内容正文:
《精讲册》
数学
中考专题二 几何动态问题中的函数图象分析与判断
(针对省卷10题,兰州卷11题)
[省卷:5年5考;兰州:4年3考]
新题好题 一练提优
目录
01
考向1 几何动态问题中的函数图象分析
02
考向2 几何动态问题中的函数关系分析
03
考向3 几何动态问题中的函数图象判断
新题好题 一练提优
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几何动态问题中的函数图象分析(省卷:必考;兰州:2024.12)
1.[2025武威一模]如图1,正方形ABCD中,AC,BD相交于点O,E是OD的中点.动点P从点E出发,沿着E→O→B→A的路径以每秒1个单位长度的速度运动到点A,在此过程中线段AP的长度y随着运动时间x的函数关系如图2所示,则AB的长为( )
A.4B.4 C.3 D.2
[拓展设问]抛物线最低点M的坐标为________.
A
(2,4)
起点:此时点P与点
E重合,AE=2
拐点:点P与点B重合
图1
图2
第1题图
点P与点O重合
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【解析】如解图,连接AE.∵四边形ABCD是正方形,∴AC⊥BD,OA=OC=OD=OB.∵E是OD的中点,∴DE=OE,设DE=OE=x,则OA=OD=2x.由题图可知AE=2,∴x2+(2x)2=(2)2,解得x=2或-2(不合题意,舍去),∴OA=OD=4,∴AB=AD=4.
第1题解图
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2.[2022省卷10题]如图1,在菱形ABCD中,∠A=60°,动点P从点A出发,沿折线AD→DC→CB方向匀速运动,运动到点B停止.设点P的运动路程为x,△APB的面积为y,y与x的函数图象如图2所示,则AB的长为( )
A.
B.2
C.3
D.4
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图1
图2
第2题图
B
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第2题解图
【解析】如解图,连接BD,∵在菱形ABCD中,∠A=60°,∴△ABD为等边三角形.设AB=a,则△ABD的面积为a2.由题图2可知,△ABD的面积为3,∴a2=3,解得a1=2,a2=-2(舍去),即AB的长为2.
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3.[2025定西二模]如图1,Rt△ABC中,点P从点A出发,沿A→C→B匀速运动,过点P作PD⊥AB,垂足为D,设点A到点D的距离为x,△APD的面积为y,y关于x的函数图象如图2所示,则BC的长为( )
A.2
B.4
C.
D.2
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图1
图2
第3题图
C
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【解析】如解图,当点P运动到点C处时,由题图2,得AD=4,S△APD=AD·CD=4,∴CD=2,∵∠A+∠ACD=90°,∠ACD+∠BCD=90°,∴∠A=∠BCD,又∵∠CDB=∠ADC=90°,∴△CDA∽△BDC,∴=,∴BD=1,∴BC==.
第3题解图
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4.[2025金昌校级三模]如图1,动点P从矩形ABCD(AD>CD)的点A出发,沿边AD→DC匀速运动,运动到点C时停止.设点P的运动路程为x,△ABP的周长为y,y与x的函数图象如图2所示,则矩形ABCD的面积
为( )
A.3
B.6
C.7
D.12
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图1
图2
第4题图
D
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【解析】∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD,∠A=90°.设AD的长为a,由函数图象可知,当△ABP的周长第一次为12时,点P运动到点D处.当△ABP的周长第二次为12时,点P运动到点C处.∵AD+CD=7,∴AB=CD=7-a,∴BD=12-a-(7-a)=5.∵AB2+AD2=BD2,∴(7-a)2+a2=52,解得a1=3,a2=4.∵AD>CD,AD+CD=7,∴AD=4,CD=3,则矩形ABCD的面积为3×4=12.
图1
图2
第4题图
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5.[2025天水甘谷县一模]如图1,在正方形ABCD中,E是边AD的中点,动点P从点A出发,沿着A→B→C的路径以1 cm/s的速度运动到点C,设点P的运动时间为x(s),△PEC的面积为y(cm2),y与x的函数图象如图2所示,则a的值为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
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图1
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第5题图
B
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【解析】由图象可知,点P从点A运动到点C所用时间为4 s,∵运动速度为1 cm/s,∴正方形ABCD的边长为4×1÷2=2(cm).∵E是边AD的中点,∴DE=1 cm,∴EC==(cm).当点P在AB上运动时,△PEC的底边EC不变,EC边上的高越
图1
图2
第5题图
来越大,即y随x的增大而增大.当点P在BC上运动时,△PEC的高为2 cm,底边CP越来越小,即y随x的增大而减小.
∴当点P运动到点B时,△PEC的面积最大,
∴△PEC面积的最大值为×2×2=2,
即a的值为2.
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6.[2025武汉]如图1,在△ABC中,D是边AC上的定点.点P从点A出发,依次沿AB,BC两边匀速运动,运动到点C时停止.设点P运动的路程为x,DP的长为y,y关于x的函数图象如图2所示,其中M,N分别是两段曲线的最低点.点N的纵坐标是( )
A.
B.
C.
D.
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图1
图2
第6题图
B
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∵AD2+BD2=202+152=625,AB2=252=625,∴AD2+BD2=AB2,∴∠ADB=90°,∴∠BDC=180°-∠ADB=90°.在Rt△BCD中,由勾股定理,
得BC===17,
则BD·CD=BC·DF,解得DF===,
∴点N的纵坐标是.
【解析】根据题图2,可知AD=20,CD=8,BD=15,如解图,过点D作DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,连接BD,则DE=12,点N纵坐标表示点D到BC的距离DF.在Rt△ADE中,由勾股定理,得AE===16,在Rt△BDE中,由勾股定理,得BE===9,则AB=AE+BE=16+9=25.
第6题解图
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几何动态问题中的函数关系分析(兰州:2025.11)
7.如图,在等边△ABC中,AB=4 cm,动点P从点A出发沿A→C→B方向以2 cm/s的速度运动,运动至点B时停止,过点P作PD⊥AB于点D,若运动时间为x(s),△ADP的面积为y(cm2),则点P分别在AC,CB上运动时,y与x的函数关系分别是( )
A.一次函数,二次函数
B.均为二次函数
C.二次函数,一次函数
D.均为一次函数
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第7题图
B
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【解析】如解图1,当点P从A→C运动的过程中,由题意,得AD=x,PD=x,则y=AD·PD=x·x=x2,为二次函数.如解图2,当点P从C→B运动的过程中,连接AP,由题意,得BD=4-x,PD=×(4-x),PC=2x-4,
图1
图2
第7题解图
∵△ABC边上的高是AC·sin60°=4×=2,∴y=S△ABC-S△ACP-S△BDP
=×4×2-×(2x-4)×2-×(4-x)××(4-x)
=-x2+2x,为二次函数.
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8.如图,在平行四边形ABCD中,BC=2AB=4,∠A=60°,动点M从点A出发沿A→B运动,同时点N从点B出发沿B→C→D运动,且点N的运动速度是点M运动速度的3倍,当点M运动到点B时,M,N两点同时停止运动.若点M的运动路程为x,△BMN的面积为y,则点N分别在BC,CD上运动时,y与x的函数关系分别是( )
A.一次函数,二次函数
B.均为二次函数
C.二次函数,一次函数
D.均为一次函数
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第8题图
C
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【解析】∵M,N两点同时出发,且点N的运动速度是点M运动速度的3倍,∴点N的运动路程是点M运动路程的3倍,根据题意可知,AM=x,∠ABC=120°.当点N在BC上运动时,根据题意可知BN=3x.如解图1,过点M作MP⊥BC交CB的延长线于点P,∴∠PBM=60°,∴BP=(2-x),
PM=(2-x),∴y=BN·PM=·3x·(2-x)=-x2+x,为二次函数.当点N在CD上运动时,如解图2,过点M作MP⊥BC交CB的延长线于点P,连接MC,由平行四边形的性质可知,AB∥CD,∴S△BMN=S△BMC,∴y=BC·PM=×4×(2-x)=-x+2,为一次函数.
图1
图2
第8题解图
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几何动态问题中的函数图象判断
9.[2024兰州一诊12题]如图,在钝角△ABC中(∠BAC为钝角),∠B=45°,AB=6,AC=10,在其内部作一个矩形MNQP,使矩形的一边NQ在边BC上,顶点M,P分别在边AB,AC上.设矩形的一边MN=x,矩形的面积为y,则y与x的函数关系式可用函数图象表示为( )
A B C D
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第9题图
A
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【解析】如解图,过点A作AE⊥BC于点E,交MP于点F.∵∠B=45°,AB=6,AE⊥BC,∴BE=AE=AB=6,∴EC===8,∴BC=BE+EC=14.∵四边形MNQP为矩形,∴∠PMN=∠MNQ=90°.∵AE⊥BC,∴四边形MNEF为矩形,∴EF=MN=x,∴AF=6-x.
第9题解图
∵MP∥BC,∴△AMP∽△ABC,∴=,∴=,∴MP=-x+14,∴y=x(-x+14)=-x2+14x=-(x-3)2+21.由题意知0≤x≤6.∵-<0,∴当x=3时,矩形MNQP的面积取得最大值,最大值为21,∴y与x的函数图象为抛物线y=-(x-3)2+21上的一段.
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10.[2025陇南三模]如图,△ABC与正方形BCDE的一条边BC重合,∠ACB=90°,AC=BC=2,将正方形BCDE沿CA向右平移,当点D与点A重合时,停止平移,设点C平移的距离为x,正方形BCDE与△ABC重合部分的面积为y,则y关于x的函数图象大致为( )
A B C D
第10题图
B
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【解析】∵点C平移的距离为x,正方形BCDE与△ABC重合部分的面积为y,如解图1,当0≤x≤2时,y=×2×2-×(2-x)2=-x2+2x.如解图2,当2<x≤4时,y=×[2-(x-2)]×[2-(x-2)]=x2-4x+8,B选项中的函数图象与所求的函数对应.
图1
图2
第10题解图
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