数学大题

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(2008•南昌)甲、乙两同学玩“托球赛跑”游戏,商定:用球拍托着乒乓球从起跑线l起跑,绕过P点跑回到起跑线(如图所示);途中乒乓球掉下时须捡起并回到掉球处继续赛跑,用时少者胜.结果:甲同学由于心急,掉了球,浪费了6秒钟,乙同学则顺利跑完.事后,甲同学说:“我俩所用的全部时间的和为50秒”,乙同学说:“捡球过程不算在内时,甲的速度是我的1.2倍”.根据图文信息,请问哪位同学获胜.

解:设乙同学的速度为x米/秒,则甲同学的速度为1.2x米/秒,

根据题意,得 (601.2x+6)+60x=50,

解得x=2.5.

经检验,x=2.5是方程的解,且符合题意.

∴甲同学所用的时间为: 601.2x+6=26(秒),

乙同学所用的时间为: 60x=24(秒).

∵26>24,∴乙同学获胜. (2006•吉林)如图,在边长为8厘米的正方形ABCD内,贴上一个边长为4厘米的正方形AEFG,正方形ABCD未被盖住的部分为多边形EBCDGF.动点P从点B出发,沿B⇒C⇒D方向以1厘米/秒速度运动,到点D停止,连接PA,PE.设点P运动x秒后,△APE与多边形EBCDGF重叠部分的面积为y厘米2.

(1)当x=5时,求y的值;

(2)当x=10时,求y的值;

(3)求y与x之间的函数关系式;

(4)在给出的直角坐标系中画出y与x之间的函数图象.

(1)由于图1中的重叠部分为△PQE,

∴y=S△PQE=12EQ•EB.

(2)图2中的重叠部分y=S△PAE-S梯形QFEA.

(3)由题意知y与x之间的函数关系式写为0≤x≤8,8≤x≤12,12≤x≤16三段分别求解.

图1图2

(4)根据题意直接作图即可.

解答:解:设AP与EF(或GF)交于点Q.

(1)在正方形ABCD和正方形AEFG中,E为AB中点,

∴EQ∥BP,即EQ为△ABP的中位线.

当x=5时,PB=5,∴QE= PB/2= 5/2,

∵BE=4,

∴y= EQ/2•EB= 1/2×5/2×4=5.

(2)当x=10时,如图2,PD=6,GQ=3,QF=FG-GQ=1,AE=4.

∴S梯形AQFE=( FQ+AE)/2•EF=(1+4)/2×4=10.

S△PAE= AE/2•BC= 1/2×4×8=16,

∴y=S△PAE-S梯形AQFE=16-10=6. (4分)

(3)当0≤x≤8时,y=x;

当8≤x≤12时,y=-x+16;

当12≤x≤16时,y=4. (7分)

(4)图象如下:(10分)

如图,矩形AOBC的顶点O在坐标原点,边OB、OA分别在x、y轴的正半轴上,且OA=6个单位长度,OB=10个单位长度.射线y= 34x(x≥0)交线段AC于点D,点P从O点出发,以每秒2个单位长度的速度沿O→A→D→O的路线匀速运动;与此同时,点Q从O点出发,以每秒1个单位长度的速度沿O→B→C的路线匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为t秒,△POQ的面积为S.

(1)线段AD=;线段DO=

(2)分别求0≤t<3及7≤t<10时,S与t的函数关系式;

(3)求△POQ的面积S等于梯形DCBO面积一半时t的值;

(4)在运动的全过程中,是否存在t的值,使△POQ为等腰三角形,若存在,请求出t的值,若不存在,请说明理由.

(备用图)

分析:(1)设点D的坐标为(x,6),∵点D在y= 3x/4上,∴x=8,即AD=8,利用勾股定理可求得OD=10.

(2)0≤t<3时,P在AO上,Q在OB上.此时△POQ为直角三角形,两直角边分别为t,2t;易求得面积.7≤t<10时,P在DO上,Q在OB上,易求得OQ为t•OP的长度,利用∠POM=∠ADO的正切值即可求得OQ边上的高PM.

(3)易求得梯形BCDO的面积为36.那么让△POQ的面积等于18,应分P在AO上,Q在BO上;P在AD上,Q在OB上;P在DO上,Q在CB上.P在DO上,Q在BC上等情况分析.

(4)P在AO上,Q在BO上,此时为直角三角形,两直角边的边长不可能相等,不存在为等腰三角形的形式.P在AD上,Q在OB上,PO=PQ,此时,AP的长度等于OQ的一半.PQ=OQ,可得到t的另一值.P在DO上,Q在CB上可利用PO=OQ得到t的值,PQ=OP.此时OM=MQ.P在DO上,Q在BC上△POQ是钝角三角形,不存在等腰三角形的情况.

解答:解:(1)AD=8,OD=10(2分)

(2)当0≤t<3时,S=t2;(4分)

当7≤t<10时,PO=24-2t,

PM= 3/5·(24-2t),

S=- 3t2/5+ 36t/5(6分)

(3)当3≤t<7时,S=3t;

当10≤t≤12时,PO=24-2t,CD=2,CE= 3/2,BE= 15/2,

BQ=t-10,EQ= 35/2-t,NQ= 4/5( 35/2 -t),

S= 4/5(12-t)(35/2 -t)

= 4t2/5- 118t/5+168

3t=18,t=6,

- 3/5t2+ 36t /5=18,t1=6+ √6,t2=6- √6<7(舍).(8分)

(4)PO=PQ,2t-6= t2,

t=4 PQ2=t2-12t+72,PQ2=OQ2,t=6

PO=24-2t,PO=OQ,t=8

OM= t2, 45(24-2t)= t2,

t= 647.(10分)

甲船从A港出发顺流匀速驶向B港,行至某处,发现船上一救生圈不知何时落入水中,立刻原路返回,找到救生圈后,继续顺流驶向B港.乙船从B港出发逆流匀速驶向A港.已知救生圈漂流的速度和水流速度相同;甲、乙两船在静水中的速度相同.甲、乙两船到A港的距离y1、y2(km)与行驶时间x(h)之间的函数图象如图所示.

(1)写出乙船在逆流中行驶的速度;

(2)求甲船在逆流中行驶的路程;

(3)求甲船到A港的距离y1与行驶时间x之间的函数关系式;

(4)求救生圈落入水中时,甲船到A港的距离.

分析:(1)由速度=路程÷时间列式求解;

(2)因为甲船、乙船在逆流中行驶的速度相同,只需由图示得出甲船在逆流中行驶的时间.

(3)观察图形,要分成3段讨论,每一段中已知两点,可用待定系数法确定一次函数的解析式.

(4)根据等量关系:救生圈落入水中后,船顺流行驶的路程=船逆流行驶的路程+救生圈漂流的路程,据此即可解答.

解答:解:(1)乙船在逆流中行驶的速度为6km/h.(2分)

(2)甲船在逆流中行驶的路程为6×(2.5-2)=3(km).(4分)

(3)方法一:

设甲船顺流的速度为akm/h,

由图象得2a-3+(3.5-2.5)a=24,

解得a=9.(5分)

当0≤x≤2时,y1=9x,

当2≤x≤2.5时,设y1=-6x+b1,

把x=2,y1=18代入,得b1=30,

∴y1=-6x+30,

当2.5≤x≤3.5时,设y1=9x+b2,

把x=3.5,y1=24代入,得b2=-7.5,

∴y1=9x-7.5.(8分)

方法二:

设甲船顺流的速度为akm/h,

由图象得2a-3+(3.5-2.5)a=24,

解得a=9,(5分)

当0≤x≤2时,y1=9x,

令x=2,则y1=18,

当2≤x≤2.5时,y1=18-6(x-2),

即y1=-6x+30,

令x=2.5,则y1=15,

当2.5≤x≤3.5时,y1=15+9(x-2.5),

y1=9x-7.5.(8分)

(4)水流速度为(9-6)÷2=1.5(km/h),

设甲船从A港航行x小时救生圈掉落水中.

根据题意,得9(2-x)=1.5(2.5-x)+3,

解得x=1.5,

1.5×9=13.5,

即救生圈落水时甲船到A港的距离为13.5km.(10分)

参考公式:

船顺流航行的速度=船在静水中航行的速度+水流速度,船逆流航行的速度=船在静水中航行的速度-水流速度.

点评:此题为一次函数的应用,渗透了函数与方程的思想,要求学生要提高阅读理解水平,从中挖掘有用信息.