一次函数之动点问题(讲义)
一、知识点睛
动点问题的特征是速度已知,主要考查运动的过程. 1. 一次函数背景下研究动点问题的思考方向:
①把函数信息(坐标或表达式)转化为基本图形的信息; ②分析运动过程,注意状态转折,确定对应的时间范围; ③画出符合题意的图形,研究几何特征,设计解决方案. 2. 解决具体问题时会涉及线段长的表达,需要注意两点:
①路程即线段长,可根据s =vt 直接表达已走路程或未走路程;
②根据研究几何特征需求进行表达,既要利用动点的运动情况,又要结合基本图形信息.
二、精讲精练
1. 如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,直线3
34
y x =-+与x 轴、y 轴分别交于A ,
B 两点.点P 从点A 出发,以每秒1个单位的速度沿射线AO 匀速运动,设点P 的运动时间为 t 秒.
(1)求OA ,OB 的长.
(2)过点P 与直线AB 垂直的直线与y 轴交于点E ,在点P 的运动过程中,是否存在这样的点P ,使△EOP ≌△AOB ?若存在,请求出t 的值;若不存在,请说明理由.
y x
O
B
A
2. 如图,直线=3+43y x 与x 轴、y 轴分别交于A ,B 两点,直线BC 与x 轴交于点C ,
∠ABC =60°.
(1)求直线BC 的解析式.
(2)若动点P 从点A 出发沿AC 方向向点C 运动(点P 不与点A ,C 重合),同时动点Q 从点C 出发沿折线CB —BA 向点A 运动(点Q 不与点A ,C 重合),动点P 的运动速度是每秒1个单位长度,动点Q 的运动速度是每秒2个单位长度.设△APQ 的面积为S ,运动时间为t 秒,求S 与t 之间的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围. (3)当t =4时,y 轴上是否存在一点M ,使得以A ,Q ,M 为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.
C A
B
O
x
y C
A
B
O
x
y
3. 如图,在直角梯形COAB 中,OC ∥AB ,以O 为原点建立平面直角坐标系,A ,B ,C
三点的坐标分别为A (8,0),B (8,11),C (0,5),点D 为线段BC 的中点.动点P 从点O 出发,以每秒1个单位的速度,沿折线OA —AB —BD 的路线运动,至点D 停止,设运动时间为t 秒.
(1)求直线BC 的解析式.
(2)若动点P 在线段OA 上运动,当t 为何值时,四边形OPDC 的面积是梯形COAB 面积的14
?
(3)在动点P 的运动过程中,设△OPD 的面积为S ,求S 与t 之间的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围.
P D
C
x
A O
B
y
y
B
O A x
C
D
4. 如图,直线334y x =-+与x 轴交于点A ,与直线3
3
y x =
交于点P . (1)求点P 的坐标. (2)求△OP A 的面积.
(3)动点E 从原点O 出发,以每秒1个单位的速度沿OA 方向向终点A 运动,过点E 作EF ⊥x 轴交线段OP 或线段P A 于点F ,FB ⊥y 轴于点B .设运动时间为t 秒,矩形OEFB 与△OP A 重叠部分的面积为S ,求S 与t 之间的函数关系式.
P
F
E x
A O
B y
5. 如图,直线l 的解析式为y =-x +4,它与x 轴、y 轴分别交于A ,B 两点,平行于直线l
的直线m 从原点O 出发,沿x 轴的正方向以每秒1个单位长度的速度运动,它与x 轴、y 轴分别交于M ,N 两点,设运动时间为t 秒(0< t <4). (1)求A ,B 两点的坐标;
(2)用含t 的代数式表示△MON 的面积S 1;
(3)以MN 为对角线作矩形OMPN ,记△MPN 和△OAB 重 叠部分的面积为S 2,试探究S 2与t 之间的函数关系式.
x
y O
A
B
m l P
M N
【参考答案】
1.(1)OA =4,OB =3; (2)t =1或t =7 2.(1)
343y x =-+
(2)2
23(04)
2
343(48)
2
t t S t t t ⎧<⎪⎪=⎨
⎪-+<<⎪⎩≤
(3)123(04
38)(0438)(043)M M M -+-,或,或,
443(0)3M 或,
3.(1)354y x =+(2)3
2
t =
(3)4(08)248(819)248(1924)t t S t t t t <⎧⎪
=-+<⎨⎪-+<<⎩
≤≤
4.(1)(33)P , (2)2
3
(3)2
23(03)6
53163243(34)2
t
t S t t t ⎧<⎪⎪=⎨⎪-+-<<⎪⎩≤
5.(1)(40)(04)A B ,,,
(2)2
1
12
S t =
(3)2
221(02)2
388(24)2
t t S t t t ⎧<⎪⎪=⎨⎪-+-<<⎪⎩≤。