已知边长为4的正方形ABCD,顶点A与坐标原点重合,一反比例函数图象过顶点C,动点P以每秒1个单位速度从点A出发沿AB方向运动,动点Q同时以每秒4个单位速度从D点出发沿正方形的-数学

题文

已知边长为4的正方形ABCD,顶点A与坐标原点重合,一反比例函数图象过顶点C,动点P以每秒1个单位速度从点A出发沿AB方向运动,动点Q同时以每秒4个单位速度从D点出发沿正方形的边DC-CB-BA方向顺时针折线运动,当点P与点Q相遇时停止运动,设点P的运动时间为t.
(1)求出该反比例函数解析式.
(2)连接PD,当以点Q和正方形的某两个顶点组成的三角形和△PAD全等时,求点Q的坐标.
(3)用含t的代数式表示以点Q、P、D为顶点的三角形的面积S,并指出相应t的取值范围.
题型:解答题  难度:中档

答案

(1)∵正方形ABCD的边长为4,
∴C的坐标为(4,4),
设反比例解析式为y=
k
x

将C的坐标代入解析式得:k=16,
则反比例解析式为y=
16
x


(2)当Q在DC上时,如图所示:

此时△APD≌△CQB,
∴AP=CQ,即t=4-4t,解得t=
4
5

则DQ=4t=
16
5
,即Q1
16
5
,4);
当Q在BC边上时,有两个位置,如图所示:

若Q在上边,则△QCD≌△PAD,
∴AP=QC,即4t-4=t,解得t=
4
3

则QB=8-4t=
8
3
,此时Q2(4,
8
3
);
若Q在下边,则△APD≌△BQA,
则AP=BQ,即8-4t=t,解得t=
8
5

则QB=
8
5
,即Q3(4,
8
5
);
当Q在AB边上时,如图所示:

此时△APD≌△QBC,
∴AP=BQ,即4t-8=t,解得t=
8
3

因为0≤t≤
12
5
,所以舍去.
当t=2.4时,P、Q在AB上重合,此时△ADP和△QAD重合,重合时两三角形肯定全等,
∴Q4(2.4,0)
综上,Q1(
16
5
,4);Q2(4,
8
3
);Q3(4,
8
5
),Q4(2.4,0)


(3)S1=8t(0<t≤1);S2=-2t2+2t+8(1≤t≤2);S3=-10t+24(2≤t≤
12
5
).

据专家权威分析,试题“已知边长为4的正方形ABCD,顶点A与坐标原点重合,一反比例函数图..”主要考查你对  求反比例函数的解析式及反比例函数的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

求反比例函数的解析式及反比例函数的应用

考点名称:求反比例函数的解析式及反比例函数的应用

  • 反比例函数解析式的确定方法:
    由于在反比例函数关系式 :y= 中,只有一个待定系数k,确定了k的值,也就确定了反比例函数。因此,只需给出一组x、y的对应值或图象上一点的坐标,代入中即可求出k的值,从而确定反比例函数的关系式。但在实际求反比例函数的解析式时,应该具体问题具体分析。

    反比例函数的应用:
    建立函数模型,解决实际问题。

  • 用待定系数法求反比例函数关系式的一般步骤是:
    ①设所求的反比例函数为:y= (k≠0);
    ②根据已知条件(自变量与函数的对应值)列出含k的方程;
    ③由代人法解待定系数k的值;
    ④把k值代人函数关系式y= 中。

    反比例函数应用一般步骤:
    ①审题;
    ②求出反比例函数的关系式;
    ③求出问题的答案,作答。