内容正文:
二次函数:二次函数的图像与性质、最值与比较大小问题、几何动态问题专项训练
二次函数:二次函数的图像与性质、最值与比较大小问题、几何动态问题专项训练
考点目录
二次函数的图像与性质
最值与比较大小问题
几何动态问题
考点一 二次函数的图像与性质
例1.(25-26九年级上·内蒙古乌兰察布·阶段练习)关于二次函数,下列说法正确的是( )
A.函数图象的开口向下 B.函数图象的顶点坐标是
C.该函数的最大值是5 D.当时,y随x 的增大而增大
例2.(25-26九年级上·重庆·阶段练习)如图是二次函数的图象一部分,其对称轴是,且过点,以下几种说法:①;②;③;④多项式可因式分解为;⑤若、是抛物线上两点,则;其中正确的是( )
A.①②④ B.①②⑤ C.①③⑤ D.①③④
例3.(25-26九年级上·江西南昌·阶段练习)如图,二次函数与轴交点的横坐标为,与轴正半轴的交点为,,则下列结论正确的有( )
①;②;③;④
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
例4.(25-26九年级上·云南昆明·期中)二次函数的图象如图所示,对称轴是直线,下列结论:①;②;③;④.其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
例5.(25-26九年级上·云南曲靖·阶段练习)已知二次函数的y与x的部分对应值如表:
下列结论:①抛物线的开口向下;②其图象的对称轴为直线;③当时,;④方程有两个相等的实数根.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
变式1.(25-26九年级上·黑龙江牡丹江·阶段练习)如图,抛物线的对称轴为直线,与轴的一个交点在和之间,其部分图像如图所示,则下列结论:①;②;③;④;⑤(为任意实数);⑥点,,是该抛物线上的点,则.其中正确的个数是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
变式2.(25-26九年级上·天津·阶段练习)如图所示是抛物线的部分图像,其顶点坐标为,且与x轴的一个交点在点和之间,则下列结论:①;②;③;④(m为任意实数).其中正确的结论个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
变式3.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段练习)学习完二次函数的图像和性质后,某数学兴趣小组按列表、描点、连线的方法画函数的图象为如图,以下说法:①该函数有最大值;②若函数图象经过点与,则;③当时,y的取值范围是;④若点均在该函数图象上,且,则p与q的大小关系是.其中正确的是( )
A.②③ B.④③ C.②③④ D.①②
变式4.(25-26九年级上·云南昆明·期中)如图是二次函数的图象,其对称轴为直线,下列结论:①;②;③;④若,是抛物线上两点,则,其中结论正确的是( )
A.①② B.②③④ C.②④ D.①③④.
变式5.(25-26九年级上·安徽合肥·期中)抛物线(是常数,)经过,两点,且.下列四个结论:①;②若,则;③若,则关于的一元二次方程无实数解;④点,在抛物线上,若,,总有,则.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
考点二 最值与比较大小问题
例1.(25-26九年级上·黑龙江佳木斯·期中)已知点、 在抛物线上,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
例2.(25-26九年级上·黑龙江佳木斯·期中)若点、在二次函数的图象上,且,则( )
A. B. C. D.
例3.(25-26九年级上·江西赣州·阶段练习)二次函数,其中,则y的取值范围是 .
例4.(25-26九年级上·黑龙江佳木斯·期中)已知二次函数,当时,函数的最大值是 .
例5.(25-26九年级上·浙江温州·阶段练习)求下列二次函数的最大值(或最小值)和对应的自变量的值.
(1)
(2)
变式1.(24-25九年级上·浙江杭州·期中)已知,是常数,函数,,若,则( )
A.当时, B.当时,
C.当时, D.当时,
变式2.(25-26九年级上·浙江温州·阶段练习)已知点,在抛物线上,若,则下列判断正确的是()
A. B. C. D.
变式3.(25-26九年级上·湖北荆州·阶段练习)已知抛物线,当时,的最大值与最小值的差为3,则的值为 .
变式4.(25-26九年级上·江西宜春·阶段练习)已知二次函数,当时,的最大值为3,则的值为 .
变式5.(25-26九年级上·浙江杭州·阶段练习)已知二次函数.
(1)试说明:该二次函数的图象与x轴必有两个交点.
(2)若该二次函数图象的顶点坐标为,求m,n的值.
(3)当时,函数有最小值为2,求m的值.
考点三 几何动态问题
例1.(25-26九年级上·江苏连云港·阶段练习)如图,在中,,,,点P从点A开始沿边向点B移动,速度为;点Q从点B开始沿边向点C移动,速度为,点P、Q分别从点A、B同时出发,当其中一点到达终点后,另一点也随之停止运动.
(1)是否存在时间t,使得直线平分的面积,若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由;
(2)经过多少秒后,四边形的面积最小,最小是多少?
例2.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段练习)在中,,点从点沿方向以的速度运动,同时点从点沿方向以的速度运动,连接.设运动时间为.
(1)___________,___________(用含t的代数式表示);
(2)求四边形的面积与的关系式,并求出为何值时,最大,并求出最大值.
(3)是否存在某一时刻,使点在线段的垂直平分线上?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
例3.(25-26九年级上·山东·阶段练习)如图,在中,,,,动点从点开始沿边向点以的速度移动,动点从点开始沿边向点以的速度移动.如果,两点分别从,两点同时出发,那么的面积随出发时间变化而变化.
(1)写出关于的函数解析式及的取值范围.
(2)当运动时间为何值时,的面积能否达到?若能,求出值;若不能请说明理由.
(3)当运动时间为何值时,的面积能否达到?若能,求出值;若不能请说明理由.
例4.(25-26九年级上·四川达州·阶段练习)如图,在长方形中,,,点从点开始沿边向终点以的速度移动,与此同时,点从点开始沿边终点以速度移动.如果分别从同时出发,当点运动到点时,两点停止运动.设运动时间为秒().
(1)填空: ______;(用含的代数式表示)
(2)当为何值时,的长度等于?
(3)连接,,记的面积为.
① ______(用含的代数式表示);
②当______秒时,的最小值为______.
变式1.(25-26九年级上·安徽安庆·阶段练习)在矩形中,,,点P从点A开始沿边向终点B以的速度移动,与此同时,点Q从点B开始沿边向终点C以的速度移动.如果P、Q分别从A、B同时出发,当点Q运动到点C时,两点停止运动.设运动时间为t秒.
(1)当t为何值时,的长度等于?
(2)是否存在t的值,使的面积S最大,若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
变式2.(25-26九年级上·重庆·阶段练习)如图1,在中,,,,点从点出发,以的速度沿折线运动,同时点从点出发,以的速度沿线段运动,当点到达点时,停止运动.设点运动的时间为,的面积为.
(1)请直接写出与的函数关系式,并注明自变量的取值范围;
(2)在图2平面直角坐标系中,画出的函数图象,并写出这个函数的一条性质;
(3)若的函数图象与直线有两个交点,请直接写出实数的取值范围.
变式3.(25-26九年级上·福建南平·阶段练习)在矩形中,,,点P从点A开始沿边向终点B以的速度移动,与此同时,点Q从点B开始沿边向终点C以的速度移动.如果P、Q分别从A、B同时出发,当点Q运动到点C时,两点停止运动.设运动时间为t秒.
(1)填空:___________,___________(用含t的代数式表示);
(2)当t为何值时,的长度等于?
(3)是否存在t的值,使的面积S最大,若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
变式4.(24-25九年级上·甘肃酒泉·阶段练习)如图,中,,,,、两点同时分别从、出发,点以每秒个单位的速度沿着向点运动,点以每秒个单位的速度沿着向点运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.
(1)求经过几秒,的长为;
(2)设的面积为,点、的运动时间为秒,求与的函数解析式,并写出的取值范围;
(3)当点、的运动时间为秒时,求的面积.
2
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二次函数:二次函数的图像与性质、最值与比较大小问题、几何动态问题专项训练
考点目录
二次函数的图像与性质
最值与比较大小问题
几何动态问题
考点一 二次函数的图像与性质
例1.(25-26九年级上·内蒙古乌兰察布·阶段练习)关于二次函数,下列说法正确的是( )
A.函数图象的开口向下 B.函数图象的顶点坐标是
C.该函数的最大值是5 D.当时,y随x 的增大而增大
【答案】D
【详解】解:∵二次函数,,
∴函数图象的开口向上,故A选项错误,不符合题意;
∵,
∴函数图象的顶点坐标是,该函数有最小值,最小值是,故B、C选项错误,不符合题意;
∴函数图象的对称轴为直线,
∴当时,y随x 的增大而增大,故D选项正确,符合题意;
故选:D
例2.(25-26九年级上·重庆·阶段练习)如图是二次函数的图象一部分,其对称轴是,且过点,以下几种说法:①;②;③;④多项式可因式分解为;⑤若、是抛物线上两点,则;其中正确的是( )
A.①②④ B.①②⑤ C.①③⑤ D.①③④
【答案】B
【详解】解:由图可得,抛物线开口向上,与轴交于负半轴,
∴,,
∵对称轴是直线,
∴,
∴,
∴,故①正确;
∵抛物线过点,
∴,即
∴,故②正确;
∵抛物线过点,对称轴是直线,
∴抛物线也过点,
∴当时,,
∴,故③错误;
∵,,
∴,
∴多项式可因式分解为,故④错误;
∵在抛物线上,
∴关于对称轴对称点为也在抛物线上,
∵,
∴,故⑤正确;
∴综上所述,正确的是①②⑤.
故选:B.
例3.(25-26九年级上·江西南昌·阶段练习)如图,二次函数与轴交点的横坐标为,与轴正半轴的交点为,,则下列结论正确的有( )
①;②;③;④
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【详解】解:由图象可知,当时,,故①正确;
当时,,故②正确;
∵抛物线开口方向向下,抛物线与y轴交于正半轴,
∴,,
∵抛物线与x轴的交点是和,其中,
∴对称轴,
∴,
∴,故③错误;
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,故④正确.
故正确的有3个.
故选:B.
例4.(25-26九年级上·云南昆明·期中)二次函数的图象如图所示,对称轴是直线,下列结论:①;②;③;④.其中正确的是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】C
【详解】解:二次函数的图象开口向上,与y轴交于负半轴,
∴,,
∴,故③正确;
∵二次函数的图象的对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,故①错误;
∵根据函数图象可知:当时,,
∴,故②正确;
∵抛物线与轴有两个不同的交点,
∴,故④正确;
综上分析可知:正确的有②③④.
故选:C.
例5.(25-26九年级上·云南曲靖·阶段练习)已知二次函数的y与x的部分对应值如表:
下列结论:①抛物线的开口向下;②其图象的对称轴为直线;③当时,;④方程有两个相等的实数根.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【详解】解:由图表可知,该二次函数的图象如图,
∴抛物线的开口向下,故①正确;
∵与关于抛物线的对称轴对称
∴对称轴为直线,故②错误;
由函数图像可知,当时,,故③正确;
二次函数与有两个交点,
∴方程有两个不相等的根,故④错误;
综上所述:①③正确,共2个.
故选B.
变式1.(25-26九年级上·黑龙江牡丹江·阶段练习)如图,抛物线的对称轴为直线,与轴的一个交点在和之间,其部分图像如图所示,则下列结论:①;②;③;④;⑤(为任意实数);⑥点,,是该抛物线上的点,则.其中正确的个数是( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【详解】解:∵抛物线开口向下,
∴,
∵与轴的一个交点在和之间,
∴由抛物线的对称性知,另一个交点在和之间,
∴抛物线与轴的交点在轴的负半轴,即,
∵抛物线的对称轴为直线,
∴,,
∴,故①错误,②正确;
∵由①知,时,;时,,
∴,,
∴,
∴,
∴,故③正确;
∵,,
即,
∴,故④正确;
由函数图像知当时,函数取得最大值,
∴,
即(为实数),故⑤错误;
∵抛物线的开口向下,且对称轴为直线,
∴抛物线上离对称轴水平距离越小,函数值越大,
∵,,,
∴,故⑥错误;
故选:C.
变式2.(25-26九年级上·天津·阶段练习)如图所示是抛物线的部分图像,其顶点坐标为,且与x轴的一个交点在点和之间,则下列结论:①;②;③;④(m为任意实数).其中正确的结论个数是( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】C
【详解】解:①抛物线开口向下,
,
对称轴直线,
即,
抛物线交的正半轴,
,
,
所以①错误;
②抛物线与轴的一个交点在点和之间,而抛物线的对称轴为直线,
抛物线与轴的另一个交点在点和之间.
由图象知当时,,
,
,
,
所以②正确;
③抛物线顶点坐标为,
抛物线与直线有唯一一个交点,
即方程有两个相等的实数根,
,
,
,
因此③正确;
④由图象可得时,为最大值,
,即,
所以④错误.
综上所述,正确的结论有②③,共2个,
故选:.
变式3.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段练习)学习完二次函数的图像和性质后,某数学兴趣小组按列表、描点、连线的方法画函数的图象为如图,以下说法:①该函数有最大值;②若函数图象经过点与,则;③当时,y的取值范围是;④若点均在该函数图象上,且,则p与q的大小关系是.其中正确的是( )
A.②③ B.④③ C.②③④ D.①②
【答案】A
【详解】解:①由函数图象可知,该函数有最小值为0,没有最大值,故①不符合题意;
②由函数图象可知,函数图象关于轴对称,
∴若函数图象经过点与,则,正确,故②符合题意;
③由图象可知,当时,时,对应的值最小,,
当时,对应的值最大,,
∴的取值范围是,故③符合题意;
④点均在该函数图象上,
由函数图象可知,时,
∵,
∴点离对称轴轴的水平距离比点近,
∴,故④不符合题意;
故选:A.
变式4.(25-26九年级上·云南昆明·期中)如图是二次函数的图象,其对称轴为直线,下列结论:①;②;③;④若,是抛物线上两点,则,其中结论正确的是( )
A.①② B.②③④ C.②④ D.①③④.
【答案】C
【详解】解:①∵抛物线开口向下,对称轴为直线,与y轴交于正半轴,
∴,,,
∴,
∴,结论①错误;
②抛物线对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,结论②正确;
③∵抛物线的对称轴为直线,当时,
∴当时,
∴,结论③错误;
④,,
∵抛物线的对称轴为直线,,抛物线开口向下,
∴,结论④正确.
综上所述:正确的结论有②④.
故选:C.
变式5.(25-26九年级上·安徽合肥·期中)抛物线(是常数,)经过,两点,且.下列四个结论:①;②若,则;③若,则关于的一元二次方程无实数解;④点,在抛物线上,若,,总有,则.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】解:∵ 抛物线(是常数,)经过,两点,
∴ 对称轴,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
故结论①错误;
∵,
∴ 点与距离为,
∵,抛物线开口向下,顶点在y轴左侧,且纵坐标大于1,
当时,,此区间内函数值均大于1,
即,
故结论②正确;
当时,抛物线为,
代入点得,
∴,
设顶点纵坐标,
由①知,即,
∴,
∴,
∴,
∴ 方程无实数解,
故结论③正确;
设对称轴,
∵,开口向下,且总有时,
∴和均在对称轴右侧,
要求当时,,
即,
∴,
解得,
故结论④正确.
综上,正确结论有②③④,一共3个.
故选:C.
考点二 最值与比较大小问题
例1.(25-26九年级上·黑龙江佳木斯·期中)已知点、 在抛物线上,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【详解】解:∵点、 在抛物线上,
∴,,
,
∴,
故选:A.
例2.(25-26九年级上·黑龙江佳木斯·期中)若点、在二次函数的图象上,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵二次函数的图象开口向下,对称轴为,顶点为,
∴当 时,,
∵,且函数在时单调递减,
∴,
又∵且,
∴且,
∴.
故选:C.
例3.(25-26九年级上·江西赣州·阶段练习)二次函数,其中,则y的取值范围是 .
【答案】
【详解】解:∵,
∴当时,二次函数有最小值为,
当时,,当时,,
∴y的取值范围是
故答案为:.
例4.(25-26九年级上·黑龙江佳木斯·期中)已知二次函数,当时,函数的最大值是 .
【答案】0
【详解】解:∵二次函数,
∴该函数的对称轴是直线,当时,y随x的增大而增大,当时,y随x的增大而减小,
∴离对称轴越远,y值越大,
∵,
∴当时,y取得最小值,
当时,
当时,.
∴函数最大值为 0,
故答案为:0.
例5.(25-26九年级上·浙江温州·阶段练习)求下列二次函数的最大值(或最小值)和对应的自变量的值.
(1)
(2)
【答案】(1)当时,y的最大值为4
(2)当时,y的最小值为
【详解】(1),
,
∴函数有最大值,
∴当时,y的最大值为4;
(2),
,
∴函数有最小值,
∴当时,y的最小值为
变式1.(24-25九年级上·浙江杭州·期中)已知,是常数,函数,,若,则( )
A.当时, B.当时,
C.当时, D.当时,
【答案】C
【详解】解:,,
∴,
∵,
∴,
∴函数随着的增大而增大,
∴当时,,
∵,
∴当时,,即,
故选:C.
变式2.(25-26九年级上·浙江温州·阶段练习)已知点,在抛物线上,若,则下列判断正确的是()
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵点在抛物线上,
∴,
∵点在抛物线上,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
,
∴,
,
∴,
∴.
故选:D.
变式3.(25-26九年级上·湖北荆州·阶段练习)已知抛物线,当时,的最大值与最小值的差为3,则的值为 .
【答案】或
【详解】解:∵二次函数,
∴该函数的对称轴是直线,
∴当时,当时,随的增大而减小,当时,随的增大而增大,
∴当时,当时,,
当时,,
∴,
解得;
当时,当时,随的增大而增大,当时,随的增大而减小,
∴当时,当时,,
当时,,
∴,
解得;
故答案为:或.
变式4.(25-26九年级上·江西宜春·阶段练习)已知二次函数,当时,的最大值为3,则的值为 .
【答案】或或
【详解】解:∵,
∴对称轴为直线,
∵,
∴抛物线的开口向下,
当,即时,
∴当时,函数有最大值3,
∴, ,
整理得:,
解得:;
当,即时,
∴当时,函数有最大值3,
∴,
解得:(舍去),(舍去);
当,即时,
∴当时,函数有最大值3,
∴,
整理得:,
解得:,;
综上分析可知:a的值为或或;
故答案为:2或或.
变式5.(25-26九年级上·浙江杭州·阶段练习)已知二次函数.
(1)试说明:该二次函数的图象与x轴必有两个交点.
(2)若该二次函数图象的顶点坐标为,求m,n的值.
(3)当时,函数有最小值为2,求m的值.
【答案】(1)见解析;
(2),;
(3)m的值为或.
【详解】(1)证明:,
当时,
,
∴一元二次方程有两个不相等的实数根,
二次函数的图象与x轴必有两个交点;
(2)抛物线的顶点坐标为,由题意知该二次函数图象的顶点坐标为,
,,
解得,
即m、n的值分别,;
(3)二次函数的对称轴为,且,抛物线开口向上,
分三种情况讨论:
情况一:当时,时函数在上y随着x的增大而增大,
当时,函数取得最小值2,
将代入函数:,
,
解得或,
,
;
情况二:当,即时函数在顶点处取得最小值,顶点纵坐标为,由(1)知,
最小值为,但此情况无解;
情况三:当,时,函数在上y随着x的增大而减小,
时,函数取得最小值2,
将代入函数:
,
,
解得或,
,
,
综上:m的值为或
考点三 几何动态问题
例1.(25-26九年级上·江苏连云港·阶段练习)如图,在中,,,,点P从点A开始沿边向点B移动,速度为;点Q从点B开始沿边向点C移动,速度为,点P、Q分别从点A、B同时出发,当其中一点到达终点后,另一点也随之停止运动.
(1)是否存在时间t,使得直线平分的面积,若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由;
(2)经过多少秒后,四边形的面积最小,最小是多少?
【答案】(1)不存在时间t,使得直线平分的面积,理由见解析
(2)经过后,四边形的面积最小,最小是
【详解】(1)解:不存在时间t,使得直线平分的面积,理由如下:
假设存在时间t,使得直线平分的面积,
根据题意得:,
∴,
∵直线平分的面积,即,
∴,
∴,
整理得:,
此时,
∴该方程无解,
即不存在时间t,使得直线平分的面积;
(2)解:根据题意得:,
∴,
∴
,
∵,
∴当时,四边形的面积最小,最小是,
即经过后,四边形的面积最小,最小是.
例2.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段练习)在中,,点从点沿方向以的速度运动,同时点从点沿方向以的速度运动,连接.设运动时间为.
(1)___________,___________(用含t的代数式表示);
(2)求四边形的面积与的关系式,并求出为何值时,最大,并求出最大值.
(3)是否存在某一时刻,使点在线段的垂直平分线上?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2);当时,S有最大值,最大值为;
(3)
【详解】(1)解:由题意得,,
∵,
∴,;
(2)解:∵,
∴,
,
∴
,
∵,
∴当时,S随t的增大而增大,
∵,
∴当时,S有最大值,最大值为;
(3)解:当点P在线段的垂直平分线上时,,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得或(舍去).
∴当时,点P在线段的垂直平分线上.
例3.(25-26九年级上·山东·阶段练习)如图,在中,,,,动点从点开始沿边向点以的速度移动,动点从点开始沿边向点以的速度移动.如果,两点分别从,两点同时出发,那么的面积随出发时间变化而变化.
(1)写出关于的函数解析式及的取值范围.
(2)当运动时间为何值时,的面积能否达到?若能,求出值;若不能请说明理由.
(3)当运动时间为何值时,的面积能否达到?若能,求出值;若不能请说明理由.
【答案】(1),
(2)经过1秒或5秒,的面积为
(3)的面积不能达到
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
S关于的函数解析式为:;
的取值范围是:.
(2)解:设经过秒,的面积为.
∴即,
解得:
答:经过1秒或5秒,的面积为.
(3)解:设经过秒,的面积为.
∴即,
∴,
∴方程无解,
∴的面积不能达到.
例4.(25-26九年级上·四川达州·阶段练习)如图,在长方形中,,,点从点开始沿边向终点以的速度移动,与此同时,点从点开始沿边终点以速度移动.如果分别从同时出发,当点运动到点时,两点停止运动.设运动时间为秒().
(1)填空: ______;(用含的代数式表示)
(2)当为何值时,的长度等于?
(3)连接,,记的面积为.
① ______(用含的代数式表示);
②当______秒时,的最小值为______.
【答案】(1)
(2)当秒时,的长度等于
(3)①;②2;48.
【详解】(1)解:∵,点从点开始沿边向终点以的速度移动,
∴,
故答案为:;
(2)解:由题意得,,,,
∴,
解得(不合题意,舍去),,
∴当秒时,的长度等于;
(3)解:①根据题意得,,,,,,,
∴
,
故答案为:;
②由①可知,,
∵,
∴当秒时,取得最小值,最小值为,
故答案为:2,48.
变式1.(25-26九年级上·安徽安庆·阶段练习)在矩形中,,,点P从点A开始沿边向终点B以的速度移动,与此同时,点Q从点B开始沿边向终点C以的速度移动.如果P、Q分别从A、B同时出发,当点Q运动到点C时,两点停止运动.设运动时间为t秒.
(1)当t为何值时,的长度等于?
(2)是否存在t的值,使的面积S最大,若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或2;
(2)存在,.
【详解】(1)解:由题意得:,
解得:,;
∴当或2时,的长度等于;
(2)解:由题意得,
∵,
∴当时,的面积最大.
变式2.(25-26九年级上·重庆·阶段练习)如图1,在中,,,,点从点出发,以的速度沿折线运动,同时点从点出发,以的速度沿线段运动,当点到达点时,停止运动.设点运动的时间为,的面积为.
(1)请直接写出与的函数关系式,并注明自变量的取值范围;
(2)在图2平面直角坐标系中,画出的函数图象,并写出这个函数的一条性质;
(3)若的函数图象与直线有两个交点,请直接写出实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)图见解析,当时,随着的增大而增大;当时,随着的增大而减小;
(3)
【详解】(1)解:由题意得,点从点运动到点所需时间为,点从点运动到点所需时间为,点从点运动到点所需时间为,
当时,,,
此时的面积;
当时,,,
∴,
此时的面积;
∴综上,与的函数关系式为;
(2)解:画出的函数图象如下:
这个函数的一条性质:当时,随着的增大而增大;当时,随着的增大而减小;
(3)解:如图,有2个临界位置,
将代入得,,
解得;
将代入得,,
解得;
∵的函数图象与直线有两个交点,
∴.
变式3.(25-26九年级上·福建南平·阶段练习)在矩形中,,,点P从点A开始沿边向终点B以的速度移动,与此同时,点Q从点B开始沿边向终点C以的速度移动.如果P、Q分别从A、B同时出发,当点Q运动到点C时,两点停止运动.设运动时间为t秒.
(1)填空:___________,___________(用含t的代数式表示);
(2)当t为何值时,的长度等于?
(3)是否存在t的值,使的面积S最大,若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或2
(3)
【详解】(1)解:∵点Q从点B开始沿边向终点C以的速度移动,
∴;
∵P从点A开始沿边向终点B以的速度移动,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;.
(2)解:由题意得:,
解得:,;
∴当或时,的长度等于;
(3)解:由题意得,
,
当时,的面积最大.
变式4.(24-25九年级上·甘肃酒泉·阶段练习)如图,中,,,,、两点同时分别从、出发,点以每秒个单位的速度沿着向点运动,点以每秒个单位的速度沿着向点运动,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.
(1)求经过几秒,的长为;
(2)设的面积为,点、的运动时间为秒,求与的函数解析式,并写出的取值范围;
(3)当点、的运动时间为秒时,求的面积.
【答案】(1)经过秒或秒时,的长为
(2),
(3)当点、的运动时间为秒时,的面积为
【详解】(1)解:在中,,,
,
设点、的运动时间为秒,
由运动知,,,
,
若时,则,即,
解得,,
经检验,均符合题意,
经过秒或秒时,的长为;
(2)解:由知,,,
,的取值范围是;
(3)解:由知,,
当时,,
即当点、的运动时间为秒时,的面积为.
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