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题型一 分析判断几何问题中的函数图象
针对演练
1. (2016青海)如图,在边长为2的正方形ABCD中剪去一个边长为1的小正方形CEFG,动点P从点A出发,沿A→D→E→F→G→B的路线绕多边形的边匀速运动到点B时停止(不含点A和点B),则△ABP的面积S随着时间t变化的函数图象大致为( )
2. (2015资阳)如图,AD、BC是⊙O的两条互相垂直的直径,点P从点O出发,沿O→C→D→O的路线匀速运动,设∠APB=y(单位:度),那么y与P运动的时间x(单位:秒)的关系图是( )
3. 如图,正方形ABCD的顶点A(0,),B(,0),顶点C,D位于第一象限,直线l:x=t,(0≤t≤)将正方形ABCD分成两部分,设位于直线l左侧部分(阴影部分)的面积为S,则函数S与t的图象大致是( )
4. (2016泰安)如图,正△ABC的边长为4,点P为BC边上的任意一点(不与点B、C重合),且∠APD=60°,PD交AB于点D.设BP=x,BD=y,则y关于x的函数图象大致是( )
5. 如图,正方形ABCD边长为1,E、F、G、H分别为AB、BC、CD、DA边上的点,且AE=BF=CG=DH.设小正方形EFGH的面积为y,AE=x,则y关于x的函数图象大致是( )
6. 如图,等边△ABC的边长为2 cm,点P从点A出发,以1 cm/s的速度向点C移动,同时点Q从点A出发,以1 cm/s的速度沿A→B→C的方向向点C移动,若△APQ的面积为
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S(cm2),则下列最能反映S(cm2)与移动时间t(s)之间函数关系的大致图象是( )
7. 如图,点C是以点O为圆心,AB为直径的半圆上的动点(点C不与点A,B重合),AB=4.设弦AC的长为x,△ABC的面积为y,则下列图象中,能表示y与x的函数关系的图象大致是( )
8. (2016鄂州)如图,O是边长为4 cm的正方形ABCD的中心,M是BC的中点,动点P由A开始沿折线A—B—M方向匀速运动,到M时停止运动,速度为1 cm/s,设P点的运动时间为t(s),点P的运动路径与OA,OP所围成的图形面积为S(cm2),则描述面积S(cm2)与时间t(s)的关系的图象可以是( )
9. (2014莆田)如图,在矩形ABCD中,AB=2,点E在边AD上,∠ABE=45°,BE=DE,连接BD,点P在线段DE上,过点P作PQ∥BD交BE于点Q,连接QD,设PD=x,△PQD的面积为y,则能表示y与x函数关系的图象大致是( )
10. (2016钦州)如图,△ABC中,AB=6,BC=8,tan∠B=.点D是边BC上的一个动点(点D与点B不重合),过点D作DE⊥AB,垂足为E,点F是AD的中点,连接EF.设△AEF的面积为y,点D从点B沿BC运动到点C的过程中,D与B的距离为x,则能表示y与x的函数关系的图象大致是( )
11. 如图,两个等腰Rt△ABC、Rt△DEF的斜边都为4 cm,点D、M分别是AB、AC边上的中点,DE与AC(或BC)交于点P,当点P从点M出发以1 cm/s的速度沿M→C运动至点C
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后又立即沿C→B运动至点B结束.若运动时间为t(单位:s),Rt△ABC和Rt△DEF重叠部分的面积为y(单位:cm2),则y关于t的图象大致是( )
12. 如图,在▱ABCD中,∠A=60°,AB=6 cm,BC=12 cm,点P、Q同时从顶点A出发,点P沿A→B→C→D方向以2 cm/s的速度前进,点Q沿A→D方向以1 cm/s的速度前进,当Q到达点D时,两个点随之停止运动.设运动时间为x s,P、Q经过的路径与线段PQ围成的图形的面积为y(单位:cm2),则y与x的函数图象大致是( )
13. (2016天水)如图,边长为2的等边△ABC和边长为1的等边△A′B′C′,它们的边B′C′,BC位于同一条直线l上,开始时,点C′与B重合,△ABC固定不动,然后把△A′B′C′自左向右沿直线l平移,移出△ABC外(点B′与C重合)停止,设△A′B′C′平移的距离为x,两个三角形重合部分的面积为y,则y关于x的函数图象是( )
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【答案】
1.B 【解析】当点P在AD上时,△ABP的底边AB不变,高增大,所以△ABP的面积S随着时间t的增大而增大;当点P在DE上时,△ABP的底边AB不变,高不变,所以△ABP的面积S不变;当点P在EF上时,△ABP的底边AB不变,高减小,所以△ABP的面积S随着时间t的增大而减小;当点P在FG上时,△ABP的底边AB不变,高不变,所以△ABP的面积S不变;当点P在GB上时,△ABP的底边AB不变,高减小,所以△ABP的面积S随着时间t的增大而减小.故选B.
2.B 【解析】当点P在点O处时,∠APB=∠AOB=90°,当点P沿OC运动到点C时,∠APB=∠AOB=45°;当点P在上运动时,∠APB=∠AOB=45°;当点P沿DO运动到点O时,∠APB从45°增大到90°.结合选项可知B选项符合.
3.C 【解析】根据图形知道,当直线l:x=t在BD的左侧时,S=t2,当直线l:x=t在BD右侧时,S=-(t-)2+1,结合选项,只有选项C符合.
4.C 【解析】∵∠APC是△ABP的外角,∴∠APC=∠PAB+∠B,同理∠BDP=∠PAB+∠APD,又∵∠B=∠APD,∴∠APC=∠BDP,∵∠B=∠C=60°,∴△BDP∽△CPA,∴=,即=,整理得,y=- x2+x,故选C.
5.C 【解析】依题意,得y=S正方形ABCD-S△AEH-S△BEF-S△CFG-S△DGH=1-4×(1-x)x=2x2-2x+1,即y=2x2-2x+1(0≤x≤1),抛物线开口向上,对称轴为x=,故选C.
6.C 【解析】当0≤t≤2时,S=·t·sin60°·t=t2,此函数抛物线开口向上,且函数图象为抛物线右侧的一部分;当2<t≤4时,S=×2·sin60°(4-t)=-t+2,此函数图象是直线的一部分,且S随t的增大而减小.所以符合题意的函数图象只有C.
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7.B 【解析】∵AB=4,AC=x,∴BC==,∴S△ABC=AC·BC=x,∵此函数不是二次函数,也不是一次函数,∴排除A、C,∵AB为定值,当OC⊥AB时,△ABC面积最大,此时AC=2,即当x=2时,y最大,故排除D,选B.
8.A 【解析】根据题意,当0<t≤4时,S=×AP×=×t×=t,面积S随时间t的增大而增大;当4<t≤6时,S=S四边形ABMO-SΔMOP=×(2+4)×2-×(6-t)×2=t,因此S始终是t的正比例函数,故选A.
9.C 【解析】∵∠ABE=45°,∠A=90°,∴△ABE是等腰直角三角形,∴AE=AB=2,∴BE=AB=2,∵BE=DE,PD=x,∴PE=DE-PD=2-x,∵PQ∥BD,BE=DE,∴QE=PE=2-x,又∵△ABE是等腰直角三角形,∴点Q到AD的距离为(2-x)=2-x,∴y=x(2-x)=-(x2-2x+2)+=-(x-)2+,结合选项,只有C选项符合.
10.B 【解析】∵BD=x,DE⊥AB,tan∠B=,∴在Rt△BED中,BE=x,DE=x,∵AB=6,∴AE=6-x,又∵点F为AD的中点,∴S△AEF=S△ADE=×AE·DE,∴y=S△AEF=×(6-x)×x,化简得y=-x2+x(0<x≤8),∴y与x的函数关系式为开口向下的二次函数,且自变量x的取值范围为0<x≤8,结合题中给出的选项,只有选项B符合.
11 C 【解析】如解图,连接DM,过点D作DH⊥BC于点H,记DF与BC相交于点N,∵点D、M分别是AB,AC边的中点,∴DM=BC=2 cm,MC=AC=2 cm,∴DM=MC,∴四边形DMCH为正方形,∴DH=DM,又∵∠NDH+∠HDP=90°,∠HDP+∠PDM=90°,∴∠NDH=∠PDM,
第11题解图
∴△DNH≌△DPM.①当点P从点M出发,沿M→C运动时,即0≤t<2时,y=S△DNH+S四边形DHCP=S△DPM+S四边形DHCP=S正方形DMCH=4 cm2;②当点P运动至点C时,即t=2时,y=S△DBC=4 cm2; ③当点P从点C出发沿C→B运动至B处时,即2<t≤6时,y=S△DBP=×BP·DH=(6-t)×2=6-t,可知y是t的一次函数,故选C.
12.A 【解析】当点P在AB上时,即0≤x≤3时,P、Q经过的路径与线段PQ围成的图形的面积=x×x=x2;当点P在BC上时,即3<x≤9时,P、Q经过的路径与线段PQ围成的图形的面积=×3×3+(2x-6+x-3)×3=x-9,y随x的增大而增大;当点P在
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CD上时,即9<x≤12时,P、Q经过的路径与线段PQ围成的图形的面积=12×3-(12-x)(12-x)=-x2+12x-36.综上,选项A符合题意.
13.B 【解析】由题意知:在△A′B′C′移动的过程中,阴影部分总为等边三角形.当0≤x≤1时,重合部分边长为x,此时y=x×x=x2;当1<x≤2时,重合部分为△A′B′C′,此时y=×1×=;当2<x≤3时,重合部分边长为3-x,此时y=(3-x)×(3-x)=(3-x)2.由以上分析可知,这个分段函数的图象左边为开口向上的抛物线的一部分,中间为直线y=的一部分,右边为开口向上的抛物线的一部分,且顶点为(3,0),最高点为(2,),结合选项中的图象可知,选项B符合.
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