专题五 运动变化问题
1.(2018·聊城)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边OA,OC分别在x轴和y轴上,并且OA=5,OC=3.若把矩形OABC绕着点O逆时针旋转,使点A恰好落在BC边上的点A1处,则点C的对应点C1的坐标为( A )
A. B.
C. D.
2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=-3x+3与x轴,y轴分别交于A,B两点,以AB为边在第一象限作正方形ABCD沿x轴负方向平移a个单位长度后,点C恰好落在双曲线上,则a的值是( B )
A.1 B.2
C.3 D.4
3.如图,在等腰△ABC中,AB=AC=4 cm,∠B=30°,点P从点B出发,以 cm/s的速度沿BC方向运动到点C停止,同时点Q从点B出发,以1 cm/s的速度沿B→A→C方向运动到点C停止,若△BPQ的面积为y(cm2),运动时间为x(s),则下列最能反映y与x之间函数关系的图象是( D )
A B C D
4.(2018·衢州)定义:在平面直角坐标系中,一个图形先向右平移a个单位,再绕原点按顺时针方向旋转θ角度,这样的图形运动叫做图形的γ(a,θ)变换.如图,等边△ABC的边长
为1,点A在第一象限,点B与原点O重合,点C在x轴的正半轴上.△A1B1C1就是△ABC经γ(1,180°)变换后所得的图形.
若△ABC经γ(1,180°)变换后得△A1B1C1,△A1B1C1经γ(2,180°)变换后得△A2B2C2,△A2B2C2经γ(3,180°)变换后得△A3B3C3,依此类推……
△An-1Bn-1Cn-1经γ(n,180°)变换后得△AnBnC,则点A1的坐标是____,点A2018的坐标是____.
5.(改编题)如图,线段AB经过平移得到线段A1B1,其中A,B的对应点分别为A1,B1,这四个点都在格点上,若线段AB上有一个点P(a,b),则点P在A1B1上的对应点P1的坐标为__(a-4,b+2)__.
6.(原创题)如图,点M的坐标为(3,2),动点P从点O出发,沿y轴以每秒1个单位的速度向上移动,且过点P的直线l:y=-x+b也随之移动,若点M关于l的对称点落在坐标轴上,设点P的移动时间为t,则t的值是__2或3__.
7.(改编题)如图,在平面直角坐标系中,O为原点,已知A(0,8),D(24,8),C(26,0),动点P从点A开始沿AD边向点D以1 cm/s的速度运动;动点Q从点C开始沿CO边向点O以3 cm/s的速度运动,若P,Q分别从点A,C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.
(1)求经过多少时间后,四边形PQCD为平行四边形;
(2)当四边形PQCD为平行四边形时,求PQ所在直线的函数解析式.
解:(1)设t秒后四边形PQCD为平行四边形,∵当PD=QC时,四边形PQCD为平行四边形,∴24-t=3t,解得,t=6;
(2)6秒后,点P的坐标为(6,8),点Q的坐标为(8,0),设直线PQ的解析式为y=kx+b,由题意,得解得∴直线PQ的解析式为y=-4x+32.
8.某校机器人兴趣小组在如图①所示的矩形场地上开展训练.机器人从点A出发,在矩形ABCD边上沿着A→B→C→D的方向匀速移动,到达点D时停止移动.已知机器人的速度为1个单位长度/s,移动至拐角处调整方向需要1 s(即在B,C处拐弯时分别用时1 s).设机器人所用时间为t(s)时,其所在位置用点P表示,P到对角线BD的距离(即垂线段PQ的长)为d个单位长度,其中d与t的函数图象如图②所示.
(1)求AB,BC的长;
(2)如图②,点M,N分别在线段EF,GH上,线段MN平行于横轴,M,N的横坐标分别为t1,t2.设机器人用了t1(s)到达点P1处,用了t2(s)到达点P2处(见图①).若CP1+CP2=7,求t1,t2的值.
解:(1)作AT⊥BD,垂足为T,由题意得,AB=8,AT=,在Rt△ABT中,AB2=BT2+AT2,∴BT=.∵tan∠ABD==,∴AD=6,即BC=6;
(2)在图①中,连接P1P2,过点P1,P2分别作BD的垂线,垂足为Q1,Q2,则P1Q1∥P2Q2,∵在图②中,线段MN平行于横轴,∴d1=d2,即P1Q1=P2Q2,∴P1P2∥BD,∴=,即=,又∵CP1+CP2=7,∴CP1=3,CP2=4.设M,N的横坐标分别为t1,t2,由题意得,CP1=15-t1,CP2=t2-16,∴t1=12,t2=20.
9.(2018·绵阳)如图,已知△ABC的顶点坐标分别为A(3,0),B(0,4),C(-3,0).动点M,N
同时从A点出发,M沿A→C,N沿折线A→B→C,均以每秒1个单位长度的速度移动,当一个动点到达终点C时,另一个动点也随之停止移动,移动的时间记为t秒.连接MN.
(1)求直线BC的解析式;
(2)移动过程中,将△AMN沿直线MN翻折,点A恰好落在BC边上点D处,求此时t值及点D的坐标;
(3)当点M,N移动时,记△ABC在直线MN右侧部分的面积为S,求S关于时间t的函数关系式.
解:(1)设直线BC的解析式为y=kx+b.∵直线经过B(0,4),C(-3,0),∴解得∴直线BC的解析式为y=x+4.
(2)过点D作DE⊥AC,如图,∵点M和点N均以每秒1个单位长度的速度移动,∴AM=AN=t,∵A(3,0),B(0,4),∴OA=3,OB=4,AB=5,∴BN=5-t,∵△DMN是△AMN沿直线MN翻折得到的,∴DN=DM=t,∴四边形DMAN是菱形,∴DN∥AC,∴=,∴=,解得:t=,∴CD=,∵B(0,4),C(-3,0),∴OC=3,OB=4,BC=5,∴sin∠BCO==,cos∠BCO==,∴DE=CD·sin∠BCO=×=,CE=CD·cos∠BCO=×=,∴OE=,∴点D的坐标为;
(3)当0≤t≤5时,S=t2;当5<t≤6时S=S△ABC-(6-t)·(10-t)·sin∠BCO=12-(t2-16t+60)=-t2+t-12.