中,y不變,
故選項a不正確;
③當p在邊cd上時,如圖3,
y=pdh,
∵pd隨x的增大而減小,h不變,
∴y隨x的增大而減小,
∵p點從點a出發沿在a→b→c→d路徑勻速運動到點d,
∴p在三條線段上運動的時間相同,
故選項d不正確;
故選:b.
【點評】本題考查了動點問題的函式圖象,菱形的性質,根據點p的位置的不同,分三段求出△pad的面積的表示式是解題的關鍵.
6. (2018廣西桂林3分)如圖,在平面直角座標系中,m、n、c三點的座標分別為(,1),(3,1),(3,0),點a為線段mn上的乙個動點,連線ac,過點a作交y軸於點b,當點a從m運動到n時,點b隨之運動,設點b的座標為(0,b),則b的取值範圍是( )
a. b. c. d.
【答案】a
【解析】分析:分別求出當點a與點m、n重合時直線ac的解析式,由ab⊥ac可得直線ab的解析式,從而求出b的值,最終可確定b的取值範圍.
詳解:當點a與點n重合時,mn⊥ab,
∴mn是直線ab的一部分,
∵n(3,1)
∴此時b=1;
當點a與點m重合時,設直線ac的解析式為y=k1x+m,
由於ac經過點a、c兩點,故可得,解得:k1=,
設直線ab的解析式為y=k2x+b,
∵ab⊥ac,
∴, ∴k2=
故直線ab的解析式為y=x+b,
把(,1)代入y=x+b得,b=-.
∴b的取值範圍是.
故選a.
點睛:此題考查一次函式基本性質,待定係數求解析式,簡單的幾何關係.
二.填空題
1.(2018·浙江舟山·4分)如圖,在矩形abcd中,ab=4,ad=2,點e在cd上,de=1,點f是邊ab上一動點,以ef為斜邊作rt△efp.若點p在矩形abcd的邊上,且這樣的直角三角形恰好有兩個,則af的值是________。
【考點】矩形的性質,圓周角定理,切線的性質,直角三角形的性質
【分析】學習了圓周角的推論:直徑所對的圓周角是直角,可提供解題思路,不妨以ef為直徑作圓,以邊界值去討論該圓與矩形abcd交點的個數
【解答】解:以ef為斜邊的直角三角形的直角頂點p是以ef為直徑的圓與矩形邊的交點,取ef的中點o,
(1)如圖1,當圓o與ad相切於點g時,鏈結og,此時點g與點p重合,只有乙個點,此時af=og=de=1;
(2)如圖2,當圓o與bc相切於點g,鏈結og,eg,fg,此時有三個點p可以構成rt△efp,
∵og是圓o的切線,
∴og⊥bc
∴og//ab//cd
∵oe=of,
∴bg=cg,
∴og=(bf+ce),
設af=x,則bf=4-x,og=(4-x+4-1)=(7-x),
則ef=2og=7-x,eg2=ec2+cg2=9+1=10,fg2=bg2+bf2=1+(4-x)2
在rt△efg中,由勾股定理得ef2=eg2+fg2 , 得(7-x)2=10+1+(4-x)2,解得x=
所以當1<af<時,以ef為直徑的圓與矩形abcd的交點(除了點e和f)只有兩個;
(3)因為點f是邊ab上一動點:
當點f與a點重合時,af=0,此時rt△efp正好有兩個符合題意;
當點f與b點重合時,af=4,此時rt△efp正好有兩個符合題意;
故答案為0或1<af<或4
【點評】正確新增輔助線是解決本題分關鍵.
三解答題
1. (2018山西13分)綜合與**
如圖,拋物線與 x 軸交於 a , b 兩點(點 a 在點 b 的左側 ), 與 y 軸交於點 c ,連線
ac , bc .點 p 是第四象限內拋物線上的乙個動點 ,點 p 的橫座標為 m ,過點 p 作 pm x 軸 ,垂足為點 m , pm 交 bc 於點 q ,過點 p 作 pe∥ ac 交 x 軸於點 e ,交 bc 於點 f .
( 1) 求 a , b , c 三點的座標;
( 2) 試**在點 p 的運動的過程中 ,是否存在這樣的點 q ,使得以 a , c , q 為頂點的三角形是
等腰三角形 .若存在 , 請直.接.寫出此時點 q 的座標 ; 若不存在 , 請說明理由;
( 3) 請用含 m 的代數式表示線段 qf 的長,並求出 m 為何值時 qf 有最大值 .
【考點】 幾何與二次函式綜合
【解析】
( 1) 解: 由 y 0 ,得
解得 x1 3 , x2 4 .
點 a , b 的座標分別為 a(-3,0), b( 4, 0)
由 x 0 ,得 y 4 . 點 c 的座標為 c( 0, -4) .
( 3) 過點 f 作 fg pq 於點 g .
則 fg∥x 軸 . 由 b( 4, 0), c( 0, -4),得 △o b c為等腰直角三角形 .
obc qfg 45 . gq fg fq .
pe∥ ac , 1 2 .
fg∥x 軸, 2 3 . 1 3 .
fgp aoc 90 , △fgp∽△aoc .
2(2018山東濱州14分)如圖①,在平面直角座標系中,圓心為p(x,y)的動圓經過點a(1,2)且與x軸相切於點b.
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