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初三数学中考专题复习练习:动态几何与函数(双函数)
1.如图,点O为矩形ABCD的对角线AC的中点,AB=3,BC=4.E,F是AC上的点(E,F均不与A,C重合),且AE=CF,连接BE,DF.用x表示线段AE的长度,点E与点F的距离为y1.矩形ABCD的面积为S,△ABE的面积为S1,△CDF的面积为S2,y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并写出自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出函数y1,y2的图象,并分别写出函数y1,y2的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1<y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
2.如图,正方形ABCD中,点P是AB的中点,点M是AB边上任意一点(与点A,点B不重合),点E在BC边上,连接ME,NE⊥ME交射线CD于点N.已知BE=2,CE=4,设BM=x,PM=y1,CN=y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并分别写出函数y1,y2的一条性质;
(3)结合函数图象,直接写出y1≤y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
3.如图1,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=8,D为边AC上的中点,连接BD.动点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿着A—D—B的路线运动,到达点B停止.同时动点M以相同的速度从点A出发,沿AC运动,到达点C停止,连接BM,过点P作PQ∥BC交AB于点Q.运动的时间为x秒.点P,Q的距离为y1,△ABC的面积与△ABM的面积之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数解析式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在如图2所示的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1>y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
4.如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=3,连接BD,动点E从B到A以每秒1个单位/秒运动,到A停止运动,运动过程中,连接CE交DB于F,用x表示E运动时间(0<x<6)△BCE面积y1线段CF与EF的比值为y2.
(1)直接写出y1,y2函数关系式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给出的平面直角坐标系中画出y1,y2的函数图象,并写出函数y1,y2的一条性质: .
(3)根据函数图象,直接写出当y2≤y1<4时,x的取值范围(结果保留一位小数,误差不超过0.2).
5.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点P从点C出发,沿折线C﹣D﹣A运动,当它到达点A时停止运动.点E为射线BA上一动点,点F为边BC上一动点,BF的长度为点P运动路程的一半且△BEF的面积为2,设点P的运动路程为x(0<x<6),△ACP的面积记为y1,BE的长记为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的直角坐标系中,画出y1,y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)根据图象直接写出不等式y1>y2成立时,x的取值范围.
6.如图1,矩形ABCD中,AB=3cm,BC=4cm,动点P以1cm/s的速度从点B沿折线B﹣A﹣C运动,连接PC、PB,同时,动点Q以0.5cm/s的速度从点A出发沿AC运动,当点P停止运动时点Q也随之停止运动.过点Q作QH⊥AD于点H,设点P的运动时间为x,记△PBC的面积为y1,记△ACD与△AQH的周长比为y2,请回答下列问题:
(1)请直接写出y1、y2分别与x的函数关系式,并注明自变量x的取值范围;
(2)如图2,在给定的平面直角坐标系中,画出函数y1、y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出当y1<y2时x的取值范围: .(近似值保留一位小数,误差不超过0.2)
7.如图,在菱形ABCD中,AB=10,对角线AC=12,动点P沿A→B→C以每秒2.5个单位长度的速度运动,到达C点停止运动;同时,动点Q沿A→C以每秒1.5个单位长度的速度运动,到达C点停止运动.连接PQ,BQ,设点P的运动时间为x秒,点P,Q的距离为y1,菱形ABCD的面积与△ABQ的面积之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并分别写出函数y1,y2的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1>y2时,x的取值范围(近似值保留一位小数,误差不超过0.2).
8.如图1,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,动点P以每秒1个单位长度从点A出发,沿着A→C→D运动,当点P到达D点时停止运动,动点Q以每秒个单位长度从点A出发,沿A→D方向运动,P、Q两点同时停止运动,点E为直线AC上的动点,满足2S△AEQ=S△ABC,设点P,Q的运动时间均为x秒,记△BCP的面积为y1,点E到直线AD的距离为y2.
(1)请直接写出y1,y2关于x的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出y1,y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出当y1>y2时x的取值范围.(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2)
9.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,连接BD,动点P从点A出发沿折线A﹣B﹣D方向运动,同时动点Q沿射线CB方向运动,动点P,Q的运动速度均为每秒1个单位长度,当点P到达点D时,P,Q两点同时停止运动,连接DP,DQ.设运动的时间为x秒(0<x<8),记△ADP的面积为y1,△BCD的面积与△DCQ的面积之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出函数y1,y2的图象,并写出y1的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1<y2时x的取值范围(结果保留小数点后一位,误差不超过0.2).
10.如图,在△ABC中,AB=4,AC=3,∠BAC=90°.动点D以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿折线A→B→C的方向运动;同时动点E以相同的速度从点C出发,沿折线C→B→A的方向运动,当动点D运动到点C时两点都停止运动.设运动时间为t(t>0)秒.记点D、B之间的距离与点E、B之间的距离之和为y1:△ABC的周长与点D的运动时间之比为y2.
(1)请直接写出y1、y2关于t的函数表达式并注明自变量t的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出y1、y2的函数图象,并写出y1的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出当一次函数y3=kx+5与y1的图象有两个交点时k的取值范围.
11.如图,在△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=4,点D为线段BC上一点(不与点B,C重合),CD=x,△ACD的面积为y1,△ABC的面积与△ACD的面积之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并分别写出函数y1,y2的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1<y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
12.如图,在△ABC中,AB=AC,BC=6,AD⊥BC于点D,AD=4,点P为线段AD上一点(不与A,D两点重合),过点P作PM⊥AD交AB于点M,交AC于点N.设AP的长度为x,点M、N之间的距离为y1,△ABC的周长与△AMN的周长之比为y2.
(1)直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并分别写出y1,y2的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1>y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
13.如图1,在△ABC中,AD为BC边上的高,∠ACB=45°,tan∠ABC,AB=5,动点P从点B出发,沿B→C运动,到达点C时停止运动,设点P运动的路程为x,过点P作PQ⊥BC交△ABC的边AB于点Q,点P,Q的距离为y1,△ABD的面积与点P运动的路程之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在如图2所示的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1≤y2时,x的取值范围.(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2)
14.如图1,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O.AB=10,AC=12,点E是AB的中点.动点P从点B出发,沿折线B→O→A方向以每秒2个单位长度的速度运动.动点Q从C出发,沿C→O方向以每秒0.5个单位长度的速度运动.当点P到达点A时,点P与点Q同时停止运动.过点Q作QF∥BD交CD于点F.设运动时间为x秒(0<x<7),记△BEP的面积为y1,△COD的周长与△CQF的周长之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)结合函数图象,直接写出y1≥y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
15.如图1,在矩形ABCD中,AB=8,AD=5,E是AB边上一点,BE=2.动点F从点E出发以每秒2个单位长度的速度沿射线EA运动,同时动点G也从点E出发,以每秒1个单位长度的速度沿E→B→C方向运动.连接DE,DF,CE,CG,设运动时间为x秒(0<x<7)△DEF与△DEA的面积之比为y1,△CEG的面积为y2
(1)直接写出y1,y2关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在图2的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并写出函数y2的一条性质;
(3)观察y1,y2的函数图象,结合必要的计算,直接写出y2>y1时x的取值范围.
16.如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,动点P从点A出发,沿着折线A→C→B方向运动,速度为每秒1个单位长度,同时点Q以相同的速度从点B出发沿射线BC方向运动,当点P运动到B点时两点同时停止运动.设点P运动的时间为x秒(0<x<7),记△ABP的面积为y1,△ABC的面积与△ABQ的面积之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)如图2,在给定的平面直角坐标系中,画出y1,y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)结合图象,请直接写出当y1≥y2时,x的取值范围.(结果保留一位小数,误差范围不超过0.2)
参考答案:动态几何与函数(双函数)
1.如图,点O为矩形ABCD的对角线AC的中点,AB=3,BC=4.E,F是AC上的点(E,F均不与A,C重合),且AE=CF,连接BE,DF.用x表示线段AE的长度,点E与点F的距离为y1.矩形ABCD的面积为S,△ABE的面积为S1,△CDF的面积为S2,y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并写出自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出函数y1,y2的图象,并分别写出函数y1,y2的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1<y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
【解答】解:(1)∵O为矩形ABCD的对角线AC的中点,AB=3,BC=4,
∴∠ABC=90°,,∴AO=CO=2.5,
当时,AE=CF=x,如图,
∴y1=EF=AC﹣AE﹣CF=5﹣x﹣x=5﹣2x,
5时,AE=CF=x,如图,∴y1=EF=AE+CF﹣AC=x+x﹣5=2x﹣5,∴,
如图,过点B作BM⊥AC 于点M,
∵,∴,∴△ABE的面积为,
同理可得△CDF 的面积为,
又∵矩形ABCD的面积为S=3×4=12,∴,∴;
(2) 作图如下:性质:当时,y1随x的增大而减小;当时,y1随x的增大而增大(不唯一);
当0<x<5时,y2随x的增大而减小;
(3)结合函数图象,可得y1<y2时x的取值范围为0<x<3.3(或0<x<3.1<或0<x<3.2或0<x<3.4或0<x<3.5).
2.如图,正方形ABCD中,点P是AB的中点,点M是AB边上任意一点(与点A,点B不重合),点E在BC边上,连接ME,NE⊥ME交射线CD于点N.已知BE=2,CE=4,设BM=x,PM=y1,CN=y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并分别写出函数y1,y2的一条性质;
(3)结合函数图象,直接写出y1≤y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
【解答】解:(1)∵BE=2,CE=4,∴BC=BE+CE=6,∴四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=6,
∵点P是AB的中点,∴,
当0<x<3时,y1=PM=3﹣x,当3≤x<6时,y1=PM=x﹣3,
在正方形ABCD中,
∵∠B=∠C=90°,NE⊥ME,∴∠MEN=90°,∴∠MEB=90°﹣∠NEC=∠ENC,∴△MEB∽△ENC,
∴,∴,∴,即,
综上,,;
(2)列表:
x
0
1
2
3
4
6
y1
3
0
3
y2
8
4
2
描点,连线,图象如下:
;
当x=3时,y1的最小值为0;y2在0<x<6区间内,y2随x的增大而减小;
(3)联立方程组,
解得或(舍去),观察图象,y1≤y2时x的取值范围为0<x≤4.7.
3.如图1,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6,BC=8,D为边AC上的中点,连接BD.动点P以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿着A—D—B的路线运动,到达点B停止.同时动点M以相同的速度从点A出发,沿AC运动,到达点C停止,连接BM,过点P作PQ∥BC交AB于点Q.运动的时间为x秒.点P,Q的距离为y1,△ABC的面积与△ABM的面积之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数解析式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在如图2所示的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1>y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
【解答】解:(1)在直角三角形ABC中,由勾股定理,
∵D是AC中点,∠ABC=90°,∴AD=DC=5.
当0≤x≤5时,∵PQ∥BC,∴△AQP∽△ABC,∴,即,解得.
在直角三角形AQP中,根据勾股定理.
当5<x≤10时,∵∠ABC=90°,D为边AC上的中点,∴BD=AD=CD=5,∴DP=x﹣5,
AD=BD=CD,如图1,过D作DH⊥AB于H,
∴AH=BH,∴,PQ∥BC∥DH,∴△BDH∽△BPQ,
∴,即,解得,∴.
综上,.,
设AM=x,则∴,x的取值范围是0<x<10.
(2)在平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,如图2即为所求;
当0≤x≤5时,,是过原点(0,0)和点(5,4)的线段;
当5<x≤10时,,过点(5,4)和(10,0).
y1的性质:当0≤x≤5时,y1随x的增大而增大;当5<x≤10时,y1随x的增大而减小.
(3)当y1>y2时,找到y1图象在y2图象上方对应的x取值范围,可得3.5<x<8.5.
4.如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=3,连接BD,动点E从B到A以每秒1个单位/秒运动,到A停止运动,运动过程中,连接CE交DB于F,用x表示E运动时间(0<x<6)△BCE面积y1线段CF与EF的比值为y2.
(1)直接写出y1,y2函数关系式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给出的平面直角坐标系中画出y1,y2的函数图象,并写出函数y1,y2的一条性质: 当0<x<6时,y1随x的增大而增大,当0<x<6时,y2随x的增大而减小 .
(3)根据函数图象,直接写出当y2≤y1<4时,x的取值范围(结果保留一位小数,误差不超过0.2).
【解答】解:(1)根据题意得:BE=x,则 AE=6﹣x,
矩形ABCD中,∵AB=6,BC=3,∠ABC=90°,∴CD=AB=6,AD=BC=3,AB∥CD,
∴△BEF∽△DCF,,∴,即,
∴y1,y2函数关系式分别为1,;
(2)根据题意得:函数的图象过点(0,0),(2,3),(6,9),
函数的图象过点(1,6),(2,3),(3,2),(6,1),
画出函数图象,如图,
函数y1,y2的一条性质:当0<x<6时,y1随x的增大而增大,当0<x<6时,y2随x的增大而减小;
故答案为:当0<x<6时,y1随x的增大而增大,当0<x<6时,y2随x的增大而减小;
(3)观察图象得:两函数图象交于点(2,3),
对于,
当y1=4时,,
观察图象得:当2≤x<2.7时,y2≤y1<4,
即当y2≤y1<4时,x的取值范围为2≤x<2.7.
5.如图,在矩形ABCD中,AB=2,BC=4,点P从点C出发,沿折线C﹣D﹣A运动,当它到达点A时停止运动.点E为射线BA上一动点,点F为边BC上一动点,BF的长度为点P运动路程的一半且△BEF的面积为2,设点P的运动路程为x(0<x<6),△ACP的面积记为y1,BE的长记为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的直角坐标系中,画出y1,y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)根据图象直接写出不等式y1>y2成立时,x的取值范围.
【解答】解:(1)由题意可得,∵点P运动路程为x,∴,
当点P在AB上时,即:0<x≤2,,
当点P在BC上时,即:2<x≤6,.
∵△BEF的面积为2,∴y2=2×2(0<x<6),∴;;
(2)描点,连线得,
性质1:当x=2时,y1取到最大值4;性质2:当0<x<2时,y1随x的增大而增大,当2<x<6时,y1随x的增大而减小;
(3)由图象可得,在2<x<4时,y1的图象在y2上方,
∴不等式y1>y2成立时x的取值范围为:2<x<4.
6.如图1,矩形ABCD中,AB=3cm,BC=4cm,动点P以1cm/s的速度从点B沿折线B﹣A﹣C运动,连接PC、PB,同时,动点Q以0.5cm/s的速度从点A出发沿AC运动,当点P停止运动时点Q也随之停止运动.过点Q作QH⊥AD于点H,设点P的运动时间为x,记△PBC的面积为y1,记△ACD与△AQH的周长比为y2,请回答下列问题:
(1)请直接写出y1、y2分别与x的函数关系式,并注明自变量x的取值范围;
(2)如图2,在给定的平面直角坐标系中,画出函数y1、y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出当y1<y2时x的取值范围: 2.2<x<6.8 .(近似值保留一位小数,误差不超过0.2)
【解答】解:(1)在矩形ABCD中,AB=3cm,BC=4cm,∴AC5(cm),
当0≤x≤3时,∵∠B=90°,BP=x cm,BC=4cm,∴y1BC•BP4x=2x;
当3<x≤8时,如图,过P作PE⊥BC于E,
∴PE∥AB,∴△CPE∽△CAB,∴,∴,∴PE,
∴y1BC•PHx,
综上所述y1,
∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=4cm,CD=AB=3cm,∴△ACD的周长为3+4+5=12(cm),
∵QH⊥AD,∴QH∥CD,∴△AQH∽△ACD,∴,∴,∴AHx,HQx,
∴△AQH的周长为xxxx,∴y2(0≤x≤8);
(2)如图所示,
当0≤x≤3时,y1随x的增大而增大;
(3)由图象得,当y1<y2时x的取值范围为2.2<x<6.8,
故答案为:2.2<x<6.8.
7.如图,在菱形ABCD中,AB=10,对角线AC=12,动点P沿A→B→C以每秒2.5个单位长度的速度运动,到达C点停止运动;同时,动点Q沿A→C以每秒1.5个单位长度的速度运动,到达C点停止运动.连接PQ,BQ,设点P的运动时间为x秒,点P,Q的距离为y1,菱形ABCD的面积与△ABQ的面积之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并分别写出函数y1,y2的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1>y2时,x的取值范围(近似值保留一位小数,误差不超过0.2).
【解答】解:(1)当点P在AB上时,过点Q作QH⊥AB于H,
∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=10,AC⊥BD,,BD=2BO,
∵AB=10,∴,则BD=16,
∵在Rt△ABO中,sin,,
由题意得:AQ=1.5x,AP=2.5x,
∴在Rt△AQH中,QH=AQ×sin∠OAB=1.5x•5=1.2x,,
∴PH=AP﹣AH=2.5x﹣0.9x=1.6x,
∴,∴y1=2x(0<x≤4);
当点P在BC上时,此时CQ=AC﹣AQ=12﹣1.5x,BP=2.5x﹣10,
∵BA=BC,∴∠BCO=∠BAO,
在Rt△QHC中,,CH=CQ×cos∠BCO=(12﹣1.5x)×π=7.2﹣0.9x,
∴PH=BC﹣CH﹣BP=10﹣(7.2﹣0.9x)﹣(2.5x﹣10)=12.8﹣1.6x.
∴,
∴y1=16﹣2x(4<x<8);
如第一幅图:
,
综上:,;
(2)画出函数图象为:
由函数图象可知,该函数有如下性质:当0<x<4时,y1随x增大而增大,当4<x<8,y1随x增大而减小;当0<x<8时,y2值x增大而减小;
(3)由图象得,当y1>y2,即函数y1图象在函数y2图象上方时,x的取值范围为2.8<x<6.9.
8.如图1,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,动点P以每秒1个单位长度从点A出发,沿着A→C→D运动,当点P到达D点时停止运动,动点Q以每秒个单位长度从点A出发,沿A→D方向运动,P、Q两点同时停止运动,点E为直线AC上的动点,满足2S△AEQ=S△ABC,设点P,Q的运动时间均为x秒,记△BCP的面积为y1,点E到直线AD的距离为y2.
(1)请直接写出y1,y2关于x的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出y1,y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出当y1>y2时x的取值范围.(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2)
【解答】解:(1)在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,
∴∠ABC=∠BCD=∠CDA=∠DAB=90°,DC=AB=3,BC=AD=4,
∴,
当0<x≤5时,作PF⊥BC于点F,如图所示,
∵AP=x,∴CP=5﹣x,BC=4,
∵,∴,
∴,∴;
当5<x≤8时,如图所示,
∴CP=x﹣5,∴;
综上所述,;
∵,∴,
∵2S△AEQ=S△ABC,∴,∴;
(2)画函数图象,如图所示,
当0≤x≤5时,y随x的增大而增大,当5<x≤8时,y随x的增大而减小;
(3)由图象可知,当6<x≤8时,y1>y2.
9.如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,连接BD,动点P从点A出发沿折线A﹣B﹣D方向运动,同时动点Q沿射线CB方向运动,动点P,Q的运动速度均为每秒1个单位长度,当点P到达点D时,P,Q两点同时停止运动,连接DP,DQ.设运动的时间为x秒(0<x<8),记△ADP的面积为y1,△BCD的面积与△DCQ的面积之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出函数y1,y2的图象,并写出y1的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1<y2时x的取值范围(结果保留小数点后一位,误差不超过0.2).
【解答】解:(1)过点P作PE⊥AD于点E,
∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=4,∠BAD=90°,∴,
∴当0<x≤3时,AP=x,∴,
当3<x<8时,DP=3+5﹣x=8﹣x,
作PE⊥AD,则,∴(8﹣x);
∵CQ=x,∴;
综上:; ;
(2)列表如下:
x
1
2
3
5
8
y1
2
1
6
0
y2
5
2.5
1
描点,连线如上:
由图可知,当0<x<3时,y1随着x的增大而增大;
(3)由图象可知:y1<y2时x的取值范围为0<x<1.6或7.4<x<8.
10.如图,在△ABC中,AB=4,AC=3,∠BAC=90°.动点D以每秒1个单位长度的速度从点A出发,沿折线A→B→C的方向运动;同时动点E以相同的速度从点C出发,沿折线C→B→A的方向运动,当动点D运动到点C时,两点都停止运动.设运动时间为t(t>0)秒.记点D、B之间的距离与点E、B之间的距离之和为y1:△ABC的周长与点D的运动时间之比为y2.
(1)请直接写出y1、y2关于t的函数表达式并注明自变量t的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出y1、y2的函数图象,并写出y1的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出当一次函数y3=kx+5与y1的图象有两个交点时k的取值范围.
【解答】解:(1)由题意得:,
①当D在AB上,即0≤t≤4时,则有:AD=t,BD=4﹣t,
此时,E在BC上,则BE=5﹣t,∴y1=BD+BE=4﹣t+5﹣t=﹣2t+9;
②当D在BC上,E在BC上,即4<t≤5时,同理得:BD=t﹣4,BE=5﹣t,∴y1=t﹣4+5﹣t=1;
③当D在BC上,E在BC上,即5<t≤9时,同理得:BD=t﹣4,BE=t﹣5,∴y1=t﹣4+t﹣5=2t﹣9;
综上,;
∵△ABC的周长为:AB+AC+BC=12,∴;
(2)函数图象如图所示:
y1的一条性质:当0≤t≤4时,y1随t的增大而减小;当4<t≤5时,y1随t的增大而不变;当5<t≤9时,y1随t的增大而增大;
(3)∵一次函数y3=kx+5恒过点(0,5),
如图,
当一次函数y3=kx+5过点 (4,1)时,1=4k+5,
解得k=﹣1;
当一次函数y3=kx+5过点(9,9)时,9=9k+5,
解得,
故根据图象可得一次函数y3=kx+5与y的图象有两个交点时,(k≠0).
11.如图,在△ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=4,点D为线段BC上一点(不与点B,C重合),CD=x,△ACD的面积为y1,△ABC的面积与△ACD的面积之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并分别写出函数y1,y2的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1<y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
【解答】解:(1)∵∠C=90°,AB=5,AC=4,
∴BC3,∴y12x(0<x<3),
∵6,∴△ABC的面积与△ACD的面积之比为y2(0<x<3);
(2)函数图象如图所示:
当0<x<3时,y1随x的增大而增大;当0<x<3时,y2随x的增大而减小(答案不唯一);
(3)由函数图象知,当y1<y2时,x的取值范围是0<x<1.2.
12.如图,在△ABC中,AB=AC,BC=6,AD⊥BC于点D,AD=4,点P为线段AD上一点(不与A,D两点重合),过点P作PM⊥AD交AB于点M,交AC于点N.设AP的长度为x,点M、N之间的距离为y1,△ABC的周长与△AMN的周长之比为y2.
(1)直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并分别写出y1,y2的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1>y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
【解答】解:(1)∵AD⊥BC,PM⊥AD,∴PM∥BC,∴△AMN∽△ABC,∴,
∴,∴,
∵△AMN∽△ABC,∴△ABC的周长与△AMN的周长之比为y2(0<x<4),∴;
(2)图象如图所示,当0<x<4时,y1随x的增大而增大,y2随x的增大而减小;
(3)观察函数图象,当y1>y2时x的取值范围是1.6<x<4.0.
13.如图1,在△ABC中,AD为BC边上的高,∠ACB=45°,tan∠ABC,AB=5,动点P从点B出发,沿B→C运动,到达点C时停止运动,设点P运动的路程为x,过点P作PQ⊥BC交△ABC的边AB于点Q,点P,Q的距离为y1,△ABD的面积与点P运动的路程之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在如图2所示的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出y1≤y2时,x的取值范围.(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2)
【解答】解:(1)在△ABC中,AD为BC边上的高,∠ACB=45°,tan∠ABC,AB=5,
∴∠ADB=∠ADC=90°,∠CAD=90°﹣∠QCB=45°,∴AD=CD,
∵,∴,
设AD=4k,BD=3k,
在直角三角形ABD中,由勾股定理得:AD2+BD2=AB2,AB=5,∴(4k)2+(3k)2=52,
解得k=1,∴AD=CD=4,BD=3,∴BC=BD+CD=7,
当0<x≤3时,∵PQ⊥BC,∴,∴,∴(0<x≤3);
解:(2)在中,
x=0时,得y1=0;x=3时,y1=4;
在中,
x=1时,得y2=6;x=2时,得y2=3;x=3时,得y2=2;x=6时,得y2=1;
作函数图象如图2;
由函数图象可知,当0<x≤3时,y1随x增大而增大.
(3)由图象看出与交于点A(2.1,2.8),
∴不等式y1≤y2的解集为0<x≤2.1.
14.如图1,在菱形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O.AB=10,AC=12,点E是AB的中点.动点P从点B出发,沿折线B→O→A方向以每秒2个单位长度的速度运动.动点Q从C出发,沿C→O方向以每秒0.5个单位长度的速度运动.当点P到达点A时,点P与点Q同时停止运动.过点Q作QF∥BD交CD于点F.设运动时间为x秒(0<x<7),记△BEP的面积为y1,△COD的周长与△CQF的周长之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2分别关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在给定平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)结合函数图象,直接写出y1≥y2时x的取值范围(近似值保留小数点后一位,误差不超过0.2).
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,AB=10,AC=6,∴OA=OC=6,AC⊥BD,∴BC8,
过点P作PM⊥AB于点M,
当0<x≤4时,∵BA=10,BP=2x,sin∠ABO,
∴,∴PM,∴;
当4<x<7时,如图,过P作PM⊥BA于M,
同理可得sin∠BAO,∴,∴PM,∴28﹣4x;
综上所述,;
∵QF∥DB,∴△COD∽△CQF,∴(0<x<7).∴(0<x<7);
(2)如图所示;
性质:当0<x≤4时,y1随x的增大而增大;
(3)由图象知,当y1≥y2时,x的取值范围为2.0≤x≤6.5.
15.如图1,在矩形ABCD中,AB=8,AD=5,E是AB边上一点,BE=2.动点F从点E出发以每秒2个单位长度的速度沿射线EA运动,同时动点G也从点E出发,以每秒1个单位长度的速度沿E→B→C方向运动.连接DE,DF,CE,CG,设运动时间为x秒(0<x<7)△DEF与△DEA的面积之比为y1,△CEG的面积为y2
(1)直接写出y1,y2关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在图2的平面直角坐标系中,画出函数y1,y2的图象,并写出函数y2的一条性质;
(3)观察y1,y2的函数图象,结合必要的计算,直接写出y2>y1时x的取值范围.
【解答】解:(1)AE=AB﹣BE=8﹣2=6,
∵S△DEF,S△DEA15,∴(0<x<7),
当0<x<2时,,
当2<x<7时,,∴;
(2)如图,
y2先随着x的增大而增大,再随着x的增大而减小;
(3)由得,
x,
∴当0<x时,y2>y1.
16.如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,动点P从点A出发,沿着折线A→C→B方向运动,速度为每秒1个单位长度,同时点Q以相同的速度从点B出发沿射线BC方向运动,当点P运动到B点时,两点同时停止运动.设点P运动的时间为x秒(0<x<7),记△ABP的面积为y1,△ABC的面积与△ABQ的面积之比为y2.
(1)请直接写出y1,y2关于x的函数表达式,并注明自变量x的取值范围;
(2)如图2,在给定的平面直角坐标系中,画出y1,y2的图象,并写出函数y1的一条性质;
(3)结合图象,请直接写出当y1≥y2时,x的取值范围.(结果保留一位小数,误差范围不超过0.2)
【解答】解:(1)∵∠C=90°,AC=3,BC=4,∴.
∵,
,∴y2.
当P在AC上时,即0<t≤3时,.
当P在BC上时,即3<t<7时,,
综上所述:;
(2)如图所示,当0<t≤3时,y随的增大而增大;当3<t<7时,y随t的增大而减小;
(3)由图可知S△ABC最大为6,S△ABC=2t. ,
当,解得,1.4(负数舍去),
当,
解得t16.6,t20.4(舍去),
∴1.4≤t≤6.6.
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