题文
如图1,矩形OABC顶点B的坐标为(8,3),定点D的坐标为(12,0),动点P从点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴的正方向匀速运动,动点Q从点D出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴的负方向匀速运动,PQ两点同时运动,相遇时停止.在运动过程中,以PQ为斜边在x轴上方作等腰直角三角形PQR.设运动时间为t秒. (1)当t= 时,△PQR的边QR经过点B; (2)设△PQR和矩形OABC重叠部分的面积为S,求S关于t的函数关系式; (3)如图2,过定点E(5,0)作EF⊥BC,垂足为F,当△PQR的顶点R落在矩形OABC的内部时,过点R作x轴、y轴的平行线,分别交EF、BC于点M、N,若∠MAN=45°,求t的值.
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题型:解答题 难度:偏难
答案
(1)1秒 (2) (3)t的值为(8﹣2) |
试题分析:(1)△PQR的边QR经过点B时,△ABQ构成等腰直角三角形,则有AB=AQ,由此列方程求出t的值; (2)在图形运动的过程中,有三种情形,需要分类讨论,避免漏解; (3)由已知可得ABFE为正方形;其次通过旋转,由三角形全等证明MN=EM+BN;设EM=m,BN=n,在Rt△FMN中,由勾股定理得到等式:mn+3(m+n)﹣9=0,由此等式列方程求出时间t的值. 试题解析:(1)△PQR的边QR经过点B时,△ABQ构成等腰直角三角形, ∴AB=AQ,即3=4﹣t, ∴t=1. 即当t=1秒时,△PQR的边QR经过点B. (2)①当0≤t≤1时,如答图1﹣1所示.
设PR交BC于点G, 过点P作PH⊥BC于点H,则CH=OP=2t,GH=PH=3. S=S矩形OABC﹣S梯形OPGC =8×3﹣(2t+2t+3)×3 =﹣6t+; ②当1<t≤2时,如答图1﹣2所示.
设PR交BC于点G,RQ交BC、AB于点S、T. 过点P作PH⊥BC于点H,则CH=OP=2t,GH=PH=3. QD=t,则AQ=AT=4﹣t, ∴BT=BS=AB﹣AQ=3﹣(4﹣t)=t﹣1. S=S矩形OABC﹣S梯形OPGC﹣S△BST =8×3﹣(2t+2t+3)×3﹣(t﹣1)2 =﹣t2﹣5t+19; ③当2<t≤4时,如答图1﹣3所示.
设RQ与AB交于点T,则AT=AQ=4﹣t. PQ=12﹣3t,∴PR=RQ=(12﹣3t). S=S△PQR﹣S△AQT =PR2﹣AQ2 =(12﹣3t)2﹣(4﹣t)2 =t2﹣14t+28. 综上所述,S关于t的函数关系式为: . (3)∵E(5,0),∴AE=AB=3, ∴四边形ABFE是正方形. 如答图2,将△AME绕点A顺时针旋转90°,得到△ABM′,其中AE与AB重合. ∵∠MAN=45°,∴∠EAM+∠NAB=45°, ∴∠BAM′+∠NAB=45°, ∴∠MAN=∠M′AN. 连接MN.在△MAN与△M′AN中,
∴△MAN≌△M′AN(SAS). ∴MN=M′N=M′B+BN ∴MN=EM+BN.
设EM=m,BN=n,则FM=3﹣m,FN=3﹣n. 在Rt△FMN中,由勾股定理得:FM2+FN2=MN2,即(3﹣m)2+(3﹣n)2=(m+n)2, 整理得:mn+3(m+n)﹣9=0. ① 延长MR交x轴于点S,则m=EM=RS=PQ=(12﹣3t), ∵QS=PQ=(12﹣3t),AQ=4﹣t, ∴n=BN=AS=QS﹣AQ=(12﹣3t)﹣(4﹣t)=﹣t+2. ∴m=3n, 代入①式,化简得:n2+4n﹣3=0, 解得n=﹣2+或n=﹣2﹣(舍去) ∴2﹣t=﹣2+ 解得:t=8﹣2. ∴若∠MAN=45°,则t的值为(8﹣2)秒. |
据专家权威分析,试题“如图1,矩形OABC顶点B的坐标为(8,3),定点D的坐标为(12,0),动..”主要考查你对 二次函数的定义,二次函数的图像,二次函数的最大值和最小值,求二次函数的解析式及二次函数的应用 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
二次函数的定义二次函数的图像二次函数的最大值和最小值求二次函数的解析式及二次函数的应用
考点名称:二次函数的定义 考点名称:二次函数的图像 考点名称:二次函数的最大值和最小值 考点名称:求二次函数的解析式及二次函数的应用
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