内容正文:
专题06 函数图像问题(函数压轴,压轴题专练)
命题预测
常以二次函数为核心载体,融合一次、反比例函数。侧重图像平移、顶点变化与含参分析,结合动点、几何图形考查线段、面积最值及定值存在性。强化数形结合与代数解析思想,设问梯度分明,注重函数与方程、几何综合探究,贴近实际应用情境。
高频考法
1. 不同状态下函数图象的变化趋势
2. 函数图象的特殊点与特殊状态的关系
3. 各阶段函数解析式的求解
4. 函数图象及拐点与几何图形的对应关系(热点)
典例·靶向·突破
题型1. 不同状态下函数图象的变化趋势
1、 函数图象的判断步骤:
步骤一:理清横坐标代表的含义
步骤二:分析各阶段横纵坐标之间的关系;
步骤三:根据增减性或变化的快慢判断各阶段函数图象的走向;
步骤四:根据不同运动阶段的图象,进而得到完整的函数图象。
2、 不同时的相向行驶问题中,判断函数图象时需注意:
(1)最高点为两地间的距离;
(2)速度=速度和;当y=0时,代表两地间距离两者相遇,
(3)相遇前:两者间距离=两地间距离-时间×速度和
相遇后:两者间距离=时间×速度和-两地间距离
【典例1】货车和小汽车同时从甲地出发,以各自的速度匀速向乙地行驶,小汽车到达乙地后,立即以相同的速度沿原路返回甲地,已知甲、乙两地相距180千米,货车的速度为60千米/小时,小汽车的速度为90千米/小时,则下图中能分别反映出货车、小汽车离乙地的距离y(千米)与各自行驶时间t(小时)之间的图象是( )
A. B.
C. D.
【典例2】小胡和小齐分别骑自行车从相距15km的A,B两地相向匀速前进,小胡的速度为10km/h,小齐的速度为15km/h,小胡比小齐早出发0.1h,则图中折线可以表示两人之间的距离y(km)与小胡骑行时间t(h)之间函数关系的图象()
A. B.
C. D.
题型2. 函数图象的特殊点与特殊状态的关系
1、 双行程问题中(追击相遇问题),分析函数图象的关键点:
关键点1线段倾斜程度:
倾斜程度不同,原因是存在速度差。线段倾斜程度越大,速度差越大,反之,则速度差越小;
关键点2转折点:
转折点通常代表行驶状态发生了变化;
关键点3与x轴交点的含义:
两车相遇,即:后者行驶的距离=前者行驶距离+起始距离差
2、 追及问题中常见问题:
1.相距问题需考虑相遇前、后两种情况,分别计算时间;
2.平均速度:在题目中未说明匀速行驶,则根据计算。
【典例1】在同一条道路上,甲车从A地到B地,乙车从B地到A地,乙先出发,图中的折线段表示甲、乙两车之间的距离y(km)与行驶时间x(h)的函数关系的图像.下列结论中:①乙先出发的时间为0.5h;②甲的速度是80km/h;③乙出发1h后两车相遇;④甲到B地比乙到A地晚,正确的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【典例2】已知A,B两地相距,甲、乙两人沿同一条公路从A地出发到B地,甲骑自行车匀速达到B地,乙骑摩托车匀速达到B地后立即沿原路返回,且往返速度的大小不变,他们离A地的距离y(单位:)与甲行驶时间x(单位:)的函数图象如图所示.下列说法错误的是( )
A.甲骑自行车的速度为 B.乙骑摩托车的速度为
C.甲乙两人先后相遇间隔时间为45分钟 D.乙出发36分钟时追上甲
题型3. 各阶段函数解析式的求解
1、 判断几何动态问题中函数图象的一般步骤:
步骤一:根据动点运动轨迹找出拐点,确定出各阶段自变量的取值范围;
步骤二:根据自变量的取值范围,求出每段函数的解析式;
步骤三:根据每段函数的解析式确定函数图象的形状
2、 遇到特殊图形时,可利用其特殊性质快速解题:
1. 表示线段长:构造含特殊角的直角三角形,借助锐角三角函数转化边长,如:30°,45°,60°;
2.
表示图形面积,如 (ɑ为等边三角形的边长),(ɑ,b为直角三角形的两条直角边的长)
3、 判断圆中动点问题的函数图象时,运用圆的有关性质求线段长:
1. 看到直径运用直角三角形及勾股定理;
2. 运用圆周角等于圆心角的一半,求特殊角,用锐角三角函数求解;
3. 有等角,借助相似三角形,列等量关系求解;
4. 圆关于直径对称,可根据对称性快速求解多种情况
4、 判断重叠图形面积问题的一般步骤:
1. 判断动点的运动状态;
2. 确定重叠部分的图形形状;确定不同形状下的运动范围,即自变量x的取值范围;
3. 确定重叠部分的图形形状是否变化,因为形状不同,图形面积计算不同;
4. 表示面积;
5. 根据函数解析式及自变量的取值判断函数图象
【典例1】如图,在边长为4的正方形中,动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿向点运动,同时动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿方向运动,当运动到点时,,两点同时停止运动.设点运动的时间为,的面积为,则与函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【典例2】如图,△ABC中,AB=AC=10 cm,BD⊥AC于点D,且BD=6 cm,动点P从点B出发,以1 cm/s的速度,沿B→A的方向运动,到达点A时停止,动点Q从点A出发,以2cm/s的速度,沿A→C的方向运动,到达点C时停止,P、Q两点同时出发,设运动的时间为t (s),△APQ的面积为S(cm2),则S关于t的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【典例3】如图,的直径AB垂直于弦CD,垂足为E,P为上一个动点,点P沿在半圆上运动(点P不与点A重合),AP交CD所在的直线于点F若,记,则y关于x的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【典例4】如图,△ABC为直角三角形,∠C=90°,BC=2cm,∠A=30°,四边形DEFG为矩形,DE=2cm,EF=6cm,且点C、B、E、F在同一条直线上,点B与点E重合.Rt△ABC以每秒1cm的速度沿矩形DEFG的边EF向右平移,当点C与点F重合时停止.设Rt△ABC与矩形DEFG的重叠部分的面积为ycm2,运动时间xs.能反映ycm2与xs之间函数关系的大致图象是( )
A. B.
C. D.
题型4. 函数图象及拐点与几何图形的对应关系
1、 拐点问题的关键
关键点1结合图形分析出拐点对应的动点位置;
关键点2根据拐点坐标,求出参数;
关键点3根据数形法分情况求解x
2、 因变量为线段时:
1.函数图象为线段时,表示动点与起点在同一边上;
2.函数图象为曲线时,表示动点与起点不在同一边上
3、 分析双动点几何图形的函数图象问题的一般步骤:
1.判断出每段函数图象代表的含义;
2.分析图象中每个转折点对应动点的位置;
3.求出图形的边长。
【典例1】如图①,四边形是菱形,,动点E从点A出发以的速度沿着边运动,到达点D停止运动,另一动点F同时从点A出发,以的速度沿着边向点D运动,到达点D停止运动,设点E运动时间为,的面积为,y关于x的函数图象大致如图②所示,则a的值为( )
A. B. C. D.
【典例2】如图1,矩形中,点E是边的中点,点F在边上,且,动点P从点F出发,以每秒的速度沿的方向运动,到达点D时停止.设点P运动x(秒)时,的面积为,如图2是y关于x的函数图象,则图2中a,b的值分别是( )
A.16,2 B.15, C.13, D.13,3
【典例3】如图1,在中,圆心角.点P从点B出发,绕着点O以每秒的速度在圆周上逆时针旋转到点A.在旋转过程中,线段的长度y(cm)与旋转时间t(s)的函数关系如图2所示,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
1.(25-26·山东威海)如图1是甲、乙、丙三个圆柱形无盖容器的截面示意图.其中,甲容器的底面积为,乙容器底部放置了一块长方体铁块,乙容器和丙容器之间有一根管子连通(管子体积可忽略不计).现将甲容器中的水匀速注入乙容器中,则三个容器中水的深度(厘米)与注水时间(分)之间的关系如图2所示.请结合图象提供的信息,判断下列说法错误的是( ).
A.甲容器中初始水面高度为
B.乙容器中铁块的高度是
C.乙容器的底面积为
D.若丙容器的底面积为,则的值为
2.(23-24九年级上·黑龙江哈尔滨)已知A、两地相距,一辆货车从A地前往地,途中因装载货物停留一段时间,一辆轿车沿同一条公路从地前往A地,到达A地后(在A地停留时间不计)立即原路原速返回,如图是两车距地的距离与货车行驶时间之间的函数图象,下列叙述正确的是( )
A.图中的值是
B.轿车的速度是
C.货车装载货物后,继续前行时,路程和时间的函数解析式为
D.轿车从地到A地行驶过程中,轿车出发1h或与货车相距12km
3.(23-24·全国·期末),两地相距,甲、乙两辆汽车从地出发到地,均匀速行驶,甲车出发后,乙车出发沿同一路线行驶,设甲、乙两车相距,甲车行驶的时间为,与的关系如图所示,下列说法:
①甲车行驶的速度是,乙车行驶的速度是;
②甲车出发后被乙车追上;
③甲车比乙车晚到;
④当甲车行驶或时,甲、乙两车相距;
其中错误的是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.(2025·河南洛阳·二模)如图①,在等边三角形中,点是边上一动点(不与点,重合),以为边向右作等边,边与相交于点,设,,若与的函数关系的大致图象如图②所示,则等边三角形的面积为( ).
A.3 B. C. D.
5.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期末)如图,点为半圆上一点,点在直径上,连接,,点,分别在,上,连接,,四边形为正方形,,记和的面积分别为,.设,,则关于的函数图象为( )
A. B.
C. D.
6.
同一条公路连接、、三地,地在、两地之间.甲、乙两车分别从地、地同时出发前往地.甲车速度始终保持不变,乙车中途休息一段时间,继续行驶.下图表示甲、乙两车之间的距离()与时间()的函数关系.下列结论正确的是( )
A.甲车行驶与乙车相遇 B.、两地相距
C.甲车的速度是 D.乙车中途休息分钟
7.如图所示,、两地相距50千米,甲于某日下午1时骑自行车从地出发驶往地,乙也于同日下午骑摩托车按相同的路线从地出发驶往地,如图所示,图中的折线和线段分别表示甲、乙所行驶的路程与该日下午时间之间的关系.根据图中提供的信息,判断下列说法正确的是( )
A.甲在整个骑行过程中的平均速度为10千米/时
B.甲比乙早出发2小时
C.乙出发后0.5小时追上了甲
D.乙骑摩托车的速度为千米/时
8.已知A,B两地相距,甲,乙两人沿同一条公路从A地出发到B地,乙骑自行车,甲骑摩托车.图中分别表示甲,乙离开A地的路程s()与时间t()的函数关系,根据图象得出的下列信息错误的是( )
A.乙到达B地时甲距A地. B.乙出发1.8小时被甲追上.
C.甲,乙相距时,t为. D.甲的速度是乙的速度的倍.
9.(23-24九年级上·安徽黄山·期末)如图,斜边为6的直角三角板和边长为6的正方形按如图所示的方式放置,其中,在同一直线上,点重合.固定正方形,将三角板沿射线向右平移,当点与点重合时停止运动.在此过程中,设点移动的距离为,两个图形重叠部分的面积为,则关于的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
10.(2026·安徽阜阳·一模)如图,C是以为直径的半圆O的中点,P是直径上的动点,连接,,将射线绕点P顺时针旋转,交于点D,设,,则y与x之间的函数关系图象大致是( )
A.B.C. D.
11.(24-25九年级下·山东菏泽)如图是边长为4的正方形,动点以每秒1个单位的速度从点出发沿方向运动,动点同时以每秒3个单位的速度从点出发沿正方形的边方向逆时针运动,当点与点相遇时停止运动,设点的运动时间为秒,以点,,为顶点的三角形的面积为,则能够反映与之间函数关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
12.(25-26九年级上·湖北武汉)如图1,在矩形中,点以速度从点出发沿匀速运动,同时点从点出发,速度为,依次沿,两边匀速运动,点运动到点时,、两点同时停止运动.连接,设点运动的时间为,的面积为,关于的部分函数图象如图2所示,其中是曲线的最高点,为线段.则点的纵坐标是( )
A. B. C. D.11
13.(24-25九年级下·辽宁抚顺)如图1,在菱形中,,连接,点从点出发,沿方向以的速度运动至点,同时点从点出发,沿方向以的速度运动至点.设运动的时间为的面积为.已知与之间的函数图象如图2所示,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
14.(2026·河南南阳·一模)如图①,A、B是上的两定点,P是圆上一动点,点P从点A出发,按逆时针方向匀速运动到点B.设点P运动的时间是,线段AP的长度是,图②是y随x变化的关系图象,则下列说法错误的是( )
A.的半径为 B.A、B两点间的距离为
C.点P的运动速度为 D.的度数为
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专题06 函数图像问题(函数压轴,压轴题专练)
命题预测
常以二次函数为核心载体,融合一次、反比例函数。侧重图像平移、顶点变化与含参分析,结合动点、几何图形考查线段、面积最值及定值存在性。强化数形结合与代数解析思想,设问梯度分明,注重函数与方程、几何综合探究,贴近实际应用情境。
高频考法
1. 不同状态下函数图象的变化趋势
2. 函数图象的特殊点与特殊状态的关系
3. 各阶段函数解析式的求解
4. 函数图象及拐点与几何图形的对应关系(热点)
典例·靶向·突破
题型1. 不同状态下函数图象的变化趋势
1、 函数图象的判断步骤:
步骤一:理清横坐标代表的含义
步骤二:分析各阶段横纵坐标之间的关系;
步骤三:根据增减性或变化的快慢判断各阶段函数图象的走向;
步骤四:根据不同运动阶段的图象,进而得到完整的函数图象。
2、 不同时的相向行驶问题中,判断函数图象时需注意:
(1)最高点为两地间的距离;
(2)速度=速度和;当y=0时,代表两地间距离两者相遇,
(3)相遇前:两者间距离=两地间距离-时间×速度和
相遇后:两者间距离=时间×速度和-两地间距离
【典例1】货车和小汽车同时从甲地出发,以各自的速度匀速向乙地行驶,小汽车到达乙地后,立即以相同的速度沿原路返回甲地,已知甲、乙两地相距180千米,货车的速度为60千米/小时,小汽车的速度为90千米/小时,则下图中能分别反映出货车、小汽车离乙地的距离y(千米)与各自行驶时间t(小时)之间的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:由题意得:出发前都距离乙地180千米,出发两小时小汽车到达乙地距离变为零,
再经过两小时小汽车又返回甲地距离又为180千米,
经过三小时,货车到达乙地距离变为零,
故C符合题意,
故选:C.
【典例2】小胡和小齐分别骑自行车从相距15km的A,B两地相向匀速前进,小胡的速度为10km/h,小齐的速度为15km/h,小胡比小齐早出发0.1h,则图中折线可以表示两人之间的距离y(km)与小胡骑行时间t(h)之间函数关系的图象()
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设小胡继续骑行x小时后与小齐相遇,则10*(0.1+x)+15x=15 ,解得x=0.56,
∴ 小胡继续骑行0.56小时后与小齐相遇,即在小胡骑行0.56+0.1=0.66小时时与小齐相遇,
小胡骑行完全程需要1.5小时,小齐骑行完全程需要1小时,
∴ 当小胡骑行时间为1.1小时时小齐已经到达A地。
故选项B符合题意
题型2. 函数图象的特殊点与特殊状态的关系
1、 双行程问题中(追击相遇问题),分析函数图象的关键点:
关键点1线段倾斜程度:
倾斜程度不同,原因是存在速度差。线段倾斜程度越大,速度差越大,反之,则速度差越小;
关键点2转折点:
转折点通常代表行驶状态发生了变化;
关键点3与x轴交点的含义:
两车相遇,即:后者行驶的距离=前者行驶距离+起始距离差
2、 追及问题中常见问题:
1.相距问题需考虑相遇前、后两种情况,分别计算时间;
2.平均速度:在题目中未说明匀速行驶,则根据计算。
【典例1】在同一条道路上,甲车从A地到B地,乙车从B地到A地,乙先出发,图中的折线段表示甲、乙两车之间的距离y(km)与行驶时间x(h)的函数关系的图像.下列结论中:①乙先出发的时间为0.5h;②甲的速度是80km/h;③乙出发1h后两车相遇;④甲到B地比乙到A地晚,正确的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【详解】①由图像横坐标可得,乙先出发的时间为0.5小时,①正确;
②∵乙先出发,0.5小时,两车相距70km,乙走的路程为30km,
∴乙车的速度为:60km/h,
故乙行驶所用时间为:小时,
由最后时间1.75小时,,可得乙先 达A地,
故甲车整个过程所用时间为:1.75-0.5=1.25(小时),
故甲车的速度为:100÷1.25=80km/h,②正确;
③由以上所求可得,甲出发0.5小时后,行驶距离为:40km,此时乙出发1小时,乙车行驶的距离为:60km,40+60=100,故两车相遇,③正确;
④由以上所求可得,乙到A地比甲到B地早:(小时),④正确;
正确的有4个,
故选:D.
【典例2】已知A,B两地相距,甲、乙两人沿同一条公路从A地出发到B地,甲骑自行车匀速达到B地,乙骑摩托车匀速达到B地后立即沿原路返回,且往返速度的大小不变,他们离A地的距离y(单位:)与甲行驶时间x(单位:)的函数图象如图所示.下列说法错误的是( )
A.甲骑自行车的速度为 B.乙骑摩托车的速度为
C.甲乙两人先后相遇间隔时间为45分钟 D.乙出发36分钟时追上甲
【答案】D
【详解】解:A、甲骑自行车的速度为,说法正确,不符合题意;
B、乙骑摩托车的速度为,说法正确,不符合题意;
如图,,
设直线的解析式为,则,解得,
∴直线的解析式为,
设直线的解析式为,则,解得,
∴直线的解析式为,同理直线的解析式为,
联立,,解得,,则乙出发小时即30分钟时追上甲,故D选项说法错误,符合题意;
联立, ,解得,,
甲乙两人先后相遇间隔时间为小时,即45分钟,故C选项说法正确,不符合题意;
故选:D.
题型3. 各阶段函数解析式的求解
1、 判断几何动态问题中函数图象的一般步骤:
步骤一:根据动点运动轨迹找出拐点,确定出各阶段自变量的取值范围;
步骤二:根据自变量的取值范围,求出每段函数的解析式;
步骤三:根据每段函数的解析式确定函数图象的形状
2、 遇到特殊图形时,可利用其特殊性质快速解题:
1. 表示线段长:构造含特殊角的直角三角形,借助锐角三角函数转化边长,如:30°,45°,60°;
2.
表示图形面积,如 (ɑ为等边三角形的边长),(ɑ,b为直角三角形的两条直角边的长)
3、 判断圆中动点问题的函数图象时,运用圆的有关性质求线段长:
1. 看到直径运用直角三角形及勾股定理;
2. 运用圆周角等于圆心角的一半,求特殊角,用锐角三角函数求解;
3. 有等角,借助相似三角形,列等量关系求解;
4. 圆关于直径对称,可根据对称性快速求解多种情况
4、 判断重叠图形面积问题的一般步骤:
1. 判断动点的运动状态;
2. 确定重叠部分的图形形状;确定不同形状下的运动范围,即自变量x的取值范围;
3. 确定重叠部分的图形形状是否变化,因为形状不同,图形面积计算不同;
4. 表示面积;
5. 根据函数解析式及自变量的取值判断函数图象
【典例1】如图,在边长为4的正方形中,动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿向点运动,同时动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿方向运动,当运动到点时,,两点同时停止运动.设点运动的时间为,的面积为,则与函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:∵动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿方向运动,
∴点运动到点的时间为秒,
由题意得,
①当时,即点在上运动,点在上运动时,,,,为开口向上的抛物线的一部分;
②当时,即点在上运动,点在上运动时,,上的高为4,,为直线(一次函数)的一部分;
观察所给图象,选项D函数关系图正确;
故选:D.
【典例2】如图,△ABC中,AB=AC=10 cm,BD⊥AC于点D,且BD=6 cm,动点P从点B出发,以1 cm/s的速度,沿B→A的方向运动,到达点A时停止,动点Q从点A出发,以2cm/s的速度,沿A→C的方向运动,到达点C时停止,P、Q两点同时出发,设运动的时间为t (s),△APQ的面积为S(cm2),则S关于t的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】试题分析:根据勾股定理可求得AD=,然后可知△APQ的底与高均在变化,这时经过P作△APQ的高PH,垂足为H,由BP=t,AQ=2t,可求得AP=10-t,根据相似三角形的性质求得h=(10-t),然后可求S△APQ=,再由二次函数的解析式求出t==5时,S的值最大为15,而这时Q到达C点,停止;△APQ的底不变,即为AC=10,这时S△APQ=,是一条直线,故答案为D.
故选D
【典例3】如图,的直径AB垂直于弦CD,垂足为E,P为上一个动点,点P沿在半圆上运动(点P不与点A重合),AP交CD所在的直线于点F若,记,则y关于x的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:如图,分别连接OC、AC、CP、BP,
在Rt△OCE中,OC=5,CE=4,
∴OE=3,
在Rt△ACE中,AE=5+3=8,CE=4,
∴AC=,
∵
∠AFE=∠ABP=∠ACP,∠CAP=∠FAC,
∴△ACP∽△FAC,
∴AC2=AP•AF,即xy=80,
∴(0<x≤10),
∴函数图象为第一象限内的双曲线的一部分,
故选:A.
【典例4】如图,△ABC为直角三角形,∠C=90°,BC=2cm,∠A=30°,四边形DEFG为矩形,DE=2cm,EF=6cm,且点C、B、E、F在同一条直线上,点B与点E重合.Rt△ABC以每秒1cm的速度沿矩形DEFG的边EF向右平移,当点C与点F重合时停止.设Rt△ABC与矩形DEFG的重叠部分的面积为ycm2,运动时间xs.能反映ycm2与xs之间函数关系的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:已知∠C=90°,BC=2cm,∠A=30°,
∴AB=4,
由勾股定理得:AC=2 ,
∵四边形DEFG为矩形,∠C=90,
∴DE=GF=2,∠C=∠DEF=90°,
∴AC∥DE,
此题有三种情况:(1)当0<x<2时,AB交DE于H,
如图
∵DE∥AC,
∴ ,
即 ,
解得:EH=x,
所以 ,
∵y是关于x的二次函数,
所以所选答案C错误,答案D错误,
∵>0,开口向上;
(2)当2≤x≤6时,如图,
此时 ,
(3)当6<x≤8时,如图,设GF交AB于N,设△ABC的面积是s1,△FNB的面积是s2.
BF=x-6,与(1)类同,同法可求 ,
∴y=s1-s2 ,
∴开口向下,
所以答案A正确,答案B错误,
故选:A.
题型4. 函数图象及拐点与几何图形的对应关系
1、 拐点问题的关键
关键点1结合图形分析出拐点对应的动点位置;
关键点2根据拐点坐标,求出参数;
关键点3根据数形法分情况求解x
2、 因变量为线段时:
1.函数图象为线段时,表示动点与起点在同一边上;
2.函数图象为曲线时,表示动点与起点不在同一边上
3、 分析双动点几何图形的函数图象问题的一般步骤:
1.判断出每段函数图象代表的含义;
2.分析图象中每个转折点对应动点的位置;
3.求出图形的边长。
【典例1】如图①,四边形是菱形,,动点E从点A出发以的速度沿着边运动,到达点D停止运动,另一动点F同时从点A出发,以的速度沿着边向点D运动,到达点D停止运动,设点E运动时间为,的面积为,y关于x的函数图象大致如图②所示,则a的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:点E的速度是,点F的速度为,运动时间为,
点E运动的路程为,点F运动的路程为.
当点E在线段上,点F在线段上时,
如图,过点F作于点P,
.
,
.
.
.
.
,
∴此段函数图象为开口向上的二次函数图象,
由题中的函数图象可得,当时符合,
∴当时,点E在点B上,
∴,
当点E在线段上,点F在线段上时,
如图,过点B作于点Q,则为中边上的高.
.
,
.
,
.
.
,
此段函数图象为随的增大而增大的正比例函数图象,
由题中的函数图象可得,当时符合,
③当点E在线段上,点F在线段上时,
如图,过点E作于点,
.
四边形是菱形,
.
,
.
.
由题意得:.
.
.
,
∴此段函数图象为开口向下的二次函数图象,
由题中的函数图象可得,当时符合,
∴当时,
,
∴a的值为.
故选:B.
【典例2】如图1,矩形中,点E是边的中点,点F在边上,且,动点P从点F出发,以每秒的速度沿的方向运动,到达点D时停止.设点P运动x(秒)时,的面积为,如图2是y关于x的函数图象,则图2中a,b的值分别是( )
A.16,2 B.15, C.13, D.13,3
【答案】C
【详解】由图可知,当点P从点F到点B时,用了4秒,所以 ,
,
,
,
又因为当点P从点B到点C时,用了3秒,
,
∴,
点E是边的中点,
∴,
故选:C.
【典例3】如图1,在中,圆心角.点P从点B出发,绕着点O以每秒的速度在圆周上逆时针旋转到点A.在旋转过程中,线段的长度y(cm)与旋转时间t(s)的函数关系如图2所示,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:当时,点P与点A重合,此时,
由图象可知,,故选项A错误,不符合题意;
由图象可知,当时,此时点P与点B重合,即,
如图,
∵,
∴是等边三角形,
∴,即的半径为,
当时,即,
过点O作于点D,则,如图,
∴,
∴,
即,
同理可得,,
此时或,
由图象可知,,
∴,故选B正确;
当时,即,如图,
∵,
∴,
此时或,
由图象可知,,
∴,故选选项C错误,
当点P旋转到,即是直径,y取最大值时,如图,
则,
则由图象可知,点C的坐标为,故选项D错误,
故选:B.
1.(25-26·山东威海)如图1是甲、乙、丙三个圆柱形无盖容器的截面示意图.其中,甲容器的底面积为,乙容器底部放置了一块长方体铁块,乙容器和丙容器之间有一根管子连通(管子体积可忽略不计).现将甲容器中的水匀速注入乙容器中,则三个容器中水的深度(厘米)与注水时间(分)之间的关系如图2所示.请结合图象提供的信息,判断下列说法错误的是( ).
A.甲容器中初始水面高度为
B.乙容器中铁块的高度是
C.乙容器的底面积为
D.若丙容器的底面积为,则的值为
【答案】D
【详解】解:由题意可知,三条线对应情况如图所示:
对于A:直线甲在处,,
∴甲容器初始水面高度为,故A正确;
对于B:折线乙在经过点后,斜率变小,对应此时长方体铁块被完全浸没,
∴乙容器中铁块的高度是,故B正确;
对于C:先计算注水速度,
甲容器中有水,
∴注水速度为,
折线乙在段注入水的体积为,
∴容器乙的底面积为,故C正确;
对于D:在折线段,容器乙中的水流向容器丙,相当于容器甲同时向容器乙和容器丙注水,
根据题意,可列方程,
解得,
∴D错误.
故选:D.
2.(23-24九年级上·黑龙江哈尔滨)已知A、两地相距,一辆货车从A地前往地,途中因装载货物停留一段时间,一辆轿车沿同一条公路从地前往A地,到达A地后(在A地停留时间不计)立即原路原速返回,如图是两车距地的距离与货车行驶时间之间的函数图象,下列叙述正确的是( )
A.图中的值是
B.轿车的速度是
C.货车装载货物后,继续前行时,路程和时间的函数解析式为
D.轿车从地到A地行驶过程中,轿车出发1h或与货车相距12km
【答案】D
【详解】由图象得,,故选项A错误;
轿车的速度为:,故选项B错误;
设
图象经过点和点
解得:
,故选项C错误;
货车从A前往B地的速度为
设轿车出发小时与货车相距
根据题意,得或
解得:或
轿车出发1h或与货车相距,故选项D正确;
故选D.
3.(23-24·全国·期末),两地相距,甲、乙两辆汽车从地出发到地,均匀速行驶,甲车出发后,乙车出发沿同一路线行驶,设甲、乙两车相距,甲车行驶的时间为,与的关系如图所示,下列说法:
①甲车行驶的速度是,乙车行驶的速度是;
②甲车出发后被乙车追上;
③甲车比乙车晚到;
④当甲车行驶或时,甲、乙两车相距;
其中错误的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【详解】解:①由题图可得,甲车行驶的速度是
甲车先出发,乙车出发后追上甲车,
乙车行驶的速度是,
故①正确;
当时,乙车出发,当时,乙车追上甲车,
甲车出发后被乙车追上,
故②正确;
③由题图可得,当乙车到达B地时,甲、乙两车相距,
甲车比乙车晚到,
故③正确;
④设甲车行驶,甲、乙两车相距.
ⅰ当乙车尚在行驶中,且超前甲车时,由题图可得,
解得;
ⅱ当乙车到达B地,而甲车离B地还有时,由题图可得,
解得,
当甲车行驶或时,甲、乙两车相距,
故④错误.
故选:D.
4.(2025·河南洛阳·二模)如图①,在等边三角形中,点是边上一动点(不与点,重合),以为边向右作等边,边与相交于点,设,,若与的函数关系的大致图象如图②所示,则等边三角形的面积为( ).
A.3 B. C. D.
【答案】D
【详解】∴,为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴∽,
∴,
设,
∵,,
∴,即.
∴当时,取得最大值为,
∴,
∴.
故选D.
5.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期末)如图,点为半圆上一点,点在直径上,连接,,点,分别在,上,连接,,四边形为正方形,,记和的面积分别为,.设,,则关于的函数图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:过点作交于点,
∵四边形为正方形,
∴,,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,,
∴
,
即开口向下的抛物线,
观察四个选项,选项A符合题意,
故选:A.
6.
同一条公路连接、、三地,地在、两地之间.甲、乙两车分别从地、地同时出发前往地.甲车速度始终保持不变,乙车中途休息一段时间,继续行驶.下图表示甲、乙两车之间的距离()与时间()的函数关系.下列结论正确的是( )
A.甲车行驶与乙车相遇 B.、两地相距
C.甲车的速度是 D.乙车中途休息分钟
【答案】A
【详解】解:根据函数图象可得两地之间的距离为,
第一段线段上升,表示乙车的速度大于甲车的速度,
第二段线段下降,表示乙车从时开始休息,
第三段线段上升,表示甲车追上乙车后,甲车继续行驶,乙车继续休息,
表示甲、乙两车之间的距离为,此时甲车到达某地,乙车停止休息,开始行驶,
表示甲、乙两车出发小时后同时到达地,
∵小时,乙车休息,甲车行驶了,
∴乙车中途休息小时,甲车的速度是,C、D选项错误;
小时,
∴、两地相距为,B选项错误;
甲、乙两车中途相遇的时间为,A选项正确.
7.如图所示,、两地相距50千米,甲于某日下午1时骑自行车从地出发驶往地,乙也于同日下午骑摩托车按相同的路线从地出发驶往地,如图所示,图中的折线和线段分别表示甲、乙所行驶的路程与该日下午时间之间的关系.根据图中提供的信息,判断下列说法正确的是( )
A.甲在整个骑行过程中的平均速度为10千米/时
B.甲比乙早出发2小时
C.乙出发后0.5小时追上了甲
D.乙骑摩托车的速度为千米/时
【答案】C
【详解】解:甲在整个骑行过程中的平均速度,故A错误;
根据题意得,甲比乙早出发小时,故B错误;
乙骑摩托车的速度,故D错误;
甲在段时的速度,
设乙出发t小时后追上甲,
根据题意得,,
解得,,
∴乙出发后0.5小时追上了甲,故C正确.
故选:C.
8.已知A,B两地相距,甲,乙两人沿同一条公路从A地出发到B地,乙骑自行车,甲骑摩托车.图中分别表示甲,乙离开A地的路程s()与时间t()的函数关系,根据图象得出的下列信息错误的是( )
A.乙到达B地时甲距A地. B.乙出发1.8小时被甲追上.
C.甲,乙相距时,t为. D.甲的速度是乙的速度的倍.
【答案】C
【详解】观察图象可知,乙到达B地时甲距A地,选项A正确;
观察图象可知,甲的速度为千米/小时,乙的速度为千米/小时,可得甲的速度是乙的速度的倍,选项D正确;
乙出发1.8小时时乙走的路程为千米,甲所走的路程为千米,所以乙出发1.8小时被甲追上,选项B正确;
观察图象可得甲,乙相距时,有两种情况,t的值有两种情况,该选项C错误,
故选C
9.(23-24九年级上·安徽黄山·期末)如图,斜边为6的直角三角板和边长为6的正方形按如图所示的方式放置,其中,在同一直线上,点重合.固定正方形,将三角板沿射线向右平移,当点与点重合时停止运动.在此过程中,设点移动的距离为,两个图形重叠部分的面积为,则关于的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:当重叠的部分为三角形时,如图:
由题意,得:,
∴,
∴,
此时图象为过原点的开口向上的一段抛物线;
当重叠部分为四边形时,当点在线段上时,如图:
∵,,
∴,,,
∴,
∴,
∴此时函数图象是开口向下的一段抛物线;
当点移动到点外侧时,如图:
此时:,
∵,
∴,
∴;
此时的图象是一段开口向下的抛物线,
当点移动到边上开始到点移动到点之前,重叠部分是三角形,
如图:
此时:,
∵,
∴,
∴,
此时是一段开口向上的抛物线;
当点与重合时,;
综上:满足题意的只有选项D;
故选D.
10.(2026·安徽阜阳·一模)如图,C是以为直径的半圆O的中点,P是直径上的动点,连接,,将射线绕点P顺时针旋转,交于点D,设,,则y与x之间的函数关系图象大致是( )
A.B.C. D.
【答案】B
【详解】解:如图,连接,
是直径,
,
C是半圆O的中点,
,
,
,
,,
,
,
,
设半径,则,,,
,则,
,
则y是关于x的二次函数,图象为抛物线,
,
函数图象开口向上,
当时,,,方程无实数根,
抛物线与x轴没有交点,
因此y与x之间的函数关系图象大致如选项B所示.
11.(24-25九年级下·山东菏泽)如图是边长为4的正方形,动点以每秒1个单位的速度从点出发沿方向运动,动点同时以每秒3个单位的速度从点出发沿正方形的边方向逆时针运动,当点与点相遇时停止运动,设点的运动时间为秒,以点,,为顶点的三角形的面积为,则能够反映与之间函数关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:设点的运动时间为秒,
∵正方形的边长为4,点以每秒1个单位的速度从点出发沿方向运动,动点同时以每秒3个单位的速度从点出发沿正方形的边方向逆时针运动,
∴当点与点相遇时,,
解得,即3秒后点与点相遇,
当时,点在上运动,如图,
此时的面积为,
∴当时,的面积随时间的增大而直线增大;
当时,点在上运动,如图,
此时的面积为,
∵此二次函数开口朝下,对称轴为,
∴当时,的面积随时间的增大而抛物线减小;
当时,点在上运动,如图,
此时的面积为,
∴当时,的面积随时间的增大而直线减小;
综上所述,能够反映与之间函数关系的图象大致是D选项的图象,
故选:D.
12.(25-26九年级上·湖北武汉)如图1,在矩形中,点以速度从点出发沿匀速运动,同时点从点出发,速度为,依次沿,两边匀速运动,点运动到点时,、两点同时停止运动.连接,设点运动的时间为,的面积为,关于的部分函数图象如图2所示,其中是曲线的最高点,为线段.则点的纵坐标是( )
A. B. C. D.11
【答案】C
【详解】解:∵四边形为矩形,
∴,
由函数图象可得,为线段,且面积逐渐减小,
故当时,点运动到点处,
∴,
∵由图象可得,当点运动到点处时,的面积为,点以速度从点出发沿匀速运动,
∴,,
∴,,
∵点以速度从点出发沿匀速运动,点从点出发,速度为,
∴当时,,,
∴,
∴,
∵,
∴当时,有最大值为,
∴是曲线的最高点,则点的纵坐标是,
故选:C.
13.(24-25九年级下·辽宁抚顺)如图1,在菱形中,,连接,点从点出发,沿方向以的速度运动至点,同时点从点出发,沿方向以的速度运动至点.设运动的时间为的面积为.已知与之间的函数图象如图2所示,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】解:四边形是菱形,,
,.
如图1,当点N在上运动时,则,.
过点M作于点E.
在中,,
.
.
当点N在点C时,,即.解得(负值已舍).
.
如图2,当点N在上运动时,,.
过点N作于点H.
在中,,
.
.
当时,.
解得,(不符合题意,舍去).
.
14.(2026·河南南阳·一模)如图①,A、B是上的两定点,P是圆上一动点,点P从点A出发,按逆时针方向匀速运动到点B.设点P运动的时间是,线段AP的长度是,图②是y随x变化的关系图象,则下列说法错误的是( )
A.的半径为 B.A、B两点间的距离为
C.点P的运动速度为 D.的度数为
【答案】C
【详解】解:由题图②得,当时,,即此时A、O、P三点共线,则的半径,故A选项正确,不符合题意;
当时,点P到达点B处,此时,
∴A、B两点间的距离为,故B选项正确,不符合题意;
点P从点A运动到A、O、P三点共线的位置时,走过的角度为,则走过的弧长为,运动时间为,
∴点P的运动速度是,故C选项错误,符合题意;
当点P运动到点B时,,即,
∴是等边三角形,
∴,故D选项正确,不符合题意.
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