【典型例题】
【例1】如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=23,点O是AB的中点,点P在AB的延长线上,且BP=3.一动点E从O点出发,以每秒1个单位长度的速度沿OA匀速运动,到达A点后,立即以原速度沿AO返回;另一动点F从P点发发,以每秒1个单位长度的速度沿射线PA匀速运动,点E、F同时出发,当两点相遇时停止运动,在点E、F的运动过程中,以EF为边作等边△EFG,使△EFG和矩形ABCD在射线PA的同侧.设运动的时间为t秒(t≥0). (1)当等边△EFG的边FG恰好经过点C时,求运动时间t的值;
(2)在整个运动过程中,设等边△EFG和矩形ABCD重叠部分的面积为S,请直接写出S与t之间的函数关系式和相应的自变量t的取值范围;
(3)设EG与矩形ABCD的对角线AC的交点为H,是否存在这样的t,使△AOH是等腰三角形?若存大,求出对应的t的值;若不存在,请说明理由.
【思路点拨】(2)按照等边△EFG和矩形ABCD重叠部分的图形特点,分为0≤t<1,1≤t<3,3≤t<4,4≤t<6四种情况讨论。(3)当△AOH是等腰三角形时,分为三种情况,列方程求t的值。
【例2】如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=6cm,AB=8cm,BC=14cm.动点P、Q都从点C出发,点P沿C→B方向做匀速运动,点Q沿C→D→A方向做匀速运动,当P、Q其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.
(1)求CD的长;
(2)若点P以1cm/s速度运动,点Q以22cm/s的速度运动,
连接BQ、PQ,设△BQP面积为S(cm),点P、Q运动的时间为t(s),求S与t的函数关系式,并写出t的取值范围;
(3)若点P的速度仍是1cm/s,点Q的速度为acm/s,要使在运动过程中出现PQ∥DC,请你直接写出a的取值范围.
【思路点拨】(1)作辅助线:过D点作DH⊥BC。(2)分Q在CD和Q在DA上两种情况讨论。(3)要使运动过程中出现PQ∥DC,根据平行四边形判定,只要考虑QD=PC即可。
【例3】如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,
BD⊥AC于点D,且BD=8cm.点M从点A出发,沿AC的方向匀速运动,速度为2cm/s;
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同时直线PQ由点B出发,沿BA的方向匀速运动,速度为1cm/s,运动过程中始终保持PQ∥AC,直线PQ交AB于点P、交BC于点Q、交BD于点F.连接PM,设运动时间为ts(0<t<5).
(1)当t为何值时,四边形PQCM是平行四边形?
(2)设四边形PQCM的面积为ycm,求y与t之间的函数关系式;
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(3)是否存在某一时刻t,使S四边形PQCM=S△ABC?若存在,求出t的值;若不存在,说
16明理由;
(4)连接PC,是否存在某一时刻t,使点M在线段PC的垂直平分线上?若存在,求出 此时t的值;若不存在,说明理由.
【思路点拨】(1) 假设四边形PQCM是平行四边形,从而推出结论。(2)把梯形的上下底和高用t来表示。(3)在假设S
四边形PQCM2
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=S△ABC的条件下,16
求出t,讨论。(4)在假设点M在线段PC的垂直平分线上,求出此时t的值。
【例4】已知,AB是⊙O的直径,AB=8,点C在⊙O的半径OA上运动,PC⊥AB,垂足为C,PC=5,PT为⊙O的切线,切点为T.
(1)如图(1),当C点运动到O点时,求PT的长;
(2)如图(2),当C点运动到A点时,连接PO、BT,求证:PO∥BT; (3)如图(3),设PT=y,AC=x,求y与x的函数关系式及y的最小值.
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【思路点拨】(1)连接OT。(2)连接AT。(3)连接OP、OT,应用勾股定理,可得出
y与x之间的关系式。
1、如图,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC
=8cm.点E、F、G分别从点A、B、C同时出发,沿矩形的边按逆时针方向移动,点E、G的速度均为2cm/s,点F的速度为4cm/s,当点F追上点G(即点F与点G重合)时,三个点随之停止移动.设移动开始后第ts时,△EFG的面积为Scm. (1)当t=1s时,S的值是多少?
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(2)写出S与t之间的函数解析式,并指出自变量t的取值范围;
(3)若点F在矩形的边BC上移动,当t为何值时,以点B、E、F为顶点的三角形与以C、 F、G为顶点的三角形相似?请说明理由。
2、如图,梯形ABCD中,AD∥BC,∠BAD=90°,CE⊥AD于点E,AD=8cm,BC=4cm,AB=5cm。从初始时刻开始,动点P,Q 分别从点A,B同时出发,运动速度均为1 cm /s, 动点P沿A--B--C--E的方向运动,到点E停止;动点Q沿B--C--E--D的方向运动,到点D停止,设运动时间为xs,
PA Q的面积为y cm2,(这里规定:线段是面积为0的
三角形) 解答下列问题:
(1) 当x=2s时,y=_____ cm;当x=
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9 s时,y=_______ 2cm
(2)当5 ≤ x ≤ 14 时,求y与x之间的函数关系式。 (3)当动点P在线段BC上运动时,求出y2
4S梯形ABCD时x的值。 15(4)直接写出在整个运动过程中,使PQ与四边形ABCE的对角..线平行的所有x的值.
3、(江苏淮安)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P在AB上,AP
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=2。.点E、F同时从点P出发,分别沿PA、PB以每秒1个单位长度的速度向点A、B匀速运动,点E到达点A后立即以原速度沿AB向点B运动,点F运动到点B时停止,点E也随之停止.在点E、F运动过程中,以EF为边作正方形EFGH,使它与△ABC在线段AB的同侧,设E、F运动的时间为t秒(t>0),正方形EFGH与△ABC重叠部分面积为S.
(1)当t=1时,正方形EFGH的边长是 ; 当t=3时,正方形EFGH的边长是 ; (2) 当0<t≤2时,求S与t的函数关系式;
(3) 直接答出:在整个运动过程中,当t为何值时,S最大?最大面积是多少? .......
4、用长度一定的不锈钢材料设计成外观为矩形的框架(如图①②③中的一种)
设竖档AB=x米,请根据以上图案回答下列问题:(题中的不锈钢材料总长度均指各图中所有黑线的长度和,所有横档和竖档分别与AD、AB平行)
(1)在图①中,如果不锈钢材料总长度为12米,当x为多少时,矩形框架ABCD的面积为3平方米?
(2)在图②中,如果不诱钢材料总长度为12米,当x为多少时,矩形架ABCD的面积S最大?最大面积是多少?
(3)在图③中,如果不锈钢材料总长度为a米,共有n条竖档,那么当x为多少时,矩形框架ABCD的面积S最大?最大面积是多少?
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