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中考数学一轮复习 函数基础知识
一.选择题(共10小题)
1.(2024 兰州)如图1,在菱形中,,连接,点从出发沿方向以的速度运动至,同时点从出发沿方向以的速度运动至,设运动时间为,的面积为.与的函数图象如图2所示,则菱形的边长为
A. B. C. D.
2.(2024 盐都区三模)小明向各种空水壶内匀速注水,壶内水的深度(单位:与注水时间(单位:的函数关系如图所示,选项中是各种水壶的平面图,则小明使用的水壶是
A. B.
C. D.
3.(2024 郸城县一模)在矩形中,为矩形对角线,,有一动点,沿方向运动,每秒运动1个单位长度,设点运动的时间为秒,线段的长为,随变化的函数图象如图所示,则线段的长为
A.3 B.4 C.5 D.2.5
4.(2024 齐齐哈尔一模)如图,正方形的边长是4,点,分别是,的中点,点,为正方形边上的两个动点,点从点出发,沿匀速运动,到达点时停止运动;同时,点从点出发,沿匀速运动,动点,速度的大小相同.设点运动的路程为,的面积为,下列图象中能反映与之间函数关系的是
A. B.
C. D.
5.(2024 江西二模)如图,在等边中,,动点从点出发,沿方向运动,过点作 于点,设的面积为,点的运动路程为,则与之间的函数关系的图象正确的是
A. B.
C. D.
6.(2024 广汉市模拟)如图,矩形中,,,为矩形边上的一个动点,运动路线是,设点经过的路程为,以,,为顶点的三角形面积为,则选项图象能大致反映与的函数关系的是
A. B.
C. D.
7.(2024 松山区一模)如图1,点从的顶点出发,沿匀速运动到点,图2是点运动时,线段的长度随时间变化的关系图象,其中为曲线部分的最低点,则的面积是
A.10 B.12 C.20 D.24
8.(2024 江汉区模拟)已知表示不超过实数的最大整数,函数的部分图象如图所示,若方程在有2个解,则的取值范围是
A. B. C. D.
9.(2024 鄞州区模拟)如图1,四边形中,,,点从点出发,以每秒1个单位长度的速度,按的顺序在边上匀速运动,设点的运动时间为,的面积为,关于的函数图象如图2所示.当点运动到的中点时,的面积为
A.7 B.7.5 C.8 D.8.6
10.(2024 河南)把多个用电器连接在同一个插线板上,同时使用一段时间后,插线板的电源线会明显发热,存在安全隐患.数学兴趣小组对这种现象进行研究,得到时长一定时,插线板电源线中的电流与使用电器的总功率的函数图象(如图,插线板电源线产生的热量与的函数图象(如图.下列结论中错误的是
A.当时,
B.随的增大而增大
C.每增加,的增加量相同
D.越大,插线板电源线产生的热量越多
二.填空题(共9小题)
11.(2024 湖北模拟)函数中自变量的取值范围是 .
12.(2024 黑龙江一模)在函数中,自变量的取值范围是 .
13.(2024 大连模拟)在函数中,自变量的取值范围是 .
14.(2024 五华区校级模拟)函数中,自变量的取值范围是 .
15.(2024 榕城区校级三模)已知函数,则自变量的取值范围是 .
16.(2024 郑州校级四模)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,则的值为 .
17.(2024 单县二模)如图,在中,,,,点为线段上的动点,以每秒1个单位长度的速度从点向点移动,到达点时停止.过点作于点.作于点,连结,线段的长度与点的运动时间(秒的函数关系如图所示,则函数图象最低点的坐标为 .
18.(2024 中宁县模拟)如图①,在矩形中,对角线与交于点,动点从点出发,沿匀速运动,到达点时停止,设点所走的路程为,线段的长为,若与之间的函数图象如图②所示,则矩形的周长为 .
19.(2024 临沭县一模)某函数的图象如图所示,当时,在该函数图象上可找到个不同的点,,,,,,,使得,在下列数值1,2,3,4,5,6中,的取值不可能为 .
三.解答题(共6小题)
20.(2024 房山区二模)小平在学习过程中遇到一个函数.下面是小平对其研究的过程,请补充完整:
(1)函数的自变量的取值范围是 ;
(2)下表是与的几组对应值.
0 1 1.5 1.8 2.2 2.5 3 4 5 6
0.5 2 3.5 6.8 7.2 4.5 4.5 5.33 6.25
其中的值为 ;
(3)①根据表格中的数据,在平面直角坐标系中,画出函数图象;
②过点作平行于轴的直线,结合图象解决问题:若直线与函数的图象有三个交点,则的取值范围是 .
21.(2024 桃江县一模)如图1,在△中,动点从点出发沿折线匀速运动至点后停止.设点的运动路程为,线段的长度为,图2是与的函数关系的大致图象,其中点为曲线的最低点,求的长.
22.(2024 安康一模)某兴趣小组通过实验估算某液体的沸点,经过测量,气压为标准大气压,并得到几组对应的数据如下:
加热时间 0 10 20 30
液体温度 8 18 28 38
(1)兴趣小组发现液体沸腾前,液体温度与加热时间之间满足一次函数关系,求与之间的函数表达式.
(2)当加热时该液体沸腾,求该液体的沸点.
23.(2024 大渡口区模拟)如图,在中,,,,点是的中点,动点从点出发,沿着折线(含端点)运动,速度为每秒1个单位长度,到达点停止运动,点,分别是射线,上的动点,的长度等于点走的路程,,设点的运动时间为,点到的距离为,的长度为.
(1)求,关于的函数关系式并写出自变量的取值范围;
(2)在直角坐标系中画出,的图象,并写出函数的一条性质;
(3)根据图形直接估计当时的取值范围: .(结果保留1位小数,误差不超过
24.(2024 北戴河区一模)一次实践活动中,某小组在装有一段笔直轨道上,利用长度为的金属滑块做往返滑动实验,如图,滑块首先沿方向从左向右匀速滑动,滑动速度为,滑动开始前滑块左端与点重合,当滑块右端到达点时,滑块停顿,然后再以小于的速度匀速返回,直到滑块的左端与点重合时停止滑动.设滑块运动时间为时,左端离点的距离为,右端离点的距离为,记.发现滑块在从左向右滑动过程中,当和时,与之对应的的两个值互为相反数;滑块从点出发到最后返回点,整个过程总用时(含停顿时间).
请解答:
(1)滑块从点到点的滑动过程中,值的变化趋势是怎样的?
(注;选答“由负到正”或“由正到负”
(2)滑块从点到点的滑动过程中,求与的函数表达式;
(3)在整个往返过程中,若,求的值.
25.(2024 临沭县一模)图1为某游乐场过山车的一部分滑道设施,为研究过山车沿滑道运动中的数学知识,小李使用电脑软件将这部分滑道抽象出如图2所示的函数图象,并模拟过山车(抽象为点)的运动.线段是一段直滑道,为直线的一部分,点在轴上,滑道为抛物线的一部分,在点处达到最低,其中点到轴的距离为2,轴于点,滑道为抛物线的一部分,与滑道可看作形状相同,开口方向相反的两段抛物线.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)当过山车沿滑道从点运动到点的过程中,它到轴的水平距离为多少时到轴的距离达到最大?最大是多少?
(3)点为上的一点,求点到和到轴的距离之和(图中的最大值及此时点的坐标.
中考数学一轮复习 函数基础知识
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.(2024 兰州)如图1,在菱形中,,连接,点从出发沿方向以的速度运动至,同时点从出发沿方向以的速度运动至,设运动时间为,的面积为.与的函数图象如图2所示,则菱形的边长为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】动点问题的函数图象
【专题】动点型;运算能力;推理能力
【分析】根据题意可知, , ,结合菱形的性质得,过点作于点,则 ,那么;设菱形的边长为 ,则 ,那么点和点同时到达点和点,此时的面积达到最大值,利用最大值即可求得,即可知菱形的边长.
【解答】解:根据题意可知, , ,
四边形为菱形,,
,
过点作于点,连接交于,如图,
则,
,
设菱形的边长为 ,
,
点和点同时到达点和点,此时的面积达到最大值,
,
解得(负值舍去),
,
故选:.
【点评】本题考查动点问题的函数图象,菱形的性质和二次函数的性质,关键是根据图象得出的面积达到最大值时,,的位置.
2.(2024 盐都区三模)小明向各种空水壶内匀速注水,壶内水的深度(单位:与注水时间(单位:的函数关系如图所示,选项中是各种水壶的平面图,则小明使用的水壶是
A. B.
C. D.
【答案】
【考点】函数的图象
【专题】推理能力;函数及其图象
【分析】根据函数图象的变化即可得出结论.
【解答】解:根据图象可知,刚开始注水的时候,水的深度变化的是先慢后快,且不是线性关系,
水壶应该是下宽上窄型,只有选项符合,
故选:.
【点评】本题考查了函数图象的实际应用,数形结合是解题的关键.
3.(2024 郸城县一模)在矩形中,为矩形对角线,,有一动点,沿方向运动,每秒运动1个单位长度,设点运动的时间为秒,线段的长为,随变化的函数图象如图所示,则线段的长为
A.3 B.4 C.5 D.2.5
【答案】
【考点】动点问题的函数图象
【专题】推理能力;几何直观;函数及其图象
【分析】由函数图象可知,当运动7秒时点运动到了点,此时,即,,设,则,利用勾股定理得到,解方程即可得到答案.
【解答】解:由函数图象可知,当运动7秒时点运动到了点,此时,即,
点每秒运动1个单位长度,
,
设,则,
在中,由勾股定理得,
,
解得或(不合题意,舍去),
,
故选:.
【点评】本题主要考查了勾股定理,矩形的性质,动点问题的函数图象,
4.(2024 齐齐哈尔一模)如图,正方形的边长是4,点,分别是,的中点,点,为正方形边上的两个动点,点从点出发,沿匀速运动,到达点时停止运动;同时,点从点出发,沿匀速运动,动点,速度的大小相同.设点运动的路程为,的面积为,下列图象中能反映与之间函数关系的是
A. B.
C. D.
【答案】
【考点】动点问题的函数图象
【专题】运算能力;函数及其图象
【分析】分在线段上,以及线段上两种情况,表示出与的函数解析式,即可做出判断.
【解答】解:当在线段上运动时,的面积为,
当在上运动时,的面积为,
图象为:
故选:.
【点评】此题考查了动点问题的函数图象,解决问题的关键是读懂图意,得到相应与的函数解析式.
5.(2024 江西二模)如图,在等边中,,动点从点出发,沿方向运动,过点作 于点,设的面积为,点的运动路程为,则与之间的函数关系的图象正确的是
A. B.
C. D.
【答案】
【考点】动点问题的函数图象
【专题】运算能力;空间观念;几何直观;三角形;函数及其图象;动点型
【分析】分别求出当时,点在上,当时,点在上的函数图象,根据所求的函数图象即可判断出此题答案.
【解答】解:当时,点在上,如图,
,
,
,
,
,
,
该图象为开口向上的抛物线;
当时,点在上,如图,
,
,
,
,
,
,
,
,
该图象为开口向下的抛物线,
故选:.
【点评】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.
6.(2024 广汉市模拟)如图,矩形中,,,为矩形边上的一个动点,运动路线是,设点经过的路程为,以,,为顶点的三角形面积为,则选项图象能大致反映与的函数关系的是
A. B.
C. D.
【答案】
【考点】动点问题的函数图象
【专题】函数及其图象
【分析】根据题意可以分别表示出各段的函数解析式,从而可以明确各段对应的函数图象,从而可以得到哪个选项是正确的.
【解答】解:由题意可得,
点到的过程中,,故选项错误;
点到的过程中,,故选项错误;
点到的过程中,,故选项错误;
点到的过程中,,
由以上各段函数解析式可知,选项正确,
故选:.
【点评】本题考查动点问题的函数图象,解题的关键是明确题意,写出各段函数对应的函数解析式,明确各段的函数图象.
7.(2024 松山区一模)如图1,点从的顶点出发,沿匀速运动到点,图2是点运动时,线段的长度随时间变化的关系图象,其中为曲线部分的最低点,则的面积是
A.10 B.12 C.20 D.24
【考点】:动点问题的函数图象
【专题】554:等腰三角形与直角三角形;532:函数及其图象;31:数形结合
【分析】由图1看到,点从运动到的过程中,先从0开始增大,到达点时达到最大,对应图2可得此时,即;点从运动到的过程中,先减小,到达时达到最小,对应图2可得此时;而后又开始增大,到达点时达到最大,即,所以为等腰三角形.作边上的高,即能求得,即,再求得面积.
【解答】解:由图形和图象可得,时,
过点作于,则
故选:.
【点评】本题考查了函数图象的理解和应用,等腰三角形的性质.把图形和图象结合理解得到线段长度是解决本题的关键.
8.(2024 江汉区模拟)已知表示不超过实数的最大整数,函数的部分图象如图所示,若方程在有2个解,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】
【考点】函数的图象
【专题】用函数的观点看方程(组或不等式;应用意识;函数及其图象;运算能力
【分析】分别作出当经过、、、时的图象,再由图象判断出函数与函数的图象在有两个交点时在有两个解,即可解答此题.
【解答】解:当函数与函数的图象在有两个交点时在有两个解,
令经过,得,
,
令经过,得,
,
令经过,得,
,
令经过,得,
,
如图,
可以看出经过的和经过的,与函数的图象在有两个交点,
,
故选:.
【点评】本题考查了函数图象,其中函数图象与方程的关系是解题的关键.
9.(2024 鄞州区模拟)如图1,四边形中,,,点从点出发,以每秒1个单位长度的速度,按的顺序在边上匀速运动,设点的运动时间为,的面积为,关于的函数图象如图2所示.当点运动到的中点时,的面积为
A.7 B.7.5 C.8 D.8.6
【答案】
【考点】动点问题的函数图象
【专题】函数及其图象;应用意识
【分析】首先结合图形和函数图象判断出的长和的长,进而可得的长,从而可得点坐标,然后再计算出当时直线解析式,然后再代入的值计算出即可.
【解答】解:根据题意得:四边形是梯形,
当点从运动到处需要2秒,则,面积为4,
则,
根据图象可得当点运动到点时,面积为10,
则,则运动时间为5秒,
,
设当时,函数解析式为,
,
解得,
当时,函数解析式为,
当运动到中点时时间,
则,
故选:.
【点评】本题主要考查了动点问题的函数图象、三角形面积公式,利用数形结合的思想方法是解决问题的关键.
10.(2024 河南)把多个用电器连接在同一个插线板上,同时使用一段时间后,插线板的电源线会明显发热,存在安全隐患.数学兴趣小组对这种现象进行研究,得到时长一定时,插线板电源线中的电流与使用电器的总功率的函数图象(如图,插线板电源线产生的热量与的函数图象(如图.下列结论中错误的是
A.当时,
B.随的增大而增大
C.每增加,的增加量相同
D.越大,插线板电源线产生的热量越多
【答案】
【考点】函数的图象
【专题】函数及其图象;几何直观
【分析】由图1中点可判断选项;由图2中图象的增减性可判断选项、;由图1可知随的增大而增大,由图2可知随的增大而增大可判断选项.
【解答】解:由图1可知,当时,,故选项说法正确,不符合题意;
由图2可知,随的增大而增大,故选项说法正确,不符合题意;
由图2可知,每增加,的增加量不相同,故选项说法错误,符合题意;
由图1可知随的增大而增大,由图2可知随的增大而增大,所以越大,插线板电源线产生的热量越多,故选项说法正确,不符合题意.
故选:.
【点评】本题考查了函数的图象,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用数形结合的思想解答.
二.填空题(共9小题)
11.(2024 湖北模拟)函数中自变量的取值范围是 且 .
【考点】函数自变量的取值范围
【专题】计算题
【分析】根据被开方数大于等于0,分母不等于0列式计算即可得解.
【解答】解:由题意得,且,
解得且.
故答案为:且.
【点评】本题考查了函数自变量的范围,一般从三个方面考虑:
(1)当函数表达式是整式时,自变量可取全体实数;
(2)当函数表达式是分式时,考虑分式的分母不能为0;
(3)当函数表达式是二次根式时,被开方数非负.
12.(2024 黑龙江一模)在函数中,自变量的取值范围是 .
【考点】函数自变量的取值范围
【专题】函数及其图象
【分析】根据分母不为零是分式有意义的条件,可得答案.
【解答】解:由题意,得
,解得,
故答案为:.
【点评】本题考查了函数自变量的取值范围,利用分母不为零得出不等式是解题关键.
13.(2024 大连模拟)在函数中,自变量的取值范围是 且 .
【答案】且.
【考点】函数自变量的取值范围
【专题】函数及其图象;一元一次不等式(组及应用;运算能力;推理能力
【分析】根据被开方数为非负数和分母不为零,列出式子,求解即可.
【解答】解:根据题意可得:,
解得:且.
故答案为:且.
【点评】本题主要考查了函数的知识、二次根式的知识、分式的知识,难度不大,认真计算即可.
14.(2024 五华区校级模拟)函数中,自变量的取值范围是 .
【考点】:函数自变量的取值范围
【分析】根据二次根式的性质,被开方数大于或等于0,可以求出的范围.
【解答】解:根据题意得:,
解得:,
故答案为:.
【点评】本题考查了函数自变量的取值范围,函数自变量的范围一般从三个方面考虑:当函数表达式是整式时,自变量可取全体实数;当函数表达式是分式时,考虑分式的分母不能为0;当函数表达式是二次根式时,被开方数非负.
15.(2024 榕城区校级三模)已知函数,则自变量的取值范围是 .
【答案】.
【考点】函数自变量的取值范围;立方根
【专题】运算能力;函数及其图象
【分析】根据二次根式的性质,被开方数大于等于0,分母不等于0,就可以求解.
【解答】解:根据题意得:,
解得:.
故答案为:.
【点评】本题考查函数自变量的取值范围,其中知识点为:分母不为0;二次根式的被开方数是非负数.
16.(2024 郑州校级四模)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,则的值为 4 .
【答案】4.
【考点】动点问题的函数图象
【专题】函数及其图象
【分析】根据图象和图形的对应关系即可求出的长,从而求出,,然后根据图象和图形的对应关系和垂线段最短即可求出时,,根据勾股定理即可求出,即可解答.
【解答】解:动点从点出发,线段的长度为,运动时间为的,
根据图象可知,当时,,
,
点为边中点,
,,
由图象可知,当运动时间时,最小,即最小,
根据垂线段最短,此时,
如图所示,
此时点运动的路程,
,
在中,
,
即.
故答案为:4.
【点评】此题考查的是动点问题的函数图象,掌握图象和图形的对应关系、垂线段最短和勾股定理是解决此题的关键.
17.(2024 单县二模)如图,在中,,,,点为线段上的动点,以每秒1个单位长度的速度从点向点移动,到达点时停止.过点作于点.作于点,连结,线段的长度与点的运动时间(秒的函数关系如图所示,则函数图象最低点的坐标为 , .
【考点】动点问题的函数图象
【专题】等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;图形的相似;运算能力;推理能力
【分析】连接,利用勾股定理的逆定理判定为直角三角形,利用矩形的判定定理得到四边形为矩形,利用矩形的对角线相等得到,再利用垂线段最短的性质得到当时,取得最小值,最后利用相似三角形的判定与性质解答即可得出结论.
【解答】解:连接,如图,
,,,
,,
,
.
,,
四边形为矩形,
.
点为线段上的动点,由于垂线段最短,
当时,取得最小值,即取得最小值.
过点作于点,
,,
,
,
,
,.
当时,取得最小值为.
函数图象最低点的坐标为,.
故答案为:,.
【点评】本题主要考查了直角三角形的判定与性质,勾股定理的逆定理,相似三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,函数的图象,函数的极值,熟练掌握动点问题的函数的图象的特征是解题的关键.
18.(2024 中宁县模拟)如图①,在矩形中,对角线与交于点,动点从点出发,沿匀速运动,到达点时停止,设点所走的路程为,线段的长为,若与之间的函数图象如图②所示,则矩形的周长为 28 .
【考点】:动点问题的函数图象
【专题】17:推理填空题;25:动点型
【分析】根据矩形的性质结合图②的最低点的坐标,即可得出、的长度,再利用矩形的周长公式即可求出结论.
【解答】解:当时,最小,且此时,,
,,
.
故答案为:28.
【点评】本题考查了动点问题的函数图象以及矩形的周长,观察图②最低点的坐标,找出矩形的长和宽的长度是解题的关键.
19.(2024 临沭县一模)某函数的图象如图所示,当时,在该函数图象上可找到个不同的点,,,,,,,使得,在下列数值1,2,3,4,5,6中,的取值不可能为 6 .
【答案】6.
【考点】规律型:点的坐标;函数的图象
【专题】函数及其图象;运算能力
【分析】,判断出点,,,,,,比例函数上,根据图象判断出正比例函数的图象与某函数的图象最多有5个交点,不可能有6个交点,即可得到答案.
【解答】解:设,
则,,,,,
即点,,,,,在正比例函数上,
如图,正比例函数的图象与某函数的图象最多有5个交点,不可能有6个交点.
故答案为:6.
【点评】此题考查了正比例函数的图象和性质,根据题意构造正比例函数,利用数形结合是解题的关键.
三.解答题(共6小题)
20.(2024 房山区二模)小平在学习过程中遇到一个函数.下面是小平对其研究的过程,请补充完整:
(1)函数的自变量的取值范围是 ;
(2)下表是与的几组对应值.
0 1 1.5 1.8 2.2 2.5 3 4 5 6
0.5 2 3.5 6.8 7.2 4.5 4.5 5.33 6.25
其中的值为 ;
(3)①根据表格中的数据,在平面直角坐标系中,画出函数图象;
②过点作平行于轴的直线,结合图象解决问题:若直线与函数的图象有三个交点,则的取值范围是 .
【答案】(1);
(2)4;
(3)①见解析;②.
【考点】函数的图象
【专题】函数及其图象;运算能力
【分析】(1)由分母不能为零,即可得出自变量的取值范围;
(2)把代入则可求出的值;
(3)①根据描点,连线画出函数图象;②观察函数图象可知,在直线时即,直线与函数有2个交点,在时,有3个交点,故可得结论.
【解答】解:(1),
,即,
故答案为:;
(2)当时,,
故答案为:4;
(3)(3)①描点,连线得,
②观察函数图象可知,在直线时即,直线与函数有2个交点,在时,有3个交点,
故答案为:.
【点评】本题主要考查函数图象与性质,正确记忆相关知识点是解题关键.
21.(2024 桃江县一模)如图1,在△中,动点从点出发沿折线匀速运动至点后停止.设点的运动路程为,线段的长度为,图2是与的函数关系的大致图象,其中点为曲线的最低点,求的长.
【答案】.
【考点】动点问题的函数图象
【专题】函数及其图象;推理能力
【分析】过点作于点,当点与重合时,在图2中点表示当时,点到达点,此时当在上运动时,最小,勾股定理求得.然后等面积法即可求解.
【解答】解:如图过点作于点,当点与重合时,在图2中点表示当时,点到达点,此时当在上运动时,最小,
,,,
在△中,,,
,
,
.
故的长为.
【点评】本题考查了动点问题的函数图象,勾股定理,垂线段最短,从函数图象获取信息是解题的关键.
22.(2024 安康一模)某兴趣小组通过实验估算某液体的沸点,经过测量,气压为标准大气压,并得到几组对应的数据如下:
加热时间 0 10 20 30
液体温度 8 18 28 38
(1)兴趣小组发现液体沸腾前,液体温度与加热时间之间满足一次函数关系,求与之间的函数表达式.
(2)当加热时该液体沸腾,求该液体的沸点.
【答案】(1);
(2).
【考点】函数关系式
【专题】运算能力;函数及其图象
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)将换算成以秒为单位,代入(1)中得到的函数表达式,求出对应的值即可.
【解答】解:(1)设与之间的函数表达式为、为常数,且.
将,和,代入,
得,
解得,
.
(2),
当时,,
该液体的沸点是.
【点评】本题考查函数关系式,掌握待定系数法求函数关系式是本题的关键.
23.(2024 大渡口区模拟)如图,在中,,,,点是的中点,动点从点出发,沿着折线(含端点)运动,速度为每秒1个单位长度,到达点停止运动,点,分别是射线,上的动点,的长度等于点走的路程,,设点的运动时间为,点到的距离为,的长度为.
(1)求,关于的函数关系式并写出自变量的取值范围;
(2)在直角坐标系中画出,的图象,并写出函数的一条性质;
(3)根据图形直接估计当时的取值范围: .(结果保留1位小数,误差不超过
【答案】(1),;
(2)画图见解析,当时,有最大值为4(答案不唯一);
(3).
【考点】动点问题的函数图象
【专题】反比例函数及其应用;函数的综合应用;运算能力;推理能力
【分析】(1)分,,两种情况讨论求关于的函数关系式,根据三角形面积公式求关于的函数关系式即可;
(2)利用描点法化函数图象,结合图象写出函数的一条性质即可;
(3)看在哪些区间的函数的图象在函数图象的上方即可.
【解答】解:(1),,,
,
点是的中点,
,
当时,
,,
,
,
,即,
,
当时,
过作于点,
点是的中点,
,
,即,
,
,,
,
,
,即,
,
,
根据题意,得,
,,,
,
(2)画图如下:
根据图象,知:当时,有最大值为4(答案不唯一);
(3)根据图象知:当时,.
【点评】本题考查动点问题的函数图象,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用图象法解决自变量的取值范围问题.
24.(2024 北戴河区一模)一次实践活动中,某小组在装有一段笔直轨道上,利用长度为的金属滑块做往返滑动实验,如图,滑块首先沿方向从左向右匀速滑动,滑动速度为,滑动开始前滑块左端与点重合,当滑块右端到达点时,滑块停顿,然后再以小于的速度匀速返回,直到滑块的左端与点重合时停止滑动.设滑块运动时间为时,左端离点的距离为,右端离点的距离为,记.发现滑块在从左向右滑动过程中,当和时,与之对应的的两个值互为相反数;滑块从点出发到最后返回点,整个过程总用时(含停顿时间).
请解答:
(1)滑块从点到点的滑动过程中,值的变化趋势是怎样的?
(注;选答“由负到正”或“由正到负”
(2)滑块从点到点的滑动过程中,求与的函数表达式;
(3)在整个往返过程中,若,求的值.
【答案】(1)由负到正;(2)与的函数表达式为;(3)当或 时,.
【考点】函数关系式
【专题】运算能力;一次函数及其应用
【分析】(1)根据等式,结合题意,即可求解;
(2)设轨道的长为,根据已知条件得出,则,根据当和时,与之对应的的两个值互为相反数;则时,,得出,继而求得滑块返回的速度为,得出,代入,即可求解;
(3)当时,有两种情况,由(2)可得,①当时,②当时,分别令,进而即可求解.
【解答】解:(1),
当滑块在点时,,,
当滑块在点时,,,
的值由负到正.
(2)设轨道的长为,当滑块从左向右滑动时,
,
,
是的一次函数,
当和时,与之对应的的两个值互为相反数;
当时,,
,
,
滑块从点到点所用的时间为,
整个过程总用时 (含停顿时间).当滑块右端到达点时,滑块停顿,
滑块从返回到所用的时间为.
滑块返回的速度为:,
当时,,
,
,
与的函数表达式为:;
(3)当时,有两种情况:
由(2)可得,
①当时,,
;
②当时,,
.
综上所述,当或18时,.
【点评】本题考查了函数关系式,分析得出,并求得往返过程中的解析式是解题的关键.
25.(2024 临沭县一模)图1为某游乐场过山车的一部分滑道设施,为研究过山车沿滑道运动中的数学知识,小李使用电脑软件将这部分滑道抽象出如图2所示的函数图象,并模拟过山车(抽象为点)的运动.线段是一段直滑道,为直线的一部分,点在轴上,滑道为抛物线的一部分,在点处达到最低,其中点到轴的距离为2,轴于点,滑道为抛物线的一部分,与滑道可看作形状相同,开口方向相反的两段抛物线.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)当过山车沿滑道从点运动到点的过程中,它到轴的水平距离为多少时到轴的距离达到最大?最大是多少?
(3)点为上的一点,求点到和到轴的距离之和(图中的最大值及此时点的坐标.
【答案】(1);
(2)到轴的水平距离为8时到轴的距离达到最大,最大为4;
(3)最大值为4,此时的坐标为.
【考点】动点问题的函数图象
【专题】函数及其图象;二次函数的应用;运算能力;推理能力
【分析】(1)先求得,根据顶点得,代入求得的值,即可求解函数解析式;
(2)根据两段抛物线形状相同,开口方向相反求得滑道的函数解析式为,再结合图象求得最高点的坐标即可;
(3)设,则,,整理出关于的函数解析式,分析判断最值即可得到点坐标.
【解答】解:(1)点到轴的距离为2,
即对于直线,当时,,
,
滑道为抛物线的一部分,在点处达到最低,
,
代入得,,解得:,
抛物线的函数解析式为;
(2)滑道为抛物线的一部分,与滑道可看作形状相同,开口方向相反的两段抛物线,
,即:滑道的函数解析式为,
当过山车在滑道段时,在点时到轴的距离达到最大,最大为3;
当过山车在滑道段时,在抛物线的顶点时到轴的距离达到最大,最大为4;
即:它到轴的水平距离为8时到轴的距离达到最大,最大为4;
(3)解:设,则,,
,
点为上一点,
,且的值随的增大而增大,
当时,,
当时,和长度之和的最大值为4,此时的坐标为.
【点评】本题考查了待定系数法求抛物线解析式,求二次函数的函数值,二次函数的性质等,熟练掌握二次函数的解析式和性质是解题的关键.
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