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难点 04 坐标系与函数中的规律、图象、动点、面积问题
(4 大热考题型)
题型一:坐标系中点的坐标规律问题
题型二:实际生活中函数图象问题
题型三:动点的函数图象问题
题型四:平面直角坐标系中的面积问题
题型一:坐标系中点的坐标规律问题
1. 解决与点坐标变化有关的规律问题一般方法:
1)若点的坐标在坐标轴上或象限内循环(周期)变化时,先求出第一个循环周期内相关点的坐标,然后找
出所求点经过循环后位于第一个循环周期内的哪个位置,从而求出坐标;
2)点的坐标是成倍递推变化时,先求出前几个点的坐标,然后归纳出后一个点坐标与前一个点坐标之间
存在的规律.
2. 解决与点坐标变化有关的规律问题的注意事项:
1)求什么找什么的规律;2)变化规律最好用算式而不是得数表示;
3)找算式中数字与序号间的变化规律;
4)找坐标的变化规律,分两步进行:先找位置规律再找数字规律(点的坐标题型首先用这一条).
【中考母题学方法】
【典例1】(2023·辽宁阜新·中考真题)如图,四边形 是正方形,曲线 叫作“正方形
的渐开线”,其中 , , , ,…的圆心依次按O,A,B, 循环.当 时,点
的坐标是( )
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A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题得点的位置每4个一循环,经计算得出 在第三象限,与 , , ,…符合同一规律,
探究出 , , ,...的规律即可.
【详解】解:由图得 , ,…
点C的位置每4个一循环,
,
∴ 在第三象限,与 , , ,…
符合规律 ,
∴ 坐标为 .
故选:A.
【点睛】本题考查了点的坐标的规律的探究,理解题意求出坐标是解题关键.
【变式1-1】(2023·湖南张家界·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,四边形 是正方形,点A的
坐标为 , 是以点B为圆心, 为半径的圆弧; 是以点O为圆心, 为半径的圆弧,
是以点C为圆心, 为半径的圆弧, 是以点A为圆心, 为半径的圆弧,继续以点B,O,C,A
为圆心按上述作法得到的曲线 称为正方形的“渐开线”,则点 的坐标是 .
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【答案】
【分析】将四分之一圆弧对应的A点坐标看作顺时针旋转 ,再根据A、 、 、 、 的坐标找到规
律即可.
【详解】解:∵ ,且 为A点绕B点顺时针旋转 所得,
∴ ,
又∵ 为 点绕O点顺时针旋转 所得,
∴ ,
又∵ 为 点绕C点顺时针旋转 所得,
∴ ,
由此可得出规律: 为绕B、O、C、A四点作为圆心依次循环顺时针旋转 ,且半径为1、2、3、 、
n,每次增加1,
又∵ ,
故 为以点C为圆心,半径为2022的 顺时针旋转 所得,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】本题考查了点坐标规律探索问题,通过点的变化,结合画弧的方法以及部分点的坐标探索出坐标
变化的规律是解题的关键.
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【变式1-2】难点同时分析周期变化和递增变化的规律
(2023·湖南怀化·中考真题)在平面直角坐标系中, 为等边三角形,点A的坐标为 .把
按如图所示的方式放置,并将 进行变换:第一次变换将 绕着原点O顺时针旋转 ,同时边
长扩大为 边长的2倍,得到 ;第二次旋转将 绕着原点O顺时针旋转 ,同时边长扩
大为 ,边长的2倍,得到 ,….依次类推,得到 ,则 的边长为
,点 的坐标为 .
【答案】
【分析】根据旋转角度为 ,可知每旋转6次后点 又回到 轴的正半轴上,故点 在第四象限,且
,即可求解.
【详解】解:∵ 为等边三角形,点A的坐标为 ,
∴ ,
∵每次旋转角度为 ,
∴6次旋转 ,
第一次旋转后, 在第四象限, ,
第二次旋转后, 在第三象限, ,
第三次旋转后, 在 轴负半轴, ,
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第四次旋转后, 在第二象限, ,
第五次旋转后, 在第一象限, ,
第六次旋转后, 在 轴正半轴, ,
……
如此循环,每旋转6次,点 的对应点又回到 轴正半轴,
∵ ,
点 在第四象限,且 ,
如图,过点 作 轴于 ,
在 中, ,
∴ ,
,
∴点 的坐标为 .
故答案为: , .
【点睛】本题考查图形的旋转,解直角三角形的应用.熟练掌握图形旋转的性质,根据旋转角度找到点的
坐标规律是解题的关键.
【变式1-3】难点结合函数,利用函数解析式求点坐标
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1.(2024·江苏无锡·模拟预测)如图, , , , 是分别以 , , , 为
直角顶点,一条直角边在 轴正半轴上的等腰直角三角形,其斜边的中点 , , , ,均在反比
例函数 的图象上,则点 的横坐标为 ,点 的横坐标为 .
【答案】
【分析】此题主要考查了反比例函数图象上的点,等腰直角三角形的判定和性质.分别过点 , , ,
作 轴的垂线,垂足分别为 , , , ,设 ,则 ,点 ,则点 的横坐标
为 ,再根据点 在反比例函数 的图象上可求出 ,进而得点 的横坐标为4,设
,同理 ,则点 ,点 的横坐标为 ,然后可求出 ,进而得点 的
横坐标为 ,设 ,则 ,点 ,点 的横坐标为 ,然后求出
,进而得点 的横坐标为 ,同理:点 的横坐标为 ,点 的横坐标为 , ,
以此类推即可点 的横坐标.
【详解】解:分别过点 , , , 作 轴的垂线,垂足分别为 , , , ,如下图所示:
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是以 为直角顶点的等腰直角三角形,
是以 为直角顶点的等腰直角三角形,
,
点 为 的中点,
是 的中位线,
,
设 ,则 ,
点 的坐标为 ,则点 的横坐标为 ,
点 在反比例函数 的图象上,
,
(舍去负值),
点 的横坐标为4,
设 ,同理 ,
则点 ,点 的横坐标为 ,
点 在反比例函数 的图象上,
,
即 ,
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,
,
点 的横坐标为 ,
设 ,则 ,点 ,点 的横坐标为 ,
点 在反比例函数 的图象上,
,
即 ,
,
,
点 的横坐标为 ,
同理:点 的横坐标为 ,点 的横坐标为 ,
,以此类推,点 的横坐标为 .
点 的横坐标为 ,点 的横坐标为 .
故答案为: ; .
2.(2024·黑龙江齐齐哈尔·二模)在平面直角坐标系中,抛物线 的图象如图所示,已知A点坐标为
,过点A作 轴交抛物线于点 ,过点 作 交抛物线于点 ,过点 作 轴
交抛物线于点 ,过点 作 交抛物线于点 ……,依次进行下去,则点 的坐标为
.
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【答案】
【分析】本题主要考查了二次函数与一次函数的综合,先求出直线 的解析式,再求出点 的坐标,再
求出直线 的解析式,从而求出点 、 的坐标,以此类推可得点 的坐标,根据点 、 、 之间
的规律求出点 的坐标.
【详解】解:设直线 的解析式为: ,
∵点 坐标为 ,
∴ ,
∴直线 的解析式为: ,
∵ 轴交抛物线于点 ,
∴ ,
∵ 交抛物线于点 ,
∴设直线 的解析式为: ,
∴将 代入 解析式中得: ,
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∴直线 的解析式为: ,
当 时,
解得: , ,
∴ ,
∵ 轴交抛物线于点 ,
∴ ,
同理可得:直线 的解析式为: ,
当 时,
解得: , ,
∴ ,
……
∴以此类推点
∴ 的坐标为: ,
故答案为: .
【变式1-4】难点结合三角形,利用相似三角形求面积
(2023·辽宁锦州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,四边形 , , ,
,…都是平行四边形,顶点 , , , , ,…都在 轴上,顶点 , , , ,…
都在正比例函数 ( )的图象上,且 , , ,…,连接
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, , , ,…,分别交射线 于点 , , , ,…,连接 , , ,
…,得到 , , ,….若 , , ,则 的面积为
.
【答案】
【分析】根据题意和图形可先求得 , ,
, , , ,
, , ,从而得 , ,
, ,利用三角形的面积
公式即可得解.
【详解】解:∵ , , ,
∴点 与点 的横坐标相同, , , , ,
∴ 轴,
∴ ,
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∵ ,
∴ ,
∵四边形 , , , ,…都是平行四边形,
∴ , , , ,
∴ , , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
同理可得 , , ,
, , , ,
∴ , ,
∴ ,
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∵ 在 上,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】本题考查相似三角形的判定及性质,平行四边形的性质,坐标与图形,坐标规律,熟练掌握相似
三角形的判定及性质以及平行四边形的性质是解题关键.
【中考模拟即学即练】
1.(2024·宁夏银川·模拟预测)如图,在直角坐标系中每个网格小正方形的边长均为1个单位长度,以点
为位似中心作正方形 ,正方形 ……按此规律作下去,所作正方形的顶点均在格点上,其
中正方形的顶点坐标分别为 , , , ,则顶点 的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是位似变换、点的变化规律.根据当 、 、 的坐标的变化情况,总结规律,根据
规律解答即可.
【详解】解: , , , , ,
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,
,
的坐标为 ,即 ,
故选:A.
2.(2024·湖南长沙·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中有一系列格点 ,其中 ,
且 , 是整数.记 ,如 ,即 , ,即 , ,即 , ,
以此类推.则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用图形寻找规律 ,再利用规律解题即可.
本题考查了坐标的规律,熟练掌握规律的探索是解题的关键.
【详解】解:第1圈有1个点,即 ,这时 ;
第2圈有8个点,即 到 ,这时 ;
第3圈有16个点,即 到 ,这时 ;
依次类推,第n圈, ;
由规律可知: 是在第4圈上,且 ,即 ,故A选项不正确:
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是在第23圈上,且 ,即 ,故选项B正确;
第n圈, ,所以 ,故C,D选项不正确;
故选:B.
3.(2024·江苏盐城·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,函数 和 的图象分别为直线 , ,
过点(1,0)作 轴的垂线交 于点 ,过点 作 轴的垂线交 于点 ,过点 作 轴的垂线交 于点 ,
过点 作 轴的垂线交 于点 , ,依次进行下去,则点 的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查一次函数图象上点的特点;能够根据作图特点,发现坐标的规律是解题的关键.写出一
部分点的坐标,探索得到规律 , , , ,(
是正整数),,即可求解.
【详解】解:依题意,当 时, ,则 ,
当 时, ,则 ,
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当 时, ,则 ,
当 时, ,则 ,
依次得: , , , ,
由此发现规律: , , , ,( 是正整数),
,
∴ ,即: ,
故选:D.
4.(2024·河南新乡·模拟预测)直角坐标系中, 的三个顶点都在边长为 的小正方形的格点上,
关于 轴的对称图形为 , 与 组成一个基本图形,不断复制与平移这个基本图
形,得到如图所示的图形.若 是这组图形中的一个三角形,当 时,点 的横坐标是
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了轴对称,平移与坐标的变化关系,根据图中规律即可求解,弄清题意,找出规律是解
题的关键.
【详解】由图可知: , , , , ,
, , , , , ,
又 , , , , ,
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当 为偶数时,
与 横坐标相差 ,即 横坐标 横坐标,
与 横坐标相差 ,即 横坐标 横坐标,
与 横坐标相差 ,即 横坐标 横坐标,
与 横坐标相差 ,即 横坐标 横坐标,
,
与 横坐标相差 ,即 横坐标 横坐标,
∴ ,即 ,
故选: .
5.(2024·河南省直辖县级单位·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角 的斜边 ,
且 在x轴的正半轴上,点 落在第一象限内.将 绕原点O逆时针旋转 ,得到 ,
再将 绕原点O逆时针旋转 ,又得到 ;依此规律继续旋转,得到 ,
则点 的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查点的坐标变化规律,能根据所给旋转方式发现点 位置变化的规律是解题的关键.根据
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所给旋转方式,可得出每旋转八次,点 为正整数)的位置便循环一次,再结合 便可解决问题.
【详解】解:由所给旋转方式可知,
,
每旋转八次,点 为正整数)的位置便循环一次.
又 ,
点 的坐标与点 的坐标相同.
又 点 在 轴的正半轴上,且 ,
点 的坐标为 ,
即点 的坐标为 .
故选:C.
6.(2024·山东临沂·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中 ,一只蚂
蚁从点A出发以1个单位长度/秒的速度沿 循环爬行,问第2023秒蚂蚁所在点的坐标
为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了点的坐标的规律型,根据点的坐标求出矩形的周长并求出蚂蚁爬行一周需要的时
间是解题的关键.
根据点A、B、C、D的坐标可得 的长,从而求出矩形 的周长,进而求出蚂蚁爬行一周需要
14秒,然后再进行计算即可.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
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∴ .
∵ ,
∴当 秒时,蚂蚁在点 处,∴此时点蚂蚁的坐标为 .
故答案为: .
7.(2024·山东东营·模拟预测)如图,在平面直角坐标系 中,有一边长为 的正方形 ,点 在
轴的正半轴上,如果以对角线 为边作第二个正方形 ,再以对角线 为边作第三个正方形
, ,照此规律作下去,则 的坐标是 ; 的坐标是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了规律型 点的坐标,解决本题的关键是利用正方形的变化过程寻找点的变化规律.
根据已知条件和勾股定理求出 的长度即可求出 的坐标,再根据题意和图形可看出每经过一次变化,
都顺时针旋转 ,边长都乘以 ,所以可求出从 到 变化的坐标.
【详解】解: 四边形 是正方形, ,
,
,
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的坐标是 ,
根据题意和图形可看出每经过一次变化,都顺时针旋转 ,边长都乘以 ,
旋转8次则 旋转一周,
从 到 经过了2024次变化,
,
从 到 与 都在 轴正半轴上,
点 的坐标是 .
故答案为: , ; .
8.(2024·河北秦皇岛·一模)如图,点O为正六边形的中心,P、Q分别从点 同时出发,沿正六边形
按图示方向运动,点P的速度为每秒1个单位长度,点Q的速度为每秒2个单位长度,则第1次相遇地点
的坐标为 ,则第2024次相遇地点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查正六边形的性质和寻找规律,解题关键是找出P、Q两点相遇的循环规律.
如下图,分析可知P、Q两点依次在点M、N、A三处循环相遇,然后利用余数定理便可求得第2024次相
遇的位置.
【详解】解:由题意可得: ,
∴正六边形的周长为 .
∵点P的速度为每秒1个单位长度,点Q的速度为每秒2个单位长度,
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∴第一次相遇的时间为 ,
此时点P的路程为 ,点P,Q第一次相遇的地点为点C,
依次类推,得出:点P,Q第二次相遇的地点为点E,点P,Q第三次相遇的地点为点A,点P,Q第四次
相遇的地点为点C,…,
∴点P,Q两点的相遇是3次一循环,
∵ ,
∴第2024次相遇的地点为点E,
∵ , ,
∴ , ,
∴ , .
故答案为: ; .
9.(2024·浙江·模拟预测)生活中很多图案都与斐波那契数列1,1,2,3,5,8,…相关,如图,在平面
直角坐标系中,依次以这组数为半径作90°的圆弧,得到一组螺旋线,若各点的坐标分别为 ,
, , 则点 的坐标为 .
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【答案】
【分析】此题考查了在平面直角坐标系中的点的坐标变化规律,解题的关键是找出每个点的坐标及运动规
律,观察图象,找出图中每个点的运动轨迹与数组的变化规律,推出 的坐标,即可解决问题;
【详解】解:观察发现: 先向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到 ; 先向右
平移1个单位,再向下平移1个单位得到 ;
先向左平移2个单位,再向下平移2个单位得到 ;
先向左平移3个单位,再向上平移3个单位得到 ;
先向右平移5个单位,再向上平移5个单位得到 ;
根据1,1,2,3,5,8,13,…的变化规律可知,
先向右平移8个单位,再向下平移8个单位得到 ;
故答案为
10.(2024·山东聊城·三模)如图是从原点开始的通道宽度为1的回形图, ,反比例函数 与该
回形图的交点依次记为 、 、 、……,则 的坐标为 .
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【答案】
【分析】本题考查了在反比例函数图象上的点坐标的特征,找规律,找出点坐标的规律是解题的关键.分
别写出前三个回形的点坐标,找出规律,得到第 个回形4个点的规律,分别是 , , ,
,然后找出第2024个点在第几个回形的第几个点即可算出答案.
【详解】由题意可知,反比例函数图象上点坐标为 ,观察图象,可以发现:
第1个回形有2个点, ,
第2个回形有4个点,分别是 , , ,
第3个回形有4个点,分别是 , , ,
第 个回形有4个点,分别是 , , ,
那么第2024个点在第507个回形的第2个点,那么点坐标为
故答案为:
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11.(2024·黑龙江齐齐哈尔·二模)如图,在抛物线 的内部依次画正方形,使对角线在 轴上,另两
个顶点落在抛物线上,按此规律类推,第 个正方形的边长是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质以及二次函数图象上点的坐标特征,由题意可知,直线 的表达式
为 ,联立方程求得 的坐标,进而求得第一个正方形的边长和 的坐标,即可得到直线 的表达
式为: ,联立方程求得 的坐标,进而求得第二个正方形的边长和 的坐标,即可得到直线
的解析式为: ,联立方程求得 的坐标,即可求得第三个正方形的边长,得出规律,第 个正
方形的边长是 .
【详解】 正方形的对角线在 轴上
, 和 关于 轴对称, 和 关于 轴对称, 和 关于 轴对称
到 轴和 轴的距离相等
直线 的表达式为
列方程组:
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解得 或
根据两点间距离公式:
设 的表达式为:
在函数上
解得:
直线 的表达式为:
列方程组:
解得 或
同理可得:
直线 的表达式为:
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列方程组:
解得 或
同理可得:
按此规律类推,第 个正方形的边长为 ,第 个正方形的边长是
故答案为: .
题型二:实际生活中函数图象问题
读取图象中的关键信息,包含坐标轴、起点、最高点、拐点、水平线等,并作出正确的结论判断.具体分
析如下:
关键信息 函数意义
坐标轴 弄清楚横轴与纵轴所表示的函数变量
拐点 图象上的拐点既是前一段函数的终点,又是后一段函数的起点,反映函数图象在这一时刻开
始发生变化
水平线 函数值随自变量的变化而保持不变
【中考母题学方法】
【典例2】(2024·江苏常州·中考真题)在马拉松、公路自行车等耐力运动的训练或比赛中,为合理分配体
能,运动员通常会记录每行进 所用的时间,即“配速”(单位: ).小华参加 的骑行比赛,
他骑行的“配速”如图所示,则下列说法中错误的是( )
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A.第 所用的时间最长
B.第 的平均速度最大
C.第 和第 的平均速度相同
D.前 的平均速度大于最后 的平均速度
【答案】D
【分析】本题主要考查从图像中获取信息,理解题意是解题的关键.根据配速的定义依次进行判断即可.
【详解】解:“配速”是每行进 所用的时间,故从图中可知,第 所用的时间最长,故选项A不符
合题意;
平均速度是指在这一段路程中所用的平均值,是路程 时间,由图可知,配速最小,故第 所用时间最
短,故第 的平均速度最大,故选项B不符合题意;
第 所用的时间与第 所用的时间一致,故第 的和第 的平均速度相同,故选项C不符合题意;
由于前 的时间大于最后 的时间,故前 的平均速度小于最后 的平均速度,故选项D符合
题意;
故选D.
【变式2-1】难点分析两个函数图象
1.(2024·江苏南通·中考真题)甲、乙两人沿相同路线由A地到B地匀速前进,两地之间的路程为 .
两人前进路程s(单位: )与甲的前进时间t(单位:h)之间的对应关系如图所示.根据图象信息,下
列说法正确的是( )
A.甲比乙晚出发1h B.乙全程共用2h
C.乙比甲早到B地3h D.甲的速度是
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【答案】D
【分析】本题考查用函数图象表示变量之间的关系,从函数图形获取信息,逐一进行判断即可.
【详解】解:A、乙比甲晚出发1h,原说法错误,不符合题意;
B、乙全程共用 ,原说法错误,不符合题意;
C、乙比甲早到B地 ,原说法错误,不符合题意;
D、甲的速度是 ,原说法正确,符合题意;
故选D.
2.(2024·内蒙古呼伦贝尔·中考真题)已知某同学家、体育场、图书馆在同一条直线上.下面的图象反映
的过程是:该同学从家跑步去体育场,在那里锻炼了一阵后又步行回家吃早餐,饭后骑自行车到图书馆.
图中用x表示时间,y表示该同学离家的距离.结合图象给出下列结论:
(1)体育场离该同学家2.5千米;
(2)该同学在体育场锻炼了15分钟;
(3)该同学跑步的平均速度是步行平均速度的2倍;
(4)若该同学骑行的平均速度是跑步平均速度的1.5倍,则 的值是3.75;
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题考查利用函数图像解决实际问题,正确的读懂图像给出的信息是解题的关键.利用图象信息
解决问题即可.
【详解】解:由图象可知:体育场离该同学家2.5千米,故(1)正确;
该同学在体育场锻炼了 (分钟),故(2)正确;
该同学的跑步速度为 (千米/分钟),步行速度为 (千米/分钟),则跑步速度
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是步行速度的 倍,故(3)错误;
若该同学骑行的平均速度是跑步平均速度的1.5倍,则该同学骑行的平均速度为 (千米/分钟),
所以 ,故(4)正确,
故选:C.
3.(2024·山东潍坊·中考真题)中国中医科学院教授屠呦呦因其在青蒿素抗疟方面的研究获2015年诺贝
尔生理学或医学奖.某科研小组用石油醚做溶剂进行提取青蒿素的实验,控制其他实验条件不变,分别研
究提取时间和提取温度对青蒿素提取率的影响,其结果如图所示:
由图可知,最佳的提取时间和提取温度分别为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是实验数据的分析和解读,从图中获取信息是解题的关键.根据图像即可得到最佳时
间和温度.
【详解】解:由图像可知,在 时提取率最高,
时提取率最高,
故最佳的提取时间和提取温度分别为 ,
故选B.
【中考模拟即学即练】
1.(2024·贵州·模拟预测)2024年3月5日,第十四届全国人民代表大会第二次会议在北京开幕,政府工
作报告中一个新关键词“人工智能 ”引发热议,随着人工智能的发展,智能机器人送餐成为时尚.如图
①是某餐厅的机器人聪聪和慧慧,他们从厨房门口出发,准备给客人送餐,聪聪比慧慧先出发,且速度保
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持不变,慧慧出发一段时间后将速度提高到原来的2倍.设聪聪行走的时间为 ,聪聪和慧慧行走的路
程分别为 、 , , 与 的函数图象如图②所示,则下列说法不正确的是( )
A.客人距离厨房门口 ; B.慧慧比聪聪晚出发 ;
C.聪聪的速度为 ; D.从聪聪出发直至送餐结束,聪聪和慧慧之间距离的最大
值为 ;
【答案】D
【分析】本题考查了一次函数的运用,理解图象,掌握行程问题的数量关系,一次函数图象的性质是解题
的关键.根据图象分别求出聪聪的解析式,结合图象的性质,即可求解.
【详解】解:聪聪比慧慧先出发,且速度保持不变,
∴ 表示的是聪聪行走的时间与路程的关系,
设 的解析式为 ,图象经过点 ,
∴ ,
解得, ,
∴ 的解析式为 ,
由图象知,慧慧从出发到送餐结束用时为 ,
∴A、客人距离厨房门口 ,正确,不符合题意;
B、慧慧比聪聪晚出发 ,正确,不符合题意;
C、∵ ,
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∴聪聪的速度为 ,正确,不符合题意;
D、当 时,聪聪与慧慧的距离逐渐增大,
∴当 时, ,
当 时,聪聪与慧慧的距离先减小,再增加,
当 时, ,
∴ ,
当 时,聪聪与慧慧的距离逐渐减小到 ,
∵ ,
∴D选项不正确,符合题意 ;
故选:D .
2.(2024·湖北黄冈·模拟预测)大学生小丽暑假期间从小商品批发市场批发了一种新商品,新商品的进价
为30元/件,经过一段时间的试销,她发现每月的销售量会因售价的调整而不同,若设每月的销售量为y
件,售价为x元/件.
(1)当售价在40—50 元/件时,每月的销售量都为60件,则此时每月的总利润最多是多少元?
(2)当售价在50—70 元/件时,每月的销售量与售价的关系如图所示,求y 与x的关系式;
(3)小丽决定每卖出一件商品就向福利院捐赠m(m为整数)元,若要保证小丽每月获利仍随x的增大而增大,
请你帮她计算m的最小值是多少,并求此时售价为多少元时,她每月获利最大.
【答案】(1)每月的总利润最多是 1200 元
(2)
(3)m的最小值是30,售价为70元时,她每月获利最大
【分析】题目主要考查一次函数及二次函数的应用,理解题意,列出相应的函数关系式是解题关键.
(1)根据题意得出总利润 ,再由一次函数的性质即可求解;
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(2)当售价在 元时,设每月销售量 ,利用待定系数法进行计算即可;
(3)求出二次函数解析式,再根据二次函数的定义进行计算即可.
【详解】(1)解:当售价在 元时, 每月的总利润为 元.
则总利润 ,
,
当 时,总利润最多,为 (元),
每月的总利润最多是 元;
(2)解:当售价在 元时,设每月销售量 ,
,
解得 ,
每月销售量 .
(3)解:当售价在 元时,设每月的总利润为 元.
每月的总利润
, 二次函数的对称轴为直线
,且要保证小丽每月获利仍随x的增大而增大,
,解得 ,
m的最小值是30,
此时
当 时, 取得最大值,最大值为200元,
m的最小值是30,此时售价为70元时,她每月获利最大.
题型三:动点的函数图象问题
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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;
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;
方法三:定点求值法. 结合几何图形特点,在点运动的拐点、垂直点、特殊点处求出函数值,对选项进
行排除;
方法四:范围排除法. 根据动点的运动过程,求出两个变量的变化范围,对选项进行排除.
类型二 动点与函数图象计算的解题策略
一看图:注意函数图象横纵坐标分别表示的量与取值范围,以及图象的拐点、最值点等;
二看形:观察题目所给几何图形的特点,运用几何性质分析动点整体运动情况;
三结合:几何动点与函数图象相结合,求出图形中相关线段的长度或图形面积的值;
四计算:结合已知,列出等式,计算未知量,常用勾股定理、面积相等和相似等方法进行计算求解.
【中考母题学方法】
【典例3】(2023·四川资阳·中考真题)如图,在平行四边形 中, , 厘米,
厘米,点 从点 出发以每秒 厘米的速度,沿 在平行四边形的边上匀速运动
至点 .设点 的运动时间为 秒, 的面积为 平方厘米,下列图中表示 与 之间函数关系的是
( )
A. B.
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C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了动点问题的函数图象问题,涉及平行四边形性质、三角形外角性质、三角形面积公式等
知识.由平行四边形性质得到 厘米,点 速度为每秒 厘米,则点 在 上时,时间 满足的
取值范围为 ,观察符合题意的 、 、 的图象, 即点 在 处时, 的面积各不相同,
求得此时 的面积,即可找到正确选项.判断出点 运动到点 时的时间及此时 的面积是解决
本题的关键.
【详解】解: 四边形 是平行四边形, 厘米,
厘米,
点 从点 出发以每秒 厘米的速度,
点 走完 所用的时间为: 秒,
当点 在 上时, ;故排除 ;
当 时,点 在点 处,过点 作 于点 ,如图所示:
,
,
,
厘米,
厘米,
厘米,
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平方厘米,
故选:B.
【变式3-1】根据函数图象判断点的运动轨迹
1.(2024·甘肃·中考真题)如图1,动点P从菱形 的点A出发,沿边 匀速运动,运动到点
C时停止.设点P的运动路程为x, 的长为y,y与x的函数图象如图2所示,当点P运动到 中点时,
的长为( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】C
【分析】结合图象,得到当 时, ,当点P运动到点B时, ,根据菱形的性
质,得 ,继而得到 ,当点P运动到 中点时, 的长
为 ,解得即可.
本题考查了菱形的性质,图象信息题,勾股定理,直角三角形的性质,熟练掌握菱形的性质,勾股定理,
直角三角形的性质是解题的关键.
【详解】结合图象,得到当 时, ,
当点P运动到点B时, ,
根据菱形的性质,得 ,
故 ,
当点P运动到 中点时, 的长为 ,
故选C.
2.(2024·甘肃临夏·中考真题)如图1,矩形 中, 为其对角线,一动点 从 出发,沿着
的路径行进,过点 作 ,垂足为 .设点 的运动路程为 , 为 , 与
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的函数图象如图2,则 的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了动点问题的函数图象,根据图象得出信息是解题的关键.
根据函数的图象与坐标的关系确定 的长,再根据矩形性质及勾股定理列方程求解.
【详解】解:由图象得: ,当 时, ,此时点P在 边上,
设此时 ,则 , ,
在 中, ,
即: ,
解得: ,
,
故选:B.
【变式3-2】根据点的运动轨迹画出函数图象
(2023·重庆·中考真题)如图, 是边长为4的等边三角形,动点E,F分别以每秒1个单位长度的速
度同时从点A出发,点E沿折线 方向运动,点F沿折线 方向运动,当两者相遇时
停止运动.设运动时间为t秒,点E,F的距离为y.
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(1)请直接写出y关于t的函数表达式并注明自变量t的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个函数的图象,并写出该函数的一条性质;
(3)结合函数图象,写出点E,F相距3个单位长度时t的值.
【答案】(1)当 时, ;当 时, ;
(2)图象见解析,当 时,y随x的增大而增大
(3)t的值为3或
【分析】(1)分两种情况:当 时,根据等边三角形的性质解答;当 时,利用周长减去
即可;
(2)在直角坐标系中描点连线即可;
(3)利用 分别求解即可.
【详解】(1)解:当 时,
连接 ,
由题意得 , ,
∴ 是等边三角形,
∴ ;
当 时, ;
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(2)函数图象如图:
当 时,y随t的增大而增大;
(3)当 时, 即 ;
当 时, 即 ,解得 ,
故t的值为3或 .
【点睛】此题考查了动点问题,一次函数的图象及性质,解一元一次方程,正确理解动点问题是解题的关
键.
【中考模拟即学即练】
1.(2024·湖南长沙·模拟预测)RobotMaster机甲大师挑战赛鼓励学生自主研发制作多种机器人参与团队
竞技,其某场对抗赛的轨道可简化成下图,其中 和 均为半圆,点 , , , 依次在同一直
线上,且 .现有比赛双方的机器人(看成点)分别从 , 两点同时出发,沿着轨道以大小相
同的速度匀速移动进行射击比赛,其路线分别为 和 .若移动
时间为 ,两个机器人之间距离为 .则 与 关系的图象大致是( )
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A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查动点函数图像,找到运动时的特殊点用排除法是关键.
设圆的半径为R,根据机器人移动时最开始的距离为 ,之后同时到达点A,C,两个机器人
之间的距离y越来越小,当两个机器人分别沿 和 移动时,此时两个机器人之间的距
离是直径 ,当机器人分别沿 和 移动时,此时两个机器人之间的距离越来越大.
【详解】解:由题意可得:机器人(看成点)分别从M,N两点同时出发,
设圆的半径为R,
∴两个机器人最初的距离是 ,
∵两个人机器人速度相同,
∴分别同时到达点A,C,
∴两个机器人之间的距离y越来越小,故排除A,C;
当两个机器人分别沿 和 移动时,此时两个机器人之间的距离是直径 ,保持不变,
当机器人分别沿 和 移动时,此时两个机器人之间的距离越来越大,故排除C,
故选:D.
2.(2024·湖北·模拟预测)如图,等边 的边长为 ,动点 从点 出发,以每秒 的速度,沿
的方向运动,当点 回到点 时运动停止.设运动时间为 (秒), ,则 关于
的函数的图象大致为( )
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A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】需要分类讨论:①当 ,即点 在线段 上时,过 作 于点 ,由勾股定理即
可求得 与 的函数关系式,然后根据函数关系式确定该函数的图象.②当 ,, 与 的函数关系
式是 ,根据该函数关系式可以确定该函数的图象;③当 时,则
,根据该函数关系式可以确定该函数的图象.本题考查了二次函数与动点问题的函数
图象.解答该题时,需要对点 的位置进行分类讨论,以防错选.
【详解】解:如图,过 作 于点 ,
则 , ,
①当点 在 上时, , , ,
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,
该函数图象是开口向上的抛物线,对称轴为直线 ;
由此可排除A,B,C.
②当 时,即点 在线段 上时, ;
则 ,
该函数的图象是在 上的抛物线,且对称轴为 ;
③当 时,即点 在线段 上,此时, ,
则 ,
该函数的图象是在 上的抛物线,且对称轴为直线 ;
故选:D.
3.(2024·甘肃兰州·模拟预测)如图 ,点 , 分别从正方形 的顶点 , 同时出发,沿正方形
的边逆时针方向匀速运动,若点 的速度是点 速度的 倍,当点 运动到点 时,点 , 同时停止运
动.图 是点 , 运动时, 的面积 随时间 变化的图象,则正方形 的边长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了正方形的性质,三角形的面积公式,动点问题的函数图象等,根据图 可知,当x=2
时,点 运动到点 ,点 运动到AB的中点, 的面积为 ,进行计算即可,解题的关键是根据图象
分析得到x=2时,点 运动到点 ,点 运动到AB的中点,且 的面积为 .
【详解】解:∵四边形 是正方形,点 的速度是点 速度的 倍,
∴ , ,
由图 可知,当点 在 上运动时, 的面积为 ,
当 时, 的面积为 ,即 ,
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此时点 为 的中点,
故 ,
解得: ,
故选: .
4.(2024·甘肃·模拟预测)如图1,在菱形 中, ,点 在边 上,连接 ,动点 从点
出发,在菱形的边上沿 匀速运动,运动到点C时停止.在此过程中, 的面积y随着运动
时间x的函数图象如图2所示,则 的长为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】A
【分析】本题考查的是动点函数图象问题、菱形的性质、勾股定理.设菱形的边长为 ,过点 作
于 ,根据图象可求出 ,再根据菱形的性质求出 ,根据图象当点 到达点 时,
,据此计算即可求解.
【详解】解:设菱形的边长为 ,过点 作 于 ,如图,
,
则 ,
,
,
, ,
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由图可知,当点 在点 时, 的面积最大,
此时 ,
解得: 或 (舍去),
, ,
当点 到达点 时, ,
,
.
故选:A.
5.(2024·重庆南岸·模拟预测)如图矩形 中, ,点 为 边上的三等分点
,动点 从点 出发,沿折线 方向运动,到点 停止运动.点 的运动速度为每秒
2个单位长度,设点 运动时间为 秒, 的面积为 .
(1)请直接写出 关于 的函数表达式并注明自变量 的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出这个函数的图象,并写出该函数的一条性质;
(3)结合函数图象,写出 时 的取值范围.
【答案】(1) (2)见解析(3) 或
【分析】(1)分 和 两种情况分别求出函数解析式即可;
(2)利用描点法画出函数图象,并根据图象写出性质即可;
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(3)结合图象列出不等式求解即可.
【详解】(1)解:在矩形 中, , ,
∵点 为 边上的三等分点( ),
∴ , ,
分两种情况:①当 时,即点P在边 上,则 ;
②当 时,即点P在边 上,则
,
∴
;
综上, 关于 的函数解析式为: ;
(2)解:用描点法作出函数图象即可,
当 时, 随着x的增大而增大;当 时, 随着x的增大而减小(答案不唯一);
(3)解:根据函数图象,
当 ,则 ,解得: ,
;
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当 ,则 ,解得: ,
;
综上, 时 的取值范围为 或 .
【点睛】此题考查了求函数解析式,一次函数的图象和性质,矩形的性质,画一次函数图象,矩形的性质,
三角形面积,求不等式解集.数形结合和分类讨论是解题的关键.
6.(2024·北京延庆·模拟预测)如图,已知 ,点D是边 上一点,且 ,点P是线段
上的动点,过点P作 的垂线,垂足为E,连接 ,设 .
通过分析发现可以用函数来刻画y与x之向的关系,请将以下过程补充完整:
(1)选点、画图、测量,得到x与y的几组数值,数据如下:
0 1 2 3 4 5 6
(说明:补全表格时相关数值保留一位小数);
(2)自变量x的取值范围是_______;
(3)在平面直角坐标系 中,画出此函数的图象:
(4)结合函数图象解决问题:当 时, 的长约为________ (结果精确到 ).
【答案】(1) (2) (3)见解析(4)
【分析】本题考查了动点问题的函数图象,能从图象中得到有用的条件,并判断动点位置进行计算是本题
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的解题关键.
(1)当 时,点 运动到点 处,此时点 与点 重合,即可求出 长;
(2)由 ,可得 的取值;
(3)描点,连线即可;
(4)做出 的图形,利求出交点纵坐标即 的长.
【详解】(1)解:当 时,点 运动到点 处,此时点 与点 重合,
,
;
(2)∵ ,
即当点 在点 处时, ,
当点 在点 处时, ,
∴自变量 的取值范围是 ,
故答案为: ;
(3)如图所示,
(4)当 时, ,如图,
作 的图象,与之前函数交于点 ,经测量点 纵坐标约为 ,
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∴ 长约为 ,
故答案为: .
7.(2024·重庆开州·模拟预测)如图,在矩形 中, , ,点E,F分别为 与 边的
中点,动点P从点B出发,沿折线 运动,到达点D后停止运动.连接 ,设点P的
运动路程为x, 的面积为y.
(1)直接写出y与x的函数关系式,并注明自变量x的取值范围;
(2)在直角坐标系中画出y与x的函数图象,并写出该函数的一条性质;
(3)结合函数图象,当函数y满足 时,写出x的取值范围(误差不超过0.2).
【答案】(1)
(2)函数图象见解析,该函数的一条性质为:函数的最大值为3
(3)
【分析】(1)分两种情况:当点 在 上运动时,当点 在 上运动时,结合梯形、三角形面积公式
即可求解;
(2)结合(1)中解析式即可画出函数图象,然后根据图象得出函数的性质;
(3)求出 时对应的x的值,然后观察图象找出 时所对应的自变量的取值范围即可.
【详解】(1)解:∵四边形 是矩形, , ,点 和 分别为 与 边的中点,
∴ , , ,
设 点的运动路程为 ,
当点 在 上运动时,即 时, ,
∴ 的面积
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,
当点 在 上运动时,即 时,如图, ,
∴ 的面积
,
综上, ;
(2)解:函数图象如图所示,
由图象可知:函数的最大值为3;
(3)解:当 时,即 或 ,
解得: 或 ,
由图象可知:当函数 满足 , 的取值范围为 .
【点睛】本题考查了矩形的性质,一次函数的应用,一次函数的图象和性质,正确理解题意,利用梯形、
三角形的面积公式列出函数关系式是解本题的关键.
题型四:平面直角坐标系中的面积问题
48类型1 一边在坐标轴上或平行于坐关标注轴公的众三号:角陆形陆面高积分的冲计刺 算 ~领取:最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
1
当三角形的一边在坐标轴上或平行于坐标轴时,可直接使用三角形的面积公式S= AB⋅h,其中AB是
2
△ABC在坐标轴上或平行于坐标轴的边,h为AB边上的高
1 1
S = (x −x )⋅|y | S = (y −y )⋅|x |
△ABC 2 B A C △ABC 2 A B C
1 1
S = (x −x )⋅(y −y ) S = (y −y )⋅(x −x )
△ABC 2 B A C A △ABC 2 A B C A
类型2 三边都不在坐标轴上或不平行于坐标轴的三角形面积的计算
分
割
法
S =S +S 1
△ABC △ABD △BCD S = CD⋅(x −x )
1 1 △ABC 2 A B
= BD⋅(AE+CF)= BD⋅(y −y )
2 2 C A 1
= (y −y )⋅(x −x )
2 C D A B
补
形
法
1 1 S =S 1−S −S 1
S =S −S = CE⋅(y −y )− CE⋅△(AyBC−y△)AD=C CE△⋅AB(Dy −△ByCD)= (x −x )⋅(y −y )
△ABC △AEC △BEC 2 C A 2 C B 2 B A 2 C E B A
S =S −S −S −S S =S −S −S −S −S
△ABC 矩 形BDEF△ACE △BCD △ABF 四 边 形ABCD矩 形EFGH△AEB △AHD △BFC △CDG
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【中考母题学方法】
【典例4】(2024·内蒙古包头·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,四边形 各顶点的坐标分别是
O(0,0), , , ,则四边形 的面积为( )
A.14 B.11 C.10 D.9
【答案】D
【分析】本题考查了坐标与图形,过A作 于M,过B作 于N,根据A、B、C的坐标可
求出 , , , , ,然后根据 求解即可.
【详解】解∶过A作 于M,过B作 于N,
∵O(0,0), , , ,
∴ , , , ,
∴ , ,
∴四边形 的面积为
,
故选:D.
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【变式4-1】(2023·辽宁锦州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中, 的边 在y轴上,点C在
第一象限内,点B为 的中点,反比例函数 的图象经过B,C两点.若 的面积是6,则
k的值为 .
【答案】4
【分析】过B,C两点分别作y轴的垂线,垂足分别为D,E,设B点坐标为 ,则 ,由点B
为 的中点,推出C点坐标为 ,求得直线 的解析式,得到A点坐标,根据 的面积是
6,列式计算即可求解.
【详解】解:过B,C两点分别作y轴的垂线,垂足分别为D,E,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
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设B点坐标为 ,则 ,
∵点B为 的中点,
∴ ,
∴ ,
∴C点坐标为 ,
设直线 的解析式为 ,
∴ ,解得 ,
∴直线 的解析式为 ,
当 时, ,
∴A点坐标为 ,
根据题意得 ,
解得 ,
故答案为:4.
【点睛】本题考查了反比例函数的性质、相似三角形的判定及性质、求一次函数解析式、坐标与图形,解
题关键是熟练掌握反比例函数的性质及相似三角形的性质.
【变式4-2】(2024·安徽·中考真题)如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中建立平面直
角坐标系 ,格点(网格线的交点)A、B,C、D的坐标分别为 , , , .
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(1)以点D为旋转中心,将 旋转 得到 ,画出 ;
(2)直接写出以B, , ,C为顶点的四边形的面积;
(3)在所给的网格图中确定一个格点E,使得射线 平分 ,写出点E的坐标.
【答案】(1)见详解
(2)40
(3) (答案不唯一)
【分析】本题主要考查了画旋转图形,平行四边形的判定以及性质,等腰三角形的判定以及性质等知识,
结合网格解题是解题的关键.
(1)将点A,B,C分别绕点D旋转 得到对应点,即可得出 .
(2)连接 , ,证明四边形 是平行四边形,利用平行四边形的性质以及网格求出面积即可.
(3)根据网格信息可得出 , ,即可得出 是等腰三角形,根据三线合一的性
质即可求出点E的坐标.
【详解】(1)解: 如下图所示:
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(2)连接 , ,
∵点B与 ,点C与 分别关于点D成中心对称,
∴ , ,
∴四边形 是平行四边形,
∴ .
(3)∵根据网格信息可得出 , ,
∴ 是等腰三角形,
∴ 也是线段 的垂直平分线,
∵B,C的坐标分别为, ,
∴点 ,
即 .(答案不唯一)
【变式4-3】(2024·四川眉山·二模)阅读材料,完成下列问题:
因为 ,所以 ……①,当且仅当 时取等号.若 、 均为正数,根据①式:
,得: ……② 即 ……③(②式、③式中 、 均为正
数,当且仅当 时等号成立.)我们常常用这两个不等式来解决一些最大(小)值问题.其中我们把
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叫做正数 , 的算术平均数,把 叫做正数 , 的几何平均数.
(1)若 , ,求 、 的算术平均数和几何平均数;
(2)若 ,当 为何值时代数式 有最小值,并求出此时的最小值;
(3)已知 , ,点 为双曲线 ( )上的任意一点,过 作 轴于点 ,
轴于点 ,求四边形 面积的最小值和此时点 的坐标.
【答案】(1)算术平均数为4,几何平均数为
(2) 时,代数式 有最小值,最小值为0
(3)25,
【分析】(1)根据算术平均数和几何平均数的定义求解;
(2)将原式变形为 ,根据 求解;
(3)设 ,则 , ,四边形 面积 ,根据
即可求解.
本题考查新定义运算,反比例函数,坐标与图形,解题的关键是运用 .
【详解】(1)解: , 时, 、 的算术平均数为: ,
, 的几何平均数为: ;
(2)解: ,
, ,
,当 时,等号成立,
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解得 ,或 (舍去),
,
即 时,代数式 有最小值,最小值为0;
(3)解:如图,设 ,则 , ,
, ,
, , , ,
四边形 面积
,
,当 时,等号成立,
解得 (负值舍去),
四边形 面积的最小值 ,此时 ,即 .
【变式4-4】列方程解决面积的存在性问题
(2024·安徽宣城·模拟预测)如图,二次函数 的图象与 轴交于点 ,与 轴
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交于点 .
(1)求二次函数的表达式.
(2) 是二次函数的图象位于 轴上方的两动点,且两点关于对称轴对称,点 在点 的左侧.过点
作 轴的垂线,分别交 轴于点 ,当 的值最大时,求点 的坐标.
(3)在(2)的条件下,二次函数的图象上是否存在点 ,使 的面积等于矩形 的面积的 ?若
存在,请求出点 的横坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点P的横坐标为1或
【分析】本题考查待定系数法求函数表达式、二次函数的性质、坐标与图形、矩形的性质,熟练掌握二次
函数的性质,利用点的坐标表示线段长是解答的关键.
(1)利用待定系数法求出该二次函数表达式即可;
(2)先求得二次函数图象的对称轴为直线 ,设 , ,
,利用坐标与图形性质得到 ,利用二次函数的性质求解即可;
(3)由(2)得 , ,设 ,根据题意可得 ,然后解方程
求得t值即可.
【详解】(1)解:∵二次函数 的图象与 轴交于点 ,
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∴ ,解得 ,
∴该二次函数的表达式为 ;
(2)解:由 得二次函数图象的对称轴为直线 ,
设 ,根据题意,得 , ,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴当 时, 有最大值为5,
此时点M的坐标为(2,3);
(3)解:存在,
由(2)知 , ,
∴ , ,
设 ,
∵ 的面积等于矩形 的面积的 ,
∴ ,
∴ 或 ,
整理得 或 ,
解得 , , ,
故满足条件的点P的横坐标为1或 .
【变式4-5】难点动点问题(2024·黑龙江大兴安岭地·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,等边三角形
的边 在x轴上,点A在第一象限, 的长度是一元二次方程 的根,动点P从点O出
发以每秒2个单位长度的速度沿折线 运动,动点Q从点O出发以每秒3个单位长度的速度沿折线
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运动,P、Q两点同时出发,相遇时停止运动.设运动时间为t秒( ), 的面积
为S.
(1)求点A的坐标;
(2)求S与t的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,当 时,点M在y轴上,坐标平面内是否存在点N,使得以点O、P、M、N为
顶点的四边形是菱形.若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)点A的坐标为
(2)
(3)存在, , , ,
【分析】(1)运用因式分解法解方程求出 的长,根据等边三角形的性质得出
,过点A作 轴,垂足为C,求出 的长即可;
(2)分 , 和 三种情况,运用三角形面积公式求解即可;
(3)当 时求出 ,得 ,分 为边和对角线两种情况可得点N的坐标;当
和 时不存在以点O、P、M、N为顶点的四边形是菱形
【详解】(1)解: ,解得 ,
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的长度是 的根,
∵ 是等边三角形,
∴ ,
过点A作 轴,垂足为C,
在 中,
∴
,
∴
点A的坐标为
(2)解:当 时.过P作 轴,垂足为点D,
∴ , ,
∴
∴ ,
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;
当 时,过Q作 ,垂足为点E
∵
∴
又
∴ ,
又 ,
当 时,过O作 ,垂足为F
∴ ,
同理可得, ,
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∴ ;
综上所述
(3)解:当 时,解得,
∴ ,
过点P作 轴于点G,则
∴
∴点P的坐标为 ;
当 为边时,将 沿 轴向下平移4个单位得 ,此时 ,四边形 是菱形;
将 沿 轴向上平移4个单位得 ,此时 ,四边形 是菱形;如图,
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作点P关于y轴的对称点 ,当 时,四边形 是菱形;
当 为对角线时,设 的中点为T,过点T作 ,交y轴于点M,延长 到 ,使 连
接 ,过点 作 轴于点 ,则
∴
∴ ,即 ,
解得, ,
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∴ ,
∴ ;
当 ,解得, ,不符合题意,此情况不存在;
当 时,解得, ,不符合题意,此情况不存在;
综上,点N的坐标为 , , ,
【点睛】本题主要考查运用因式分解法解一元二次方程,等边三角形的性质,勾股定理, 角所对的直
角边等于斜边的一半,三角形的面积,菱形的判定与性质,正确作出辅助线和分类讨论是解答本题的关键
【中考模拟即学即练】
1.(2024·安徽六安·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,每个小方格都是边长为1的正方形, 的
顶点均在格点上.
(1)作出 关于y轴对称的 ,并直接写出点 的坐标;
(2)连接 , ,求四边形 的面积.
【答案】(1)图见解析,
(2)12
【分析】此题考查轴对称的作图、点的坐标、利用网格面积等知识.
(1)找到 关于y轴的对称点 ,顺次连接得到 ,再写出点 的坐标即可;
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(2)利用梯形面积公式计算即可.
【详解】(1)解:如图所示, 即为所求.则点 的坐标为 .
(2)解:四边形 的面积
2.(2024·山西运城·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点, 的边 垂直于x轴,
垂足为点B,反比例函数 的图象经过 的中点C,交 于点D,且 .若点D的坐标
为 .
(1)设点A的坐标为 则点 的坐标为 ;
(2)①求反比例函数 的表达式;
②求经过C,D两点的直线所对应的函数解析式;
(3)在(2)的条件下,设点E是线段 上的动点(不与点C,D重合),过点E且平行y轴的直线l与反
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比例函数的图象交于点F,求 面积的最大值.
【答案】(1) ;
(2) 反比例函数解析式为 ; 直线 的解析式为
(3) 时, 最大,最大值为
【分析】(1)利用中点坐标公式即可得出结论;
(2) 先确定出点A坐标,进而得出点C坐标,将点C,D坐标代入反比例函数中即可得出结论;
由 ,求出点C,D坐标,利用待定系数法即可得出结论;
(3)设出点E坐标,进而表示出点F坐标,即可建立面积与m的函数关系式即可得出结论.
【详解】(1)解: 点C是 的中点, ,O(0,0),
∴ ,
∴ ;
故答案为: ;
(2)解: , ,
∴ ,
点C是 的中点,
∴ ,
点C, 在双曲线 上,
∴ ,
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∴ ,
反比例函数解析式为 ;
由 知, ,
, ,
设直线 的解析式为 ,
∴ ,
∴ ,
∴直线 的解析式为 ;
(3)解:如图,由;(2)知,直线 的解析式为 ,
设点 ,
由(2)知, , ,
∴ ,
∵ 轴交双曲线 于F,
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∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ 时, 最大,最大值为 .
【点睛】此题是反比例函数综合题,主要考查了待定系数法,线段的中点坐标公式,解本题的关键是建立
与m的函数关系式.
3.(2024·广东广州·模拟预测)如图,平面直角坐标系中,直线 与直线 相交于点 ,
与x轴、y轴分别交于点B、C.
(1)求点B、点C的坐标;
(2)求直线 的解析式;
(3)点M在射线 上,是否存在点M,使 的面积是 的面积的 ?若存在,求出点M的坐标.
【答案】(1) , ;
(2)
(3)存在,点M的坐标为 或
【分析】本题考查了坐标与图形,一次函数与坐标轴的交点,求一次函数解析式,一次函数的应用,利用
数形结合的思想解决问题是关键.
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(1)分别将 和 代入直线 ,即可求出点B、点C的坐标;
(2)利用待定系数法求解即可;
(3)先求出 ,再设点 的坐标为 ,进而表示出 ,再根据 的
面积是 的面积的 ,列方程求解即可.
【详解】(1)解: 直线 与x轴、y轴分别交于点B、C,
令 ,则 ,解得: ,
令 ,则 ,
, ;
(2)解:设直线 的解析式为 ,
将点 代入得: ,
解得: ,
即直线 的解析式为 ;
(3)解:存在,理由如下:
, ,
,
点M在射线 上,
设点 的坐标为 ,
,
的面积是 的面积的 ,
,
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解得: ,
当 时, ,
当 时, ,
点M的坐标为 或 .
4.(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,直线 与 轴, 轴分别交于点
, ,抛物线 为常数)经过点 且交 轴于 两点.
(1)求抛物线表示的函数解析式;
(2)若点 为抛物线的顶点,连接 , , .求四边形 的面积.
【答案】(1)
(2)10
【分析】本题考查函数图象与坐标轴的交点,待定系数法求解析式,三角形的面积
(1)分别把 , 代入函数 中,可求得点 , ,将点D坐标代入函数
,求出k的值,即可解答;
(2)由抛物线的函数解析式可得顶点P的坐标为 ,因此 轴, ,过点D作 于
点E,则 ,根据三角形的面积公式可求出 ;把 代入函数 中,
求得A(−2,0),因此 ,再根据 即可解答.
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【详解】(1)解:把 代入函数 中,得 ,
解得 ,
∴ ,
把 代入函数 中,得 ,
∴ ,
∵抛物线 为常数)经过点 ,
∴ ,解得 ,
∴抛物线表示的函数解析式为 ;
(2)解:∵抛物线的函数解析式为 ,
∴顶点P的坐标为 ,
∵ ,
∴ 轴, ,
过点D作 于点E,则 ,
∴ ;
把 代入函数 中,得 ,
解得 , ,
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∴A(−2,0), ,
∴ ,
∵ ,
∴
∴
∴ .
5.(2024·广东·模拟预测)综合运用
如图1,在平面直角坐标系中,点 为(0,4),点 为 ,连接 .
提出问题:
(1)如图2,以 为边在 右侧构成正方形 ,且正方形 的边与 轴相交于点 ,用含 的
代数式表示此时点 的坐标;
问题探究:
(2)如图3,以 为对角线构成正方形 ,且正方形 的边与 轴相交于点 ,当 时,
求线段 的值;
问题深化:
(3)若以 为边在 右侧构成正方形 ,过点 作 轴于点 ,连接 ,令 的面积
为 ,求 关于 的函数关系式.
【答案】(1) ;(2) ;(3) 或
【分析】(1)证明 ,得到 ,求出 即可;
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(2)过点 分别作 轴于 轴于点 ,求出 , ,证明
,易证四边形 是正方形,设 ,则 ,利用勾股定理x的值,
再证明 ,即可解答;
(3)分 和 两种情况讨论,当 时,如答23—2图,过点 作 轴于点 ,作 交
的延长线于点 .证明 ,得到 ,再证明 ,得
到 ,易得四边形 是正方形,推出 ,即可得出结果,当
时,如答23—3图,过点 作 于点 ,作 轴于点 ,同理解答即可.
【详解】(1)解: ,
,
解得 ,
;
(2)如答23—1图,过点 分别作 轴于 轴于点 ,
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在 中, ,
,
四边形 是正方形,
设 ,则 ,
(舍去).
,
,
;
(3)①当 时,如答23—2图,过点 作 轴于点 ,作 交 的延长线于点 .
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,
,
,
,
四边形 是正方形,
;
②当 时,如答23—3图,过点 作 于点 ,作 轴于点 ,
同①得 ,
四边形 是正方形,
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综上所述, 或 .
【点睛】本题考查四边形综合题、坐标与图形、正方形的判定与性质、全等三角形的判定和性质、勾股定
理等知识,相似三角形的判定与性质,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形或特殊四边形
解决问题,学会利用参数解决问题,学会利用数形结合的思想解决问题,属于中考压轴题.
6.(2024·山西朔州·一模)综合与探究
如图1,二次函数 的图象与x轴交于A,B(点A在点B的左侧)两点,与y轴交于点C.直线
经过A,C两点,连接 .
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)在抛物线上是否存在除点C外的点D,使得 ?若存在,请求出此时点D的坐标;若不存
在,请说明理由.
(3)如图2,将 沿x轴正方向平移得到 (点A,O,C的对应点分别为 ), ,
分别交线段 于点E,F,当 与 的面积相等时,请直接写出 与 重叠部分
的面积.
【答案】(1)
(2)存在,
(3)
【分析】(1)当 时, ,即 ,当 时, ,可求 ,将 ,
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代入 得, ,可求 ,进而可得 ;
(2)如图1,作 ,使 与 关于 对称,直线 与 轴交于点 ,则 ,当 时,
,可求 或 ,即 ,待定系数法求直线 的解析式为 ,联立
,计算可求 ;
(3)由题意知,当 与 的面积相等时, 与 的面积相等,则
,同理(1),直线 的解析式为 ,设 ,其中 ,由平移
可得 ,直线 的解析式为 ,同理,直线 的解析式为 ,联立
,可求 ,则 , ,可求满足要求的解
为 ,则 , , , , , ,当 时, ,
即 , ,根据 与 重叠部分的面积为 ,计算求解即
可.
【详解】(1)解:当 时, ,即 ,
当 时, ,
解得, ,
∴ ,
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将 , 代入 得, ,
解得, ,
∴ ;
(2)解:如图1,作 ,使 与 关于 对称,直线 与 轴交于点 ,
∴ ,
当 时, ,
解得, 或 ,
∴ ,
设直线 的解析式为 ,
将 、 代入得 ,
解得, ,
∴直线 的解析式为 ,
联立 ,
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解得, 或 ,
∴ ,
∴存在, ;
(3)解:由题意知,当 与 的面积相等时, 与 的面积相等,
∴ ,
同理(1),直线 的解析式为 ,
设 ,其中 ,
由平移可得 ,设直线 的解析式为 ,
将 ,代入得, ,
解得, ,
∴直线 的解析式为 ,
同理,直线 的解析式为 ,
联立 ,
解得, ,
∴ ,
∴ ,
解得, 或 (舍去),
∴ , , , , , ,
∵ ,
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∴ 轴,
当 时, ,即 ,
∴ ,
∴ 与 重叠部分的面积为 ,
∴ 与 重叠部分的面积为 .
【点睛】本题考查了二次函数解析式,一次函数解析式,平移的性质,坐标与图形,二次函数与角度综合
等知识.熟练掌握二次函数解析式,一次函数解析式,平移的性质,坐标与图形,二次函数与角度综合是
解题的关键.
7.(2024·广东·模拟预测)综合运用
如图1,在平面直角坐标系中,矩形 的顶点C在原点O处,已知点 , ,连接 ,E
是 上一动点(不与点C,D 重合),过点E作 交 于点 F,过点 E作 交 于G,
连接 .
(1)若 ,求证: ;
(2)设 ,用含a的式子表示 的面积,并求出 面积的最大值;
(3)如图2,设 与 交于点 M,连接 ,求线段 的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2) ,最大值为 ;
(3)
【分析】(1)先证明 , ,从而可得结论;
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(2)证明 ,可得 ,证明 ,可得 ,利用
,再进一步求解即可;
(3)如图,由(2)得: , ,证明 ,可得
, ;即 为定点,当 时, 最
小,此时 ,如图,当 重合时, ,此时 最大,且 ,再进一步解答即
可.
【详解】(1)证明:∵矩形 ,
∴ , , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ;
(2)解:∵ ,
∴ ,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
由(1)可得: , ,
∴ ,
∴ ,
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∴ ,
∴ ,
∴
,
∵ ,
∴ 有最大值,
当 时,最大值为 ;
(3)解:如图,
由(2)得: , ,
∴ ,
∵矩形 ,
∴ , ,
∴ ,
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∴ ,
∴ ;即 为定点,
当 时, 最小,此时 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得: ,
如图,当 重合时, ,此时 最大,且 ,
∴ ,
∴ ;
∴ .
【点睛】本题考查的是坐标与图形,矩形的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,
二次函数的性质,熟练的证明三角形相似是解本题的关键.
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