内容正文:
专题11 动点与函数图象分析
内●容●导●航
第一部分 题型破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
题型01 三角形中的动点问题与函数图像分析
题型02 平行四边形中的动点问题与函数图像分析
题型03 菱形中的动点问题与函数图像分析
题型04 矩形中的动点问题与函数图像分析
题型05 正方形中的动点问题与函数图像分析
第二部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●破●译
题型01 三角形中的动点问题与函数图像分析
典例引领
【典例01】(2025·广东揭阳·模拟预测)如图1,在中,,点D是斜边的中点,点P从点D出发,沿的方向以的速度运动到点B.图2是点P运动时,的面积随时间变化的图象,则a的值为( )
A.2 B. C. D.
【典例02】(2025·广东广州·模拟预测)“深究而悉讨,慎思而明辨”,育才学子爱钻研:如图,将直角三角板竖直立于水平桌面上,动点M从点A出发沿路径在三角板边缘匀速运动,到达点C处停止.已知,,记点M到点C的距离平方为y,运动时间为x,则能准确反映y与x之间函数关系的图象为( )
A. B. C. D.
方法透视
考向解读
基础必考题,选择/解答均有,动点沿三角形边/内部/所在直线运动,考查线段长、面积、周长等几何量随动参的变化图像,侧重分段分析与三角形基本性质结合,是后续四边形题型的基础。
方法技能
①按动点顶点拐点、几何量变化临界点划分运动阶段;
②用动参()表示线段长,结合三角形面积(铅锤法/底高法)、勾股定理列几何量表达式;
③判断各阶段函数类型(一次/二次),分析增减趋势、临界点数值,匹配/绘制图像。
变式演练
【变式01】(2025·广东梅州·模拟预测)如图1,中,动点P从B点出发向点C运动,连接,设的长为x,的长为y,则y关于x的函数图象如图2所示,该图象的最低点为M,则的周长为( )
A. B. C. D.
【变式02】(2025·广东深圳·模拟预测)如图1,在等腰直角三角形中,是斜边上一点,过点分别作,垂足分别为点,设.若关于的函数图象如图2所示,点和在函数图象上,,则下列选项正确的是( )
A. B.当时,
C.点在该函数图象上 D.该函数图象的最高点的纵坐标为8
【变式03】(2025·广东珠海·模拟预测)如图,在中,,,,点从点出发,以的速度沿向点运动,同时点从点出发,以的速度沿向点运动,直到它们都到达点停止运动.若的面积为,点的运动时间为,则与的函数图象大致是( )
A.B.C. D.
题型02 平行四边形中的动点问题与函数图像分析
典例引领
【典例01】(2025·广东汕头·模拟预测)如图①,在中,动点P从点B出发,沿折线运动,设点P经过的路程为x,的面积为y,y是x的函数,函数的图象如图②所示,则的周长为( ).
A.14 B.18 C.20 D.28
【典例02】(2025·广东惠州·模拟预测)如图在平行四边形中,,,P是上的任一点,过点P作,与平行四边形的两条边分别交于点E,F,设,,则能反映y与x之间关系的图象是( )
A.B.C. D.
方法透视
考向解读
高频中档题,选择/解答为主,单/多动点沿平行四边形边/对角线运动,考查边长、对角线、面积、三角形面积(内接)等几何量的图像,侧重平行四边形对边平行且相等、对角线互相平分的性质应用。
方法技能
①利用平行四边形性质转化动线段(如对边相等表示未知边);
②按动点经过顶点、对角线交点划分阶段,重点分析“动点跨边”时几何量的变化规律;
③内接三角形面积常与平行四边形面积关联(如一半关系),简化表达式后判断图像特征。
变式演练
【变式01】(2025·广东东莞·一模)如图1,在平行四边形ABCD中,动点P从点A出发,沿折线方向匀速运动,运动到点C时停止,设点P的运动路程为x,线段AP的长度为y,y与x的函数图象如图2所示.若AP的最大值为4,则BC的长为( )
A.4 B.4.4 C.4.8 D.5
【变式02】(2025·广东江门·模拟预测)如图1,四边形是平行四边形,连接,点P从点A出发,沿某路径运动,沿回到点A后停止.设点P运动的路程为x,线段的长为y,图2是y与x的函数关系的大致图象,则平行四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【变式03】(2025·广东韶关·模拟预测)如图①,在中,是对角线,动点P从点A出发,沿折线匀速运动至点D停止.若点P的运动速度为,设点P的运动时间为x(),的面积为,y与x的函数图象如图②所示.的长为( )
A.cm B.3cm C. D.
题型03 菱形中的动点问题与函数图像分析
典例引领
【典例01】(2025·广东阳江·模拟预测)如图,在菱形中,,,动点,同时从点出发,点以每秒个单位长度沿折线向终点运动;点以每秒个单位长度沿线段向终点运动,当其中一点运动至终点时,另一点随之停止运动.设运动时间为秒,的面积为个平方单位,则下列正确表示与函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【典例02】(2025·广东肇庆·模拟预测)如图①,在菱形中,,动点从点出发,以每秒1个单位的速度沿线段运动到点停止,同时动点从点出发,以每秒2个单位的速度沿折线运动到点停止.图②是点,运动时的面积与运动时间的函数关系的图象,则的值为( )
A.2 B. C. D.
方法透视
考向解读
中档综合题,选择/解答为主,动点沿菱形边/对角线/对称轴运动,考查线段长、面积、夹角等几何量的图像,核心结合菱形邻边相等、对角线垂直平分且平分内角的特殊性质。
方法技能
①由菱形对角线垂直构造直角三角形,用勾股定理表示动线段;
②面积计算优先用“对角线乘积的一半”,内接图形面积结合对角线分割的四个全等直角三角形分析;
③动点沿对称轴运动时,几何量常呈对称变化趋势,图像具有对称性。
变式演练
【变式01】(2025·广东揭阳·模拟预测)如图,已知在边长为4的菱形中,,E是边上一动点(与点B,C不重合).连接,作,交于点F,设,的面积为y.下列图象中,能大致表示y与x的函数关系的是( )
A. B.C. D.
【变式02】(2025·广东珠海·二模)如图1,菱形中,对角线,交于点,点,点同时从点出发,点以的速度沿折线运动到点停止,点以的速度沿方向运动,点随点的运动停止而停止.连接,的面积()与点的运动时间)之间的函数图象如图2所示,则菱形的面积为( )
A. B. C. D.
【变式03】(2025·广东中山·模拟预测)如图1,在菱形中,连接,动点从点出发沿折线匀速运动,回到点后停止.设点运动的路程为,线段的长为,图2是与的函数关系的大致图象,点为第2段函数图象上的最低点,结合图象判断以下结论:①;②为等边三角形;③菱形的面积为;④最低点的坐标为.其中结论正确的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
题型04 矩形中的动点问题与函数图像分析
典例引领
【典例01】(2026·广东广州·一模)如图,在矩形中,,.动点P从点A出发,沿的路径运动,过点P向对角线作垂线,垂足为Q,设,的面积为y.则y关于x的函数图象大致是( )
A.B.C. D.
【典例02】(2025·广东茂名·模拟预测)如图,在长方形自动化工作区中,一台巡检小车从点出发,沿的路径匀速运动,最终到达点.设小车运动的时间为(秒),的面积为(平方米).已知与的函数图象是一个“梯形”,图象上的三个关键转折点坐标分别为,最终在时降为0.根据图像信息,下列关于工作区和运动过程的分析,错误的是( )
A.当时,的面积为3平方米
B.小车的运动速度为1米/秒
C.长方形的周长为14米
D.在运动过程中,的面积为2平方米的时间共有两个,且这两个时刻之和为10秒
方法透视
考向解读
高频中档题,全题型覆盖,动点沿矩形边/对角线运动,考查线段长、面积、勾股定理相关量的图像,侧重矩形四个直角、对边相等、对角线相等的性质,常涉及“折叠、内接直角三角形”变式。
方法技能
①利用矩形直角构造直角三角形,用动参表示直角边,结合勾股定理求线段长;
②面积分析优先定“定底动高”或“定高动底”,简化计算;
③动点沿对角线运动时,重点分析内接三角形的底高变化,判断函数类型(多为一次/分段一次)。
变式演练
【变式01】(2026·广东湛江·模拟预测)如图①,在矩形中,动点从点出发,沿匀速运动到点.图②是点运动过程中,的面积随点的运动路程变化的关系图象,则该矩形的边的长度为( )
A. B. C. D.
【变式02】(2025·广东清远·模拟预测)如图,在矩形中,,动点由点出发,沿的路径匀速运动,过点作对角线的垂线,垂足为,设的面积为,则下列图象中,能表示与的函数关系的图象大致是( )
A.B.C. D.
【变式03】(2025·广东深圳·二模)如图,矩形中,,,点是边上的一个动点(点不与点,重合),现将沿直线折叠,使点落在点处;作的平分线交于点E.设,,那么关于的函数图象大致应为( )
A. B.
C. D.
题型05 正方形中的动点问题与函数图像分析
典例引领
【典例01】(2025·广东惠州·三模)如图1,在正方形中,为的中点,点沿从点运动到点,设两点的距离为,,图2是点运动时随变化的关系图象,则当最小时,的长为( )
A. B. C. D.
【典例02】(2025·广东佛山·二模)如图1,正方形中,点E为边上一动点,连接,过点D作于P,连接,设长度为x,长度为y,y关于x的函数图象如图2所示,其中点P是函数图象的最低点,则的值为( )
A. B. C. D.
方法透视
考向解读
压轴中档题,选择/解答压轴为主,单/多动点沿正方形边/对角线/对称轴运动,考查线段长、面积、夹角、全等/相似相关量的图像,融合正方形四边相等、四角直角、对角线垂直平分且相等的所有特殊性质,常结合旋转、折叠变式。
方法技能
①利用正方形的边、角、对角线性质,快速转化动线段(如对角线为边长的倍)、构造全等/等腰直角三角形;
②按动点经过顶点、对角线交点划分阶段,分析“动高/动底”的变化,复杂面积用割补法表示;
③关注几何量的特殊临界点(如动点到顶点、对角线交点时),精准确定图像拐点与函数解析式取值范围。
变式演练
【变式01】(2025·广东潮州·二模)如图,正方形的边长为,动点,同时从点出发,以的速度分别沿和的路径向点运动.设运动时间为(单位:),四边形的面积为(单位:)则与之间的函数图象大致是下列图中的( )
A.B.C.D.
【变式02】(2025·广东中山·三模)如图,点和点同时从正方形的顶点出发,点沿着运动,点沿着运动,速度都为,终点都是点.若,则的面积S(cm2)与运动时间之间的函数关系的大致图象是( )
A.B.C. D.
【变式03】(2025·广东河源·二模)如图,为正方形的中心,分别为的中点,,点从点出发沿方向匀速运动,同时点从点出发沿方向匀速运动,两点运动速度相等,当点运动到点时,两点同时停止运动.设点运动的路程为的面积为,则随变化的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
题●型●训●练
1.(2025·广东深圳·模拟预测)如图1,的边与长方形的边都在直线上,且点与点重合,,将沿着射线方向移动至点与点重合时停止,设与长方形重叠部分的面积是,的长度为,与之间的关系图象如图2所示,则长方形的面积为( )
A.8 B.10 C.6 D.15
2.(2025·广东汕头·模拟预测)如图,在长方形中,是边上一点,且,,点从点出发,沿折线匀速运动,运动到点停止.点的运动速度为,运动时间为,的面积为,与之间的关系图象如图,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.当时,
3.(2025·广东佛山·模拟预测)如图1,直角梯形中,,,动点P从A点出发,由沿梯形的边运动,设点P运动的路程为x,的面积为y,关于y与x的函数图象如图2,则的长为( )
A.11 B.9 C.12 D.10
4.(2025·广东中山·模拟预测)如图1,E为矩形的边上一点,动点P,Q同时从点B出发,点P沿折线运动到点C时停止,点Q沿运动到点C时停止,它们运动的速度都是,设P,Q同时出发时,的面积为.已知y与t的函数关系如图2所示(曲线为抛物线的一部分),则下列结论错误的是( ).
A.
B.当时,的面积是
C.当时,
D.当时,
5.(2025·广东深圳·一模)如图 1,在中,,一动点P从点A 出发,以每秒2个单位的速度沿A→B→C的路径运动,过点P作,垂足为Q.设点P运动的路程为x,与的差为y,y与x的函数图象如图2所示,点M,N是线段,与x轴的交点,则图2点M对应的点P位置到点N对应的点P位置所经历的时长为( )
A.2秒 B.4秒 C.秒 D.秒
6.(2025·广东佛山·模拟预测)如图1,在中,,D为上一点,动点以每秒1个单位的速度从点出发,在三角形边上沿匀速运动,到达点时停止,以为边作正方形.设点的运动时间为,正方形的面积为.当点由点运动到点时,经探究发现是关于的二次函数,并绘制成如图2所示的图象.根据图象信息,求得线段的长为_____.
7.(2025·广东汕头·二模)如图1,在中,点为的中点,动点从点出发,沿着的路径以每秒1个单位长度的速度运动到点,在此过程中线段的长度随着运动时间的函数关系如图2所示,则的长为____________
8.(2025·广东广州·一模)如图1,在中,,为边上一点.动点以每秒1个单位长度的速度从点出发,沿折线匀速运动,到达点后停止,连接.设点的运动时间为(单位:秒),为.在动点运动的过程中,与的函数图象如图2所示.
(1)线段的长为________;
(2)在整个运动过程中,的最大值为________.
9.(2025·广东清远·二模)如图1,点P从的顶点A出发,沿着的方向运动,到达点C后停止.设P点的运动时间为x,的长度为y,图2是y与x的关系图象,其中E点是曲线部分的最低点,则的面积是______.
10.(2025·广东韶关·三模)如图,在边长为4的正方形的边上有一个动点P,从A出发沿折线移动一周,回到A点后继续周而复始.设点P移动的路程为x,的面积为y.请结合右侧函数图象分析当时,y的值为____________.
11.(2025·广东惠州·三模)如图①,在中,,,动点D从点A出发,沿A→C→B以1cm/s的速度匀速运动到点B,过点D作于点E,图②是点D运动时,的面积y(cm2)随时间x(s)变化的关系图象,则AB的长为__________.
12.(2025·广东茂名·三模)如图1,动点P从长方形ABCD的顶点A出发,沿A→C→D以1cm/s的速度运动到点D停止.设点P的运动时间为x(s),△PAB的面积为y(cm2).表示y与x的函数关系的图象如图2所示,则长方形ABCD的面积为 _____cm2.
13.(2025·广东潮州·模拟预测)如图1,正方形的顶点A,B的坐标分别为,,顶点C,D在第一象限.点P从点A出发,沿正方形按方向运动,同时,点Q从点出发,沿x轴正方向以相同速度运动,当点P到达点C时,P,Q两点同时停止运动,设运动时间为,的面积S(平方单位).
(1)正方形的边长为_________;
(2)当点P由点A运动到点B时,过点P作轴交y轴于点M,已知随着点P在上运动时,的面积S与时间之间的函数图象为抛物线的一部分(如图2所示),填空:
①点P,Q两点的运动速度为_________单位/秒;
②S关于t的函数关系式为_________;
(3)当点P由点B运动到点C时,经探究发现的面积S是关于时间的二次函数,其中S与t部分对应取值如下表:求:m的值及S关于t的函数关系式.
t
10
15
20
S
28
76
m
14.(2025·广东河源·二模)综合运用
如图,直线分别交x轴、y轴于点A、B, 点C、D分别在直线、x轴负半轴上运动,且始终满足.连接, 交y轴于点E,以为斜边构造等腰直角三角形,, 且点C、D、F 按顺时针方向排列, 连接、. 点C的横坐标为m().
(1)分别求、的长.
(2)若点C在线段上, 当是直角三角形时,求点C的坐标.
(3)设的面积为S, 求S关于m的表达式.
15.(2025·广东江门·三模)如图,半圆O中,,点M为上一点,,点P为半圆上一个动点,连接,过点A作,垂足为N.小明根据学习函数的经验,对线段的长度之间的关系进行了探究.
下面是小明的探究过程,请补充完整:
(1)设的长度为,的长度为,的长度为,对于点P在半圆O上的不同位置,通过画图、测量,得到了线段的长度的几组值,如下表:
/cm
0
1
2
3
4
5
6
7
7.5
7.64
7.78
7.90
8
/cm
0
0.99
1.99
2.97
3.92
4.82
5.61
5.90
5.56
5.18
4.46
3.30
0
/cm
6
5.91
5.65
5.21
4.53
3.56
2.12
0.24
2.25
3.01
4.0
5.00
6
请计算,当时,______;
(2)利用表格中的数据,在如平面直角坐标系中画出(1)中所确定的函数关于x的函数图象;
(3)观察函数图象分别写出函数、的一条性质;
(4)当等腰三角形时:
①通过计算可知:______;
②通过进一步探究函数图象可知:长度的近似值为______.(保留一位小数)
公司2 / 7
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专题11 动点与函数图象分析
内●容●导●航
第一部分 题型破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
题型01 三角形中的动点问题与函数图像分析
题型02 平行四边形中的动点问题与函数图像分析
题型03 菱形中的动点问题与函数图像分析
题型04 矩形中的动点问题与函数图像分析
题型05 正方形中的动点问题与函数图像分析
第二部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●破●译
题型01 三角形中的动点问题与函数图像分析
典例引领
【典例01】(2025·广东揭阳·模拟预测)如图1,在中,,点D是斜边的中点,点P从点D出发,沿的方向以的速度运动到点B.图2是点P运动时,的面积随时间变化的图象,则a的值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】由点的运动可知,,,且当点运动到点时,的面积为,过点作于点,得,则,最后根据勾股定理可知,进而即可求解.
【详解】解:由点的运动可知,,,且当点运动到点时,的面积为,
过点作于点,如图,
,即.
,即点是的中点,
,
,
是的中位线,
,
.
在中,由勾股定理可知,,
.
【典例02】(2025·广东广州·模拟预测)“深究而悉讨,慎思而明辨”,育才学子爱钻研:如图,将直角三角板竖直立于水平桌面上,动点M从点A出发沿路径在三角板边缘匀速运动,到达点C处停止.已知,,记点M到点C的距离平方为y,运动时间为x,则能准确反映y与x之间函数关系的图象为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】分别讨论M在AB和在BC上时M到点C的距离平方为y关于运动时间为x的增大而变化的情况即可判断.
【分析】解:当M在上时,点M到点C的距离随运动时间为x的增大先变小再变大,
当M在上时,点M到点C的距离随运动时间为x的增大而变小,
∵ y等于点M到点C的距离平方,
∴ y是关于x的二次函数,图象为抛物线的一部分,
A选项符合题意
方法透视
考向解读
基础必考题,选择/解答均有,动点沿三角形边/内部/所在直线运动,考查线段长、面积、周长等几何量随动参的变化图像,侧重分段分析与三角形基本性质结合,是后续四边形题型的基础。
方法技能
①按动点顶点拐点、几何量变化临界点划分运动阶段;
②用动参()表示线段长,结合三角形面积(铅锤法/底高法)、勾股定理列几何量表达式;
③判断各阶段函数类型(一次/二次),分析增减趋势、临界点数值,匹配/绘制图像。
变式演练
【变式01】(2025·广东梅州·模拟预测)如图1,中,动点P从B点出发向点C运动,连接,设的长为x,的长为y,则y关于x的函数图象如图2所示,该图象的最低点为M,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】作先根据图像判断,,再根据勾股定理和三角形周长公式计算即可.
【详解】解:∵当时,取最小值,即,
当点P与点C 重合时取最大值,即,
作如图
∵,,
∴.
【变式02】(2025·广东深圳·模拟预测)如图1,在等腰直角三角形中,是斜边上一点,过点分别作,垂足分别为点,设.若关于的函数图象如图2所示,点和在函数图象上,,则下列选项正确的是( )
A.
B.当时,
C.点在该函数图象上
D.该函数图象的最高点的纵坐标为8
【答案】C
【分析】根据题意可得为等腰直角三角形,四边形为矩形,设,则,,可得,即y是关于x的二次函数,且对称轴为直线,再由,可得,从而得到y关于x的函数解析式为,
【详解】解:∵为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴为等腰直角三角形,四边形为矩形,
∴,
设,则,,
∴,即y是关于x的二次函数,且对称轴为直线,
∵点和在函数图象上,,
∴,即,
∴,,即y关于x的函数解析式为,故A选项错误,不符合题意;
当时,,故B选项错误,不符合题意;
当时,,则点在该函数图象上,故C选项正确,符合题意;
∵,,
∴该函数图象的最高点的纵坐标为16,故D选项错误,不符合题意;
【变式03】(2025·广东珠海·模拟预测)如图,在中,,,,点从点出发,以的速度沿向点运动,同时点从点出发,以的速度沿向点运动,直到它们都到达点停止运动.若的面积为,点的运动时间为,则与的函数图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查二次函数的图象和性质,分两种情况分别求出关于的函数图象即可:当时和时.
【详解】在中,.
(Ⅰ)当时,如图所示,可知点在线段上,过点作直线的垂线,交于点.
根据题意可知,.
因为,,
所以.
所以.
所以.
.
所以,当,与的函数图象是开口向上的抛物线的一部分,且随的增大而增大.
(Ⅱ)当时,如图所示,可知点在线段上.
根据题意可知,.
所以.
所以,当,与的函数图象是开口向下的抛物线的一部分,且随的增大而减小.
综上所述,选项A图形符合题意.
题型02 平行四边形中的动点问题与函数图像分析
典例引领
【典例01】(2025·广东汕头·模拟预测)如图①,在中,动点P从点B出发,沿折线运动,设点P经过的路程为x,的面积为y,y是x的函数,函数的图象如图②所示,则的周长为( ).
A.14 B.18 C.20 D.28
【答案】D
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质、函数图象等知识点,从函数图象中获得的长是解题的关键.
由图②知,,再根据平行四边形的周长公式计算即可.
【详解】解:由图②知,,
∵,
∴,
∴的周长为.
故选:D.
【典例02】(2025·广东惠州·模拟预测)如图在平行四边形中,,,P是上的任一点,过点P作,与平行四边形的两条边分别交于点E,F,设,,则能反映y与x之间关系的图象是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题为一次函数与相似形的综合题,平行四边形的性质,解题的关键是求出函数关系式.分两段求:当在上时,当在上时,分别求出两函数解析式,根据函数解析式的性质即可得出函数图象.
【详解】解:设与交于点,
∵四边形为平行四边形,
∴,
当在上,即时,
,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
即,
;
当在上,即时,
同理得:即,
;
综上分析可知:只有C选项中的函数图象符合题意.
故选:C.
方法透视
考向解读
高频中档题,选择/解答为主,单/多动点沿平行四边形边/对角线运动,考查边长、对角线、面积、三角形面积(内接)等几何量的图像,侧重平行四边形对边平行且相等、对角线互相平分的性质应用。
方法技能
①利用平行四边形性质转化动线段(如对边相等表示未知边);
②按动点经过顶点、对角线交点划分阶段,重点分析“动点跨边”时几何量的变化规律;
③内接三角形面积常与平行四边形面积关联(如一半关系),简化表达式后判断图像特征。
变式演练
【变式01】(2025·广东东莞·一模)如图1,在平行四边形ABCD中,动点P从点A出发,沿折线方向匀速运动,运动到点C时停止,设点P的运动路程为x,线段AP的长度为y,y与x的函数图象如图2所示.若AP的最大值为4,则BC的长为( )
A.4 B.4.4 C.4.8 D.5
【答案】D
【分析】本题考查了根据函数图象获取有效信息,勾股定理,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
连接,过点A作于,根据函数图象可知:,,所以 ,在中,由勾股定理得:,在中,由勾股定理得:,最后根据即可解答.
【详解】解:连接,过点作于点,如解图,
由题意得,,,
,
,
,
,
故选:D.
【变式02】(2025·广东江门·模拟预测)如图1,四边形是平行四边形,连接,点P从点A出发,沿某路径运动,沿回到点A后停止.设点P运动的路程为x,线段的长为y,图2是y与x的函数关系的大致图象,则平行四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】图1和图2中的点对应:点A对点O,点B对点M,点D对点N,根据点P运动的路程为x,线段的长为y,依次求出、,再利用等腰三角形三线合一求得,然后利用勾股定理求得,从而可求得平行四边形的面积.
【详解】解:在图1中,作,垂足为E,
在图2中,,,
当点P从点A到点B时,对应图2中线段,
∴,
当点P从B到D时,对应图2中曲线从点M到点N,
∴,
∴,
当点P到点D时,对应图2中到达点N,
∴,
∵在中,,,,
∴,
∵在中,,,
,
∴,
解得:(负值舍去),
∴平行四边形的面积,
故选:B.
【变式03】(2025·广东韶关·模拟预测)如图①,在中,是对角线,动点P从点A出发,沿折线匀速运动至点D停止.若点P的运动速度为,设点P的运动时间为x(),的面积为,y与x的函数图象如图②所示.的长为( )
A.cm B.3cm C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了函数图象分析、平行四边形性质、三角形面积计算及勾股定理应用等知识点,解题的关键在于通过函数图象确定点P运动的时间与路径,进而求得各边长,利用三角形面积公式反推出高,最后结合勾股定理计算对角线的长度。
【详解】解:由图象可知,,
四边形是平行四边形,
,
当点P在上运动时,,
设边上的高为h,
,即,
点P从A到D运动时间为,
,即,
,
,
.
如图, 过A作于E,则,
在中,,
,
.
故选:C.
题型03 菱形中的动点问题与函数图像分析
典例引领
【典例01】(2025·广东阳江·模拟预测)如图,在菱形中,,,动点,同时从点出发,点以每秒个单位长度沿折线向终点运动;点以每秒个单位长度沿线段向终点运动,当其中一点运动至终点时,另一点随之停止运动.设运动时间为秒,的面积为个平方单位,则下列正确表示与函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】连接,过点作于点,根据已知条件得出是等边三角形,当点在上时,根据等边三角形的性质及勾股定理得出,进而证明,得出,,即可得出;当点在上,根据三角形的面积公式得出,根据两个函数解析式即可判断出函数图象.
【详解】解:如图1,当时,点在上,连接,过点作于,
∵在菱形中,,,
∴,是等边三角形,
∴,,
∴,
∵运动时间为秒,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴图象为开口向上的抛物线,最大值为,
如图2,当时,点在上,
∵,,
∴,
∴图象为一次函数,且最大值为,
综上所述,时的函数图象是开口向上的抛物线的一部分,当时,函数图象是直线的一部分.只有A选项符合题意.
【典例02】(2025·广东肇庆·模拟预测)如图①,在菱形中,,动点从点出发,以每秒1个单位的速度沿线段运动到点停止,同时动点从点出发,以每秒2个单位的速度沿折线运动到点停止.图②是点,运动时的面积与运动时间的函数关系的图象,则的值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了动点函数的图象,菱形的性质,解直角三角形,解决本题的关键是由点的运动结合图2得出的长.根据题意可得,分当点Q在上时,即时和当点Q在上时,即时,分别表示出,分析可知当点Q到达点C时,,此时,代入进行计算即可得到答案.
【详解】解:由题图2得,时,点P停止运动,
点P以每秒1个单位速度从点运动到点用了6秒,
,
由点P和点Q的运动可知,,
当点Q在上时,即时,,
过点P作交于,
,
,
,
当点Q在上时,即时,
四边形是菱形,
,
,
由上可知,当点Q到达点C时,,
即当时,,
故选:C
方法透视
考向解读
中档综合题,选择/解答为主,动点沿菱形边/对角线/对称轴运动,考查线段长、面积、夹角等几何量的图像,核心结合菱形邻边相等、对角线垂直平分且平分内角的特殊性质。
方法技能
①由菱形对角线垂直构造直角三角形,用勾股定理表示动线段;
②面积计算优先用“对角线乘积的一半”,内接图形面积结合对角线分割的四个全等直角三角形分析;
③动点沿对称轴运动时,几何量常呈对称变化趋势,图像具有对称性。
变式演练
【变式01】(2025·广东揭阳·模拟预测)如图,已知在边长为4的菱形中,,E是边上一动点(与点B,C不重合).连接,作,交于点F,设,的面积为y.下列图象中,能大致表示y与x的函数关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了动点函数的图象,相似三角形的判定和性质,求出是本题的关键.如图,延长至H,使,通过证明,可得,可得,由三角形面积公式可求函数解析式,即可求解.
【详解】解:如图,延长至H,使,
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,且,
∴,且,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴该函数图象开口向下,当时,最大值为,
故选:B.
【变式02】(2025·广东珠海·二模)如图1,菱形中,对角线,交于点,点,点同时从点出发,点以的速度沿折线运动到点停止,点以的速度沿方向运动,点随点的运动停止而停止.连接,的面积()与点的运动时间)之间的函数图象如图2所示,则菱形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查动点问题的函数图象,菱形的性质以及解直角三角形.利用的正弦值得到的长,的正切值得到菱形对角线的一半的长是解决本题的难点.当时,点在线段上,作于点,根据的面积为可得的长,即可得到的长,易得,则,当时,点在线段上,作于点,根据的面积为可得的长,进而可得的长,则可得的长,根据的正切值可得和的长,则可菱形对角线的长,那么可得菱形的面积.
【详解】解:当时,,,如图:
作于点,则,
,
,
,
解得:,
,
四边形是菱形,
,,,
,
,
,
,
当时,点在上,运动的路程长,,如图:
作于点,则,
,
,
解得:,
,
解得:,
,
设为 ,则,
,
解得:,
,
,,
,,
菱形的面积为,
故选:B.
【变式03】(2025·广东中山·模拟预测)如图1,在菱形中,连接,动点从点出发沿折线匀速运动,回到点后停止.设点运动的路程为,线段的长为,图2是与的函数关系的大致图象,点为第2段函数图象上的最低点,结合图象判断以下结论:①;②为等边三角形;③菱形的面积为;④最低点的坐标为.其中结论正确的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【分析】本题主要考查了动点问题的函数图像,菱形的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理等等.根据题意求得,得到和为等边三角形,作于点,利用勾股定理求得,据此求解可得结论.
【详解】解:∵菱形,
∴,
当点P运动到点B处时,,即,
当点P运动到点D处时,,所以,故①正确;
∴,
∴和为等边三角形,故②正确;
作于点,
∵,
∴,
∴,
∴菱形的面积为,故③错误;
当点P运动到点H处时,,,
∴最低点的坐标为,故④正确;
综上,①②④正确;
故选:B.
题型04 矩形中的动点问题与函数图像分析
典例引领
【典例01】(2026·广东广州·一模)如图,在矩形中,,.动点P从点A出发,沿的路径运动,过点P向对角线作垂线,垂足为Q,设,的面积为y.则y关于x的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据勾股定理可得,然后分两段讨论:当点P在上时,当点P在上时,结合相似三角形的判定和性质,即可求解.
【详解】解:∵在矩形中,,,,
∴在中,,
根据点P的运动,需要分段讨论:
①当点P在上时,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即
∴,;
∴,即,
∵点P在上,
∴
∴,即,
∴y关于x的函数关系式为,图象是开口向上的一段抛物线;
当点P在上时,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即
∴,,
∴,
∵点P在上,
∴,
∴,即,
∴y关于x的函数关系式为,图象开口向下的一段抛物线.
综上所述,选项A的图象符合题意.
【典例02】(2025·广东茂名·模拟预测)如图,在长方形自动化工作区中,一台巡检小车从点出发,沿的路径匀速运动,最终到达点.设小车运动的时间为(秒),的面积为(平方米).已知与的函数图象是一个“梯形”,图象上的三个关键转折点坐标分别为,最终在时降为0.根据图像信息,下列关于工作区和运动过程的分析,错误的是( )
A.当时,的面积为3平方米
B.小车的运动速度为1米/秒
C.长方形的周长为14米
D.在运动过程中,的面积为2平方米的时间共有两个,且这两个时刻之和为10秒
【答案】D
【分析】本题主要考查了通过函数图象解决几何问题,解题的关键是掌握数形结合的思想.
通过函数图象获取信息,然后逐项进行判断即可.
【详解】解:A.由图可知,用时4秒,面积达到6平方米,面积每秒的变化为平方米,
当时,的面积为平方米,
该选项正确,不符合题意;
B.假设运动速度为米/秒,,
结合图象可得,,联立两个方程可得,
,
该选项正确,不符合题意;
C.由选项B可知,小车的运动速度为1米/秒,
∴,
∴长方形的周长为米,
该选项正确,不符合题意;
D.由选项A得,面积每秒的变化为平方米,
当的面积增加为2平方米时,,
解得;
当的面积减少为2平方米时,,
解得;
∴这两个时刻之和为,
该选项错误,符合题意;
故选:D.
方法透视
考向解读
高频中档题,全题型覆盖,动点沿矩形边/对角线运动,考查线段长、面积、勾股定理相关量的图像,侧重矩形四个直角、对边相等、对角线相等的性质,常涉及“折叠、内接直角三角形”变式。
方法技能
①利用矩形直角构造直角三角形,用动参表示直角边,结合勾股定理求线段长;
②面积分析优先定“定底动高”或“定高动底”,简化计算;
③动点沿对角线运动时,重点分析内接三角形的底高变化,判断函数类型(多为一次/分段一次)。
变式演练
【变式01】(2026·广东湛江·模拟预测)如图①,在矩形中,动点从点出发,沿匀速运动到点.图②是点运动过程中,的面积随点的运动路程变化的关系图象,则该矩形的边的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查矩形的性质,三角形面积公式,动点问题的函数图象分析,从图象中提取关键信息是解题关键.
由关系图象可知,当时的面积恒为,得出,代入三角形面积公式即可求出.
【详解】解:据图可知,,当点运动到上时,面积为,
四边形为矩形,
,
,
,
解得.
故选:.
【变式02】(2025·广东清远·模拟预测)如图,在矩形中,,动点由点出发,沿的路径匀速运动,过点作对角线的垂线,垂足为,设的面积为,则下列图象中,能表示与的函数关系的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了动点问题的函数图象,涉及矩形性质、含的直角三角形性质、三角形面积公式等知识,数形结合,分类讨论,准确得到与的函数关系式是解决问题的关键.
根据题意,分点在上和点在上,作出图形,运用含的直角三角形性质求出长度,由三角形面积公式表示出与的函数关系式,根据二次函数图象与性质分析即可得到答案.
【详解】解:当点在上时,如图所示:
在矩形中,,则,
,
在中,,
设的面积为,
,
则,,
是二次函数,图象为抛物线,开口向上,对称轴为轴,符合要求的是B选项中的图;
当点在上时,如图所示:
在矩形中,,则,
设的面积为,
,
,
在中,,,则,
则,,
是二次函数,图象为抛物线,开口向下,对称轴为,符合要求的是B选项中的图;
综上所述,能表示与的函数关系的图象大致是,
,
故选:B.
【变式03】(2025·广东深圳·二模)如图,矩形中,,,点是边上的一个动点(点不与点,重合),现将沿直线折叠,使点落在点处;作的平分线交于点E.设,,那么关于的函数图象大致应为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了动点问题的函数图象,主要利用了翻折变换的性质,相似三角形的判定与性质,表示出与的函数解析式是解题的关键,还需注意、两选项的区别.
根据翻折变换的性质可得,根据角平分线的定义可得,然后求出,再根据直角三角形两锐角互余求出,从而得到,根据两组角对应相等的三角形相似求出和相似,根据相似三角形对应边成比例列式求出与的关系式,再根据二次函数的图象解答即可.
【详解】解:由翻折的性质得,,
∵平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∴函数图象为C项图象.
故选:C.
题型05 正方形中的动点问题与函数图像分析
典例引领
【典例01】(2025·广东惠州·三模)如图1,在正方形中,为的中点,点沿从点运动到点,设两点的距离为,,图2是点运动时随变化的关系图象,则当最小时,的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由图象可知,当最后到达点时,,结合条件可得正方形边长为8,利用勾股定理求出,根据图形可知当三点共线时,最小,再证,利用三角形相似的性质求线段长即可.
【详解】解:由图象可知,当最后到达点时,,
是正方形,为的中点,
,
解得,则,
,
,
当三点共线时,最小,
在正方形中,,
,
,
,即,
,
解得.
【典例02】(2025·广东佛山·二模)如图1,正方形中,点E为边上一动点,连接,过点D作于P,连接,设长度为x,长度为y,y关于x的函数图象如图2所示,其中点P是函数图象的最低点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由图2可知,当时,,根据正方形的性质及三线合一求出,根据勾股定理得到,取中点O,可知,连接,可知点P在以为圆心,为半径的圆上运动,当A、P、O三点共线时,有最小值,可知此时,,根据勾股定理得到,可知,过点P作交于H,可知,证明,求出,根据勾股定理得到,证明,求出,得到,即可求出的值.
【详解】解:如图3,由图2可知,当时,,
∵正方形中,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴(负值舍去),
如图4,取中点O,可知,连接,
∵于P,
∴点P在以为圆心,为半径的圆上运动,
∴,
∴当A、P、O三点共线时,有最小值,可知此时,,
∵,,
∴,
∴,
过点P作交于H,可知,
∴,
∴,
即,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∴,
∴,
∴.
方法透视
考向解读
压轴中档题,选择/解答压轴为主,单/多动点沿正方形边/对角线/对称轴运动,考查线段长、面积、夹角、全等/相似相关量的图像,融合正方形四边相等、四角直角、对角线垂直平分且相等的所有特殊性质,常结合旋转、折叠变式。
方法技能
①利用正方形的边、角、对角线性质,快速转化动线段(如对角线为边长的倍)、构造全等/等腰直角三角形;
②按动点经过顶点、对角线交点划分阶段,分析“动高/动底”的变化,复杂面积用割补法表示;
③关注几何量的特殊临界点(如动点到顶点、对角线交点时),精准确定图像拐点与函数解析式取值范围。
变式演练
【变式01】(2025·广东潮州·二模)如图,正方形的边长为,动点,同时从点出发,以的速度分别沿和的路径向点运动.设运动时间为(单位:),四边形的面积为(单位:)则与之间的函数图象大致是下列图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先求出点从点运动到点,点从点运动到点的时间为;点从点运动到点,点从点运动到点的时间为,再分两种情况:①和②,利用面积关系求出与之间的函数关系式,由此即可得.
【详解】解:∵正方形的边长为,
,,
,
由题意可知,点从点运动到点,点从点运动到点的时间为;点从点运动到点,点从点运动到点的时间为,
①当时,,
则;
②当时,,
则;
综上,与之间的函数关系式为,
根据二次函数的图像与性质,选项A符合题意,选项B、C、D不符合题意,
故选:A.
【变式02】(2025·广东中山·三模)如图,点和点同时从正方形的顶点出发,点沿着运动,点沿着运动,速度都为,终点都是点.若,则的面积S(cm2)与运动时间之间的函数关系的大致图象是( )
A.B.C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了动点问题的函数图象.当时,;当时,,结合图形,即可求解.
【详解】解:当时,如图,
∴,,
∴,此时抛物线开口向上.
当时,如图,
∴,,
∵,四边形是正方形,
∴,
∴,,
∴,
∴
,此时抛物线的开口向下.
综上,选项A符合题意,
故选:A.
【变式03】(2025·广东河源·二模)如图,为正方形的中心,分别为的中点,,点从点出发沿方向匀速运动,同时点从点出发沿方向匀速运动,两点运动速度相等,当点运动到点时,两点同时停止运动.设点运动的路程为的面积为,则随变化的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了动点问题的函数图象,准确的分析动点的运动位置,获得相应的解题条件是本题的解题关键.
当时,点在上,点在上,求得,故图象是正比例函数,当时,点在上,点在上,求得,图象是开口向下的抛物线,当时,点在上,点在上,求得,据此可求出答案.
【详解】解:两点运动速度相等,
两点的运动路程相等,
当时,点在上,点在上,如图,
,,
,故图象是正比例函数,
当时,点在上,点在上,如图,
此时,
为中点,
,
,
点到的距离为,
,
图象是开口向下的抛物线,
当时,点在上,点在上,如图,
此时,
,
,
,,
,图象与前一段函数一样,
据此判断A正确,
故选:A.
题●型●训●练
1.(2025·广东深圳·模拟预测)如图1,的边与长方形的边都在直线上,且点与点重合,,将沿着射线方向移动至点与点重合时停止,设与长方形重叠部分的面积是,的长度为,与之间的关系图象如图2所示,则长方形的面积为( )
A.8 B.10 C.6 D.15
【答案】B
【分析】本题主要考查了动点问题函数图象,解题的关键是数形结合,求出长方形的长和宽.从图2看,向右平移2个单位时,整体在长方形中,可得到长方形的宽,再向右平移3个单位时,点重合,可得到长方形的长,即可求出长方形的面积.
【详解】解:从图2看,向右平移2个单位时,整体正好在长方形中,此时与长方形重叠部分的面积为的面积为且,
的面积为,
解得:,
,
再向右平移3个单位时,点重合,
故:,
长方形的面积为,
故选:B.
2.(2025·广东汕头·模拟预测)如图,在长方形中,是边上一点,且,,点从点出发,沿折线匀速运动,运动到点停止.点的运动速度为,运动时间为,的面积为,与之间的关系图象如图,下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.当时,
【答案】A
【分析】本题考查矩形的性质,动点问题的函数图象,关键是理解题意,熟悉运动的过程,把对应的数据转化为图形中的线段长.观察图象可知,面积最大为,可求得、的长,从而得到的长,进而求出在上运动的时间,即为的值,即可判断A选项的正确性;直接求出在上运动的时间,即为的值, 即可判断B选项的正确性;进而计算的值, 即可判断C选项的正确性;当 时,计算出点 运动的路程,从而求得此时的长,根据三角形面积公式求解的面积,即可判断D选项的正确性.
【详解】解:由题图可得出当点 运动到点 且在 上运动时,面积最大,结合题图可知,此时,面积最大为,
从点到点用了,
.
此时,,即,
,
当点 从点 运动到点时,所用时间为,
,故A正确;
点 运动完整个过程需要的时间,
,故B错误;
,故C错误;
当 时,点 运动的路程为,
此时,
此时的面积,故D错误.
故选:A.
3.(2025·广东佛山·模拟预测)如图1,直角梯形中,,,动点P从A点出发,由沿梯形的边运动,设点P运动的路程为x,的面积为y,关于y与x的函数图象如图2,则的长为( )
A.11 B.9 C.12 D.10
【答案】D
【分析】本题考查了动点问题中的函数图象的应用,勾股定理解三角形,合理分析图象及勾股定理的应用是解题关键.
作,由图2得,当点P运动到点D时路程为5,即,当点P运动到点C时路程为11,即,当点P运动到点B时路程为14,即,再在中,求出,即可求出.
【详解】解:如图,作,
由图2得,当点P运动到点D时路程为5,即,
当点P运动到点C时路程为11,即,
当点P运动到点B时路程为14,即,
,,
∴,
∵,
∴四边形为矩形,
,,
在中,,
.
故选:D.
4.(2025·广东中山·模拟预测)如图1,E为矩形的边上一点,动点P,Q同时从点B出发,点P沿折线运动到点C时停止,点Q沿运动到点C时停止,它们运动的速度都是,设P,Q同时出发时,的面积为.已知y与t的函数关系如图2所示(曲线为抛物线的一部分),则下列结论错误的是( ).
A.
B.当时,的面积是
C.当时,
D.当时,
【答案】C
【分析】本题主要考查动点的函数图象、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,从图象中有效的获取信息是解题的关键.
由函数图象得,当时,点Q到达点C,点P到达点E,进而得到当时,点P在上运动,,即可判断B;再求出的长,勾股定理求出的长,即可判断A;如图:过点P作于点H,证明,可求,即可判断C;求出时,的长,即可判断D选项.
【详解】解:由函数图象得,当时,点Q到达点C,点P到达点E,
当时,点P在上运动,,
当时,点P到达点D,故选项B正确,不符合题意;
∵当时,,
∴,解得:,
∴,故选项A正确,不符合题意;
当时,点P在线段上,则,
如图:过点P作于点H,则:,
∴,
∴,
,即,解得:,
,故选项C错误,不符合题意;
,
∴当时,点P在线段上,此时,,
,故选项D正确,不符合题意.
故选:C.
5.(2025·广东深圳·一模)如图 1,在中,,一动点P从点A 出发,以每秒2个单位的速度沿A→B→C的路径运动,过点P作,垂足为Q.设点P运动的路程为x,与的差为y,y与x的函数图象如图2所示,点M,N是线段,与x轴的交点,则图2点M对应的点P位置到点N对应的点P位置所经历的时长为( )
A.2秒 B.4秒 C.秒 D.秒
【答案】C
【分析】本题考查了直角三角形的性质、三角函数以及动点问题的函数图象,正确读取图中的信息是解题的关键.
先根据函数图象中特殊点的坐标求出直角三角形的边长,再通过三角函数关系求出与相等时对应的点的运动路程,最后根据运动速度求出点M对应的点P位置到点N对应的点P位置所经历的时长.
【详解】解:当时,,此时点P、Q都在点A处,
,
,
当时,点P从点A运动到点C处,
,
,
,
,
,
由题意得:当时,与的长相等,
设长为,则为,,
,
,
,
解得:,
如图,当点P运动到的中点时,,此时,
点M对应的点P位置到点N对应的点P位置所经历的路程长为:,
点M对应的点P位置到点N对应的点P位置所经历的时长为:秒,
故选:C.
6.(2025·广东佛山·模拟预测)如图1,在中,,D为上一点,动点以每秒1个单位的速度从点出发,在三角形边上沿匀速运动,到达点时停止,以为边作正方形.设点的运动时间为,正方形的面积为.当点由点运动到点时,经探究发现是关于的二次函数,并绘制成如图2所示的图象.根据图象信息,求得线段的长为_____.
【答案】6
【分析】本题考查了动点问题的函数图象,勾股定理,相似三角形的判定与性质等知识,解题的关键是从图中获取信息.
连接,过点D作于点G;当点P在线段上运动时,在中,,则,函数值随t的增大而增大,与点B重合时最大;当点P在线段上运动时,S先减小,再增大,在与点G重合时最小,与点A重合时达到最大;由此得,,由勾股定理求得,再证明,即可求解,
【详解】解:如图,连接,过点D作于点G,
当点P在线段上运动时,
在中,,则,
∴函数值随t的增大而增大,与点B重合时最大;
当点P在线段上运动时,的长度是先减小,到与点G重合时,达到最小,再增大,与点A重合时达到最大,而,
∴S先减小,再增大,在与点G重合时最小,与点A重合时达到最大,
∴结合图象知,,,
∴,
在中,由勾股定理得,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:6.
7.(2025·广东汕头·二模)如图1,在中,点为的中点,动点从点出发,沿着的路径以每秒1个单位长度的速度运动到点,在此过程中线段的长度随着运动时间的函数关系如图2所示,则的长为____________
【答案】
【分析】本题考查了动点问题的函数图象,用勾股定理解三角形,解直角三角形的相关计算,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
先根据当时,求出,再根据当时,,先求得,再利用勾股定理求得,然后利用解直角三角形求得.
【详解】解:当时,点在点处,此时,则,
当时,,
则,
,
,
,
故答案为:.
8.(2025·广东广州·一模)如图1,在中,,为边上一点.动点以每秒1个单位长度的速度从点出发,沿折线匀速运动,到达点后停止,连接.设点的运动时间为(单位:秒),为.在动点运动的过程中,与的函数图象如图2所示.
(1)线段的长为________;
(2)在整个运动过程中,的最大值为________.
【答案】 3 54
【分析】本题主要考查了动点问题的函数图象,解题时要能读懂题意,结合图象进行分析是关键.
(1)由函数图象得;
(2)当时,,连接,当点与点重合时,的值最大,先证明,再证明,利用相似三角形的性质求得,再利用勾股定理求解即可.
【详解】解:(1)由函数图象得,函数图象经过点,,
∴,
故答案为:3;
(2)由函数图象得,当动点运动到达点后,,
当时,,此时,图象如图所示,
连接,当点与点重合时,的值最大,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∴,
∴,
作于点,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴的最大值为54,
故答案为:54.
9.(2025·广东清远·二模)如图1,点P从的顶点A出发,沿着的方向运动,到达点C后停止.设P点的运动时间为x,的长度为y,图2是y与x的关系图象,其中E点是曲线部分的最低点,则的面积是______.
【答案】
【分析】分析出当点到点处时,,即,当点到点处时最短,,即,当点到点处时,,即,再根据勾股定理分别求出和,即可求出三角形的面积.本题考查了动点问题的函数图象,准确的分析动点的运动位置,获得相应的解题条件是本题的解题关键.
【详解】解:作,如图,
当点到点处时,,即,
当点到点处时最短,,即,
当点到点处时,,即,
在中,,
在中,,
.
故答案为:
10.(2025·广东韶关·三模)如图,在边长为4的正方形的边上有一个动点P,从A出发沿折线移动一周,回到A点后继续周而复始.设点P移动的路程为x,的面积为y.请结合右侧函数图象分析当时,y的值为____________.
【答案】2
【分析】观察图象可知,P在正方形的边上每运动一周,则的值增加16,
(周)……7(单位长度),当时,点位于边四等分点靠近处,再根据图象算出结果.
【详解】解:P在正方形的边上每运动一周,则的值增加16,
(周)……7(单位长度),
当时,点位于边四等分点靠近处,即,
,
故答案为:2.
11.(2025·广东惠州·三模)如图①,在中,,,动点D从点A出发,沿A→C→B以1cm/s的速度匀速运动到点B,过点D作于点E,图②是点D运动时,的面积y(cm2)随时间x(s)变化的关系图象,则AB的长为__________.
【答案】8cm
【分析】根据题意,面积最大是,此时D、C两点重合,根据面积公式可求得,再解直角三角形即可得解.
【详解】解:根据题意,面积最大是,此时D、C两点重合,如图所示,
在中,,
,
又,
解得,保留正值,
,
,
在中,,
在中,
,
解得,
故答案为8cm.
12.(2025·广东茂名·三模)如图1,动点P从长方形ABCD的顶点A出发,沿A→C→D以1cm/s的速度运动到点D停止.设点P的运动时间为x(s),△PAB的面积为y(cm2).表示y与x的函数关系的图象如图2所示,则长方形ABCD的面积为 _____cm2.
【答案】60
【分析】根据题意可得AC=13cm,CD=25-13=12(cm),根据勾股定理可得AD的值,进而得出长方形ABCD的面积.
【详解】解:由图象,结合题意可得AC=13cm,CD=25-13=12(cm),
∴AD==5(cm),
∴长方形ABCD的面积为:12×5=60(cm2).
故答案为:60.
13.(2025·广东潮州·模拟预测)如图1,正方形的顶点A,B的坐标分别为,,顶点C,D在第一象限.点P从点A出发,沿正方形按方向运动,同时,点Q从点出发,沿x轴正方向以相同速度运动,当点P到达点C时,P,Q两点同时停止运动,设运动时间为,的面积S(平方单位).
(1)正方形的边长为_________;
(2)当点P由点A运动到点B时,过点P作轴交y轴于点M,已知随着点P在上运动时,的面积S与时间之间的函数图象为抛物线的一部分(如图2所示),填空:
①点P,Q两点的运动速度为_________单位/秒;
②S关于t的函数关系式为_________;
(3)当点P由点B运动到点C时,经探究发现的面积S是关于时间的二次函数,其中S与t部分对应取值如下表:求:m的值及S关于t的函数关系式.
t
10
15
20
S
28
76
m
【答案】(1)10
(2)①1;②
(3),
【分析】(1)由A,B的坐标分别为,,根据勾股定理计算即可得出答案;
(2)①由图2可知,当时,,即点P从A点移动到B点用了,结合进行计算即可;
②由题意得,则,计算出,得到,再由三角形的面积公式计算即可;
(3)先求出点C的坐标,从而得出m的值,再利用待定系数法求二次函数解析式即可.
【详解】(1)解:∵A,B的坐标分别为,,
∴,
∴正方形的边长为10,
故答案为:10;
(2)解:①由图2可知,当时,,此时点P从A点移动到B点,
∴点P从A点移动到B点用了,
由(1)得:,
∵,
∴P、Q两点的速度为1单位/秒,
故答案为:1;
②如图1,
,
由题意得:,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)解: 由题意可得:时,点P运动到点C处,,
∴,
过点C作轴于H,过点B作轴交于点N,如图2,
,
则,
∴,
∴,四边形为矩形,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵A,B的坐标分别为,,
∴,
∴,
∴,
∴点C坐标,
∴,
设S关于t的函数关系式为,
∴,
解得,
∴.
14.(2025·广东河源·二模)综合运用
如图,直线分别交x轴、y轴于点A、B, 点C、D分别在直线、x轴负半轴上运动,且始终满足.连接, 交y轴于点E,以为斜边构造等腰直角三角形,, 且点C、D、F 按顺时针方向排列, 连接、. 点C的横坐标为m().
(1)分别求、的长.
(2)若点C在线段上, 当是直角三角形时,求点C的坐标.
(3)设的面积为S, 求S关于m的表达式.
【答案】(1),
(2)当是直角三角形时,点的坐标为或
(3)当时,;当时,.
【分析】(1)根据题意求得,,进而可求解;
(2)过点分别作轴,轴,由题意得,则,
由,得,,可知,,再证,可知,进而得,,再分三种情况:①当时,②当时,③当时,分别进行讨论即可;
(3)过点分别作轴,轴,根据等腰直角三角形的性质可知,再分三种情况:①当时,②当时,③当时,分别进行讨论即可.
【详解】(1)解:当时,,解得,
当时,,
∴,,
∴,;
(2)过点分别作轴,轴,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,则,,
∴,,
①当时,则是直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∵
∴
∴,即:,
亦即:,
解得:(舍去),,
∴;
②当时,则是直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,,
∴,解得:,
∴;
③当时,
∵,相互矛盾,
∴不存在这种情况;
综上:当是直角三角形时,点的坐标为或;
(3)过点分别作轴,轴,
∵等腰直角三角形,,则,
∴,
∴,
①当时,,,
在中,
,
∵,
∴,
∴;
②当时,,,
在中,
,
同理,
∴;
③当时,,,
在中,
,
∵,即:,
∴,
∴,
综上:当时,;当时,.
15.(2025·广东江门·三模)如图,半圆O中,,点M为上一点,,点P为半圆上一个动点,连接,过点A作,垂足为N.小明根据学习函数的经验,对线段的长度之间的关系进行了探究.
下面是小明的探究过程,请补充完整:
(1)设的长度为,的长度为,的长度为,对于点P在半圆O上的不同位置,通过画图、测量,得到了线段的长度的几组值,如下表:
/cm
0
1
2
3
4
5
6
7
7.5
7.64
7.78
7.90
8
/cm
0
0.99
1.99
2.97
3.92
4.82
5.61
5.90
5.56
5.18
4.46
3.30
0
/cm
6
5.91
5.65
5.21
4.53
3.56
2.12
0.24
2.25
3.01
4.0
5.00
6
请计算,当时,______;
(2)利用表格中的数据,在如平面直角坐标系中画出(1)中所确定的函数关于x的函数图象;
(3)观察函数图象分别写出函数、的一条性质;
(4)当等腰三角形时:
①通过计算可知:______;
②通过进一步探究函数图象可知:长度的近似值为______.(保留一位小数)
【答案】(1)
(2)见解析
(3)当时,随x的增大而增大;时,随x的增大而减小(答案不唯一)
(4)①;②和
【分析】(1)连接BP,证明,推出,求得的长,再利用勾股定理即可求解;
(2)先描点,再连线,即可得出结论;
(3)根据(2)中函数图象求解即可得到答案;
(4)根据(2)中函数图象求解即可得到答案.
【详解】(1)解:如图,连接BP,
∵是直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,则,
∴,
在中,,
故答案为:;
(2)解:描点、连线,如图,即为所求,
(3)解:从函数图象看,当时,随x的增大而增大;
时,随x的增大而减小(答案不唯一);
(4)解:①∵等腰三角形,在等腰中,,
故答案为:;
②观察函数图象可知,交点位置即为所求,即和(答案不唯一),
故答案为:和(答案不唯一).
公司2 / 7
学科网(北京)股份有限公司
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