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动点与函数图象
类型一 动点与函数图象判断的解题策略
方法一:趋势判断法
根据几何图形的构造特点,对动点运动进行分段,并判断每段对应函数图象的增减变化趋势;
例1.1
1. 如图,正方形的边长为2,动点从点出发,在正方形的边上沿的方向运动到点停止,设点的运动路程为,在下列图象中,能表示的面积关于的函数关系的图象是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分、两种情况,分别求出函数表达式,即可求解.
【详解】解:当时,如图,
则,为常数;
当时,如下图,
则,为一次函数;
故选:D.
【点睛】本题考查了动点函数图象问题,在图象中应注意自变量的取值范围,注意分类讨论.
变式1.1-1
2. 如图,把一个小球垂直向上抛出,则下列描述该小球的运动速度(单位:)与运动时间(单位)关系的函数图像中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】一个小球垂直向上抛出,小球的运动速度v越来越小,到达最高点是为0,小球下落时速度逐渐增加,据此选择即可.
【详解】根据分析知,运动速度v先减小后增大.故选:C.
【点晴】考查了动点问题的函数图象.解题关键分析小球的运动过程:一个小球垂直向上抛出,小球的运动速度v越来越小,到达最高点是为0,小球下落时速度逐渐增大.
变式1.1-2
3. 如图,正方形的边长为4,点从点出发,沿正方形的边,,移动,运动路线为.设点经过的路程为,的面积为.则下列图象能大致反映与的函数关系的是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据动点从点A出发,首先向点B运动,此时y不随x的增加而增大,当点P在DC上运动时,y随着x的增大而增大,当点P在CB上运动时, y不变,据此作出选择即可.
【详解】解:当点P由点A向点B运动时,y随着x的增大而增大,最大值为8;
当点P在BC上运动时,y=AB?AD,y不变,y=8;
当点P在CD上运动时,y随x的增大而减小,最小值为0.
故选:B.
【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,解决动点问题的函数图象关键是发现y随x的变化而变化的趋势.
变式1.1-3
4. 如图,在矩形中,,,动点沿折线从点开始运动到点.设运动的路程为,的面积为,那么与之间的函数关系的图象大致是()
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题中点P的运动轨迹和三角形面积的表示方法即可求得.
【详解】解:点从运动到的过程中,的底边长不变,高逐渐增加,面积逐渐增加,
当点P和点C重合时,由勾股定理得,
此时的面积达到最大值,
∴.
从运动到的过程中,的底边长不变,高逐渐减小,面积逐渐减小,
综上所述,与之间的函数关系的图象大致为
,
故选:B.
【点睛】此题考查了矩形中动点三角形面积图像问题,解题的关键是由题意分析出三角形面积的变化情况.
变式1.1-4
5. 如图,点是菱形边上的动点,它从点出发沿路径匀速运动到点,设的面积为,点的运动时间为,则关于的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设菱形的高为h,即是一个定值,再分点P在BC上,在CD上和在DA上三种情况,利用三角形的面积公式列式求出相应的函数关系式,然后选择答案即可.
【详解】解:设菱形的高为h,分三种情况:
①当P在BC边上时,
y=BP?h,
∵BP随x的增大而增大,h不变,
∴y随x的增大而增大,且为一次函数关系,
故选项A和D不正确;
②当P在边DC上时,
y=AB?h,
AB和h都不变,
∴在这个过程中,y不变,
故选项B不正确;
③当P在边AD上时,
y=AP?h,
∵PA随x的增大而减小,h不变,
∴y随x的增大而减小,且为一次函数,
故选:C;
【点睛】本题考查了动点问题的函数图象,菱形的性质,根据点P的位置的不同,分三段求出△PAB的面积的表达式是解题的关键.
方法二:解析式计算法
根据题意求出每段的函数解析式,结合解析式对应的函数图象进行判断;
例1.2
6. 如图,正方形ABCD的边长为3cm,动点P从B点出发以3cm/s的速度沿着边BC﹣CD﹣DA运动,到达A点停止运动;另一动点Q同时从B点出发,以1cm/s的速度沿着边BA向A点运动,到达A点停止运动.设P点运动时间为x(s),△BPQ的面积为y(cm2),则y关于x的函数图象是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:由题意可得BQ=x.
①0≤x≤1时,P点在BC边上,BP=3x,则△BPQ的面积=BP?BQ,解y=?3x?x=;故A选项错误;
②1<x≤2时,P点在CD边上,则△BPQ的面积=BQ?BC,解y=?x?3=;故B选项错误;
③2<x≤3时
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