1. 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个单位长度,点Q从点A出发,沿长方形的边逆时针运动,速度为每秒3个单位长度.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$M_{2026}$的坐标为 (
A
)

A.(1,0)
B.(-1,0)
C.(1,2)
D.(0,-1)
解析:
【分析】
首先计算长方形ABCD的周长,明确P、Q同时从A点反向出发,每次相遇时两人路程和为长方形周长的整数倍,先计算每次相遇时P运动的总路程,再结合长方形边长确定每次相遇点的位置,找到相遇点的循环周期,最后用2026除以周期得到余数,对应到相应的相遇点即可得到坐标。
【解析】
第一步:计算长方形周长
由顶点坐标得:AB长度为$2 - (-1)=3$,BC长度为$1 - (-1)=2$,因此长方形周长为$2×(3+2)=10$单位长度。
第二步:计算每次相遇的时间及P的路程
P、Q速度和为$2+3=5$单位/秒,第$n$次相遇时两人总路程为$10n$,因此相遇时间$t_n=\frac{10n}{5}=2n$秒,此时P走过的路程为$2×2n=4n$单位长度。
第三步:确定相遇点的循环规律
P沿顺时针从A出发,运动路径为$A→D→C→B→A$,每10个单位长度循环一周:
$n=1$时,$4×1=4$单位:A到D走2单位,剩余2单位沿DC向下走,得$M_1(1,0)$;
$n=2$时,$4×2=8$单位:走8单位后到达B点上方1单位处,得$M_2(-1,0)$;
$n=3$时,$4×3=12$单位,$12\mod10=2$,走2单位到达D点,得$M_3(1,2)$;
$n=4$时,$4×4=16$单位,$16\mod10=6$,走6单位到达BC中点处,得$M_4(0,-1)$;
$n=5$时,$4×5=20$单位,$20\mod10=0$,回到出发点A,得$M_5(-1,2)$;
$n=6$时,$4×6=24$单位,$24\mod10=4$,和$n=1$位置相同,可知相遇点周期为5。
第四步:计算$M_{2026}$的坐标
$2026÷5=405······1$,余数为1,因此$M_{2026}$和$M_1$坐标相同,为$(1,0)$。
【答案】
A
【知识点】
点的坐标规律,相遇问题,周期探究
【点评】
本题将行程相遇问题和平面直角坐标系点的坐标规律结合,解题核心是先求出相遇时的运动路程,找到相遇点的循环周期,再利用余数确定对应位置,是规律探究类的典型题型。
【难度系数】
0.6