1. (2024·南通崇川区期末)如图,在平面直角坐标系中,长方形 $ABCD$ 的四个顶点坐标分别为 $A(-1,2)$,$B(-1,-1)$,$C(1,-1)$,$D(1,2)$,点 $P$ 从点 $A$ 出发,沿长方形的边顺时针运动,速度为每秒 $2$ 个长度单位,点 $Q$ 从点 $A$ 出发,沿长方形的边逆时针运动,速度为每秒 $3$ 个长度单位. 记 $P$,$Q$ 在长方形边上第 $1$ 次相遇时的点为 $M_1$,第二次相遇时的点为 $M_2$,第三次相遇时的点为 $M_3$,……$$,则点 $M_{2024}$ 的坐标为(
D
)

A.$(1,0)$
B.$(-1,0)$
C.$(1,2)$
D.$(0,-1)$
解析:
解:长方形ABCD的长为$1 - (-1) = 2$,宽为$2 - (-1) = 3$,周长为$2×(2 + 3) = 10$。
设运动时间为$t$秒,P、Q第一次相遇时,共运动了10个单位,可得$2t + 3t = 10$,解得$t = 2$。
P运动路程:$2×2 = 4$,从A(-1,2)顺时针:A到B(3个单位),再向右1个单位,得$M_1(0,-1)$。
第二次相遇共运动20个单位,$2t + 3t = 20$,$t = 4$。
P运动路程:$2×4 = 8$,A到B
(3)→B到C
(2)→C到D
(3),共8个单位,得$M_2(1,2)$。
第三次相遇共运动30个单位,$t = 6$,P运动路程:$2×6 = 12$,周长10,12 - 10 = 2,A到B
(3)未到,从A向下2个单位,得$M_3(-1,0)$。
第四次相遇共运动40个单位,$t = 8$,P运动路程:$2×8 = 16$,16 - 10 = 6,A→B
(3)→B→C
(2)→C→D
(1),得$M_4(1,1)$。
第五次相遇共运动50个单位,$t = 10$,P运动路程:$2×10 = 20$,20 - 2×10 = 0,回到A(-1,2),$M_5(-1,2)$。
第六次相遇共运动60个单位,$t = 12$,P运动路程:$2×12 = 24$,24 - 2×10 = 4,与第一次相遇位置相同,周期为4。
$2024÷4 = 506$,整除,$M_{2024}$与$M_4$位置不同,继续计算:
$M_1(0,-1)$,$M_2(1,2)$,$M_3(-1,0)$,$M_4(1,0)$,$M_5(-1,2)$,$M_6(0,-1)$,周期为4。
$2024÷4 = 506$,$M_{2024}$与$M_4$一致,$M_4(1,0)$。
答案:A