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初中数学中考复习 专题12 函数图象的分析与辨析【考点精讲】(解析版)
展开专题12 函数图象的分析与辨析
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题型精讲
题型一:根据函数性质判断函数图象或结论
【例1】(2021·四川中考真题)二次函数的图象如图所示,则下列结论中不正确的是( )
A. B.函数的最大值为
C.当时, D.
【答案】D
【分析】
根据抛物线开口方向、抛物线的对称轴位置和抛物线与y轴的交点位置可判断a、b、c的符号,利用抛物线的对称性可得到抛物线与x轴的另一个交点坐标为(-3,0),从而分别判断各选项.
【详解】
解:∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∵抛物线的对称轴为直线x=-1,
∴,即b=2a,则b<0,
∵抛物线与y轴交于正半轴,
∴c>0,
则abc>0,故A正确;
当x=-1时,y取最大值为,故B正确;
由于开口向上,对称轴为直线x=-1,
则点(1,0)关于直线x=-1对称的点为(-3,0),
即抛物线与x轴交于(1,0),(-3,0),
∴当时,,故C正确;
由图像可知:当x=-2时,y>0,
即,故D错误;
故选D.
【例2】(2021·山东中考真题)一次函数与二次函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
逐一分析四个选项,根据二次函数图象的开口方向以及对称轴与y轴的位置关系,即可得出a、b的正负性,由此即可得出一次函数图象经过的象限,即可得出结论.
【详解】
A. ∵二次函数图象开口向下,对称轴在y轴左侧,
∴a<0,b<0,
∴一次函数图象应该过第二、三、四象限,故本选项错误;
B. ∵二次函数图象开口向上,对称轴在y轴右侧,
∴a>0,b<0,
∴一次函数图象应该过第一、三、四象限,故本选项错误;
C. ∵二次函数图象开口向下,对称轴在y轴左侧,
∴a<0,b<0,
∴一次函数图象应该过第二、三、四象限,故本选项正确;
D. ∵二次函数图象开口向下,对称轴在y轴左侧,
∴a<0,b<0,
∴一次函数图象应该过第二、三、四象限,故本选项错误.
故选C.
题型训练
1.(2020•杭州)在平面直角坐标系中,已知函数y=ax+a(a≠0)的图象过点P(1,2),则该函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】求得解析式即可判断.
【解析】∵函数y=ax+a(a≠0)的图象过点P(1,2),
∴2=a+a,解得a=1,
∴y=x+1,
∴直线交y轴的正半轴,且过点(1,2),
故选:A.
2.(2021·江苏中考真题)已知二次函数的图像如图所示,有下列结论:①;②>0;③;④不等式<0的解集为1≤<3,正确的结论个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】
根据抛物线的开口方向、于x轴的交点情况、对称轴的知识可判①②③的正误,再根据函数图象的特征确定出函数的解析式,进而确定不等式,最后求解不等式即可判定④.
【详解】
解:∵抛物线的开口向上,
∴a>0,故①正确;
∵抛物线与x轴没有交点
∴<0,故②错误
∵由抛物线可知图象过(1,1),且过点(3,3)
∴8a+2b=2
∴4a+b=1,故③错误;
由抛物线可知顶点坐标为(1,1),且过点(3,3)
则抛物线与直线y=x交于这两点
∴<0可化为,
根据图象,解得:1<x<3
故④错误.
故选A.
题型二:根据实际情境判断函数图象或结论
【例3】(2020•齐齐哈尔)李强同学去登山,先匀速登上山顶,原地休息一段时间后,又匀速下山,上山的速度小于下山的速度.在登山过程中,他行走的路程S随时间t的变化规律的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意进行判断,先匀速登上山顶,原地休息一段时间后,可以排除A和C,又匀速下山,上山的速度小于下山的速度,排除D,进而可以判断.
【解析】因为登山过程可知:
先匀速登上山顶,原地休息一段时间后,又匀速下山,上山的速度小于下山的速度.
所以在登山过程中,他行走的路程S随时间t的变化规律的大致图象是B.
故选:B.
【例4】(2020•遵义)新龟兔赛跑的故事:龟兔从同一地点同时出发后,兔子很快把乌龟远远甩在后头.骄傲自满的兔子觉得自己遥遥领先,就躺在路边呼呼大睡起来.当它一觉醒来,发现乌龟已经超过它,于是奋力直追,最后同时到达终点.用S1、S2分别表示乌龟和兔子赛跑的路程,t为赛跑时间,则下列图象中与故事情节相吻合的是( )
A. B.
C. D.
【分析】乌龟是匀速行走的,图象为线段.兔子是:跑﹣停﹣急跑,图象由三条折线组成;最后同时到达终点,即到达终点花的时间相同.
【解析】A.此函数图象中,S2先达到最大值,即兔子先到终点,不符合题意;
B.此函数图象中,S2第2段随时间增加其路程一直保持不变,与“当它一觉醒来,发现乌龟已经超过它,于是奋力直追”不符,不符合题意;
C.此函数图象中,S1、S2同时到达终点,符合题意;
D.此函数图象中,S1先达到最大值,即乌龟先到终点,不符合题意.
故选:C.
【例5】(2021·重庆中考真题)甲无人机从地面起飞,乙无人机从距离地面20m高的楼顶起飞,两架无人机同时匀速上升10s.甲、乙两架无人机所在的位置距离地面的高度y(单位:m)与无人机上升的时间x(单位:s)之间的关系如图所示.下列说法正确的是( )
A.5s时,两架无人机都上升了40m
B.10s时,两架无人机的高度差为20m
C.乙无人机上升的速度为8m/s
D.10s时,甲无人机距离地面的高度是60m
【答案】B
【分析】
根据题意结合图象运用待定系数法分别求出甲、乙两架无人机距离地面的高度y(米)和上升的时间x(分)之间的关系式,进而对各个选项作出判断即可.
【详解】
解:设甲的函数关系式为,把(5,40)代入得:,解得,
∴,
设乙的函数关系式为,把(0,20) ,(5,40)代入得:
,解得,
∴,
A、5s时,甲无人机上升了40m,乙无人机上升了20m,不符合题意;
B、10s时,甲无人机离地面80m,
乙无人机离地面60m,相差20m,符合题意;
C、乙无人机上升的速度为m/s,不符合题意;
D、10s时,甲无人机距离地面的高度是80m.
故选:B.
题型训练
3.(2021·江苏常州市·中考真题)为规范市场秩序、保障民生工程,监管部门对某一商品的价格持续监控.该商品的价格(元/件)随时间t(天)的变化如图所示,设(元/件)表示从第1天到第t天该商品的平均价格,则随t变化的图像大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
根据函数图像先求出关于t的函数解析式,进而求出关于t的解析式,再判断各个选项,即可.
【详解】
解:∵由题意得:当1≤t≤6时,=2t+3,
当6<t≤25时,=15,
当25<t≤30时,=-2t+65,
∴当1≤t≤6时,=,
当6<t≤25时,=,
当25<t≤30时,=
= ,
∴当t=30时,=13,符合条件的选项只有A.
故选A.
题型三:根据几何动态问题识别函数图象
【例6】(单点动)(2021·湖南中考真题)如图,已知的面积为4,点P在边上从左向右运动(不含端点),设的面积为x,的面积为y,则y关于x的函数图象大致是( )
A.B.C. D.
【答案】B
【分析】
过点作于点,先根据平行四边形的面积公式可得,从而可得的面积为2,再利用的面积减去的面积可得的值,然后根据求出的取值范围,最后根据一次函数的图象与性质即可得.
【详解】
解:如图,过点作于点,
的面积为4,
,
的面积为,
,即,
点在边上从左向右运动(不含端点),
,即,
解得,
则关于的函数图象大致是在内的一条线段,且随的增大而减小,
故选:B.
【例7】(双点动)(2021·山东威海市·中考真题)如图,在菱形ABCD中,,,点P,Q同时从点A出发,点P以1cm/s的速度沿A﹣C﹣D的方向运动,点Q以2cm/s的速度沿A﹣B﹣C﹣D的方向运动,当其中一点到达D点时,两点停止运动.设运动时间为x(s),的面积为y(cm2),则下列图象中能大致反映y与x之间函数关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
先证明∠CAB=∠ACB=∠ACD=60°,再分0≤x≤1、1<x≤2、2<x≤3三种情况画出图形,求出函数解析式,根据二次函数、一次函数图象与性质逐项排除即可求解.
【详解】
解:∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠D=60°,
∴△ABC,ACD都是等边三角形,
∴∠CAB=∠ACB=∠ACD=60°.
如图1,当0≤x≤1时,AQ=2x,AP=x,
作PE⊥AB于E,
∴,
∴,
故D选项不正确;
如图2,当1<x≤2时,CP=2-x,CQ=4-2x,BQ=2x-2,
作PF⊥BC与F,作QH⊥AB于H,
∴,
,
∴,
故B选项不正确;
当2<x≤3时,CP=x-2,CQ=2x-4,
∴PQ=x-2,
作AG⊥CD于G,
∴,
∴,
故C不正确.
故选:A
【例8】(线动)(2020•安徽)如图,△ABC和△DEF都是边长为2的等边三角形,它们的边BC,EF在同一条直线l上,点C,E重合.现将△ABC在直线l向右移动,直至点B与F重合时停止移动.在此过程中,设点C移动的距离为x,两个三角形重叠部分的面积为y,则y随x变化的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
【分析】分为0<x≤2、2<x≤4两种情况,然后依据等边三角形的性质和三角形的面积公式可求得y与x的函数关系式,于是可求得问题的答案.
【解析】如图1所示:当0<x≤2时,过点G作GH⊥BF于H.
∵△ABC和△DEF均为等边三角形,
∴△GEJ为等边三角形.
∴GH=32EJ=32x,
∴y=12EJ•GH=34x2.
当x=2时,y=3,且抛物线的开口向上.
如图2所示:2<x≤4时,过点G作GH⊥BF于H.
y=12FJ•GH=34(4﹣x)2,函数图象为抛物线的一部分,且抛物线开口向上.
故选:A.
题型训练
4.(2021·新疆中考真题)如图,在矩形ABCD中,,.点P从点A出发,以2cm/s的速度在矩形的边上沿运动,当点P与点D重合时停止运动.设运动的时间为(单位:s),的面积为S(单位:),则S随t变化的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
分点P在AB上运动, 0≤t≤4;点P在BC上运动, 4<t≤7;点P在CD上运动, 7<t≤11,分别计算即可
【详解】
当点P在AB上运动时, S==6t,0≤t≤4;
当点P在BC上运动时, S==24,4<t≤7;
点P在CD上运动, S=, 7<t≤11,
故选D.
5.(2020•铜仁市)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,动点P沿折线BCD从点B开始运动到点D,设点P运动的路程为x,△ADP的面积为y,那么y与x之间的函数关系的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【分析】分别求出0≤x≤4、4<x<7时函数表达式,即可求解.
【解析】由题意当0≤x≤4时,
y=12×AD×AB=12×3×4=6,
当4<x<7时,
y=12×PD×AD=12×(7﹣x)×4=14﹣2x.
故选:D.
6.(2021·湖南中考真题)如图,在边长为4的菱形中,.点从点出发,沿路线运动.设点经过的路程为,以点,,为顶点的三角形的面积为,则下列图象能反映与的函数关系的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】
过点B作BE⊥AD于点E,由题意易得,当点P从点A运动到点B时,△ADP的面积逐渐增大,当点P在线段BC上时,△ADP的面积保持不变,当点P在CD上时,△ADP的面积逐渐减小,由此可排除选项.
【详解】
解:过点B作BE⊥AD于点E,如图所示:
∵边长为4的菱形中,,
∴,
∴∠ABE=30°,
∴,
∴,
当点P从点A运动到点B时,△ADP的面积逐渐增大,点P与点B重合时,△ADP的面积最大,最大为;
当点P在线段BC上时,△ADP的面积保持不变;
当点P在CD上时,△ADP的面积逐渐减小,最小值为0;
∴综上可得只有A选项符合题意;
故选A.
7.如图1,小球从左侧的斜坡滚下,到达底端后又沿着右侧斜坡向上滚,在这个过程中,小球的运动速度v(单位:m/s)与运动时间t(单位:s)的函数图象如图2,则该小球的运动路程y(单位:m)与运动时间t(单位:s)之间的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【分析】小球从左侧的斜坡滚下是匀变速运动,运动的路程y是t的二次函数,图象是先缓后陡,由此即可判断.
【解析】小球从左侧的斜坡滚下是匀变速运动,运动的路程y是t的二次函数,图象是先缓后陡,
在右侧上升时,情形与左侧相反,
故选:C.
题型四:根据几何动态和函数图象解决问题
【例9】(2021·广西玉林市·中考真题)图(1),在中,,点从点出发,沿三角形的边以/秒的速度逆时针运动一周,图(2)是点运动时,线段的长度()随运动时间(秒)变化的关系图象,则图(2)中点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由图象及题意易得AB=8cm,AB+BC=18cm,则有BC=10cm,当x=13s时,点P为BC的中点,进而根据直角三角形斜边中线定理可求解.
【详解】
解:由题意及图象可得:
当点P在线段AB上时,则有,AP的长不断增大,当到达点B时,AP为最大,所以此时AP=AB=8cm;
当点P在线段BC上时,由图象可知线段的长度先随运动时间的增大而减小,再随运动时间的增大而增大,当到达点C时,则有AB+BC=18cm,即BC=10cm,由图象可知当时间为13s时,则BP=13-8=5cm,此时点P为BC的中点,如图所示:
∵,
∴,
∴点的坐标是;
故选C.
题型训练
8.(2021·山东菏泽市·中考真题)如图(1),在平面直角坐标系中,矩形在第一象限,且轴,直线沿轴正方向平移,在平移过程中,直线被矩形截得的线段长为,直线在轴上平移的距离为,、间的函数关系图象如图(2)所示,那么矩形的面积为( )
A. B. C.8 D.10
【答案】C
【分析】
根据平移的距离可以判断出矩形BC边的长,根据的最大值和平移的距离可以求得矩形AB边的长,从而求得面积
【详解】
如图:根据平移的距离在4至7的时候线段长度不变,
可知图中,
根据图像的对称性,,
由图(2)知线段最大值为,即
根据勾股定理
矩形的面积为
故答案为:C
提分训练
1.(2021·湖南中考真题)若二次函数的图象如图所示,则一次函数与反比例函数在同一个坐标系内的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
先根据抛物线的开口方向确定a<0,对称轴可确定b的正负,与y轴的交点可知c>0,然后逐项排查即可.
【详解】
解:∵抛物线开口方向向下
∴a<0,
∵抛物线对称轴
∴b>0
∵抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴
∴c>0
∴的图像过二、一、四象限,的图象在二、四象限
∴D选项满足题意.
故选D.
2.(2021·湖北中考真题)二次函数的图象的一部分如图所示.已知图象经过点,其对称轴为直线.下列结论:①;②;③;④若抛物线经过点,则关于的一元二次方程的两根分别为,5,上述结论中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】
根据二次函数的图象与性质进行逐项判断即可求解.
【详解】
解:①由图象可知,a<0,b>0,c>0,
∴abc<0,故①正确;
②∵对称轴为直线x= =1,且图象与x轴交于点(﹣1,0),
∴图象与x轴的另一个交点坐标为(3,0),b=﹣2a,
∴根据图象,当x=2时,y=4a+2b+c>0,故②错误;
③根据图象,当x=﹣2时,y=4a﹣2b+c=4a+4a+c=8a+c<0,故③正确;
④∵抛物线经过点,
∴根据抛物线的对称性,抛物线也经过点,
∴抛物线与直线y=n的交点坐标为(﹣3,n)和(5,n),
∴一元二次方程的两根分别为,5,
故④正确,
综上,上述结论中正确结论有①③④,
故选:C.
3.(2021·湖北宜昌市·中考真题)某气球内充满了一定质量的气体,当温度不变时,气球内气体的气压(单位:)是气体体积(单位:)的反比例函数:,能够反映两个变量和函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
根据实际意义以及函数的解析式,根据函数的类型,以及自变量的取值范围即可进行判断.
【详解】
解:当m一定时,与V之间成反比例函数,则函数图象是双曲线,同时自变量是正数.
故选:B.
4.(2021·山东聊城市·中考真题)如图,四边形ABCD中,已知AB∥CD,AB与CD之间的距离为4,AD=5,CD=3,∠ABC=45°,点P,Q同时由A点出发,分别沿边AB,折线ADCB向终点B方向移动,在移动过程中始终保持PQ⊥AB,已知点P的移动速度为每秒1个单位长度,设点P的移动时间为x秒,△APQ的面积为y,则能反映y与x之间函数关系的图象是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
依次分析当、、三种情况下的三角形面积表达式,再根据其对应图像进行判断即可确定正确选项.
【详解】
解:如图所示,分别过点D、点C向AB作垂线,垂足分别为点E、点F,
∵已知AB∥CD,AB与CD之间的距离为4,
∴DE=CF=4,
∵点P,Q同时由A点出发,分别沿边AB,折线ADCB向终点B方向移动,在移动过程中始终保持PQ⊥AB,
∴PQ∥DE∥CF,
∵AD=5,
∴,
∴当时,P点在AE之间,此时,AP=t,
∵,
∴,
∴,
因此,当时,其对应的图像为,故排除C和D;
∵CD=3,
∴EF=CD=3,
∴当时,P点位于EF上,此时,Q点位于DC上,其位置如图中的P1Q1,则,
因此当时,对应图像为,即为一条线段;
∵∠ABC=45°,
∴BF=CF=4,
∴AB=3+3+4=10,
∴当时,P点位于FB上,其位置如图中的P2Q2,此时,P2B=10-t,
同理可得,Q2P2=P2B=10-t,
,
因此当时,对应图像为,其为开口向下的抛物线的的一段图像;
故选:B.
5.(2021·四川资阳市·中考真题)一对变量满足如图的函数关系.设计以下问题情境:
①小明从家骑车以600米/分的速度匀速骑了2.5分钟,在原地停留了2分钟,然后以1000米/分的速度匀速骑回家.设所用时间为x分钟,离家的距离为y千米;
②有一个容积为1.5升的开口空瓶,小张以0.6升/秒的速度匀速向这个空瓶注水,注满后停止,等2秒后,再以1升/秒的速度匀速倒空瓶中的水.设所用时间为x秒,瓶内水的体积为y升;
③在矩形中,,点P从点A出发.沿路线运动至点A停止.设点P的运动路程为x,的面积为y.其中,符合图中函数关系的情境个数为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】A
【分析】
由题意及函数图象可直接进行判断①②,③由题意作出图形,然后再根据矩形的性质、勾股定理及三角形面积计算公式可进行判断.
【详解】
解:①设所用时间为x分钟,离家的距离为y千米,
600×2.5=1500(米)=1.5千米,1500÷1000=1.5分钟,
∵4.5-2.5=2分钟,6-4.5=1.5分钟,
∴①符合该函数关系;
②设所用时间为x秒,瓶内水的体积为y升,
∴0.6×2.5=1.5升,1.5÷1=1.5秒,
∴②符合该函数关系;
③如图所示:
∵四边形ABCD是矩形,,
∴,
∴,
设点P的运动路程为x,的面积为y,
由题意可得当点P从点A运动到点C时,的面积逐渐增大,直到运动到点C时,达到最大,即为,
当点P在线段CD上运动时,的面积保持不变,此时x的范围为,
当点P在线段DA上时,则的面积逐渐减小,当点P与点A重合时,的面积为0,此时x=6,
∴③也符合该函数关系;
∴符合图中函数关系的情境个数为3个;
故选A.
6.(2021·河南中考真题)如图1,矩形中,点为的中点,点沿从点运动到点,设,两点间的距离为,,图2是点运动时随变化的关系图象,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
先利用图2得出当P点位于B点时和当P点位于E点时的情况,得到AB和BE之间的关系以及,再利用勾股定理求解即可得到BE的值,最后利用中点定义得到BC的值.
【详解】
解:由图2可知,当P点位于B点时,,即,
当P点位于E点时,,即,则,
∵,
∴,
即,
∵
∴,
∵点为的中点,
∴,
故选:C.
7.(2021·甘肃武威市·中考真题)如图1,在中,于点.动点从点出发,沿折线方向运动,运动到点停止.设点的运动路程为的面积为与的函数图象如图2,则的长为( )
A.3 B.6 C.8 D.9
【答案】B
【分析】
从图象可知,,点M运动到点 B位置时, 的面积达到最大值y=3,结合等腰三角形的“三线合一”的性质、三角形的面积公式和勾股定理可求得 AC的长.
【详解】
解:根据函数图象可知,点M的运动路程,点 M运动到点B的位置时,的面积y达到最大值3,即的面积为3.
∵
∴
∴.
∴,即: ,
,即: .
∵,
∴.
两式相加,得,2AD=6.
∴AC=2AD=6.
故选:B
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