内容正文:
专题09 函数与平面直角坐标系
1平面直角坐标系
1.1平面直角坐标系
在平面内,两条互相垂直且有公共原点的数轴,组成平面直角坐标系。其中,水平的数轴叫做轴或横轴,取向右为正方向;铅直的数轴叫做轴或纵轴,取向上为正方向;轴和轴统称坐标轴。它们的公共原点称为直角坐标系的原点;建立了直角坐标系的平面,叫做坐标平面。
1.2 象限
为了便于描述坐标平面内点的位置,把坐标平面被轴和轴分割而成的四个部分,分别叫做第一象限、第二象限、第三象限、第四象限。
注意:轴和轴上的点不属于任何一个象限。
1.3 点的坐标
对于平面内任意一点,过点分别作轴、轴的垂线,垂直在轴、轴对应的数,分别叫做点的横坐标、纵坐标,有序数对叫做点的坐标.
2 函数
2.1 常量与变量
数值发生变化的量为变量,数值始终不变的量为常量.
2.2 函数的概念
一般地,在一个变化过程中,如果有两个变量与,并且对于的每一个确定的值,都有唯一确定的值与其对应,那么我们就说是自变量,是的函数.
如果当时,那么叫做当自变量的值为时的函数值.
2.3 函数的解析式
用关于自变量的数学式子表示函数与自变量之间的关系,这种式子叫做函数的解析式.
2.4 函数的表示方法
函数的表示方法有解析式法、列表法和图像法.
2.5 函数的图像
(1)一般地,对于一个函数,如果把自变量与函数的每对对应值分别作为横、纵坐标,那么坐标平面内由这些点组成的图形,就是这个函数的图像.
(2)描点法画函数图像的一般步骤如下
第一步,列表---表中给出一些自变量的值及其对应的函数值;
第二步,描点---在直角坐标系中,以自变量的值为横坐标,相应的函数值为纵坐标,描出表格中数值对应的各点;
第三步,连线---按照横坐标由小到大的顺序,把所描出的各点用平滑曲线连接起来.
(3)函数的性质
下图是某函数的图像,
当或时,会随着的增大而增大;
当时,会随着的增大而减小;
当时,取到最大值;当时,取到最小值.
【题型1】 点的坐标
【典题1】 在平面直角坐标系中,第四象限内的点P到x轴的距离是3,到y轴的距离是2,平行于x轴,,则点Q的坐标是( )
A.或 B.
C. D.或
【巩固练习】
1.(2020·山东滨州·中考真题)在平面直角坐标系的第二象限内有一点P,点P到x轴的距离为4,到y轴的距离为5,则点P的坐标是( )
A. B. C. D.
2.(2023·内蒙古·中考真题)若实数,是一元二次方程的两个根,且,则点所在象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.(2023·四川广安·中考真题)已知a,b,c为常数,点在第四象限,则关于x的一元二次方程 的根的情况为( )
A.有两个相等的实数根 B.有两个不相等的实数根
C.没有实数根 D.无法判定
4.(2024·内蒙古呼伦贝尔·中考真题)点在直线上,坐标是二元一次方程的解,则点的位置在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.(2024·贵州黔东南·一模)如图,正方形的边长为,以点为坐标原点建立平面直角坐标系,与轴交于点.若点恰好是的中点,则点的坐标为 .
【题型2】 图形变换与坐标
【典题1】 如图,在平面直角坐标系中,点的坐标是,若点的坐标为,将线段绕点顺时针旋转得到线段,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1. (2023·河南·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知三角形的顶点坐标分别为,,,将三角形平移得到三角,若点A,B的对应点坐标分别为,,则点的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
2.(2023·山东青岛·一模)如图,已知三个顶点的坐标分别为,,,将向右平移3个单位,得到,点,,的对应点分别为,,,再将绕点顺时针旋转,得,点,,的对应点分别为、、则点的坐标为( )
A. B. C. D.
3.(2024·广东·模拟预测)如图,正方形、的两边、分别在轴.轴上,点在边上,以为中心,把旋转,则旋转后点的对应点的坐标是( )
A. B. C.或 D.或
4.(2024·湖北武汉·中考真题)如图,小好同学用计算机软件绘制函数的图象,发现它关于点中心对称.若点,,,……,,都在函数图象上,这个点的横坐标从开始依次增加,则的值是( )
A. B. C.0 D.1
【题型3】 探索点的坐标规律
【典题1】(2024·四川广安·中考真题)已知,直线与轴相交于点,以为边作等边三角形,点在第一象限内,过点作轴的平行线与直线交于点,与轴交于点,以为边作等边三角形(点在点的上方),以同样的方式依次作等边三角形,等边三角形,则点的横坐标为 .
【巩固练习】
1.(2023·辽宁阜新·中考真题)如图,四边形是正方形,曲线叫作“正方形的渐开线”,其中,,,,…的圆心依次按O,A,B,循环.当时,点的坐标是( )
A. B. C. D.
2.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图,已知,,,,,,,…,依此规律,则点的坐标为 .
3.(2023·山东东营·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线l:与x轴交于点,以为边作正方形点在y轴上,延长交直线l于点,以为边作正方形,点在y轴上,以同样的方式依次作正方形,…,正方形,则点的横坐标是 .
【题型4】 函数的概念辨析
【典题1】 (2024·上海·模拟预测)下列关于函数说法错误的个数为( )
(1)已知反比例函数的图像在第一象限,则k的取值范围是且;
(2)单曲线不是反比例函数
(3)只要满足且自变量k为不为0的常数的函数,就是反比例函数
(4)抛物线的解析式由顶点坐标和开口方向决定
(5)直线是常值函数,常值函数不是函数
(6)直线不是函数
A.1 B.2 C.3 D.4
【巩固练习】
1.(2024·江苏泰州·一模)下列图像不能反映y是x的函数的是( )
A. B. C. D.
2.(2024·北京·模拟预测)图①中的摩天轮可抽象成一个圆,圆上一点离地面的高度有与旋转时间之间的关系如图②所示.下列说法正确的是( )
A.变量不是的函数,摩天轮的直径是65米
B.变量不是的函数,摩天轮的直径是70米
C.变量是的函数,摩天轮的直径是65米
D.变量是的函数,摩天轮的直径是70米
3.(2023·浙江湖州·二模)运用你学习函数的经验,判断下列哪个函数的图象如图所示( )
A. B. C. D.
4.(2024·江苏扬州·一模)下列关于函数的图像与性质叙述正确的是( )
①该函数图像关于轴对称;②该函数图像关于轴对称;③该函数随着的增大而增大;④该函数的最小值为.
A.①③ B.②④ C.③④ D.②③④
【题型5】 根据实际问题列函数解析式
【典题1】 (2024·广东佛山·三模)如图,弹簧秤不挂重时弹簧长为,每挂重物体,弹簧伸长,在弹性限度(挂重不超过)内,弹簧的长度与所挂重之间的关系式是( )
A. B.
C. D.
【巩固练习】
1.(2024·海南·中考真题)设直角三角形中一个锐角为x度(),另一个锐角为y度,则y与x的函数关系式为( )
A. B. C. D.
2.(2024·广西·中考真题)激光测距仪L发出的激光束以的速度射向目标M,后测距仪L收到M反射回的激光束.则L到M的距离与时间的关系式为( )
A. B. C. D.
3.(2024·浙江衢州·一模)某水文局测得一组关于降雨强度和产汇流历时的对应数据如下表(注:产汇流历时是北由降雨到产生径流所经历的时间),根据表中数据,可得关于的函数表达式近似为()
降雨强度
4
6
8
10
12
14
产汇流历时
18.0
12.1
9.0
7.2
6.0
5.1
A. B. C. D.
4.(2024·辽宁沈阳·模拟预测)已知等腰三角形的周长是10,底边长y是腰长x的函数,则下列图象中,能刻画y与x之间的函数关系的是( )
A.B.C. D.
【题型6】 函数图象的识别
【典题1】(2024·河北唐山·三模)如图1是一个圆底烧瓶,李老师在做化学实验时向空瓶内匀速加水至图2状态停止.记加水时长为,圆底烧瓶里水面的高度为,则与关系的图象大致是( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.(2024·广东江门·模拟预测)“漏壶”是一种古代计时器,在它内部盛一定量的水,水从壶下的小孔漏出.壶内壁有刻度,人们根据壶中水面的位置计算时间.用x表示漏水时间,y表示壶底到水面的高度.下列哪个图象适合表示y与x的对应关系?(不考虑水量变化对压力的影响)( )
A. B. C. D.
2.(2024·山东东营·模拟预测)周日早晨,妈妈送张浩到离家的少年宫,用时20分钟.妈妈到了少年宫后直接返回家里,还是用了20分钟.张浩在少年宫玩了20分钟的乒乓球,然后张浩跑步回家,用了15分钟.如图中,正确描述张浩离家时间和离家距离关系的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024·四川成都·模拟预测)把一个长方体铁块放在如图所示的圆柱形容器内,现按一定的速度向容器内均匀注水,后将容器内注满.那么容器内水面的高度h(单位:)与注水时间t(单位:s)之间的函数关系图象大致是( )
A.B.C. D.
【题型7】 从函数图象中获取信息
【典题1】 (2024·黑龙江绥化·模拟预测)甲骑摩托车从A地去B地,乙开汽车从B地去A地,甲、乙两人同时出发,匀速行驶,乙的速度大于甲的速度,各自到达终点后停止,设甲、乙两人之间的距离为s(单位:千米),甲行驶的时间为t(单位:小时),s与t之间的函数关系如图所示.
下列结论:
①出发1小时时,甲、乙在途中相遇
②出发小时时,乙比甲多行驶了60千米;
③出发3小时时,甲、乙同时到达终点;
④甲的速度是乙的速度的一半
其中结论正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【巩固练习】
1.(2024·江苏南通·中考真题)甲、乙两人沿相同路线由A地到B地匀速前进,两地之间的路程为.两人前进路程s(单位:)与甲的前进时间t(单位:h)之间的对应关系如图所示.根据图象信息,下列说法正确的是( )
A.甲比乙晚出发1h B.乙全程共用2h
C.乙比甲早到B地3h D.甲的速度是
2.(2024·湖北武汉·模拟预测)周末,自行车骑行爱好者甲、乙相约沿同一路线从地出发前往地进行骑行训练,甲、乙分别以不同的速度骑行,乙比甲早出发分钟,乙骑行分钟后,甲以原速度的继续骑行,经过一段时间,甲先到达地.在此过程中,甲、乙两人相距的路程(单位:米)与乙骑行的时间(单位:分钟)之间的关系如图所示.以下说法中错误的是( )
A.点指甲从开始出发 B.甲的原速度为
C.甲与乙相遇时,甲出发了分钟 D.乙比甲晚分钟到达地
3.(2024·湖北武汉·模拟预测)甲和乙两辆车从地同时出发,沿相同的路线匀速驶向地.在甲车行驶了2小时后,因发生故障停车进行维修.维修结束后,甲车继续以匀速驶向地,结果比乙车晚到了30分钟.甲、乙两车行驶的路程与离开地的时间的函数图象如图所示,当两车相距60km时,乙车所行驶的时间是( )
A. B.或 C.或 D.或或
【题型8】动点问题的函数图象
【典题1】 (2024·安徽宣城·三模)如图,在四边形中,,,,,三个动点,,同时分别沿,,的方向以的速度匀速运动,运动过程中的面积与运动时间 的函数图象大致是( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1.矩形中,.动点E从点C开始沿边向点B以的速度运动,同时动点F从点C出发沿边向点D以的速度运动至点D停止.如图可得到矩形,设运动时间为x(单位:),此时矩形去掉矩形后剩余部分的面积为y(单位:),则y与x之间的函数关系用图象表示大致是下图中的( )
A.B.C.D.
2.(2024·四川广元·中考真题)如图①,在中,,点P从点A出发沿A→C→B以1的速度匀速运动至点B,图②是点P运动时,的面积随时间x(s)变化的函数图象,则该三角形的斜边的长为( )
A.5 B.7 C. D.
3.(2024·湖南长沙·模拟预测)RobotMaster机甲大师挑战赛鼓励学生自主研发制作多种机器人参与团队竞技,其某场对抗赛的轨道可简化成下图,其中和均为半圆,点,,,依次在同一直线上,且.现有比赛双方的机器人(看成点)分别从,两点同时出发,沿着轨道以大小相同的速度匀速移动进行射击比赛,其路线分别为和.若移动时间为,两个机器人之间距离为.则与关系的图象大致是( )
A. B. C. D.
4.(2024·湖南·二模)如图1,在矩形中,点M从点A出发,以固定的速度沿运动到点D停止,连接,设点M的运动距离为x,的长为y,y关于x的函数图象如图2所示,则当M为的中点时,的面积为( )
A.5 B.8 C. D.12
【题型9】 几何动态问题中的函数
【典题1】(2024·辽宁·模拟预测)如图,在等腰中,,点D为中点,点E在上,以点D为直角顶点,为直角边构造等腰,其中交于G.设=y,,则y关于x的函数解析式为 (无需写出自变量的取值范围).
【典题2】(2024·陕西西安·模拟预测)如图①,在四边形中,,,.动点P从点出发,沿的方向以每秒的速度匀速运动,在整个运动过程中,的面积S与运动时间的函数图象如图②所示.
(1)__________;
(2)求点P在段上运动时,的面积S与运动时间的函数表达式;
(3)当的面积为时,求的值.
【巩固练习】
1.(2023·辽宁大连·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,点是x 轴正半轴上一点,点A在y 轴上.连接,点C是的中点.将沿折叠得到(点D 不与点B 重合),连接.若,则 y 关于x 的函数解析式为
2.(2023·辽宁大连·一模)如图,在平面直角坐标系中,点C的坐标是,点A在x 轴上,过点A作x轴的垂线,与过点C垂直于y轴的直线交于点B,连接,作的垂直平分线交于点E,交于点D,连接.设点E的坐标为,当时,y关于x的函数解析式为 .
3.(2023·重庆沙坪坝·模拟预测)如图,在正方形中,,动点F,E分别从点A,B出发,F点沿着运动,到达C点停止运动,点E沿着运动,到达D点停止运动,连接,已知F点的速度且,令,,运动时间为t,请回答下列问题:
(1)请直接写出,与t之间的函数关系式以及对应的t的取值范围;
(2)请写出函数的一条性质;
(3)在直角坐标系中画出,的图象,并根据图形直接写出当时,t的取值范围.
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专题09 函数与平面直角坐标系
1平面直角坐标系
1.1平面直角坐标系
在平面内,两条互相垂直且有公共原点的数轴,组成平面直角坐标系。其中,水平的数轴叫做轴或横轴,取向右为正方向;铅直的数轴叫做轴或纵轴,取向上为正方向;轴和轴统称坐标轴。它们的公共原点称为直角坐标系的原点;建立了直角坐标系的平面,叫做坐标平面。
1.2 象限
为了便于描述坐标平面内点的位置,把坐标平面被轴和轴分割而成的四个部分,分别叫做第一象限、第二象限、第三象限、第四象限。
注意:轴和轴上的点不属于任何一个象限。
1.3 点的坐标
对于平面内任意一点,过点分别作轴、轴的垂线,垂直在轴、轴对应的数,分别叫做点的横坐标、纵坐标,有序数对叫做点的坐标.
2 函数
2.1 常量与变量
数值发生变化的量为变量,数值始终不变的量为常量.
2.2 函数的概念
一般地,在一个变化过程中,如果有两个变量与,并且对于的每一个确定的值,都有唯一确定的值与其对应,那么我们就说是自变量,是的函数.
如果当时,那么叫做当自变量的值为时的函数值.
2.3 函数的解析式
用关于自变量的数学式子表示函数与自变量之间的关系,这种式子叫做函数的解析式.
2.4 函数的表示方法
函数的表示方法有解析式法、列表法和图像法.
2.5 函数的图像
(1)一般地,对于一个函数,如果把自变量与函数的每对对应值分别作为横、纵坐标,那么坐标平面内由这些点组成的图形,就是这个函数的图像.
(2)描点法画函数图像的一般步骤如下
第一步,列表---表中给出一些自变量的值及其对应的函数值;
第二步,描点---在直角坐标系中,以自变量的值为横坐标,相应的函数值为纵坐标,描出表格中数值对应的各点;
第三步,连线---按照横坐标由小到大的顺序,把所描出的各点用平滑曲线连接起来.
(3)函数的性质
下图是某函数的图像,
当或时,会随着的增大而增大;
当时,会随着的增大而减小;
当时,取到最大值;当时,取到最小值.
【题型1】 点的坐标
【典题1】 在平面直角坐标系中,第四象限内的点P到x轴的距离是3,到y轴的距离是2,平行于x轴,,则点Q的坐标是( )
A.或 B.
C. D.或
【答案】A
【分析】本题考查的是坐标与图形性质,熟知平行于x轴的直线上各点的纵坐标相等是解题的关键.先根据题意得出P点坐标,根据平行于x轴设出Q点的坐标,进而可得出结论.
【详解】解:∵第四象限内的点P到x轴的距离是3,到y轴的距离是2,
∴P,
∵平行于x轴,
∴设,
∵,
∴,
∴或,
∴Q或.
故选:A.
【巩固练习】
1.(2020·山东滨州·中考真题)在平面直角坐标系的第二象限内有一点P,点P到x轴的距离为4,到y轴的距离为5,则点P的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设点坐标为,根据第二象限点的横纵坐标的符号,求解即可.
【详解】解:设点坐标为,
∵点在第二象限内,
∴,,
∵点P到x轴的距离为4,到y轴的距离为5,
∴,,
∴,,
即点坐标为,
故选:D
【点睛】本题考查了点的坐标,熟记点到x轴的距离等于纵坐标的绝对值,到y轴的距离等于横坐标的绝对值是解题的关键.
2.(2023·内蒙古·中考真题)若实数,是一元二次方程的两个根,且,则点所在象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【分析】根据一元二次方程的解法求出,的值,根据各象限点的特征即可求得.
【详解】∵实数,是一元二次方程的两个根,且,
∴,
∴为,
∴在第二象限,
故选:B.
【点睛】此题考查了一元二次方程的解法以及各象限点的特征,解题的关键是熟练掌握一元二次方程的解法.
3.(2023·四川广安·中考真题)已知a,b,c为常数,点在第四象限,则关于x的一元二次方程 的根的情况为( )
A.有两个相等的实数根 B.有两个不相等的实数根
C.没有实数根 D.无法判定
【答案】B
【分析】根据点在第四象限得,可得,则方程的判别式,即可得.
【详解】解:∵点在第四象限,
∴,
∴,
∴方程的判别式,
∴方程有两个不相等的实数根,
故选:B.
【点睛】本题考查了点坐标的特征,根的判别式,解题的关键是掌握这些知识点.
4.(2024·内蒙古呼伦贝尔·中考真题)点在直线上,坐标是二元一次方程的解,则点的位置在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】本题考查了一次函数图象上点的特征,解二元一次方程组等知识,联立方程组 ,求出点P的坐标即可判断.
【详解】解∶ 联立方程组,
解得,
∴P的坐标为,
∴点P在第四象限,
故选∶D.
5.(2024·贵州黔东南·一模)如图,正方形的边长为,以点为坐标原点建立平面直角坐标系,与轴交于点.若点恰好是的中点,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】如图,过点作轴于点,根据是的中点,可得,在中,运用勾股定理可得,根据题意可得,由此可算出,,因为点在第四象限,由此即可求解.
【详解】解:如图,过点作轴于点,
是的中点,,
,
在中,
,
∵,
∴,
,即,
,,
,
点在第四象限,
点的坐标为.
【点睛】本题主要考查正方形的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质,坐标与图形的综合,掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
【题型2】 图形变换与坐标
【典题1】 如图,在平面直角坐标系中,点的坐标是,若点的坐标为,将线段绕点顺时针旋转得到线段,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化—旋转,全等三角形的性质与判定,分别过点A和点作x轴的垂线,垂足分别为C、D,则,,证明得到,则,据此可得答案.
【详解】解:如图所示, 分别过点A和点作x轴的垂线,垂足分别为C、D,
∴,
∵点的坐标是,若点的坐标为,
∴,
∴,
由旋转的性质可得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:D.
【巩固练习】
1. (2023·河南·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知三角形的顶点坐标分别为,,,将三角形平移得到三角,若点A,B的对应点坐标分别为,,则点的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了坐标与图形的变化,利用平移变换中点的坐标的变化规律即可得.
【详解】解:∵三角形的顶点坐标分别为,,
将三角形平移得到三角形点A,B的对应点坐标分别为,,
可得,,
∴是将三角形向上平移2个单位长度,向左平移4个单位长度得到三角形.
∵,
∴点C的对应点的坐标是,即为.
故选:A.
2.(2023·山东青岛·一模)如图,已知三个顶点的坐标分别为,,,将向右平移3个单位,得到,点,,的对应点分别为,,,再将绕点顺时针旋转,得,点,,的对应点分别为、、则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查坐标与图形变化:旋转变化、平移变化,解题的关键是正确作出图形.利用平移变换,旋转变换的性质正确作出图形,可得结论.
【详解】解:如图,.
故选:B.
3.(2024·广东·模拟预测)如图,正方形、的两边、分别在轴.轴上,点在边上,以为中心,把旋转,则旋转后点的对应点的坐标是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查了正方形性质,坐标与图形变换——旋转,求直角坐标系中点的坐标,做题时分两种情况,顺时针和逆时针旋转,作出相应图形进行计算即可.作出图形分类讨论是解答本题的关键.
【详解】解:顺时针旋转时,如下图:
,
正方形的边长为,
,,
四边形是正方形,
,
由旋转性质可得:,,
在x轴上,
;
逆时针旋转时,如下图:
由旋转性质可得:,,,,
在y轴上,轴,
,
,
综上,的坐标为或
故选:C.
4.(2024·湖北武汉·中考真题)如图,小好同学用计算机软件绘制函数的图象,发现它关于点中心对称.若点,,,……,,都在函数图象上,这个点的横坐标从开始依次增加,则的值是( )
A. B. C.0 D.1
【答案】D
【分析】本题是坐标规律题,求函数值,中心对称的性质,根据题意得出,进而转化为求,根据题意可得,,即可求解.
【详解】解:∵这个点的横坐标从开始依次增加,
∴,
∴,
∴,而即,
∵,
当时,,即,
∵关于点中心对称的点为,
即当时,,
∴,
故选:D.
【题型3】 探索点的坐标规律
【典题1】(2024·四川广安·中考真题)已知,直线与轴相交于点,以为边作等边三角形,点在第一象限内,过点作轴的平行线与直线交于点,与轴交于点,以为边作等边三角形(点在点的上方),以同样的方式依次作等边三角形,等边三角形,则点的横坐标为 .
【答案】
【分析】直线直线可知,点坐标为,可得,由于是等边三角形,可得点,把代入直线解析式即可求得的横坐标,可得,由于是等边三角形,可得点;同理,,发现规律即可得解,准确发现坐标与字母的序号之间的规律是解题的关键.
【详解】解:∵直线l:与x轴负半轴交于点,
∴点坐标为,
∴,
过,,作轴交x轴于点M,轴交于点D,交x轴于点N,
∵为等边三角形,
∴
∴,
∴
∴,
当时,,解得:,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴当时,,解得:,
∴;
而,
同理可得:的横坐标为,
∴点的横坐标为,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了一次函数图象上点的坐标的特征,勾股定理的应用,等边三角形的性质,特殊图形点的坐标的规律,掌握探究的方法是解本题的关键.
【巩固练习】
1.(2023·辽宁阜新·中考真题)如图,四边形是正方形,曲线叫作“正方形的渐开线”,其中,,,,…的圆心依次按O,A,B,循环.当时,点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题得点的位置每4个一循环,经计算得出在第三象限,与,,,…符合同一规律,探究出,,,...的规律即可.
【详解】解:由图得,,…
点C的位置每4个一循环,
,
∴在第三象限,与,,,…
符合规律,
∴坐标为.
故选:A.
【点睛】本题考查了点的坐标的规律的探究,理解题意求出坐标是解题关键.
2.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图,已知,,,,,,,…,依此规律,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了点坐标的规律探究.解题的关键在于根据题意推导出一般性规律.根据题意可知个点坐标的纵坐标为一个循环,的坐标为,据此可求得的坐标.
【详解】解:∵,,,,,,,…,,
∴可知个点坐标的纵坐标为一个循环,的坐标为,
∵,
∴的坐标为.
∴的坐标为
故答案为:.
3.(2023·山东东营·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线l:与x轴交于点,以为边作正方形点在y轴上,延长交直线l于点,以为边作正方形,点在y轴上,以同样的方式依次作正方形,…,正方形,则点的横坐标是 .
【答案】
【分析】分别求出点点的横坐标是,点的横坐标是,点的横坐标是,找到规律,得到答案见即可.
【详解】解:当,,解得,
∴点,
∵是正方形,
∴,
∴点,
∴点的横坐标是,
当时,,解得,
∴点,
∵是正方形,
∴,
∴点,
即点的横坐标是,
当时,,解得,
∴点,
∵是正方形,
∴,
∴点的横坐标是,
……
以此类推,则点的横坐标是
故答案为:
【点睛】此题是点的坐标规律题,考查了二次函数的图象和性质、正方形的性质等知识,数形结合是是解题的关键.
【题型4】 函数的概念辨析
【典题1】 (2024·上海·模拟预测)下列关于函数说法错误的个数为( )
(1)已知反比例函数的图像在第一象限,则k的取值范围是且;
(2)单曲线不是反比例函数
(3)只要满足且自变量k为不为0的常数的函数,就是反比例函数
(4)抛物线的解析式由顶点坐标和开口方向决定
(5)直线是常值函数,常值函数不是函数
(6)直线不是函数
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题主要考查了反比例函数的定义、函数的定义、二次函数图像的性质等知识点,理解相关定义成为解题的关键.
根据反比例函数的定义、函数的定义、二次函数图像的性质逐个判断即可.
【详解】解:(1)已知反比例函数的图像在第一象限,则k的取值范围是且,说法正确;
(2)单曲线不是反比例函数,说法错误;
(3)只要满足且自变量k为不为0的常数的函数,就是反比例函数,说法正确;
(4)抛物线的解析式由顶点坐标和开口方向决定,说法错误;
(5)直线是常值函数,常值函数是函数,说法错误;
(6)直线不是函数,说法错误.
综上,正确的有2个正确.
故选B.
【巩固练习】
1.(2024·江苏泰州·一模)下列图像不能反映y是x的函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】此题考查函数的概念和图象,关键是根据当x取一值时,y有唯一与它对应的值判断.
根据函数的概念解答即可.
【详解】解:A、当x取一值时,y有唯一与它对应的值,y是x的函数,故本选项不符合题意;
B、当x取一值时,y有唯一与它对应的值,y是x的函数,故本选项不符合题意;
C、当x取一值时,y有两个值与其对应,y不是x的函数,故本选项符合题意;
D、当x取一值时,y有唯一与它对应的值,y是x的函数,故本选项不符合题意.
故选:C.
2.(2024·北京·模拟预测)图①中的摩天轮可抽象成一个圆,圆上一点离地面的高度有与旋转时间之间的关系如图②所示.下列说法正确的是( )
A.变量不是的函数,摩天轮的直径是65米
B.变量不是的函数,摩天轮的直径是70米
C.变量是的函数,摩天轮的直径是65米
D.变量是的函数,摩天轮的直径是70米
【答案】C
【分析】本题考查函数图象,常量和变量,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.根据函数的定义可以判断变量是的函数,)根据图象可以得到摩天轮的直径.
【详解】解:根据图象可得,变量y是x的函数,因为对于x的每一个确定的值,y都有唯一的值与其对应,所以变量y是x的函数;
由图象可得,摩天轮的直径为:.
故选C.
3.(2023·浙江湖州·二模)运用你学习函数的经验,判断下列哪个函数的图象如图所示( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查识别函数图象,解题的关键是根据图象得出该函数的性质.根据图象可知x无论取任何数y始终大于0,且在时有最大值,再逐项判断即可.
【详解】A.当时,,故与题干中图象不符,该选项不合题意;
B.当时,无意义,故与题干中图象不符,该选项不合题意;
C.当自变量x取其相反数时,,且当时,为最大值,与题干中图象相符,该选项符合题意;
D.当时,无意义,故与题干中图象不符,该选项不合题意.
故选:C.
4.(2024·江苏扬州·一模)下列关于函数的图像与性质叙述正确的是( )
①该函数图像关于轴对称;②该函数图像关于轴对称;③该函数随着的增大而增大;④该函数的最小值为.
A.①③ B.②④ C.③④ D.②③④
【答案】C
【分析】本题主要考查二次根式的性质,解题个关键是熟知二次根式的性质,根据二次根式的性质即可求解.
【详解】该函数图象关于轴不对称,故①错误;
该函数图像关于轴不对称,故②错误;
该函数随着的增大而增大,故③正确;
该函数的最小值为,故④正确.
故选:C.
【题型5】 根据实际问题列函数解析式
【典题1】 (2024·广东佛山·三模)如图,弹簧秤不挂重时弹簧长为,每挂重物体,弹簧伸长,在弹性限度(挂重不超过)内,弹簧的长度与所挂重之间的关系式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了列函数关系式,根据“每挂重物体,弹簧伸长”可得每挂重物体,弹簧伸长,由此可解.
【详解】解:由题意知,每挂重物体,弹簧伸长,
因此弹簧的长度与所挂重之间的关系式是,
故选D.
【巩固练习】
1.(2024·海南·中考真题)设直角三角形中一个锐角为x度(),另一个锐角为y度,则y与x的函数关系式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了函数关系式.利用直角三角形的两锐角互余可得到y与x的关系式.
【详解】解:∵直角三角形中一个锐角的度数为x度,另一个锐角为y度,
∴.
故选:D.
2.(2024·广西·中考真题)激光测距仪L发出的激光束以的速度射向目标M,后测距仪L收到M反射回的激光束.则L到M的距离与时间的关系式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查列函数关系式,熟练掌握路程=速度×时间是解题的关键.根据路程=速度×时间列式即可.
【详解】解:,
故选:A.
3.(2024·浙江衢州·一模)某水文局测得一组关于降雨强度和产汇流历时的对应数据如下表(注:产汇流历时是北由降雨到产生径流所经历的时间),根据表中数据,可得关于的函数表达式近似为()
降雨强度
4
6
8
10
12
14
产汇流历时
18.0
12.1
9.0
7.2
6.0
5.1
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查函数的关系式,通过表格中两个变量的对应值的变化关系,发现它们的乘积相等是正确解答的关键.
根据表格中两个变量的对应值,探索两个变量的乘积,进而得出两个变量的函数关系式.
【详解】解:由表格中两个变量的对应值可得,
,
所以与成反比例关系,
所以与的函数关系式为,
故选:A.
4.(2024·辽宁沈阳·模拟预测)已知等腰三角形的周长是10,底边长y是腰长x的函数,则下列图象中,能刻画y与x之间的函数关系的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了一次函数图象,三角形的三边关系,等腰三角形的性质;难点在于利用三角形的三边关系求自变量的取值范围.
先根据三角形的周长公式求出函数关系式,再根据三角形的任意两边之和大于第三边求出 x 的取值范围,即可得出答案.
【详解】解析 根据题意,得,即.
,
.
故答案:C.
【题型6】 函数图象的识别
【典题1】(2024·河北唐山·三模)如图1是一个圆底烧瓶,李老师在做化学实验时向空瓶内匀速加水至图2状态停止.记加水时长为,圆底烧瓶里水面的高度为,则与关系的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查函数的图象,根据空瓶的形状,随着加水时长的增加,水面的高度上升的快慢,即可求解.
【详解】解:根据空瓶的形状,随着加水时长的增加,单位时间内,圆底烧瓶里水面的高度上升先快后慢,再由慢变快,最后均匀上升,
∴选项B中图象符合题意,
故选:B.
【巩固练习】
1.(2024·广东江门·模拟预测)“漏壶”是一种古代计时器,在它内部盛一定量的水,水从壶下的小孔漏出.壶内壁有刻度,人们根据壶中水面的位置计算时间.用x表示漏水时间,y表示壶底到水面的高度.下列哪个图象适合表示y与x的对应关系?(不考虑水量变化对压力的影响)( )
A. B. C. D. 【答案】C
【分析】本题考查函数图象,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.根据题意,可知y随的增大而减小,符合一次函数图象,从而可以解答本题.
【详解】解:∵不考虑水量变化对压力的影响,水从壶底小孔均匀漏出,x表示漏水时间,y表示壶底到水面的高度,
∴y随x的增大而匀速的减小,符合一次函数图象,
∴选项C图象适合表示y与x的对应关系.
故选:C.
2.(2024·山东东营·模拟预测)周日早晨,妈妈送张浩到离家的少年宫,用时20分钟.妈妈到了少年宫后直接返回家里,还是用了20分钟.张浩在少年宫玩了20分钟的乒乓球,然后张浩跑步回家,用了15分钟.如图中,正确描述张浩离家时间和离家距离关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了函数的图象,解答此题的关键是根据张浩去时用的时间,在少年宫玩了分钟的乒乓球的时间,返回的时间判断出折线的走势.依据题意,根据运动的路程与时间判断折线的走势,注意几个时间段:妈妈送张浩到离家的少年宫,用时分钟,张浩在少年宫玩了分钟的乒乓球,张浩跑步回家,用了分钟,据此判断即可.
【详解】解:根据题意,妈妈送张浩到离家的少年宫,用时分钟,张浩在少年宫玩了分钟的乒乓球,张浩跑步回家,用了分钟,总用时分钟.
在图象上表现为C.
故选:C.
3.(2024·四川成都·模拟预测)把一个长方体铁块放在如图所示的圆柱形容器内,现按一定的速度向容器内均匀注水,后将容器内注满.那么容器内水面的高度h(单位:)与注水时间t(单位:s)之间的函数关系图象大致是( )
A.B.C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了用图象表示变量之间是关系,能够根据条件分析不同时间段的图像是什么形状是解答本题的关键.根据图像分析不同时间段的水面上升速度,进而可得出答案.
【详解】解:因为长方体铁块放置在圆柱形水槽容器内,向容器内按一定的速度均匀注水,60秒后将容器内注满,且长方体是均匀的,所以初期的图像应是直线,当水越过长方体后,注水需填充的体积变大,且此时水面上升的高度也是随时间均匀升高,因此此时的图像也是直线,但水面上升的速度比开始时要慢,因此四个选项中只有D选项符合题意.
故选:D.
【题型7】 从函数图象中获取信息
【典题1】 (2024·黑龙江绥化·模拟预测)甲骑摩托车从A地去B地,乙开汽车从B地去A地,甲、乙两人同时出发,匀速行驶,乙的速度大于甲的速度,各自到达终点后停止,设甲、乙两人之间的距离为s(单位:千米),甲行驶的时间为t(单位:小时),s与t之间的函数关系如图所示.
下列结论:
①出发1小时时,甲、乙在途中相遇
②出发小时时,乙比甲多行驶了60千米;
③出发3小时时,甲、乙同时到达终点;
④甲的速度是乙的速度的一半
其中结论正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题主要考查了从函数图象获取信息,根据甲出发1小时后,甲、乙两人的距离为0可判断①;由函数图象可知,甲从A到B的时间为3小时,且A与B之间的距离为120千米,可求出甲的速度,进而求出乙的速度,据此可判断②③④.
【详解】解:由函数图象可知,甲出发1小时后,甲、乙两人的距离为0,
∴出发1小时时,甲、乙在途中相遇,故①正确;
由函数图象可知,甲从A到B的时间为3小时,且A与B之间的距离为120千米,
∴甲的速度为千米/小时,
∴乙的速度为千米/小时,
∴出发小时时,乙比甲多行驶了千米,甲的速度是乙的速度的一半,乙到达终点的时间是小时,故②④正确,故③错误;
故选:C.
【巩固练习】
1.(2024·江苏南通·中考真题)甲、乙两人沿相同路线由A地到B地匀速前进,两地之间的路程为.两人前进路程s(单位:)与甲的前进时间t(单位:h)之间的对应关系如图所示.根据图象信息,下列说法正确的是( )
A.甲比乙晚出发1h B.乙全程共用2h
C.乙比甲早到B地3h D.甲的速度是
【答案】D
【分析】本题考查用函数图象表示变量之间的关系,从函数图形获取信息,逐一进行判断即可.
【详解】解:A、乙比甲晚出发1h,原说法错误,不符合题意;
B、乙全程共用,原说法错误,不符合题意;
C、乙比甲早到B地,原说法错误,不符合题意;
D、甲的速度是,原说法正确,符合题意;
故选D.
2.(2024·湖北武汉·模拟预测)周末,自行车骑行爱好者甲、乙相约沿同一路线从地出发前往地进行骑行训练,甲、乙分别以不同的速度骑行,乙比甲早出发分钟,乙骑行分钟后,甲以原速度的继续骑行,经过一段时间,甲先到达地.在此过程中,甲、乙两人相距的路程(单位:米)与乙骑行的时间(单位:分钟)之间的关系如图所示.以下说法中错误的是( )
A.点指甲从开始出发
B.甲的原速度为
C.甲与乙相遇时,甲出发了分钟
D.乙比甲晚分钟到达地
【答案】D
【分析】本题考查了从函数图象中获取信息,根据函数图象逐一排除即可,从图象中获取信息得到与问题相关的速度,时间,路程是解题的关键.
【详解】、根据图象可知:点指甲从开始出发,此选项正确,不符合题意;
、根据题意乙的速度为,设甲的原速度为,
∴,解得:,此选项正确,不符合题意;
、∵乙骑行分钟后,甲以原速度的继续骑行,
∴此时甲的速度为,
∴,
则甲与乙相遇时,甲出发了(分钟),
此选项正确,不符合题意;
、当时,甲到达地,此时乙距离地还有(米),
需要(分钟),
∴乙比甲晚分钟到达地,此选项错误,符合题意;
故选:.
3.(2024·湖北武汉·模拟预测)甲和乙两辆车从地同时出发,沿相同的路线匀速驶向地.在甲车行驶了2小时后,因发生故障停车进行维修.维修结束后,甲车继续以匀速驶向地,结果比乙车晚到了30分钟.甲、乙两车行驶的路程与离开地的时间的函数图象如图所示,当两车相距60km时,乙车所行驶的时间是( )
A. B.或 C.或 D.或或
【答案】D
【分析】本题考查的是从函数图象中获取信息,利用待定系数法求解一次函数解析式,一元一次方程的应用,理解题意,明确坐标含义是解本题的关键.利用待定系数法求出甲车和乙车的解析式,根据两车相距60km建立方程求解即可.
【详解】解:当时,设甲车的解析式为,
把代入得:,
解得:,
∴,
由图象可知:当时,甲车的解析式为;
当时,设甲车的解析式为,
把 代入得:,
解得:,
∴,
设时,乙车的解析式为,
把代入得:,
解得:,
∴,
由图象可知:时,,
∵两车相距60km,
∴当时,,
解得:,
当时,,
解得:,
当时,,
解得:,
当时,,
解得:(不符合题意,舍去)
综上所述:两车相距60km时,乙车所行驶的时间是或或.
故选:D.
【题型8】动点问题的函数图象
【典题1】 (2024·安徽宣城·三模)如图,在四边形中,,,,,三个动点,,同时分别沿,,的方向以的速度匀速运动,运动过程中的面积与运动时间 的函数图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了动点函数图象,分别求出和时的函数解析式,进行判断即可.
【详解】解:当时,如图,
∵三个动点同速,
∴三个动点路程相同,
∴,
∵
∴,
∴
当时,如图,
此时
∴,
∴,
∴
∴结合两个函数判断B符合题意,
故选:B
【巩固练习】
1.矩形中,.动点E从点C开始沿边向点B以的速度运动,同时动点F从点C出发沿边向点D以的速度运动至点D停止.如图可得到矩形,设运动时间为x(单位:),此时矩形去掉矩形后剩余部分的面积为y(单位:),则y与x之间的函数关系用图象表示大致是下图中的( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数及其图象,一次函数及其图象的知识,根据题意写出其解析式是解题的关键.根据题意写出函数解析式,分情况讨论即可.
【详解】解:此题在读懂题意的基础上,分两种情况讨论:
当时,,
此时函数的图象为抛物线的一部分,
它的最高点为抛物线的顶点,最低点为;
当时,点E停留在B点处,
故,此时函数的图象为直线的一部分,
它的最上点可以为,它的最下点为.
结合四个选项的图象知选A项.
故选:A.
2.(2024·四川广元·中考真题)如图①,在中,,点P从点A出发沿A→C→B以1的速度匀速运动至点B,图②是点P运动时,的面积随时间x(s)变化的函数图象,则该三角形的斜边的长为( )
A.5 B.7 C. D.
【答案】A
【分析】本题考查根据函数图象获取信息,完全平方公式,勾股定理,
由图象可知,面积最大值为6,此时当点P运动到点C,得到,由图象可知, 根据勾股定理,结合完全平方公式即可求解.
【详解】解:由图象可知,面积最大值为6
由题意可得,当点P运动到点C时,的面积最大,
∴,即,
由图象可知,当时,,此时点P运动到点B,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:A
3.(2024·湖南长沙·模拟预测)RobotMaster机甲大师挑战赛鼓励学生自主研发制作多种机器人参与团队竞技,其某场对抗赛的轨道可简化成下图,其中和均为半圆,点,,,依次在同一直线上,且.现有比赛双方的机器人(看成点)分别从,两点同时出发,沿着轨道以大小相同的速度匀速移动进行射击比赛,其路线分别为和.若移动时间为,两个机器人之间距离为.则与关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查动点函数图像,找到运动时的特殊点用排除法是关键.
设圆的半径为R,根据机器人移动时最开始的距离为,之后同时到达点A,C,两个机器人之间的距离y越来越小,当两个机器人分别沿和移动时,此时两个机器人之间的距离是直径,当机器人分别沿和移动时,此时两个机器人之间的距离越来越大.
【详解】解:由题意可得:机器人(看成点)分别从M,N两点同时出发,
设圆的半径为R,
∴两个机器人最初的距离是,
∵两个人机器人速度相同,
∴分别同时到达点A,C,
∴两个机器人之间的距离y越来越小,故排除A,C;
当两个机器人分别沿和移动时,此时两个机器人之间的距离是直径,保持不变,
当机器人分别沿和移动时,此时两个机器人之间的距离越来越大,故排除C,
故选:D.
4.(2024·湖南·二模)如图1,在矩形中,点M从点A出发,以固定的速度沿运动到点D停止,连接,设点M的运动距离为x,的长为y,y关于x的函数图象如图2所示,则当M为的中点时,的面积为( )
A.5 B.8 C. D.12
【答案】D
【分析】本题考查了动点问题的函数图象,勾股定理,根据题意判断出转折点为点,由勾股定理求出 ,即可求解,熟练运用勾股定理是解题的关键.
【详解】解:点是从点出发的,为初始点,观察图象可知,时,,则,点从点沿向点移动的过程中,是不断增加的,而点从点沿向点移动的过程中,是不断減少的,
因此转折点为点,点运动到点时,即时,,此时,即.
在中,,由勾股定理,得,
解得:,
,
当为的中点时,,
的面积,
故选:D.
【题型9】 几何动态问题中的函数
【典题1】(2024·辽宁·模拟预测)如图,在等腰中,,点D为中点,点E在上,以点D为直角顶点,为直角边构造等腰,其中交于G.设=y,,则y关于x的函数解析式为 (无需写出自变量的取值范围).
【答案】
【分析】延长至点H,使得,连接,证明,则得到,而,故.
【详解】解:延长至点H,使得,连接,
由题意得,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,勾股定理,函数解析式的建立等,熟练掌握知识点,正确构造“一线三等角”的相似是解题的关键.
【典题2】(2024·陕西西安·模拟预测)如图①,在四边形中,,,.动点P从点出发,沿的方向以每秒的速度匀速运动,在整个运动过程中,的面积S与运动时间的函数图象如图②所示.
(1)__________;
(2)求点P在段上运动时,的面积S与运动时间的函数表达式;
(3)当的面积为时,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或.
【分析】此题考查了一次函数的应用,矩形的判定和性质、等腰三角形的判定和性质等知识,数形结合是解题的关键.
(1)由图象利用路程等于速度乘时间即可得到答案;
(2)利用矩形的判定和性质、等腰三角形的判定和性质求出点F的坐标为,点E的坐标为,利用待定系数法即可求出答案;
(3)先求出点G的坐标,利用待定系数法求出点P在段上运动时,的面积S与运动时间的函数表达式,再根据的面积为分别进行求解即可.
【详解】(1)解:从图②看,,
故答案为:
(2)过点A作于点H,
∵,
∴是等腰三角形,
∴,
∵,,
∴,
∴
∴四边形是矩形,
∴, ,
由图象可知,当点P运动到点D时,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当点P运动到点D时,
∴由图象可知点F的坐标为,
当点P运动到点A时,,
即点E的坐标为,
点P在段上运动时,设的面积S与运动时间的函数表达式为,则
,
解得
∴点P在段上运动时,设的面积S与运动时间的函数表达式为
(3)由(2)可知,,,
∴,
∴当点P运动到点C时,,即点G的坐标为,
点P在段上运动时,设的面积S与运动时间的函数表达式为,则
,
解得
∴点P在段上运动时,设的面积S与运动时间的函数表达式为
当的面积为时,即,
当点P在段上运动时,,解得,
点P在段上运动时,,解得,
即当的面积为时, 或.
【巩固练习】
1.(2023·辽宁大连·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,点是x 轴正半轴上一点,点A在y 轴上.连接,点C是的中点.将沿折叠得到(点D 不与点B 重合),连接.若,则 y 关于x 的函数解析式为
【答案】
【分析】连接交于点M,延长交y轴于点N,由折叠得到,推出是的中位线,求出,证得垂直平分,利用面积法求出,再根据勾股定理求出,得到y 关于x 的函数解析式.
【详解】解:连接交于点M,延长交y轴于点N,
∵,
∴,
由折叠得,
∵C是的中点,
∴,
∴是的中位线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵点D不与点B重合,
∴当点D与点B重合时,,
此时,,则,
∴,
∴当时,,
当时,,
∴.
故答案为.
【点睛】此题考查了三角形中位线定理,折叠的性质,勾股定理,求函数解析式,熟练掌握轴对称的性质得到是的中位线是解题的关键.
2.(2023·辽宁大连·一模)如图,在平面直角坐标系中,点C的坐标是,点A在x 轴上,过点A作x轴的垂线,与过点C垂直于y轴的直线交于点B,连接,作的垂直平分线交于点E,交于点D,连接.设点E的坐标为,当时,y关于x的函数解析式为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了勾股定理,线段垂直平分线的性质,坐标与图形,解题的关键是掌握线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等.根据题意可得,根据勾股定理得到,即可进行解答.
【详解】解: 轴,轴,
四边形是矩形,
,
,
是的垂直平分线,
,
在中,,
,即,
时,y 关于x 的函数解析式为:,
故答案为:.
3.(2023·重庆沙坪坝·模拟预测)如图,在正方形中,,动点F,E分别从点A,B出发,F点沿着运动,到达C点停止运动,点E沿着运动,到达D点停止运动,连接,已知F点的速度且,令,,运动时间为t,请回答下列问题:
(1)请直接写出,与t之间的函数关系式以及对应的t的取值范围;
(2)请写出函数的一条性质;
(3)在直角坐标系中画出,的图象,并根据图形直接写出当时,t的取值范围.
【答案】(1),
(2)当时,的值随t的增大而减小;时,的值随t的增大而增大;
(3)图象见解析;或
【分析】(1)分类讨论:当F点在上运动时,此时,如图,连接,由正方形的性质结合题意证明,即得出,,,再由三角形的面积公式求解即可;当F点在上运动时,此时,如图,连接,由①同理证明,得出,,从而得出,再由三角形的面积公式求解即可;
(2)根据一次函数的性质即可求解;
(3)根据函数解析式画图,再结合图象即得出结果.
【详解】(1)解:当点F在边上时,此时,如图,连接,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
;
当点F在边上时,此时,如图,连接,
同理,
∴,
∴,
∴;
;
终上所述,,;
(2)解:根据题意得:当时,的值随t的增大而减小;时,的值随t的增大而增大;
(3)解:在平面直角坐标系内画出,的函数图象,如下:
联立得:,解得:,
∴与的交点坐标为,
观察图象得:当或时,
当时,t的取值范围或.
【点睛】本题考查正方形的性质,三角形全等的判定和性质,一次函数的应用,求两直线的交点坐标,利用图象法解不等式等知识.利用数形结合和分类讨论的思想是解题关键.
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