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专题练测7 动态问题
2024甘肃数学
1.(2022·庆阳二模) 如图1,P为矩形ABCD边上的一个动点,点P从点A出发沿着矩形的四条边运动,最后回到点A.设点P运动的路程长为x,△ABP的面积为y,图2是y随x变化的函数图象,则矩形ABCD的对角线
BD的长是( )
图1 图2
A. B.
C.8 D.10
B
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2.(2022·平凉模拟) 如图,点A在x轴上,点B,C在反比例函数y=(k>0,x>0)的图象上.有一个动点P从点A出发,沿A→B→C→O的路线(图中“→”所示路线)匀速运动,过点P作PM⊥x轴,垂足为M,设△POM的面积为S,点P的运动时间为t,则S关于t的函数图象大致为
( )
D
A B C D
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3.(2022·鄂尔多斯)如图1,在正方形ABCD中,M是AB的中点,N是对角线BD上一动点,设DN=x,AN+MN=y,已知y与x之间的函数图象
如图2所示,点E是图象的最低点,那么a的值为( )
图1 图2
A
A. B.2
C. D.
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4.(2022·陇南一模) 如图,△ABC和△DEF都是边
长为2的等边三角形,它们的边BC,EF在同一条直
线l上,点C,E重合.现将△ABC沿着直线l向右移
动,直至点B与点F重合时停止移动.在此过程中,
设点C移动的距离为x,两个三角形重叠部分的面积为y,则y随x变化的函数图象大致为( )
A
A B
C D
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5.(2022·平凉二模) 如图1,在Rt△ABC中,∠A=90°,点P从点A出发,沿三角形的边以1 cm/s的速度逆时针运动一周,图2是点P运动时,线段AP的长度y(cm)随运动时间x(s)变化的关系图象,则图2中点P的坐
标是( )
图1
图2
A.(13,4.5)
B.(13,4.8)
C.(13,5)
D.(13,5.5)
C
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6.(2022·平凉一模) 如图1,在平面直角坐标系中,▱ABCD在第一象
限,且BC∥x轴.直线y=x从原点O出发沿x轴正方向平移,在平移过程中,直线被▱ABCD截得的线段长度n与直线在x轴上平移的距离m的函数
图象如图2所示.那么▱ABCD的面积为( )
图1 图2
A.3 B.3
C.6 D.6
B
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7.(2022·黄冈)如图1,在△ABC中,∠B=36°,动点P从点A出发,沿折线A→B→C匀速运动至点C停止.若点P的运动速度为1 cm/s,设点P的运动时间为t(s),AP的长度为y(cm),y与t的函数图象如图2所示.当
AP恰好平分∠BAC时t的值为.
图1 图2
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8.(2022·吉林)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=6 cm.动点P从点A出发,以2 cm/s的速度沿边AB向终点B匀速运动.以PA为一边作∠APQ=120°,另一边PQ与折线AC-CB相交于点Q,以PQ为边作菱形PQMN,点N在线段PB上.设点P的运动时间为x(s),菱形PQMN与△ABC重叠部分图形的面积为y(cm2).
备用图
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(1)当点Q在边AC上时,PQ的长为______cm;(用含x的代数式表示)
备用图
解:2x [∵∠A=30°,∠APQ=120°,
∴∠AQP=30°.∴PQ=AP=2x.]
2x
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(2)当点M落在边BC上时,求x的值;
解:如图1,∵∠APQ=120°,
∴∠MNB=∠QPB=60°.
∵∠B=60°,
∴△MNB为等边三角形.
∴AP=PQ=PN=MN=NB,即AP+PN+NB=3AP=AB.
∴3×2x=6.解得x=1.
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(3)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
解:当0≤x≤1时,如图2,作QF⊥AB于点F.
∵∠A=30°,AP=PQ=2x,
∴AQ=2x.
∴QF=x.
∵PN=PQ=2x,
∴y=PN·QF=2x·x2.
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当1<x≤时,如图3,QM,NM分别交BC于点H,K.
∵AB=6 cm,∠A=30°,
∴AC= cm.
∴CQ=AC-AQ=3x.
∴QH==6-4x.
∴HM=QM-QH=2x-(6-4x)=6x-6.
∵△HKM为等边三角形,
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∴S△HKM=.
∴y=2x2-=.
当<x≤3时,如图4,重叠图形△PQB为
等边三角形.
PQ=PB=AB-AP=6-2x,
∴y=(6-2x)2=.
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综上所述,
y=
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9.在平面直角坐标系中,O为原点,△OAB是等腰直角三角形,∠OBA=90°,BO=BA,顶点A(4,0),点B在第一象限,矩形OCDE的顶点,点C在y轴的正半轴上,点D在第二象限,射线DC经过点B.
(1)如图1,求点B的坐标;
图1
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解:过点B作BH⊥OA,垂足为H.
由点A(4,0),得OA=4.
∵BO=BA,∠OBA=90°,
∴OH=OA=2.
∴BH=OA=2.
∴点B的坐标为(2,2).
图1
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(2)将矩形OCDE沿x轴向右平移,得到矩形O′C′D′E′,点O,C,D,E的对应点分别为O′,C′,D′,E′.设OO′=t,矩形O′C′D′E′与△OAB重叠部分的面积为S.
①如图2,当点E′在x轴正半轴上,且矩形O′C′D′E′与△OAB重叠部分为四边形时,D′E′与OB相交于点F,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
图2
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解:①由点E,得OE=.
由平移知,四边形O′C′D′E′是矩形,
∴∠O′E′D′ =90°,O′E′=OE=.
∴OE′=OO′-O′E′=t-,∠FE′O=90°.
∵BO=BA,∠OBA=90°,
∴∠BOA=∠BAO=45°.
图2
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∴∠OFE′=90°-∠BOA =45°.
∴∠FOE′=∠OFE′.
∴FE′=OE′=t-.
∴S△FOE′=OE′·FE′=.
∴S=S△OAB-S△FOE′=,
即S=-,其中t的取值范围是4≤t<.
图2
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②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
解:.
[a.当4≤t≤时,由①知S=-+4.
∵-<0,
∴当t=4时,S有最大值为;
当t=时,S有最小值为. ∴.
图2
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b.当<t<4时,如图①,令O′C′与AB交于点M,D′E′与OB交于点N,
∴S=S△OAB-S△OE′N-S△O′AM=4-2=-t2+.
此时,当t=时,S有最大值为;
当t=4时,S有最小值为.
∴<S≤.
图①
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c.当时,如图②,令O′C′与AB交于点M,此时点D′位于第二象限,
∴S=S△OAB-S△O′AM=4-(4-t)2=-(t-4)2+4.
此时,当t=时,S有最小值为;
当t=时,S有最大值为.
∴.
综上所述,S的取值范围为.]
图②
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