内容正文:
期中考前满分冲刺之优质压轴题思维导图
【类型覆盖】
类型一、函数图像与几何结合
1.如图①所示(图中各角均为直角),动点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿路线匀速运动,的面积y随点P运动的时间x(秒)之间的函数关系图象如图②所示,下列说法不正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图1,在平行四边形中,,点E是的中点.点P从点A出发,沿A→D→C→B以的速度运动到终点 B. 设点P运动的时间为, 的面积为, 图2是y与x之间的函数关系图象,下列判断不正确的是( )
A. B.,
C. D. 的面积为
3.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与x轴、y轴交于A、B两点,M是的中点,N是的中点,动点P以1单位/秒的速度沿的折线路径匀速移动,设P点的移动时间为t,的面积是S,则下列图象能大致反映S与t的函数关系的是( )
A. B.
C. D.
4.如图1,在某个底面积为盛水容器内,有一个实心圆柱体铁块,现在匀速持续地向容器内注水,容器内水的的高度y()和注水时间x(s)之间的关系满足如图中的图象,则水流速度是 .
5.甲、乙两车同时从A地出发,以各自的速度匀速向B地行驶.甲车先到达B地后,立即按原路以相同速度匀速返回(停留时间不作考虑),直到两车相遇.若甲、乙两车之间的距离y(千米)与两车行驶的时间x(小时)之间的函数图象如图所示,则A、B两地之间的距离为 千米.
6.已知动点P从点A出发沿图1的边框(边框拐角处都互相垂直)按的路径移动,相应的的面积关于移动路程的关系图象如图2,若,根据图象信息回答,下列说法正确的有: (填写正确的序号)
①图1中长为;
②图2中m的值为9,n的值为25;
③当P点运动到F点时,y对应的值为4;
④当的面积为2时,对应的x的值是2或24.
类型二、函数中的规律
1.如图,在平面直角坐标系中有若干个整数点,其顺序按图中“→”方向排列,依次为,,,,,,,根据这个规律,可得第50个点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.如图,小明编了一个“步步高升”程序,已知点A在平面直角坐标系中按的规律跳动.已知,,,,,,…,按此规律,的坐标为( )
A. B. C. D.
3.如图,在一个单位为的方格纸上,,是斜边在轴上,斜边长分别为的等腰直角三角形.若的顶点坐标分别为,,,则依图中所示规律,的横坐标为 .
4.如图,动点P在平面直角坐标系中按箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点,第2次接着运动到点,第3次接着运动到点, 按这样的运动规律,经过第2027次运动后,动点P的坐标是 .
5.如图,动点P按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点,第2次运动到点,第3次运动到点,…,按这样的规律运动,则第2024次运动到点的坐标是 .
6.如图,在单位为1的方格纸上,,,,,都是斜边在x轴上,斜边长分别为2,4,6,的等腰直角三角形,若的顶点坐标分别为,,则依图中所示规律,的坐标为 .
类型三、三角形中的角平分线
1.如图,已知,且,和的角平分线相交于点D.以下结论:①;②;③;④;⑤;其中正确的有________个.
A.1 B.2 C.3 D.4
2.如图,于点,点、分别是射线、上的动点(不与点重合),延长至点,的角平分线及其反向延长线分别交、的角平分线于点、.若中有一个角是另一个角的3倍,则为( ).
A.或 B.或 C.或 D.或
3.如图,和分别是的内角平分线和外角平分线,是的角平分线,是的角平分线,是的角平分线,是的角平分线,…,若,则 ; .
4.如图,已知的角平分线与的外角平分线交于点D,的外角角平分线与的外角角平分线交于点E,则 .
5.如图①,在△ABC中,,,、均是的外角.射线从射线出发.绕点A以每秒的速度逆时针旋转.交射线于点E.设射线的旋转时间为秒.
(1)______度(用含t的代数式表示),当点E与点C重合时,______.
(2)当点E在点C右侧时,t的取值范围是_______.
(3)如图②,、的角平分线交于点P,请判断与的数量关系并说明理由.
(4)如图③、的角平分线交的反向延长线于点Q,当的三个内角中,有一个角等于另一个角的3倍时,直接写出t的值.
6.小明同学在学习了三角形内角和定理和外角的相关知识后,对三角形角之间的关系进行了探究学习.如图,在中,的角平分线与的角平分线相交于点.
(1)【问题解决】
如图1,若,则______度,______度;
(2)【问题探究】
如图2,和是的两个外角,的角平分线与的角平分线相交于点,试确定和之间的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】
如图3,在四边形中,延长到点的角平分线与的角平分线相交于点,请直接写出与之间的数量关系.
类型四、三角形中的折叠
1.如图,将三角形纸片沿折叠,点A落在点F处,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.如图1,中,点E和点F分别为上的点,把纸片沿折叠,使得点A落在的外部处,,则的度数为( )
A. B. C. D.
3.如图,将纸片先沿折叠,再沿折叠,若,则 °.
4.如图,在中,,,D是线段上一个动点,连接,把沿折叠,点C落在同一平面内的点E处,当平行于的边时,的度数为 .
5.如图(1)所示, 把沿折叠,
(1)当点C落在四边形内部时,与、之间有一种数量关系始终保持不变,请试着找一找这个规律,请你写出规律并证明你的规律.
(2)当点A落在四边形上方时,与、之间数量关系是 .
(3)当点A落在四边形下方时,与、之间数量关系是 .
6.如图,是一个三角形的纸片,点D,E分别是边,上的两点.
(1)如图(1),如果沿直线折叠,且,则与的关系是 .
(2)如图(2),如果沿直线折叠后A落在四边形内部,探究,和的关系,并说明理由.
(3)如果折成图(3)的形状,探究,和的关系,并说明理由.
类型五、一次函数中的行程问题
1.A、B两地相距,甲车以的速度从A地驶往B地,乙车以的速度从B地驶往A地,两车同时出发,设乙车行驶的时间为,两车之间的距离为,则y与x之间的函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
2.小明家与超市在同一条笔直道路上,妈妈从超市回家,小明发现漏买了文具就从家去了超市,两人都匀速步行且同时出发,妈妈先到家.两人之间的距离与时间之间的函数关系如图所示,其中说法正确的是( )
A.小明的速度是
B.妈妈的速度是
C.线段的函数表达式为
D.点A的坐标为
3.小丽从甲地匀速步行去乙地,小华骑自行车从乙地匀速前往甲地,同时出发.两人离甲地的距离与出发时间之间的函数关系如图所示.当两人相遇时,他们到甲地的距离为 m.
4.甲、乙两车从A地出发,沿同一路线驶向B地.甲车先出发,匀速驶向B地,后乙车出发,匀速行驶一段时间后在途中的货站装货耗时半小时,由于满载货物,为了行驶安全,速度减少了,结果与甲车同时到达B地.甲、乙两车距A地的路程y()与乙车行驶时间x(h)之间的函数图象如图所示,当甲、乙两车相距时,甲车的行驶时间为 h.
5.一辆货车和一辆小轿车同时从甲地出发,货车匀速行驶至乙地,小轿车中途停车休整后匀速行驶至乙地.货车的路程、小轿车的路程与时间的对应关系如图.
(1)甲、乙两地相距多远?小轿车中途停留了多长时间?
(2)写出与的函数表达式.
(3)当时,求与的函数表达式
(4)货车出发多长时间时与小轿车首次相遇?相遇时与甲地的距离是多少?
6.已知A、B两地相距,甲开汽车从A地到B地出差,甲出发1小时后,乙开货车装满货物从B地驶往A地,图中两条线段分别表示甲乙两车与B地的距离与行驶时间的变量关系;请根据以上信息结合图象回答以下问题:
(1)甲的平均行驶速度为_____,乙的平均行驶速度为_____;
(2)甲出发几小时后甲乙两人相遇?
(3)甲出发几小时后甲乙两人相距?
(4)甲刚刚到达B地,接到公司紧急通知,要求他立即返回A地,若甲返回时的行驶速度不变,再过几小时甲将在途中追上乙?
类型六、一次函数中的恒过定点
1.已知直线的解析式为,则直线过定点( ).
A. B. C. D.
2.不论m为何实数,直线恒过定点( )
A. B. C. D.
3.无论取何值,直线(为常数,)恒过一定点,则该定点的坐标为 .
4.不论为何值时,直线的图象恒过定点 .
5.已知关于的一次函数且,其图象交轴于点,交轴于点.为坐标系的原点)
(1)若,求这时m的值;
(2)对于的任意值,该函数图象必过一定点,请求出定点的坐标;
(3)是否存在m的值,使的面积为8?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
6.在数学探究性学习中经常会用到从特殊到一般、类比化归等数学思想和方法,如下是一个具体的探究性学习案例,请完善整个探究过程.
问题呈现:过点的直线(k,c为常数且)分别交x轴的正半轴和y轴的正半轴于点A和B.探究并说明是定值.
(1)特例探究:如图1,过点的直线分别交x轴和y轴于点A和B,求的值;
(2)一般证明:
①时,直接写出______;,时,直接写出______;
②求出的值;
(3)类比推广:如图2,已知,,点M在x轴的正半轴上,过M且不与y轴平行的直线l交直线于第一象限点N,若总有,请探究:直线l是否过定点,如果是,请求出定点坐标;如果否,请说明理由.
类型七、一次函数中的解决应用
1.某食用油的沸点温度远高于水的沸点温度,为了了解其沸点,小聪先在锅中倒入一些这种食用油并均匀加热,然后测量锅中油温,得到了时间()与油温()对应关系如下表:
时间()
…
10
20
30
40
…
油温()
…
30
50
70
90
…
当加热到时食用油沸腾了,那么该食用油的沸点温度是( )
A. B. C. D.
2.甘肃天水的麻辣烫因其独特风味和文化背景在网络上引发广泛讨论.五一假期,美食爱好者小曲自驾车到离家的天水旅游,出发前将油箱加满油.如表记录了行驶路程与油箱余油量之间的部分数据:
行驶路程x(km)
0
50
100
150
200
…
油箱余油量y(L)
45
41
37
33
29
…
下列说法不正确的是( )
A.该车的油箱容量为
B.该车每行驶,耗油8L
C.油箱余油量与行驶路程之间的关系式为
D.当小曲一家到达景点时,油箱中剩余油
3.花生油的沸点温度远高于水的沸点温度,小丽想用刻度不超过的温度计推算出花生油沸点的温度.在老师的指导下,她在锅中倒入一些花生油均匀加热,并每隔测量一次锅中油温.经老师介绍,在花生油达到沸点前,锅中油温y(单位:)是加热时间t(单位:s)的一次函数,得到的数据记录如下:
时间
0
10
20
30
40
油温
10
30
50
70
90
当加热时,油沸腾了.请推算沸点的温度为 .
4.从地向地打长途电话,通话分钟以内收费元,分钟后通话时间每增加分钟加收元,若通话时间为(单位:分,且为整数),则通话费用(单位:元)与通话时间(分)函数关系式是 (其中且为整数).
5.漏刻是我国古代的一种计时工具.据史书记载,西周时期就已经出现了漏刻,这是中国古代人民对函数思想的创造性应用.小明依据漏刻的原理制作了一个简单的漏刻计时工具模型,研究中发现漏刻水位是时间的一次函数,通过观察,每2分钟记录一次箭尺读数,得到下表:
组号
数据
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
t(min)
0
2
4
6
8
…
h(cm)
2
2.8
3.6
4.0
5.2
…
(1)在小组探究中小华采用不同的函数关系表达方式(表格、图象、解析式)验证,均发现小明记录的上表h,t的数据中,有一对数据记录错误.请用学过的相关知识判断,第_____组(填组号)数据是错误的.
(2)求)与的函数关系式,并计算当水位为时,对应时间是多少?
6.【问题背景】2024年4月23日是第18个“世界读书日”,为给师生提供更加良好的阅读环境,学校决定扩大图书馆面积,增加藏书数量,现需购进20个书架用于摆放书籍.
【素材呈现】
素材一:有两种书架可供选择,A种书架的单价比B种书架单价高;
素材二:用18000元购买A种书架的数量比用9000元购买B种书架的数量多6个;
素材三:A种书架数量不少于B种书架数量的.
【问题解决】
(1)问题一:求出两种书架的单价;
(2)问题二:设购买a个A种书架,购买总费用为w元,求w与a的函数关系式,并求出费用最少时的购买方案;
(3)问题三:实际购买时,商家调整了书架价格,A种书架每个降价m元,B种书架每个涨价元,按问题二的购买方案需花费21120元,求m的值.
类型八、一次函数中的新定义
1.定义:点为平面直角坐标系内的点,若满足,则把点A叫做“零点”,例如都是“零点”.当时,直线上有“零点”,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.现定义一种新的距离:对于平面直角坐标系内的点,,将称作P、Q两点间的“拐距”,记作,即,已知点,动点B在直线上,横坐标为,当取得最小值时,应满足的条件是( )
A. B. C. D.
3.定义:在平面直角坐标系中,对于点,,若,则称点为点的“理想点”.如点为点的“理想点”,而点的“理想点”就是点.已知点为直线上一点,点的“理想点”为点,当时,,则的取值范围是 .
4.如图,在平面直角坐标系中有一个等腰直角,其中点,,给出如下定义:若点P向上平移1个单位,再向右平移4个单位后得到,若点在等腰直角的内部或边上,则称点P为等腰直角的“和雅点”.若在直线上存在点Q,使得点Q是等腰直角的“和雅点”,则k的取值范围是 .
5.在平面直角坐标系中,对于线段,给出如下定义:直线经过线段的一个端点,直线经过线段的另一个端点,若直线与交于点,且点不在线段上,则称点为线段的“双线关联点”.
(1)已知,线段的两个端点分别为和,则在点,中,线段的“双线关联点”是___________:
(2)是直线上的两个动点.
①点是线段的“双线关联点”,其纵坐标为,直接写出点的横坐标___________;
②正方形的四个顶点的坐标分别为,其中.若所有线段的“双线关联点”中,有且仅有两个点在正方形的边上,直接写出的取值范围___________.
6.思考探究:
【形成概念】城市的许多街道是相互垂直或平行的,因此,往往不能沿直线行走到达目的地,只能按直角拐弯的方式行走.由此启发,我们可以按照街道的垂直和平行方向建立平面直角坐标系,对两点和,用以下方式定义两点间距离:.
【初步理解】
(1)已知点,则 ;
函数的图像如图所示,是图像上一点,,则点的坐标是 ;
函数的图像如图所示,是该函数的图像上的一点,若的值最小,点的坐标是 ;
【深入探究】
(2)如图,菱形顶点的坐标是,.小明发现:菱形的边上会有两个点分别到原点的距离相等.若点在菱形的边上且,指出点在菱形的那条边上,并求出它的坐标;
(3)实数,如图,直接写出在矩形边上,且到原点的距离等于的点的个数与值的关系.
类型九、动点求t问题
1.已知长方形中,,,连结,点P从点A出发,以的速度沿的方向运动,设P点运动的时间为t(秒)().
(1)当时,______;当时,_______.
(2)若点P在上,用含t的代数式表示的面积.
(3)在整个运动过程中,当的面积为长方形面积的时,求t的值.
(4)若动点Q与点P同时从点A出发,以的速度沿的方向运动,当P、Q相遇时,他们同时停止运动.当为直角三角形时,直接写出t的值或取值范围.
2.如图1,已知,点F是线段上一点,满足,是内的一条射线,满足.
(1)求证:;
(2)如图2,点P是线段上一动点,连接交于点Q,当点P在线段上运动的过程中,的值是否会发生变化?若不变,请求出k的值;若变化,请说明理由;
(3)如图3,若,在(2)的条件下,当时,
①______;
②将绕着点Q以每秒的速度逆时针旋转,旋转时间为t,当边与射线重合时停止旋转,则在旋转过程中,当的边与的某一边平行时,t的值为______.
3.如图,在中,,,,点是的中点,动点从点出发,先以每秒的速度沿运动,然后以的速度沿运动.若设点运动的时间是秒,那么当取何值时,的面积等于10?
4.在平面直角坐标系中,点为原点,点是轴负半轴上一点,将点向右平移个单位得到点.
(1)如图,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿方向运动,同时动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿轴向上运动,当点运动到点时,同时停止运动,设点运动时间为秒.
用含的式子表示两点的坐标.
是否存在使的面积为?若存在,求出,并写出此时点的坐标;若不存在,说明理由.
(2)如图,点为线段(端点除外)上某一点,当点在线段上运动时,过点作直线交轴正半轴于,交直线于,、的平分线相交于点,若,请用含的式子表示的大小,并说明理由.
5.在平面直角坐标系中,已知,且满足.
(1)写出两点的坐标;
(2)如图1,已知坐标轴上有两个动点同时出发,点从点出发沿轴负方向以每秒1个单位长度的速度移动,点从点出发以每秒3个单位长度的速度沿轴正方向移动,点为线段上一点.设运动时间为秒.问:是否存在这样的,使?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,点是第二象限上的点,连,点是线段上一点,满足.点是射线上一动点,连,交直线于点,当点在射线上运动的过程中,求与的数量关系.
6.如图,点和满足,现同时将点,分别向上平移4个单位长度,再向右平移2个单位长度,得到点,的对应点分别为点,,连接,,.
(1)求点 A, B的坐标;
(2)若轴上存在点,使面积等于四边形的面积,求点的坐标;
(3)点从点出发,沿轴以每秒1个单位长度的速度向点匀速运动,过点作的垂线,交于点,当点到达点时,整个运动过程随之结束.时间为秒,若线段将四边形的面积分成两部分,请直接写出的值
类型十、三角形中的八字形
1.解读基础:
(1)图1形似燕尾,我们称之为“燕尾形”,请写出、、、之间的关系,并说明理由;
(2)图2形似8字,我们称之为“八字形”,请写出、、、之间的关系,并说明理由:
应用乐园:直接运用上述两个结论解答下列各题
(3)①如图3,在中,、分别平分和,请直接写出和的关系 ;
②如图4, .
(4)如图5,与的角平分线相交于点,与的角平分线相交于点,已知,,求和的度数.
2.如图①,线段,相交于点,连接,,我们把形如图①的图形称为“字形”,试解答下列问题;
(1)在图①中,请直接写出,、,之间的数量关系;
(2)在图②中,若、,和的平分线和相交于点,并且与,分别相交于点,,利用(1)的结论,试求的度数.
3.探究题
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,则,,,四个角的数量关系是______;
(2)如图2,若,的角平分线,交于点,则与,的数量关系为______;
(3)如图3,,分别平分,,当时,试求的度数(提醒:解决此问题可以直接利用上述结论);
(4)如图4,如果,,当时,则的度数为______.
4.
(1)【问题背景】如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说明;
(2)【简单应用】如图2,、分别平分、,若,,求的度数;
(3)【问题探究】如图3,直线平分的外角,平分的外角,若,,请猜想的度数,并说明理由;
(4)【拓展延伸】在图4中,若设,,,,试问与、之间的数量关系为:___.(用、表示,不必说明理由)
5.【原题重现】
课本第154页例2:如图1,AC、BD相交于点O,求证:.
某数学兴趣小组同学对此题展开了探究讨论.
(1)【解法再探】
课本利用“三角形内角和是180°”和“对顶角相等”对此题进行了证明,小明同学提出了另外一种证明方法,如下思路框图:
完成框图填空:①______,②______,③______;
(2)【变式拓展】
小慧同学把图1中线段AC与BD相交所组成的结构称为“8字形”,她对原题进行了改编:如图2,AC、BD相交于点O,∠BAC、∠BDC的角平分线交于点P,,,求∠P的度数(用含,的式子表示).请你帮助小明完成以下问题:
小明看到图2中有两个与∠P相关的“8字形”,请你根据(1)的结论写出关于∠P的两个关系式为:①______;②______;
小明进一步思考:设,,由,得,③,由①、③(或②、③)联立、转化、整理可得结论:______;
(3)【发现生成】
小慧同学为了寻找规律,再次改变条件:如图3,AC、BD相交于点O,,,,,求的度数(用含,的式子表示).请你写出解答:
(4)若把(3)中的“”都改为“”,则______.(用含,的式子表示)
6.已知如图,线段相交于点,连接,我们把形如图的图形称之为“字形”,那么在这一个简单的图形中,到底隐藏了哪些数学知识呢?下面就请你发挥你的聪明才智,解决以下问题:
(1)在图中,请写出之间的数量关系,并说明理由.
(2)仔细观察,在图中“字形”的个数______个;
(3)在图中,若,和的平分线和相交于点,并且与分别相交于利用(1)的结论,试求的度数;
(4)如果图中和为任意角时,其他条件不变,试问与之间存在着怎样的数量关系:______.(直接写出结论即可)
(5)①在图中,平分的外角,平分的外角,试问与之间存在着怎样的数量关系:______.(直接写出结论即可)
②在图4中,的平分线所在直线与的外角的平分线相交于点,试问与之间存在着怎样的数量关系:______.(直接写出结论即可)
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期中考前满分冲刺之优质压轴题思维导图
【类型覆盖】
类型一、函数图像与几何结合
1.如图①所示(图中各角均为直角),动点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿路线匀速运动,的面积y随点P运动的时间x(秒)之间的函数关系图象如图②所示,下列说法不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查动点的函数图象,三角形的面积,将坐标系中的图象与点的运动过程对应是本题的解题关键.
将每段路线在坐标系中对应清楚即可得出结论.
【详解】由图②的第一段折线可知:点P经过4秒到达点B处,此时的三角形的面积为12,
∵动点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿路线匀速运动,
∴.
∵,
∴,
∴A选项的结论正确,故该选项不符合题意;
B选项的结论正确,故该B选项不符合题意;
由图②的第二段折线可知:点P再经过2秒到达点C处,
∴,
由图②的第三段折线可知:点P再经过6秒到达点D处,
∴,
由图②的第四段折线可知:点P再经过4秒到达点E处,
∴.
∴C选项不正确,故该选项符合题意;;
∵图①中各角均为直角,
∴,
∴D选项的结论正确,故该选项不符合题意;
故选:C.
2.如图1,在平行四边形中,,点E是的中点.点P从点A出发,沿A→D→C→B以的速度运动到终点 B. 设点P运动的时间为, 的面积为, 图2是y与x之间的函数关系图象,下列判断不正确的是( )
A. B.,
C. D. 的面积为
【答案】C
【分析】本题考查了动点问题的函数图象、数形结合,根据题意理解每段函数图象的含义是解题的关键.
由函数图象可知,点运动秒后到达点,此时的面积为, 运动秒后到达点, 点、点重合, 此时的面积为,运动秒后到达点,此时的面积为,分别对各选项进行判断.
【详解】A.因为运动速度不变,所以从点到点与从点到点所用时间相同, 即, 解得故A正确;
B.因为点运动秒后到达点, 所以, 因为四边形是平行四边形, 所以, 因为点运动秒后到达点, 所以, 则, 故B正确;
C.因为点运动到点时的面积为,为中点,所以故C错误;
D.过点作于点, 因为, 所以, 则 所以平行四边形的面积: 故D正确;
故选:C.
3.如图,在平面直角坐标系中,直线分别与x轴、y轴交于A、B两点,M是的中点,N是的中点,动点P以1单位/秒的速度沿的折线路径匀速移动,设P点的移动时间为t,的面积是S,则下列图象能大致反映S与t的函数关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先求出,,得出,,根据勾股定理求出,根据中点定义和中位线性质得出,,,分三种情况:当P在上时,当P 在上时,当P 在 上时,分析得出S与t的函数关系,逐项进行判断即可.
【详解】解:把代入得:,
∴,
把代入得:,
解得:,
∴,
∴,,
根据勾股定理得:,
∵ M、N分别是、的中点,
∴,,,
当P在上时,t的取值范围为,的面积逐渐变大,即S值变大;
当P 在上时,t的取值范围为,的面积不变,且此时面积值为,此时;
当P 在 上时,t的取值范围为,的面积变小,S值变小;
综上分析可知:符合条件的S与t的函数图象为B选项中的图象.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了动点问题的函数图象,一次函数的图象和性质,勾股定理,中位线性质,解题的关键是数形结合,注意进行分类讨论.
4.如图1,在某个底面积为盛水容器内,有一个实心圆柱体铁块,现在匀速持续地向容器内注水,容器内水的的高度y()和注水时间x(s)之间的关系满足如图中的图象,则水流速度是 .
【答案】20
【分析】本题主要考查一次函数的应用,根据图象,分两个部分:漫过实心圆柱体铁块需,注满“几何体”上面的空圆柱形容器需,再设匀速注水的水流速度为,根据圆柱的体积公式列方程,再解方程即可.
【详解】解:根据函数图象得到圆柱形容器的高为,实心圆柱体铁块的高度为,
水漫过实心圆柱体铁块需注满,“几何体”上面的空圆柱形容器需,
设匀速注水的水流速度为,则:
,
解得,
即匀速注水的水流速度为
故选:20.
5.甲、乙两车同时从A地出发,以各自的速度匀速向B地行驶.甲车先到达B地后,立即按原路以相同速度匀速返回(停留时间不作考虑),直到两车相遇.若甲、乙两车之间的距离y(千米)与两车行驶的时间x(小时)之间的函数图象如图所示,则A、B两地之间的距离为 千米.
【答案】
【分析】本题考查了函数图象,二元一次方程组的应用;设甲的速度为千米小时,乙的速度为千米小时,根据函数图象反应的数量关系建立方程组求出其解即可.
【详解】解:设甲的速度为千米小时,乙的速度为千米小时,由题意,得
,
解得:,
、两地之间的距离为:千米.
故答案为:.
6.已知动点P从点A出发沿图1的边框(边框拐角处都互相垂直)按的路径移动,相应的的面积关于移动路程的关系图象如图2,若,根据图象信息回答,下列说法正确的有: (填写正确的序号)
①图1中长为;
②图2中m的值为9,n的值为25;
③当P点运动到F点时,y对应的值为4;
④当的面积为2时,对应的x的值是2或24.
【答案】①③
【分析】本题主要考查了从函数图象获取信息,根据函数图象可知当时,点P在上运动,当,点P在上运动,据此可判断①;则,,根据当点P运动到直线与交点处时,y的值为0,得到,据此可判断②;则当P点运动到F点时,y对应的值为,据此可判断③;分当时,当时, 当时,三种情况求出x的值即可判断④.
【详解】解:由函数图象可知,当时,y随x增大而增大,当时,y保持不变,
∴当时,点P在上运动,当,点P在上运动,
∴,故①正确;
同理可得上,点P在上运动,则,
∴;
当点P运动到直线与交点处时,y的值为0,
∴,故②错误;
∴当P点运动到F点时,y对应的值为,故③正确;
当时,,解得,
当时,,解得;
当时,,解得,
∴当的面积为2时,对应的x的值是2或24或28,故④错误;
故答案为:①③.
类型二、函数中的规律
1.如图,在平面直角坐标系中有若干个整数点,其顺序按图中“→”方向排列,依次为,,,,,,,根据这个规律,可得第50个点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题的考查了对平面直角坐标系的熟练运用能力,用“从特殊到一般”的方法入手寻找规律是解答本题的关键.从图中可以看出横坐标为1的有一个点,横坐标为2的有2个点,横坐标为3的有3个点,…依此类推横坐标为n的有n个点,通过加法计算算出第50个点位于第几列第几行,然后对应得出坐标规律,将行列数代入规律式.
【详解】解:在横坐标上,第一列有一个点,第二列有2个点.…第n个有n个点,并且奇数列点数对称而偶数列点数y轴上方比下方多一个,
∵,
∴第50个点在第10列上,
∴奇数列的坐标为 ;
偶数列的坐标为 ,
由加法推算可得到第50个点位于第10列自上而下第6行,
将10代入上式得,
即,
故选A.
2.如图,小明编了一个“步步高升”程序,已知点A在平面直角坐标系中按的规律跳动.已知,,,,,,…,按此规律,的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了点的坐标规律,解题的关键是找到点的坐标变化规律,根据已知点的坐标表示出第n个点的坐标,得出坐标的规律,然后求得点的坐标即可.
【详解】解:观察偶数项的坐标规律:, ,,……,
可得,奇数项的横坐标为n,纵坐标为前一个偶数的纵坐标加2,
∵2024为偶数,
∴的坐标为,
故选:C.
3.如图,在一个单位为的方格纸上,,是斜边在轴上,斜边长分别为的等腰直角三角形.若的顶点坐标分别为,,,则依图中所示规律,的横坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了点的坐标变化规律,由图可得,当为的倍数时,点在第一象限,且横坐标为,据此即可求解,根据图形找到点的坐标变化规律是解题的关键.
【详解】解:由图形可知,当为的倍数时,点在第一象限,且横坐标为,
∵,
∴点的横坐标为,
故答案为:.
4.如图,动点P在平面直角坐标系中按箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点,第2次接着运动到点,第3次接着运动到点, 按这样的运动规律,经过第2027次运动后,动点P的坐标是 .
【答案】
【分析】此题主要考查了点的坐标规律,培养学生观察和归纳能力,从所给的数据和图形中寻求规律进行解题是解答本题的关键.
根据已知提供的数据从横纵坐标分别分析得出横坐标为运动次数,纵坐标为1,0,2,0,每4次一轮这一规律,进而求出即可.
【详解】解:根据动点在平面直角坐标系中按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点,
第2次接着运动到点,第3次接着运动到点,
第4次运动到点,第5次接着运动到点,,
横坐标为运动次数,经过第2027次运动后,动点的横坐标为2027,
纵坐标为1,0,2,0,每4次一轮,
经过第2027次运动后,动点的纵坐标为:余3,
故纵坐标为四个数中第3个,即为2,
经过第2017次运动后,动点的坐标是:,
故答案为:.
5.如图,动点P按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点,第2次运动到点,第3次运动到点,…,按这样的规律运动,则第2024次运动到点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查点的坐标规律探究,根据题意,得到动点的横坐标为,纵坐标以2,0,4,0四个为一周期循环,进行求解即可.
【详解】解:由图可知:动点的横坐标为,纵坐标以2,0,4,0四个为一周期循环,
,
第2024次运动到点,即:.
故答案为:.
6.如图,在单位为1的方格纸上,,,,,都是斜边在x轴上,斜边长分别为2,4,6,的等腰直角三角形,若的顶点坐标分别为,,则依图中所示规律,的坐标为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了点的坐标规律探索,解题的关键是根据点的坐标的变化寻找规律.根据脚码确定出脚码为偶数时的点的坐标,得到规律:当脚码是2,6,10,…时,横坐标为1,纵坐标为脚码的一半,当脚码是4,8,12,…时,横坐标是2,纵坐标为脚码的一半相反数,然后确定出点的坐标即可.
【详解】解:观察点的坐标变化发现,当脚码为偶数时的点的坐标,得到规律:
当脚码是2,6,10,…时,横坐标为1,纵坐标为脚码的一半,
当脚码是4,8,12,…时,横坐标是2,纵坐标为脚码的一半的相反数,
因为2024能被4整除,所以横坐标为2,纵坐标为.
故答案为:.
类型三、三角形中的角平分线
1.如图,已知,且,和的角平分线相交于点D.以下结论:①;②;③;④;⑤;其中正确的有________个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】此题考查了三角形外角性质,角平分线定义,平行线的判定,主要考查学生的推理能力,有一定的难度.根据角平分线定义得出∠,,,根据平角得出,根据三角形外角性质得出,,根据已知结论逐步推理,即可判断各项.
【详解】解:∵平分,
∴,
∵,,
∴,
∴,故①正确;
∵,
∴,
∵平分,,
∴,故②正确;
∵平分的外角,
∴,
∵,
∴,
由得:,即,
∴,
∴,故③正确;
由得:
,
∴,故④错误;
∵,,
∴,
又∵是的外角,
∴,故⑤错误;
综上分析可知,正确的答案有3个,
故选:C.
2.如图,于点,点、分别是射线、上的动点(不与点重合),延长至点,的角平分线及其反向延长线分别交、的角平分线于点、.若中有一个角是另一个角的3倍,则为( ).
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题主要考查了与角平分线有关的三角形内角和的问题,以及三角形外角的性质,先根据角平分线和平角的定义可得:,分4种情况讨论,①当时,②当时,③当时,④当时,根据三角形内角和定理及外角的性质可得结论.
【详解】解:∵平分,平分,
∴,
∴,
∴,
当①时.
,
∵平分,
∴,
∴
∴,
∵于点,
∴,
∴,
②当时,
∴
∴,
∵,
∴
∴此种情况不成立.
③当时,
设,
则:,
解得:,
∴,
∴,
∴.
④当时,
同理得:,
∴
∴
∴此种情况不成立.
综上所述,的度数为或,
故选∶C.
3.如图,和分别是的内角平分线和外角平分线,是的角平分线,是的角平分线,是的角平分线,是的角平分线,…,若,则 ; .
【答案】
【分析】本题考查了三角形的内角和定理,三角形外角的性质,角平分线的定义等,找出,,与的规律是解题的关键.根据角平分线的定义可得,,再根据三角形外角的性质可得,化简可得,进一步找出其中的规律,即可求出的度数.
【详解】解:和分别是的内角平分线和外角平分线,
,,
又,,
,
,
同理可得:,
,
则,
,
,
故答案为:,.
4.如图,已知的角平分线与的外角平分线交于点D,的外角角平分线与的外角角平分线交于点E,则 .
【答案】/90度
【分析】该题主要考查了角形内角和定理,三角形角平分线以及三角形外角的性质,解题的关键是理解题意.
根据角平分线得出,根据三角形外角的性质即可得,再根据内角和定理得出,即可求解.
【详解】解:∵的角平分线与的外角平分线交于点D,的外角角平分线与的外角角平分线交于点E,
∴,
∴,
∴
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴
故答案为:.
5.如图①,在△ABC中,,,、均是的外角.射线从射线出发.绕点A以每秒的速度逆时针旋转.交射线于点E.设射线的旋转时间为秒.
(1)______度(用含t的代数式表示),当点E与点C重合时,______.
(2)当点E在点C右侧时,t的取值范围是_______.
(3)如图②,、的角平分线交于点P,请判断与的数量关系并说明理由.
(4)如图③、的角平分线交的反向延长线于点Q,当的三个内角中,有一个角等于另一个角的3倍时,直接写出t的值.
【答案】(1),6
(2)
(3).理由见解析
(4)4.5或6或12
【分析】本题考查三角形的外角的性质,角平分线的定义,一元一次方程,灵活运用三角形外角的性质是解答此题的关键.
(1)根据运动可以得到的度数,然后利用方程求出值即可;
(2)根据动线的位置确定,且不超过时的。列不等式组解题即可;
(3)由角平分线的定义得到,,然后利用三角形外角的性质得到结论即可;
(4)先求出、、的度数,分为、、和四种情况分别解题即可.
【详解】(1)解:∵射线从射线出发.绕点A以每秒的速度逆时针旋转,
∴;
∵,,
∴,
当点E与点C重合时,
∴,解得;
故答案为:,;
(2)若要与射线相交,
则,
当点E在点C右侧时,
,解得,
故答案为:;
(3)解:,理由为:
∵是的外角,
∴,
∵、的角平分线交于点P,
∴,,
∴;
(4)解:∵,
∴,
又∵和时和的平分线,
∴,,
∴,
∴,
当时,则,解得;
当时,则,解得;
当时,则,解得(舍去);
当时,则,解得;
综上所述,t的值为,或.
6.小明同学在学习了三角形内角和定理和外角的相关知识后,对三角形角之间的关系进行了探究学习.如图,在中,的角平分线与的角平分线相交于点.
(1)【问题解决】
如图1,若,则______度,______度;
(2)【问题探究】
如图2,和是的两个外角,的角平分线与的角平分线相交于点,试确定和之间的数量关系,并说明理由;
(3)【拓展延伸】
如图3,在四边形中,延长到点的角平分线与的角平分线相交于点,请直接写出与之间的数量关系.
【答案】(1)125;70
(2),理由见解析
(3)
【分析】本题主要考查了角平分线的定义,三角形内角和定理:
(1)根据角平分线的定义得到,,进而推出,,据此利用三角形内角和定理即可求出答案;
(2)由角平分线定义可得,,再根据三角形内角和定理,即可得到结论.
(3)如图所示,连接,设,,则由三角形内角和定理得到,,,进而得到;由角平分线的定义得到,,进而得到,,则,则.
【详解】(1)解:∵在中,的角平分线与的角平分线相交于点,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,
故答案为:125;70;
(2)解:,理由如下:
∵的角平分线与的角平分线相交于点,,,
∴在中,
,
又,
;
(3)解:如图所示,连接,
设,,
∴,,,
∴
∵的角平分线与的角平分线相交于点,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴.
类型四、三角形中的折叠
1.如图,将三角形纸片沿折叠,点A落在点F处,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,得,,结合平角的定义,列式计算解答即可.
本题考查了三角形内角和定理,折叠的意义,平角的定义,熟练掌握折叠的意义是解题的关键.
【详解】解:根据题意,得,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
故选:B.
2.如图1,中,点E和点F分别为上的点,把纸片沿折叠,使得点A落在的外部处,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查折叠,三角形的内角和定理,根据折叠的性质,结合角的和差关系求出,,再利用三角形的内角和定理,进行求解即可.
【详解】解:由折叠得,
∵,且∠1=100°,
∴,
∴,
∵,且,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
3.如图,将纸片先沿折叠,再沿折叠,若,则 °.
【答案】
【分析】本题考查了折叠的性质,三角形的外角,灵活运用角的等量代换是解题的关键.
根据三角形外角的性质及,求出的度数,由三角形内角和定理求出的度数,由折叠的性质得出的度数,进而得出结论.
【详解】解:如图进行标注:
解:∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:92.
4.如图,在中,,,D是线段上一个动点,连接,把沿折叠,点C落在同一平面内的点E处,当平行于的边时,的度数为 .
【答案】或
【分析】本题考查了平行线的性质,折叠问题,三角形的内角和等知识点,分两种情况,和,分别画出图形,再利用平行线的性质求解即可,正确分类并画出图形是解题的关键.
【详解】由折叠的性质得:,
设,
∵,
∴,
由题意,分以下两种情况:
如图,当时,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得,
即;
如图,当时,
∴,
∵,
∴,
解得,
即,
综上,的大小为或.
故答案为:或.
5.如图(1)所示, 把沿折叠,
(1)当点C落在四边形内部时,与、之间有一种数量关系始终保持不变,请试着找一找这个规律,请你写出规律并证明你的规律.
(2)当点A落在四边形上方时,与、之间数量关系是 .
(3)当点A落在四边形下方时,与、之间数量关系是 .
【答案】(1),证明见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查了折叠的性质、三角形内角和定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)由折叠的性质可得,,由邻补角的定义可得,,由三角形内角和定理可得,由此计算即可得解;
(2)由折叠的性质可得,,从而得出,,由三角形内角和定理可得,由此计算即可得解;
(3)由折叠的性质可得,,从而得出,,由三角形内角和定理可得,由此计算即可得解.
【详解】(1)解:,证明如下:
由折叠的性质可得:,,
∴,,
∵,
∴,
∴,即;
(2)解:由折叠的性质可得:,,
∴,,
∵,
∴,
∴,即
(3)解:由折叠的性质可得:,,
∴,,
∵,
∴,
∴,即.
6.如图,是一个三角形的纸片,点D,E分别是边,上的两点.
(1)如图(1),如果沿直线折叠,且,则与的关系是 .
(2)如图(2),如果沿直线折叠后A落在四边形内部,探究,和的关系,并说明理由.
(3)如果折成图(3)的形状,探究,和的关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析;
(3),理由见解析
【分析】本题考查了三角形内角和定理:三角形内角和是,也考查了折叠的性质、三角形外角性质.
(1)先根据折叠性质得,然后根据三角形外角性质易得;
(2)连接,先根据三角形外角性质得,,则,所以;
(3)由折叠性质得,,,再根据三角形内角和得,接着利用平角定理得到,然后整理得到.
【详解】(1)解:,
理由:∵沿直线折叠,且,
∴A点落在上,如图(1),
∴,
∴;
故答案为:;
(2)解:,
理由:连接,如图,
∵,,
∴,
又∵,
∴;
(3)解:.
理由:如图(3),由翻折可得:,,,
∵,
,
∴,
∴,
∴.
类型五、一次函数中的行程问题
1.A、B两地相距,甲车以的速度从A地驶往B地,乙车以的速度从B地驶往A地,两车同时出发,设乙车行驶的时间为,两车之间的距离为,则y与x之间的函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查一次函数的应用,根据题意,得到两车相遇前后的函数表达式,结合两车的速度求解即可.
【详解】解:由题意,甲车全程用时,乙车全程用时;
两车相遇前的函数表达式为,
两车相遇后的函数表达式为,
当时,由得,即乙车行驶2小时后两车相遇,
当时,甲车到达B地,此时两车之间的距离为;
此后,乙车继续前行,两车之间的距离缓慢变大,
当时,乙车到达A地,此时两车之间的距离,
综上,选项A、B、D错误,不符合题意;选项C正确,符合题意;
故选:C.
2.小明家与超市在同一条笔直道路上,妈妈从超市回家,小明发现漏买了文具就从家去了超市,两人都匀速步行且同时出发,妈妈先到家.两人之间的距离与时间之间的函数关系如图所示,其中说法正确的是( )
A.小明的速度是
B.妈妈的速度是
C.线段的函数表达式为
D.点A的坐标为
【答案】C
【分析】本题考查一次函数的应用,掌握速度、时间、路程之间的关系是解题的关键.
根据“速度=路程÷时间”计算小明的速度即可判定A;当时,两人相遇,根据“两相遇时人人一共走过的路程是”计算妈妈的速度,即可判定B;根据“路程=速度×时间”求出线段的函数表达式,写出自变量的取值范围即可判定C;根据“时间=路程÷速度”计算妈妈到家所用的时间,再根据“路程=速度×时间”计算小明此时离家的距离,从而求出点A的坐标,即可判定D.
【详解】解:A、小明的速度是,故此选项不符合题意;
B、妈妈的速度是,故此选项不符合题意;
C、妈妈到家所用的时间是,当时,妈妈已经到家,之后两人之间的距离就是小明离家的距离,∴线段的函数表达式为,故此选项符合题意;
D、妈妈到家所用的时间是,当时,两人之间的距离,即小明离家的距离是,∴点A的坐标为,故此选项不符合题意;
故选:C.
3.小丽从甲地匀速步行去乙地,小华骑自行车从乙地匀速前往甲地,同时出发.两人离甲地的距离与出发时间之间的函数关系如图所示.当两人相遇时,他们到甲地的距离为 m.
【答案】
【分析】本题考查了一次函数的应用,一次函数解析式,一元一次方程的应用等知识.熟练掌握一次函数的应用,一次函数解析式,一元一次方程的应用是解题的关键.
待定系数法求小丽离甲地的距离与出发时间之间的函数关系式为.小华离甲地的距离与出发时间之间的函数关系式为.当时,,计算求解,然后作答即可.
【详解】解:设小丽离甲地的距离与出发时间之间的函数关系式为,
将代入,得,
解得,
∴.
设小华离甲地的距离与出发时间之间的函数关系式为,
将和代入得,
解得,
∴.
当时,,
解得,
∴,
∴两人相遇时,他们到甲地的距离是,
故答案为:.
4.甲、乙两车从A地出发,沿同一路线驶向B地.甲车先出发,匀速驶向B地,后乙车出发,匀速行驶一段时间后在途中的货站装货耗时半小时,由于满载货物,为了行驶安全,速度减少了,结果与甲车同时到达B地.甲、乙两车距A地的路程y()与乙车行驶时间x(h)之间的函数图象如图所示,当甲、乙两车相距时,甲车的行驶时间为 h.
【答案】或或
【分析】本题考查了一次函数的应用.根据图象数据求出甲、乙的速度,再求出段,段,段对应的函数解析式,然后根据甲、乙两车相距列出方程求出即可.
【详解】解:由图可知,甲从到所用时间为,
甲车的速度为,
乙出发时甲所走的路程为:,
甲出发时,甲、乙两车相距;
线段对应的函数表达式为:,
设乙车刚出发时的速度为,则装满货后的速度为,
根据题意可知:,
解得:,
段对应的函数解析式为,
根据题意得:,
解得,
,
甲出发时,甲、乙两车相距;
坐标为,
坐标为,
设对应的函数解析式为,
则,
解得,
对应的函数解析式为,
由题意得:,
解得,
此时,
综上所述:当甲、乙两车相距时,甲车的行驶时间为或或.
故答案为:或或.
5.一辆货车和一辆小轿车同时从甲地出发,货车匀速行驶至乙地,小轿车中途停车休整后匀速行驶至乙地.货车的路程、小轿车的路程与时间的对应关系如图.
(1)甲、乙两地相距多远?小轿车中途停留了多长时间?
(2)写出与的函数表达式.
(3)当时,求与的函数表达式
(4)货车出发多长时间时与小轿车首次相遇?相遇时与甲地的距离是多少?
【答案】(1)甲、乙两地相距,小轿车中途停留了
(2)
(3)
(4)货车出发小时与小轿车首次相遇,相遇时与甲地的距离是
【分析】本题考查了一次函数的实际应用,读取图形中的有效信息,求出函数解析式是解题关键.
(1)观察图象,直接得到结果;
(2)先求出货车行驶的速度,再写出函数的解析式;
(3)先求出小车行驶的速度,再写出函数的解析式;
(4)先求出小车休整时行驶的路程,根据正比例函数求行驶同样的路程,货车需要的时间,结合休整时间即可求解.
【详解】(1)解:观察图象可得,甲、乙两地相距,小轿车中途停留了,
(2)解:货车的速度为:,
∴;
(3)解:小汽车的速度为:,
∴当时,;
(4)解:小车小时行驶的路程为:,
当时,有,
解得:,
∵,
∴时,小车在休整,此时货车与小轿车首次相遇,
答:货车出发小时与小轿车首次相遇,相遇时与甲地的距离是.
6.已知A、B两地相距,甲开汽车从A地到B地出差,甲出发1小时后,乙开货车装满货物从B地驶往A地,图中两条线段分别表示甲乙两车与B地的距离与行驶时间的变量关系;请根据以上信息结合图象回答以下问题:
(1)甲的平均行驶速度为_____,乙的平均行驶速度为_____;
(2)甲出发几小时后甲乙两人相遇?
(3)甲出发几小时后甲乙两人相距?
(4)甲刚刚到达B地,接到公司紧急通知,要求他立即返回A地,若甲返回时的行驶速度不变,再过几小时甲将在途中追上乙?
【答案】(1)
(2)甲出发小时后甲乙两人相遇
(3)甲出发或时,两人相距
(4)再过2小时甲将在途中追上乙
【分析】本题考查的是一次函数的应用,读懂函数图象,掌握待定系数法求一次函数解析式的一般步骤是解题的关键.
(1)根据函数图象,根据“速度=路程÷时间”解答;
(2)设甲出发t小时后甲乙两人相遇,根据甲乙两人相遇时总路程为240千米,列方程即可求解;
(3)利用待定系数法求出甲乙两人的S关于t的关系式,再列方程解答即可;
(4)甲到达B地时,乙行驶了2小时,此时乙和B地的距离为80千米,设再过x小时甲将在途中追上乙,根据追及问题列方程解答即可;
【详解】(1)解:由图象得,甲从地到地共用了3小时,
初始时甲距离B地240平米,
∴甲的平均行驶速度为:;
乙从地到地用了:(小时),
∴乙的平均行驶速度为:,
故答案为:;
(2)解:设甲出发t小时后甲乙两人相遇,
则,
解得:,
故甲出发小时后甲乙两人相遇;
(3)解:设甲的与的关系式为,
根据题意得,
解得,
;
设乙的与的关系式为,
根据题意得,
解得,
∴,
∵甲乙两人相距,
,
当时,,解得;
当时,,解得,
综上所述,甲出发或时,两人相距;
(4)解:甲到达地时,乙行驶了2小时,
此时乙与地的距离为:(千米),
设再过小时甲将在途中追上乙,
根据题意得:,
解得,
答:再过2小时甲将在途中追上乙.
类型六、一次函数中的恒过定点
1.已知直线的解析式为,则直线过定点( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】当时,得到,即可得到打答案,此题考查一次函数的图象和性质,熟练掌握一次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】解:当时,,
∴直线过定点,
故选:B
2.不论m为何实数,直线恒过定点( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了恒过定点,把问题转化为关于m的一元一次方程,根据方程有无数解列式计算即可,熟练掌握方程有无数解的条件是解题额关键.
【详解】解:∵,
∴,
∵关于m的方程有无数的解,
∴,
解得,
∴直线恒过定点.
故选:C.
3.无论取何值,直线(为常数,)恒过一定点,则该定点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查一次函数图象上点的坐标特征,解题关键是掌握一次函数与方程的关系.将一次函数解析式化简为,从而可得当时,的取值与值无关,进而求解.
【详解】解:,令,则,此时
直线(为常数,)所过的定点坐标为.
故答案为:.
4.不论为何值时,直线的图象恒过定点 .
【答案】
【分析】该题主要考查了一次函数以及二元一次方程组,解题的关键是掌握以上知识点.
将直线化为,即可求解;
【详解】解:直线可化为,
由,得,
所以定点为.
故答案为:.
5.已知关于的一次函数且,其图象交轴于点,交轴于点.为坐标系的原点)
(1)若,求这时m的值;
(2)对于的任意值,该函数图象必过一定点,请求出定点的坐标;
(3)是否存在m的值,使的面积为8?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或4
(2)
(3)存在,或或
【分析】(1),即可求解;
(2),即可求解;
(3),即可求解.
本题考查了一次函数的性质,涉及过定点的直线,解答此题的关键是熟知一次函数图象上点的坐标特点,可用取特殊值的方法求定点坐标,以简化计算.
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得:或4;
(2)解:依题意,,
当时,,
故定点坐标为;
(3)解:存在,理由:
,,
,
解得:或或.
6.在数学探究性学习中经常会用到从特殊到一般、类比化归等数学思想和方法,如下是一个具体的探究性学习案例,请完善整个探究过程.
问题呈现:过点的直线(k,c为常数且)分别交x轴的正半轴和y轴的正半轴于点A和B.探究并说明是定值.
(1)特例探究:如图1,过点的直线分别交x轴和y轴于点A和B,求的值;
(2)一般证明:
①时,直接写出______;,时,直接写出______;
②求出的值;
(3)类比推广:如图2,已知,,点M在x轴的正半轴上,过M且不与y轴平行的直线l交直线于第一象限点N,若总有,请探究:直线l是否过定点,如果是,请求出定点坐标;如果否,请说明理由.
【答案】(1);
(2)①,1;②1;
(3)是,.
【分析】(1),,则;
(2)①点、的坐标分别为:,、,即可求解;
②由①知,,,,则;
(3)求出,,即可求解.
本题考查的是一次函数综合运用,涉及一次函数的图象和性质,函数表达式的求解等,按题设的顺序逐次求解是解题的关键.
【详解】(1)解:直线分别交轴和轴于点和,则点、的坐标分别为:、,
则,,
则;
(2)解:①将点的坐标代入一次函数表达式得:,
则点、的坐标分别为:,、,
当时,即,则,
则,,则;
当,时,同理可得:,
故答案为:,1;
②由①知,,,,
则;
(3)解:由点、的坐标得,直线的表达式为:,设直线的表达式为:,
联立上述两式得:,
解得:,则点,,
由点、的坐标得,,则,
由直线的表达式知,点,,则,
,即,
解得:,
则,
当时,,
即直线过定点.
类型七、一次函数中的解决应用
1.某食用油的沸点温度远高于水的沸点温度,为了了解其沸点,小聪先在锅中倒入一些这种食用油并均匀加热,然后测量锅中油温,得到了时间()与油温()对应关系如下表:
时间()
…
10
20
30
40
…
油温()
…
30
50
70
90
…
当加热到时食用油沸腾了,那么该食用油的沸点温度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查的是一次函数的应用,关键是根据表中数据,求出一次函数解析式.由表中数据发现油温与时间成一次函数关系,根据表中数据,求出一次函数解析式,然后把代入即可.
【详解】解:由表格可知,油温与时间的函数关系是一次函数,油温用y表示,时间用x表示,设油温与时间的函数关系是,
则,
解得
∴,
当时,.
当时,.
当时,.
故选:C.
2.甘肃天水的麻辣烫因其独特风味和文化背景在网络上引发广泛讨论.五一假期,美食爱好者小曲自驾车到离家的天水旅游,出发前将油箱加满油.如表记录了行驶路程与油箱余油量之间的部分数据:
行驶路程x(km)
0
50
100
150
200
…
油箱余油量y(L)
45
41
37
33
29
…
下列说法不正确的是( )
A.该车的油箱容量为
B.该车每行驶,耗油8L
C.油箱余油量与行驶路程之间的关系式为
D.当小曲一家到达景点时,油箱中剩余油
【答案】C
【分析】本题考查了一次函数的应用,关键是能准确理解题目中的数量关系,并能列式表达.通过表格给出的信息理解题意,可得此题答案.
【详解】解:∵当时,
∴该车的油箱容量为,
故选项A正确,不符合题意;
由表格可得该车每行驶耗油,
故选项B正确,不符合题意;
由题意可得油箱余油量与行驶路程之间的关系式为
故选项C不正确,符合题意;
∵,
∴当小曲一家到达景点时,油箱中剩余油,
故选项D正确,不符合题意;
故选:C.
3.花生油的沸点温度远高于水的沸点温度,小丽想用刻度不超过的温度计推算出花生油沸点的温度.在老师的指导下,她在锅中倒入一些花生油均匀加热,并每隔测量一次锅中油温.经老师介绍,在花生油达到沸点前,锅中油温y(单位:)是加热时间t(单位:s)的一次函数,得到的数据记录如下:
时间
0
10
20
30
40
油温
10
30
50
70
90
当加热时,油沸腾了.请推算沸点的温度为 .
【答案】330
【分析】本题主要考查一次函数的应用,关键是用待定系数法求函数解析式.
用待定系数法求函数解析式;把代入解析式求出的值即可.
【详解】解:设这个一次函数关系式为,
把代入解析式得:,
解得,
∴关于的函数解析式为;
当时,,
答:当加热时,油沸腾了,推算沸点的温度为.
故答案为:330.
4.从地向地打长途电话,通话分钟以内收费元,分钟后通话时间每增加分钟加收元,若通话时间为(单位:分,且为整数),则通话费用(单位:元)与通话时间(分)函数关系式是 (其中且为整数).
【答案】
【分析】本题考查了根据实际问题抽象一次函数关系式的知识,仔细审题得出函数关系式是至关重要的一步,难度一般.
根据题意首先可以得出只要通话时间不超过分钟收费均为元,超过分钟后,每分钟收取元,由此可列出一次函数关系式.
【详解】解:由题意得,通话时间不超过分钟收费均为元,超过分钟后,每分钟收取元,且为整数,
故可得函数关系式为:且为整数,
故答案为:.
5.漏刻是我国古代的一种计时工具.据史书记载,西周时期就已经出现了漏刻,这是中国古代人民对函数思想的创造性应用.小明依据漏刻的原理制作了一个简单的漏刻计时工具模型,研究中发现漏刻水位是时间的一次函数,通过观察,每2分钟记录一次箭尺读数,得到下表:
组号
数据
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
t(min)
0
2
4
6
8
…
h(cm)
2
2.8
3.6
4.0
5.2
…
(1)在小组探究中小华采用不同的函数关系表达方式(表格、图象、解析式)验证,均发现小明记录的上表h,t的数据中,有一对数据记录错误.请用学过的相关知识判断,第_____组(填组号)数据是错误的.
(2)求)与的函数关系式,并计算当水位为时,对应时间是多少?
【答案】(1)(4)
(2),当水位为时,对应时间是
【分析】本题考查一次函数的应用;
(1)由表格中数据知,时间每增加2分钟,h增加,据此可知是错误的值;
(2)设水位与时间的一次函数关系式为,再用待定系数法求解析式,然后把代入解析式求解即可.
【详解】(1)解:由表格中数据知,时间每增加2分钟,h增加,
是错误的值,
故答案为:(4);
(2)解:设水位与时间的一次函数关系式为,
把,代入,得,
解得,
∴,
当时,,
解得.
即当水位为时,对应时间是.
6.【问题背景】2024年4月23日是第18个“世界读书日”,为给师生提供更加良好的阅读环境,学校决定扩大图书馆面积,增加藏书数量,现需购进20个书架用于摆放书籍.
【素材呈现】
素材一:有两种书架可供选择,A种书架的单价比B种书架单价高;
素材二:用18000元购买A种书架的数量比用9000元购买B种书架的数量多6个;
素材三:A种书架数量不少于B种书架数量的.
【问题解决】
(1)问题一:求出两种书架的单价;
(2)问题二:设购买a个A种书架,购买总费用为w元,求w与a的函数关系式,并求出费用最少时的购买方案;
(3)问题三:实际购买时,商家调整了书架价格,A种书架每个降价m元,B种书架每个涨价元,按问题二的购买方案需花费21120元,求m的值.
【答案】(1)1200元;1000元
(2);购买A种书架8个,B种书架12个
(3)120
【分析】本题考查运用分式方程,一次函数,一元一次方程解决实际问题.
(1)设B种书架的单价为x元,则A种书架的单价为元,用18000元购买A种书架个,用9000元购买B种书架个,根据素材二即可列出方程,求解并检验即可解答;
(2)根据总费用=A种书架的总费用+B种书架的总费用即可列出函数,根据资料三求出自变量a的取值范围,再根据一次函数的增减性即可求出总费用的最小值;
(3)根据总费用=A种书架的总费用+B种书架的总费用列出一元一次方程,求解即可解答.
【详解】(1)解:设B种书架的单价为x元,则A种书架的单价为元.
由题意得,
解得,
经检验,是分式方程的解,且符合题意,
.
答:两种书架的单价分别为1200元,1000元.
(2)解:购买a个A种书架时,购买总费用,
即,
由题意得,a应满足:,解得.
,
∴w随着a的增大而增大,
当时,w的值最小,最小值为,
费用最少时购买A种书架8个,B种书架12个.
(3)解:由题意得
,
解得.
类型八、一次函数中的新定义
1.定义:点为平面直角坐标系内的点,若满足,则把点A叫做“零点”,例如都是“零点”.当时,直线上有“零点”,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查一次函数与图象的关系,掌握待定系数法及转化思想是解题的关键.
由题意:当时,直线上有“零点”,所以直线与线段有交点,求出直线经过A、B两点时m的值即可判断.
【详解】解:由题意得:直线与线段有交点,其中,
当直线经过时,,
当直线经过时,,
∴m的取值范围为:,
故选:B.
2.现定义一种新的距离:对于平面直角坐标系内的点,,将称作P、Q两点间的“拐距”,记作,即,已知点,动点B在直线上,横坐标为,当取得最小值时,应满足的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了新定义,用到了一次函数的性质、一元一次不等式的应用等知识,先求出,根据m的取值范围分三种情况进行讨论即可得到答案.
【详解】解:∵动点B在直线上,横坐标为m,
∴点B的坐标为,
∵点A的坐标为
∴,
当时,,
当时,,
当时,,
∴当取得最小值时,应满足的条件是,
故选:C
3.定义:在平面直角坐标系中,对于点,,若,则称点为点的“理想点”.如点为点的“理想点”,而点的“理想点”就是点.已知点为直线上一点,点的“理想点”为点,当时,,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了一次函数图象上点的坐标特征,解一元一次不等式,根据题意,当以及当时,理想点Q的坐标不同,应分别进行分析计算,关键在于理解理想点的定义,确定k的取值范围.
【详解】解:根据题意,可设点P坐标为,
①当时,点Q的纵坐标为,则,
解得:,即,
②当时,点Q的纵坐标为,则,
解得:
∴ x的取值范围是:,
∵当时,,
∴k的取值范围是:,
故答案为:.
4.如图,在平面直角坐标系中有一个等腰直角,其中点,,给出如下定义:若点P向上平移1个单位,再向右平移4个单位后得到,若点在等腰直角的内部或边上,则称点P为等腰直角的“和雅点”.若在直线上存在点Q,使得点Q是等腰直角的“和雅点”,则k的取值范围是 .
【答案】或
【分析】本题考查了新定义,一次函数的平移,一次函数图象与系数的关系,熟练掌握一次函数的平移法则“左减右加,上加下减”是解答本题的关键.
将直线按照平移法则平移后得到,函数图象过,将已知A、B、C坐标代入求出k值,根据题意得到k的取值范围即可.
【详解】解:∵,,是等腰直角三角形,
∴,
直线上平移1个单位,再向右平移4个单位后得到解析式为:,
∴函数过点,
将坐标代入得,,,
将坐标代入得,,,
将坐标代入得,,.
∵点Q是等腰直角的“和雅点”,
∴或.
故答案为:或
5.在平面直角坐标系中,对于线段,给出如下定义:直线经过线段的一个端点,直线经过线段的另一个端点,若直线与交于点,且点不在线段上,则称点为线段的“双线关联点”.
(1)已知,线段的两个端点分别为和,则在点,中,线段的“双线关联点”是___________:
(2)是直线上的两个动点.
①点是线段的“双线关联点”,其纵坐标为,直接写出点的横坐标___________;
②正方形的四个顶点的坐标分别为,其中.若所有线段的“双线关联点”中,有且仅有两个点在正方形的边上,直接写出的取值范围___________.
【答案】(1)
(2)①点的横坐标为或;②
【分析】(1)当直线经过点,直线经过点,可得,值,即可得到直线,直线,联立即可求解第一种情况,当直线经过点,直线经过点时,同理可得第二种情况.
(2)①将点代入,求出,即可得出,在按照(1)的步骤分情况谈论,当直线经过点,直线经过点时,或当直线经过点,直线经过点时,分别结合点纵坐标为,即可得出点的横坐标.
②设线段的双线关联点”为,由①得消元可得点在直线上运动,同理得点在直线上运动,在时,令慢慢变大,找到其一个交点和三个交点时的值,观察图象即可得到的取值范围.
【详解】(1)解:若直线经过点,直线经过点,
则代入得:,,
∴直线,直线,
联立得:,
解得:,
若直线经过点,直线经过点,
则代入得:,,
∴直线,直线,
联立得:,
解得:,
综上可得点是线段的“双线关联点”,
故答案为;
(2)①解:将点代入,
得,,
则,
当直线经过点,直线经过点时,
则代入得,,
解得:,,
求得直线,直线,
联立得:,
解得:,
∵点是线段的“双线关联点”,其纵坐标为,
故,
解得:,
∴点的横坐标:.
因此;当直线经过点,直线经过点时,
同上可求,,,
联立得,
解得:,
∵点是线段的“双线关联点”,其纵坐标为,
故,
解得:,
∴点的横坐标:,
综上所述,点的横坐标为或;
②解:设线段的“双线关联点”为,
则由上可得,
由①得:,
消去可得:,
∴则点在直线上运动,
同理可求点在直线上运动,
∵线段的“双线关联点”中,有且仅有两个点在正方形的边上,
∴正方形与直线,直线恰好有两个交点,
当且很小时,此时正方形与两条直线无交点,不符合题意,如图:
随着增大,当点落在直线上,此时个交点,不符合题意,如图:
则代入,
即,
解得:,
当继续增大,此时,则直线与正方形有个交点,符合题意,如图:
当继续增大,直至点落在直线,
则代入,
即:
解得,
此时有个交点,不符合题意,如图:
当时,此时有个交点,不符合题意,如图:
∴综上所述:当满足个交点时,.
【点睛】本题主要考查一次函数的图象和性质,一次函数与二元一次方程组,正方形的性质,坐标与图形,分情况讨论问题,熟练掌握以上知识是解题的关键.
6.思考探究:
【形成概念】城市的许多街道是相互垂直或平行的,因此,往往不能沿直线行走到达目的地,只能按直角拐弯的方式行走.由此启发,我们可以按照街道的垂直和平行方向建立平面直角坐标系,对两点和,用以下方式定义两点间距离:.
【初步理解】
(1)已知点,则 ;
函数的图像如图所示,是图像上一点,,则点的坐标是 ;
函数的图像如图所示,是该函数的图像上的一点,若的值最小,点的坐标是 ;
【深入探究】
(2)如图,菱形顶点的坐标是,.小明发现:菱形的边上会有两个点分别到原点的距离相等.若点在菱形的边上且,指出点在菱形的那条边上,并求出它的坐标;
(3)实数,如图,直接写出在矩形边上,且到原点的距离等于的点的个数与值的关系.
【答案】(); ; ()点在上,;()见解析.
【分析】()根据定义求解值即可;
设,根据定义可得方程,求出的值即可求点的坐标;
设,根据定义可得,当且仅当,即时,有最小值,此时,
()当点在上时,设,由定义可得方程,从而求出;
()设矩形边上任意一点为,分别求出点在矩形各边上时,的取值范围,从而确定的值与到原点的距离等于的点的个数的关系即可;
本题考查了坐标与图形,一次函数的图象及性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:(1)∵,,
,
故答案为:;
设,
∵,
∴,
解得,
∴,
故答案为:;
设,
∵,
∴,
当且仅当,即时,有最小值,
∴,
故答案为:;
(2)∵,
∵,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
当点在上时,设,
∴,
解得,
∴;
∵,,
∴,
∴点不能在点右侧,
综上所述:;
(3)∵,,,,
,,,
设矩形边上任意一点为,
当点在线段上时,,
当点在线段上时,,
当点在线段上时,,
当点在线段上时,,
∴当时,到原点的距离等于的点有个,
当时,到原点的距离等于的点有个,
当时,到原点的距离等于的点有个.
当时,到原点的距离等于的点有个.
类型九、动点求t问题
1.已知长方形中,,,连结,点P从点A出发,以的速度沿的方向运动,设P点运动的时间为t(秒)().
(1)当时,______;当时,_______.
(2)若点P在上,用含t的代数式表示的面积.
(3)在整个运动过程中,当的面积为长方形面积的时,求t的值.
(4)若动点Q与点P同时从点A出发,以的速度沿的方向运动,当P、Q相遇时,他们同时停止运动.当为直角三角形时,直接写出t的值或取值范围.
【答案】(1)6;3;
(2);
(3)当的面积为长方形面积的时,t的值为或或或;
(4)当为直角三角形时,或或.
【分析】本题考查了矩形的性质,直角三角形的性质,三角形的面积,熟练掌握以上知识是解题的关键.
()直接把时间代入即可求解;
()点在上,先表示出,即可表示的面积;
()先求出四边形的面积,再让的面积为长方形面积的,求出点的运动路程,即可求出;
()当为直角三角形时,分情况讨论即可.
【详解】(1)当时,点在上,
∴,
当时,点在上,
∴的运动路程为,
∴,
∴,
故答案为:;;
(2)∵点在上,
∴,
∴;
(3)四边形的面积为,
∴的面积为长方形面积的时,,
当点在上时,,
解得;
当在上时,,
∴,
解得;
当在上时,,
∴,
解得;
当在上时,,
∴,
解得;
综上,当的面积为长方形面积的时,的值为或或或;
(4)有三种情况:
当点在上时,是直角三角形,
此时,
当点在上,点在上时,是直角三角形,
即,
∴,
解得,
则后,都在上,不是直角三角形,
③当点Q在上,点P刚好运动到点D时,是直角三角形,
此时,
∴,
综上,当为直角三角形时,或或.
2.如图1,已知,点F是线段上一点,满足,是内的一条射线,满足.
(1)求证:;
(2)如图2,点P是线段上一动点,连接交于点Q,当点P在线段上运动的过程中,的值是否会发生变化?若不变,请求出k的值;若变化,请说明理由;
(3)如图3,若,在(2)的条件下,当时,
①______;
②将绕着点Q以每秒的速度逆时针旋转,旋转时间为t,当边与射线重合时停止旋转,则在旋转过程中,当的边与的某一边平行时,t的值为______.
【答案】(1)见解析
(2)不变,2
(3)①②或4或9
【分析】(1)根据等角的余角相等,推出,即可得出结论;
(2)根据三角形的外角的性质和平行线的性质,得到,,进行求解即可;
(3)①先求出,在用平角的定义求解即可;②分,,三种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)不变,;
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴;
(3)①∵,,
∴,
由(2)知:,
∴;
故答案为:;
②当时,如图:
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵旋转,
∴,
∴,
∴,
∴;
当时,如图:
则:,
∴;
当时,如图,则:,
∴,
∴;
综上:的值为或4或9.
【点睛】本题考查平行线的判定和性质,三角形的外角,三角形的内角和定理等知识点,综合性强,难度较大,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
3.如图,在中,,,,点是的中点,动点从点出发,先以每秒的速度沿运动,然后以的速度沿运动.若设点运动的时间是秒,那么当取何值时,的面积等于10?
【答案】或或
【分析】本题考查了直角三角形的性质的运用,三角形的面积公式的运用,解答时灵活运用三角形的面积公式求解是关键.分为两种情况讨论:当点在上时:当点在上时,根据三角形的面积公式建立方程求出其解即可.
【详解】解:如图1,当点在上,
中,,,,点是的中点,
,.
的面积等于10,
,
,
即,
.
如图2,当点在上,
是的中点,
.
,
,
当点P在点E的左边时,,
当点P在点E的右边时,.
综上所述,当或或时,的面积会等于10,
故答案为或或.
4.在平面直角坐标系中,点为原点,点是轴负半轴上一点,将点向右平移个单位得到点.
(1)如图,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿方向运动,同时动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿轴向上运动,当点运动到点时,同时停止运动,设点运动时间为秒.
用含的式子表示两点的坐标.
是否存在使的面积为?若存在,求出,并写出此时点的坐标;若不存在,说明理由.
(2)如图,点为线段(端点除外)上某一点,当点在线段上运动时,过点作直线交轴正半轴于,交直线于,、的平分线相交于点,若,请用含的式子表示的大小,并说明理由.
【答案】(1),;,,;
(2)存在,.
【分析】()由平移的性质得出轴,根据点坐标可求出答案;求出和,根据三角形的面积公式可得出答案;
()过点作轴,由平行线的性质及角平分线的性质可得出,,利用三角形外角性质,即可得出的度数.
【详解】(1)解:∵将点向右平移个单位得到点,
轴,
∵点,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿方向运动,
∴,
∵动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿轴向上运动,
∴;
∵,,
∴,,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴,;
(2)解:存在.
如图,过点作轴,
∵,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
又∵,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
∵轴,
∴,
∵,
∴.
【点评】本题考查了平移的性质,三角形的面积公式,平行线的性质,角平分线的性质等知识,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
5.在平面直角坐标系中,已知,且满足.
(1)写出两点的坐标;
(2)如图1,已知坐标轴上有两个动点同时出发,点从点出发沿轴负方向以每秒1个单位长度的速度移动,点从点出发以每秒3个单位长度的速度沿轴正方向移动,点为线段上一点.设运动时间为秒.问:是否存在这样的,使?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,点是第二象限上的点,连,点是线段上一点,满足.点是射线上一动点,连,交直线于点,当点在射线上运动的过程中,求与的数量关系.
【答案】(1),
(2)12或
(3)见解析
【分析】(1)根据,可得,,即可得出点、的坐标;
(2)根据,得,从而得出绝对值方程即可得出答案;
(3)分当点在线段上时,或点在线段的延长线上时,根据外角进行角之间的变换即可得出三个角之间的数量关系.
【详解】(1)解:,
,,
,,
,;
(2)存在,使得,
,
,
,
解得(舍)或,
存在,的值为12或;
(3)当点在线段上时,如图,
,,
,
是的外角,
,
,
是的外角,
,
,
,
当点在线段的延长线上时,如图,
是的外角,
,
是的外角,
,
,
.
综上所述:当点在线段上时,;当点在线段的延长线上时,.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形的性质、绝对值的性质、三角形外角的性质等知识,运用外角进行角之间的转换是解题的关键.
6.如图,点和满足,现同时将点,分别向上平移4个单位长度,再向右平移2个单位长度,得到点,的对应点分别为点,,连接,,.
(1)求点 A, B的坐标;
(2)若轴上存在点,使面积等于四边形的面积,求点的坐标;
(3)点从点出发,沿轴以每秒1个单位长度的速度向点匀速运动,过点作的垂线,交于点,当点到达点时,整个运动过程随之结束.时间为秒,若线段将四边形的面积分成两部分,请直接写出的值
【答案】(1)
(2)或
(3)或
【分析】本题考查坐标与图形面积、非负数的非负性、平移性质.由点的坐标正确表示相应图形的面积是解决此题的关键.
(1)由平方和绝对值的非负性可得点A,B的坐标;
(2)由平移可得到点的坐标,进而可表示出面积与四边形的面积;
(3)根据题意分别表示出两部分图形的面积即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得:,
∴;
(2)解:由平移性质得:,
设点,
,
令,
解得:或,
∴或;
(3)解:如图所示:
,
①若,
解得:;
②若,
解得:,
故或,使得将四边形的面积分成的两部分.
类型十、三角形中的八字形
1.解读基础:
(1)图1形似燕尾,我们称之为“燕尾形”,请写出、、、之间的关系,并说明理由;
(2)图2形似8字,我们称之为“八字形”,请写出、、、之间的关系,并说明理由:
应用乐园:直接运用上述两个结论解答下列各题
(3)①如图3,在中,、分别平分和,请直接写出和的关系 ;
②如图4, .
(4)如图5,与的角平分线相交于点,与的角平分线相交于点,已知,,求和的度数.
【答案】(1),理由详见解析;(2),理由详见解析:(3)①;②360°;(4); .
【分析】(1)根据三角形外角等于不相邻的两个内角之和即可得出结论;
(2)根据三角形内角和定理及对顶角相等即可得出结论;
(3)①根据角平分线的定义及三角形内角和定理即可得出结论;
②连结BE,由(2)的结论及四边形内角和为360°即可得出结论;
(4)根据(1)的结论、角平分线的性质以及三角形内角和定理即可得出结论.
【详解】(1).理由如下:
如图1,,,
,
;
(2).理由如下:
在中,,
在中,,
,
;
(3)①,,
、分别平分和,
,
.
故答案为.
②连结.
∵,
.
故答案为;
(4)由(1)知,,
,,
,
,
,,
,
,
,
;
.
【点睛】本题考查了角平分线的性质,三角形内角和;熟练掌握角平分线的性质,进行合理的等量代换是解题的关键.
2.如图①,线段,相交于点,连接,,我们把形如图①的图形称为“字形”,试解答下列问题;
(1)在图①中,请直接写出,、,之间的数量关系;
(2)在图②中,若、,和的平分线和相交于点,并且与,分别相交于点,,利用(1)的结论,试求的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查三角形内角和定理,角平分线的定义,
(1)根据三角形内角和定理计算,得到答案;
(2)根据(1)的结论列出算式,把、代入计算即可;
掌握三角形内角和等于是解题的关键.
【详解】(1)解:.
理由:∵,,,
∴;
(2)由(1)可知,,,
∴,
∵和的平分线和相交于点,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴.
3.探究题
(1)如图1的图形我们把它称为“8字形”,则,,,四个角的数量关系是______;
(2)如图2,若,的角平分线,交于点,则与,的数量关系为______;
(3)如图3,,分别平分,,当时,试求的度数(提醒:解决此问题可以直接利用上述结论);
(4)如图4,如果,,当时,则的度数为______.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据三角形内角和定理即可证明;
(2)如图2,设,,根据外角的性质得:,,所以,最后由三角形内角和定理可得结论;
(3)如图3,延长、交于点,根据(2)的结论,并将,代入可得
结论;
(4)如图4,同理计算可得结论.
【详解】(1)在中,
,
在中,
,
∵,
∴
故答案为:
(2)设,,
∵,分别平分,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:
(3)
由(2)可知:,
∵,
∴,
∴,
∴,
(4)如图4,延长、交于点,
设,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
,
,
∴
,
故答案为:
【点睛】本题考查三角形内角和,三角形的外角的性质、角平分线的定义等知识,解题的关键是学会用方程的思想思考问题.
4.
(1)【问题背景】如图1的图形我们把它称为“8字形”,请说明;
(2)【简单应用】如图2,、分别平分、,若,,求的度数;
(3)【问题探究】如图3,直线平分的外角,平分的外角,若,,请猜想的度数,并说明理由;
(4)【拓展延伸】在图4中,若设,,,,试问与、之间的数量关系为:___.(用、表示,不必说明理由)
【答案】(1)见解析
(2)
(3);理由见解析
(4)
【分析】(1)根据三角形内角和定理即可证明;
(2)根据角平分线的定义可得∠1=∠2,∠3=∠4,再根据(1)的结论列出整理即可得解;
(3)表示出∠PAD和∠PCD,再根据(1)的结论列出等式并整理即可得解;
(4)同法即可解决问题.
【详解】(1)证明:在AOB中,∠A+∠B+∠AOB=180°,
在COD中,∠C+∠D+∠COD=180°
∠AOB=∠COD
∠A+∠B=∠C+∠D
(2)∵AP、CP分别平分∠BAD、∠BCD
∠1=∠2,∠3=∠4
由(1)的结论得
2∠P+∠1+∠3=∠2+∠4+∠ABC+∠ADC
∠P=(∠ABC+∠ADC)
∵∠ABC=35°,∠ADC=15°
∠P=25°
(3)解:如图3
∵ AP平分∠BAD的外角∠FAD,CP平分∠BCD的外角∠BCE
∠PAD=180°-∠2,∠PCD=180°-∠3
∵∠P+(180°-∠1)=∠ADC+(180°-∠3)
∠P+∠1=∠ABC+∠4
2∠P=∠ABC+∠ADC
∠ABC=35°,∠ADC=29°
∠P=(∠B+∠D)=×(35°+29°)=32°
(4)解:同法可得,∠P=
故答案为:∠P=
【点睛】本题考查三角形内角和,三角形的外角的性质、多边形的内角和等知识,解题的关键是学会用方程组的思想思考问题,属于中考常见题型.
5.【原题重现】
课本第154页例2:如图1,AC、BD相交于点O,求证:.
某数学兴趣小组同学对此题展开了探究讨论.
(1)【解法再探】
课本利用“三角形内角和是180°”和“对顶角相等”对此题进行了证明,小明同学提出了另外一种证明方法,如下思路框图:
完成框图填空:①______,②______,③______;
(2)【变式拓展】
小慧同学把图1中线段AC与BD相交所组成的结构称为“8字形”,她对原题进行了改编:如图2,AC、BD相交于点O,∠BAC、∠BDC的角平分线交于点P,,,求∠P的度数(用含,的式子表示).请你帮助小明完成以下问题:
小明看到图2中有两个与∠P相关的“8字形”,请你根据(1)的结论写出关于∠P的两个关系式为:①______;②______;
小明进一步思考:设,,由,得,③,由①、③(或②、③)联立、转化、整理可得结论:______;
(3)【发现生成】
小慧同学为了寻找规律,再次改变条件:如图3,AC、BD相交于点O,,,,,求的度数(用含,的式子表示).请你写出解答:
(4)若把(3)中的“”都改为“”,则______.(用含,的式子表示)
【答案】(1)①三角形的外角的性质,②,③
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)根据三角形的外角的性质可得:从而可得答案;
(2)先证明 同理可得 从而可得答案;
(3)由题意同理可得,, 从而可得答案;
(4)由题意同理可得,,而,, 从而可得答案.
【详解】(1)证明:如图,∵是的外角,
(三角形的外角的性质)
故答案为:①三角形的外角的性质,②,③
(2)由(1)可得:①②;
设,,而,,
∠BAC、∠BDC的角平分线交于点P,
同理由(1)得:
即
整理得:
(3)设,,
,,而,,
由(1)同理可得:
同理:
整理得:
(4)设,,
,,而,,
由(1)同理可得:
同理:
整理得:
【点睛】本题考查的是三角形的外角的性质,角的平分线,角的三等分线的含义,规律的探究,熟练的运用已有的结论进行推导是解本题的关键.
6.已知如图,线段相交于点,连接,我们把形如图的图形称之为“字形”,那么在这一个简单的图形中,到底隐藏了哪些数学知识呢?下面就请你发挥你的聪明才智,解决以下问题:
(1)在图中,请写出之间的数量关系,并说明理由.
(2)仔细观察,在图中“字形”的个数______个;
(3)在图中,若,和的平分线和相交于点,并且与分别相交于利用(1)的结论,试求的度数;
(4)如果图中和为任意角时,其他条件不变,试问与之间存在着怎样的数量关系:______.(直接写出结论即可)
(5)①在图中,平分的外角,平分的外角,试问与之间存在着怎样的数量关系:______.(直接写出结论即可)
②在图4中,的平分线所在直线与的外角的平分线相交于点,试问与之间存在着怎样的数量关系:______.(直接写出结论即可)
【答案】(1)
(2)
(3)的度数为
(4)
(5)
【分析】(1)根据三角形的内角和定理,对顶角相等的知识即可求解;
(2)根据材料提示的“字形”的定义即可求解;
(3)根据材料提示的“字形”中角度的数量关系可得,由此即可求解;
(4)如图所述,作,的角平分线交于点,根据(3)的结论,四边形内角和等于,由此即可求解;
(5)如图所示,是的角平分线,延长交的角平分线于点,根据角平分线的性质可得,在中,根据直角三角形两锐角互余的知识即可求解.
【详解】(1)解:在中,,在中,,
∵,
∴,
∴.
(2)解:根据题意得,与,与,与,与均能组成“字形”,
∴有个,
故答案为:.
(3)解:如图所示,,平分,平分,
∵与是“字形”,
∴,
∴或,
∵平分,平分,
∴,,
,
∵与是“字形”,
∴,
∴,
∴,
∴的度数为.
(4)解:如图所示,作,的角平分线交于点,
∴,
∵平分,平分,,
∴,,
∴,即,
同理,平分,平分,
∴,
由(3)的结论可知,,
在四边形中,,
∴,
∴.
(5)解:如图所示,是的角平分线,延长交的角平分线于点,
∵平分,平分,,
∴,
∴,
根据题意可知,点在一条直线上,
∴是直角三角形,
由(3)可知,,
∴在中,,
∴.
【点睛】本题主要考查三角形内角和,角平分线的综合知识,掌握三角形的“字形”中角的数量关系,角平分线的性质,三角形内角和定理等知识的综合运用是解题的关键.
1
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