重叠面积及动点问题
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与重叠部分面积有关的动点问题作业设计
资源镇初中侯仲球
1、如图,抛物线y =a (x -h )2+k 经过点A (0,1),且顶点坐标为B (1,2),它的对称轴与x 轴交于点C .
(1)求此抛物线的解析式.
(2)在第一象限内的抛物线上求点P ,使得⊿ACP 是以AC
为底的等腰三角形,请求出此时点P 的坐标.
(3)上述点是否是第一象限内此抛物线上与AC 距离最远的点,若是,请说明理由;若不是,请求出第一象限内此
抛物线上与AC 距离最远的点的坐标.
2、已知二次函数y=ax 2+bx+c (a ≠0)的图象经过点(1,0),(5,0),(3,﹣4).
(1)求该二次函数的解析式;
(2)当y >﹣3,写出x 的取值范围;
(3)A 、B 为直线y=﹣2x ﹣6上两动点,且距离为2,点C 为二次函数图象上的动点,当点C 运动到何处时△ABC 的面积最小?求出此时点
C 的坐标及△ABC 面积的最小值.
3.如图,过A (8,0)、B (0
,x y 3=交于点C .平行于y 轴的
直线l 从原点O 出发,以每秒1个单位长度的速度沿x 轴向右平移,到C 点时停止;l 分别交线段BC 、OC 于点D 、E ,以DE 为边向左侧作等边△DEF ,设△DEF 与△BCO 重叠部分的面积为S (平方单位),直线l 的运动时间为t (秒).
(1)直接写出C 点坐标和t 的取值范围;
(2)求S 与t 的函数关系式;
(3)设直线l 与x 轴交于点P ,是否存在这样的点P ,使得以P 、O 、F 为顶点的三角形
为等腰三角形,若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
备用图1。
重叠法的经典例题一、例题在一个长方形中,长为8厘米,宽为6厘米,有两个半径为1厘米的圆重叠放在长方形内(圆与长方形的边相切),求阴影部分(两个圆重叠部分以外的区域)的面积。
二、题目解析1. 首先计算长方形的面积- 根据长方形面积公式S = a× b(其中a为长,b为宽),已知长方形长a = 8厘米,宽b = 6厘米,所以长方形面积S_长方形=8×6 = 48平方厘米。
2. 然后计算两个圆的面积- 根据圆的面积公式S=π r^2(其中r为半径),已知圆半径r = 1厘米,一个圆的面积S_圆=π×1^2=π平方厘米。
- 那么两个圆的面积S_两个圆=2π平方厘米,取π = 3.14,则S_两个圆=2×3.14 = 6.28平方厘米。
3. 接着计算两个圆重叠部分的面积- 两个半径为1厘米的圆重叠部分是一个类似橄榄形的图形。
我们可以先算出两个扇形(圆心角为90^∘,因为圆与长方形边相切)的面积之和,再减去中间正方形的面积。
- 一个扇形的面积是圆面积的(1)/(4),所以一个扇形面积S_扇形=(1)/(4)×π×1^2=(π)/(4)平方厘米。
- 两个扇形面积S_两个扇形=(π)/(2)平方厘米,取π = 3.14,则S_两个扇形=1.57平方厘米。
- 中间正方形的面积S_正方形=1×1 = 1平方厘米。
- 所以两圆重叠部分面积S_重叠=1.57 - 1=0.57平方厘米。
4. 最后计算阴影部分面积- 阴影部分面积S_阴影=S_长方形-S_两个圆+S_重叠- 把S_长方形=48平方厘米,S_两个圆=6.28平方厘米,S_重叠=0.57平方厘米代入可得:- S_阴影=48 - 6.28+0.57 = 42.29平方厘米。
中考复习-求重叠部分面积1、将一个直角三角形纸片ABO,放置在平面直角坐标系中,点A30),点B(0,1),点O(0,0).过边OA上的动点M(点M不与点O,A重合)作MN⊥AB于点N,沿着MN折叠该纸片,得顶点A的对应点A′.设OM =m,折叠后的△A′MN与四边形OMNB重叠部分的面积为S.(Ⅰ)如图①,当点A′与顶点B重合时,求点M的坐标;(Ⅱ)试用含m的式子表示S;2、如图,在等边△ABC中,AB=6,AD⊥BC于点D,点P在边AB上运动,过点P作PE∥BC△重叠部分与边AC交于点E,连结ED,以PE、ED为邻边作□PEDF,设□PEDF与ABC图形的面积为y,线段AP的长为(06)<<.x x(1)求线段PE的长(用含x的代数式表示);(2)当四边形PEDF为菱形时,求x的值;(3)直接写出y与x之间的函数关系式;3、如图(1),在矩形ABCD中,AB=6,3,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点出发,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,如图(2)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)如图(3),当等边△EFG的边FG恰好经过点C时,求运动时间t的值;(2)如图(4),当等边△EFG的顶点G恰好落在CD边上时,求运动时间t的值;(3)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,请求出S与t之间的函数关系式,并写出相应的自变量的取值范围.4.如图1,在□ABCD中,AH⊥DC,垂足为H,AB=4,AD=7,AH=.现有两个动点E,F同时从点A出发,分别以每秒1个单位长度、每秒3个单位长度的速度沿射线AC方向匀速运动,在点E,F的运动过程中,以EF为边作等边△EFG,使△EFG与△ABC在射线AC的同侧,点G在射线AB上,当点E运动到点C时,E,F两点同时停止运动,设运动时间为t 秒.(1)试求出当点G与点B重合时t的值;(2)在整个运动过程中,设等边△EFG与△ABC重叠部分的面积为S,请求出S与t之间的函数表达式,并写出相应的自变量t的取值范围;(四边形解答4)5.如图,在矩形ABCD中,AB=3cm,BC=4cm,点O是对角线AC的中点,连结BO.动点P,Q 从点B同时出发,点P沿B→C→B以2cm/s的速度运动到终点B.点Q沿B→A以1cm/s的速度运动到终点A.以BP、BQ为边作矩形BPMQ(点M不与点A重合).设矩形BPMQ与△OBC 重叠部分图形的面积为y(cm2),点P的运动时间为x(s).(1)当点M在AC上时,求x的值;(2)直接写出点O在矩形BPMQ内部时x的取值范围;(3)当矩形BPMQ与△OBC重叠部分的图形是四边形时,求y与x之间的函数关系式.(4)直接写出直线AM将矩形ABCD的面积分成1:3的两部分时x的值.(四边形解答5)6、如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=6,点O为对角线BD的中点,点P从点A出发,沿折线AD-DO以每秒1个单位长度的速度向终点O运动,当点P与点A不重合时,过点P作PQ⊥AB于点Q,以PQ为边向右作正方形PQMN,设正方形PQMN与△ABD重叠部分图形的面积为S(平方单位),点P运动的时间为t(秒).(1)求点N落在BD上时t的值;(2)直接写出点O在正方形PQMN内部时t的取值范围;(3)当点P在折线AD-DO上运动时,①求S与t之间的函数关系式;②直接写出DN平分△BCD面积时t的值.(四边形解答5)7、如图1,矩形ABCD中,AB=2,BC=6,点P、Q分别是线段AD和线段BC上的动点,满足∠PQB=60°.(1)填空:①∠ACB= 度;②PQ= .(2)设线段BC的中点为N,PQ与线段AC相交于点M,若△CMN为直角三角形,请直接写出满足条件的AP的长度.(3)设AP=x,△PBQ与△ABC的重叠部分的面积为S,试求S与x的函数关系式和自变量x 的取值范围.8、已知,在矩形ABCD中,E为BC边上一点,AE⊥DE,AB=12,BE=16,F为线段BE上一点,EF=7,连接AF.如图①,现有一张硬质纸片△GMN,∠NGM=90°,NG=6,MG=8,斜边MN与边BC在同一直线上,点N与点E重合,点G在线段DE上.如图②,△GMN从图①的位置出发,以每秒1个单位的速度沿EB向点B匀速移动,同时,点P从A点出发,以每秒1个单位的速度沿AD向点D匀速移动,点Q为直线GN与线段AE的交点,连接PQ.当点N到达终点B时,△GMN和点P同时停止运动.设运动时间为t秒,解答下列问题:(1)在整个运动过程中,当点G在线段AE上时,求t的值.(2)在整个运动过程中,是否存在点P,使△APQ是等腰三角形.若存在,求出t的值;若不存在,说明理由.(3)在整个运动过程中,设△GMN与△AEF重叠部分的面积为S,请直接写出S与t之间的函数关系式以及自变量t的取值范围.(四边形解答5)。
动点求重叠面积问题如图,已知抛物线4212++-=x x y 交x 轴的正半轴于点A ,交y 轴于点B . (1)求A 、B 两点的坐标,并求直线AB 的解析式;(2)设),(y x P (0>x )是直线x y =上的一点,Q 是OP 的中点(O 是原点),以PQ 为对角线作正方形PEQF .若正方形PEQF 与直线AB 有公共点,求x 的取值范围;(3)在(2)的条件下,记正方形PEQF 与△OAB 公共部分的面积为S ,求S 关于x 的函数解析式,并探究S 的最大值.OABP EQFxy (第15题)OABxy(第15题 备用)PEQF M N解:(1)令0=y ,得04212=++-x x ,即0822=--x x ,解得21-=x ,42=x ,所以)0,4(A .令0=x ,得4=y ,所以)4,0(B .设AB 为b kx y +=,则⎩⎨⎧==+404b b k ,解得⎩⎨⎧=-=41b k ,所以直线AB 的解析式为4+-=x y .(2)当点),(x x P 在直线AB 上时,4+-=x x ,解得2=x ,当点)2,2(x x Q 在直线AB 上时,422+-=xx ,解得4=x 所以,若正方形PEQF 与直线AB 有公共点,则42≤≤x .(3)当点)2,(xx E 在直线AB 上时,(此时点F 也在直线AB 上)42+-=x x ,解得38=x . ①当382<≤x 时,直线AB 分别与PE 、PF 有交点,设交点分别为C 、D ,此时,42)4(-=+--=x x x PC ,又PC PD =,所以22)2(221-==∆x PC S PCD ,从而,22)2(241--=x x S 88472-+-=x x78)716(472+--=x .因为387162<≤,所以当716=x 时,78max =S .②当438≤≤x 时,直线AB 分别与QE 、QF 有交点,设交点分别为M 、N ,此时,42)42(+-=-+-=x xx QN ,又QN QM =,所以22)4(2121-==∆x QN S QMN ,即2)4(21-=x S .其中当38=x 时,98max =S .综合①②得,当716=x 时,78max =S .2、(2014浙江杭州)菱形A B C D的对角线A C,B D相交于点O,,B D=4,动点P在线段B D上从点B向点D运动,P F⊥A B于点P F,四边形P F B G关于B D对称.四边形Q E D H与四边形P F B G关于A C对称,设菱形A BC D被这两个四边形盖住部分的面积为S1,未盖住部分的面积为S2,B P=x.(1)用含x代数式分别表示S1,S2;(2)若S1=S2,求x.解:(1)①当点P在BO上时,如图1所示.∵四边形ABCD是菱形,AC=4,BD=4,∴AC⊥BD,BO=BD=2,AO=AC=2,且S菱形ABCD=BD•AC=8.∴tan∠ABO==.∴∠ABO=60°.在Rt△BFP中,∵∠BFP=90°,∠FBP=60°,BP=x,∴sin∠FBP===sin60°=.∴FP=x.∴BF=.∵四边形PFBG关于BD对称,四边形QEDH与四边形PEBG关于AC对称,∴S△BFP=S△BGP=S△DEQ=S△DHQ.∴S1=4S△BFP=4××x•=.∴S2=8﹣.②当点P在OD上时,如图2所示.∵AB=4,BF=,∴AF=AB﹣BF=4﹣.在Rt△AFM中,∵∠AFM=90°,∠FAM=30°,AF=4﹣.∴tan∠FAM==tan30°=.∴FM=(4﹣).∴S△AFM=AF•FM=(4﹣)•(4﹣)=(4﹣)2.∵四边形PFBG关于BD对称,四边形QEDH与四边形PEBG关于AC对称,∴S△AFM=S△AEM=S△CHN=S△CGN.∴S2=4S△AFM=4×(4﹣)2=(x﹣8)2.∴S1=8﹣S2=8﹣(x﹣8)2.综上所述:当点P在BO上时,S1=,S2=8﹣;当点P在OD上时,S1=8﹣(x﹣8)2,S2=(x﹣8)2.(2)①当点P在BO上时,0<x≤2.∵S1=S2,S1+S2=8,∴S1=4.∴S1==4.解得:x1=2,x2=﹣2.∵2>2,﹣2<0,∴当点P在BO上时,S1=S2的情况不存在.②当点P在OD上时,2<x≤4.∵S1=S2,S1+S2=8,∴S2=4.∴S2=(x﹣8)2=4.解得:x1=8+2,x2=8﹣2.∵8+2>4,2<8﹣2<4,∴x=8﹣2.综上所述:若S1=S2,则x的值为8﹣2.3、如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8cm,BC=4cm.D、E分别为边AB、BC的中点,连接DE.点P从点A出发,沿折线AD﹣DE﹣EB运动,到点B停止.点P在线段AD上以cm/s 的速度运动,在折线DE﹣EB上以1cm/s的速度运动.当点P与点A不重合时,过点P作PQ⊥AC于点Q,以PQ 为边作正方形PQMN,使点M在线段AQ上.设点P的运动时间为t(s).(1)当点P在线段DE上运动时,线段DP的长为cm(用含t的代数式表示).(2)当点N落在AB边上时,求t的值.(3)当正方形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形时,设五边形的面积为S (cm2),求S与t的函数关系式.(4)连接CD,当点N与点D重合时,有一点H从点M出发,在线段MN上以2.5cm/s的速度沿M﹣N﹣M连续做往返运动,直至点P与点E重合时,点H 停止往返运动;当点P在线段EB上运动时,点H始终在线段MN的中点处,直接写出在点P的整个运动过程中,点H落在线段CD上时t的取值范围.答案解:(1)t-2)∵在Rt△ABC中,AC=8cm,BC=4cm,∴AB=√(AC^2+BC^2)=√8^2+4^2=4√5,D为AB中点,∴AD=2√5,∴点P在AD段的运动时间为2√5/√5=2s.当点P在线段DE上运动时,DP段的运动时间为(t-2)s,∵DE段运动速度为1cm/s,∴DP=(t-2)cm.(2)当点N落在AB边上时,有两种情况,一是点N与点D重合时,此时DP=2=EC,即t-2=2,∴t=4,二是点P在线段EB上运动时,点N也能落在AB上,此时△BPN相似于△BCA AC=8cm,∵DE=1/2AC AC=8∴点P在DE段的运动时间为4s,∴PE=t-6,∴PB=BE-PE=8-t,PC=PE+CE=t-4.∵PN∥AC,∴PN:PB=AC:BC=2,∴PN=2PB=16-2t∴即,解得,∴当点N落在AB边上时,t=4或;(3)当正方形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形时,有两种情况,如下图所示:当2<t<4时,正方形PQMN与△ABC重叠分为五边形S=正方形面积-△NDF此时当时,正方形PQMN与△ABC重叠部分为五边形此时综上;(4)当或t=5或时,点D落在线段CD的中点。
1.有一根直尺的短边长2㎝,长边长8㎝,还有一块锐角为45°的直角三角形纸板,它的斜边长12cm..如图12,将直尺的短边DE 放置与直角三角形纸板的斜边AB 重合,且点D 与点A 重合.将直尺沿AB 方向平移(如图13),设平移的长度为xcm(0≤x ≤10),直尺和三角形纸板的重叠部分(图中阴影部分)的面积为S ㎝2.(1)当x=0时(如图12),S=_____________;当x = 10时,S =______________. (2) 当0<x ≤4时(如图13),求S 关于x 的函数关系式;(3)当4<x <10时,求S 关于x 的函数关系式,并求出S 的最大值(同学可在图14、图15中画草图).2.如图,直角梯形ABCD 中,∠ADC =90°,AD =10cm ,BC =8cm ,CD =32cm 。
动点P 、Q 同时从点A 出发,其中P 以2cm/s 的速度,沿A →D 方向的路线运动;Q 以1cm/s 的速度,沿A →B 方向的路线运动。
当P 到达终点D 时,整个运动随之结束,设运动时间为t 秒。
(1)在点P 、Q 运动过程中,请你判断PQ 与腰AB 的位置关系,并说明理由: (2)若点A 关于点Q 的对称点为E 。
设△PQE 与梯形ABCD 重叠的部分面积为S 。
①求S 与t 的函数关系式;②探究S 是否存在最大值,若存在,请求出这个最大值及此时的t 值;若不存在,请说明理由。
A (图14)B(图15)A A A3.已知直角梯形纸片OABC 在平面直角坐标系中的位置如图所示,四个顶点的坐标分别为O(0,0),A(10,0),B(8,32),C(0,32),点T 在线段OA 上(不与线段端点重合),将纸片折叠,使点A 落在射线AB 上(记为点A ′),折痕经过点T ,折痕TP 与射线AB 交于点P ,设点T 的横坐标为t ,折叠后重叠部分(图中阴影部分)的面积为S ;(1)求∠OAB 的度数,并求当点A ′在线段AB 上时,S 关于t 的函数关系式; (2)当纸片重叠部分的图形是四边形时,求t 的取值范围;(3)S 存在最大值吗?若存在,求出这个最大值,并求此时t 的值;若不存在,说明理由。
重叠面积及动点问题1、已知△ABC中,∠B=90°,AB=8cm,BC=6cm,边长为2的正方形EFGH的EF边在直线AB上且点F与点A重合,当正方形EFGH沿AB方向以每秒1cm的速度运动,设运动时间为t秒,正方形EFGH与△ABC重叠面积为S,求S与t的函数关系式,并写出自变量的取值范围。
(F)2、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P在AB上,AP=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后立刻以原速度沿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)当时t=1时,正方形EFGH的边长是1.当t=3时,正方形EFGH的边长是4.(2)当0<t≤2时,求S与t的函数关系式;3、如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=2,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.4、如图,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8.点P,Q都是斜边AB上的动点,点P从B 向A运动(不与点B重合),点Q从A向B运动,BP=AQ.点D,E分别是点A,B 以Q,P为对称中心的对称点,HQ⊥AB于Q,交AC于点H.当点E到达顶点A时,P,Q同时停止运动.设BP的长为x,△HDE的面积为y.(1)求证:△DHQ∽△ABC;(2)求y关于x的函数解析式并求y的最大值;(3)当x为何值时,△HDE为等腰三角形?H(第4题)xx 5、如图,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B =90°,BC =6,AD =3,∠DCB =30°.点E 、F 同时从B 点出发,沿射线BC 向右匀速移动.已知F 点移动速度是E 点移动速度的2倍,以EF 为一边在CB 的上方作等边△EFG .设E 点移动距离为x (x >0).⑴△EFG 的边长是____(用含有x 的代数式表示),当x =2时,点G 的位置在_______; ⑵若△EFG 与梯形ABCD 重叠部分面积是y ,求 ①当0<x ≤2时,y 与x 之间的函数关系式; ②当2<x ≤6时,y 与x 之间的函数关系式;⑶探求⑵中得到的函数y 在x 取含何值时,存在最大值,并求出最大值.6、如图9,在直角坐标系xoy 中,O 是坐标原点,点A 在x 正半轴上,OA=312cm ,点B 在y 轴的正半轴上,OB=12cm ,动点P 从点O 开始沿OA 以32cm/s 的速度向点A 移动,动点Q 从点A 开始沿AB 以4cm/s 的速度向点B 移动,动点R 从点B 开始沿BO 以2cm/s 的速度向点O 移动.如果P 、Q 、R 分别从O 、A、B 同时移动,移动时间为t (0<t <6)s.(1)求∠OAB 的度数.(2)以OB 为直径的⊙O ‘与AB 交于点M ,当t 为何值时,PM 与⊙O ‘相切? (3)写出△PQR 的面积S 随动点移动时间t 的函数关系式,并求s 的最小值及相应的t 值. (4)是否存在△APQ 为等腰三角形,若存在,求出相应的t 值,若不存在请说明理由.7、如图1,在平面直角坐标系中,已知点(0A ,点B 在x 正半轴上,且30ABO∠.动点P 在线段AB 上从点A 向点Bt 秒.在x 轴上取两点M N ,作等边PMN △. (1)求直线AB 的解析式;(2)求等边PMN △的边长(用t 的代数式表示),并求出当等边PMN △的顶点M 运动到与原点O 重合时t 的值; (3)如果取OB 的中点D ,以OD 为边在Rt AOB △内部作如图2所示的矩形ODCE ,点C 在线段AB 上.设等边PMN △和矩形ODCE 重叠部分的面积为S ,请求出当02t ≤≤秒时S 与t 的函数关系式,并求出S 的最大值.8、(2012重庆)已知:如图,在直角梯形ABCD 中,AD∥BC,∠B=90°,AD=2,BC=6,AB=3.E 为BC 边上一点,以BE 为边作正方形BEFG ,使正方形BEFG 和梯形ABCD 在BC 的同侧. (1)当正方形的顶点F 恰好落在对角线AC 上时,求BE 的长;(2)将(1)问中的正方形BEFG 沿BC 向右平移,记平移中的正方形BEFC 为正方形B′EFG,当点E 与点C 重合时停止平移.设平移的距离为t ,正方形B′EFG 的边EF 与AC 交于点M ,连接B′D,B′M,DM ,是否存在这样的t ,使△B′DM 是直角三角形?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由;(3)在(2)问的平移过程中,设正方形B′EFG 与△ADC 重叠部分的面积为S ,请直接写出S 与t 之间的函数关系式以及自变量t 的取值范围.重叠面积及动点问题答案(图1) (图2)1、解:解:).108(162)5();8314(4)4();31438(6252783)3();382(233)2();20(83122≤<-=≤<=≤<-+-=≤<-=≤<=t t S t S t t t S t t S t t S )(2、解:(1)当时t=1时,则PE=1,PF=1, ∴正方形EFGH 的边长是2; 当t=3时,PE=1,PF=3, ∴正方形EFGH 的边长是4; (2):①当0<t≤时,S 与t 的函数关系式是y=2t×2t=4t 2; ②当<t≤时,S 与t 的函数关系式是: y=4t 2﹣[2t ﹣(2﹣t )]×[2t ﹣(2﹣t )],=﹣t 2+11t ﹣3;③当<t≤2时; S 与t 的函数关系式是:y=(t+2)×(t+2)﹣(2﹣t )(2﹣t ), =3t ;3、解:(1)当边FG 恰好经过点C 时,∠CFB=60°,BF=3﹣t ,在Rt △CBF 中,BC=2,tan ∠CFB=,即tan60=,解得BF=2,即3﹣t=2,t=1,∴当边FG 恰好经过点C 时,t=1;(2)当0≤t<1时,S=2t+4;当1≤t<3时,S=﹣t2+3t+;当3≤t<4时,S=﹣4t+20;当4≤t<6时,S=t2﹣12t+36;(3)存在.理由如下:在Rt△ABC中,tan∠CAB==,∴∠CAB=30°,又∵∠HEO=60°,∴∠HAE=∠AHE=30°,∴AE=HE=3﹣t或t﹣3,1)当AH=AO=3时,(如图②),过点E作EM⊥AH于M,则AM=AH=,在Rt△AME中,cos∠MAE═,即cos30°=,∴AE=,即3﹣t=或t﹣3=,∴t=3﹣或t=3+,2)当HA=HO 时,(如图③)则∠HOA=∠HAO=30°, 又∵∠HEO=60°,∴∠EHO=90°,EO=2HE=2AE , 又∵AE+EO=3,∴AE+2AE=3,AE=1, 即3﹣t=1或t ﹣3=1,∴t=2或t=4;3)当OH=OA 时,(如图④),则∠OHA=∠OAH=30°, ∴∠HOB=60°=∠HEB ,∴点E 和点O 重合, ∴AE=3,即3﹣t=3或t ﹣3=3,t=6(舍去)或t=0;综上所述,存在5个这样的t 值,使△AOH 是等腰三角形,即t=3﹣或t=3+或t=2或t=2或t=0.4、解:(1)∵A 、D 关于点Q 成中心对称,HQ ⊥AB ,∴C HQD ∠=∠=90°,HD =HA , ∴A HDQ ∠=∠,…………………………………………………………………………3分∴△DHQ ∽△ABC . ……………………………………………………………………1分(2)①如图1,当5.20≤<x 时,ED =x 410-,QH =x A AQ 43tan =∠, 此时x x x x y 4152343)410(212+-=⨯-=. …………………………………………3分当45=x 时,最大值3275=y .②如图2,当55.2≤<x 时,ED =104-x ,QH =x A AQ 43tan =∠, 此时x x x x y 4152343)104(212-=⨯-=. …………………………………………2分当5=x 时,最大值475=y .∴y 与x 之间的函数解析式为⎪⎩⎪⎨⎧≤<-≤<+-=).55.2(41523),5.20(4152322x x x x x x yy 的最大值是475.……………………………………………………………………1分 (3)①如图1,当5.20≤<x 时,若DE =DH ,∵DH =AH =x A QA 45cos =∠, DE =x 410-,∴x 410-=x 45,2140=x . 显然ED =EH ,HD =HE 不可能; ……………………………………………………1分②如图2,当55.2≤<x 时, 若DE =DH ,104-x =x 45,1140=x ; …………………………………………1分 若HD =HE ,此时点D ,E 分别与点B ,A 重合,5=x ; ………………………1分若ED =EH ,则△EDH ∽△HDA ,∴AD DH DH ED =,x x x x 24545104=-,103320=x . ……………………………………1分 ∴当x 的值为103320,5,1140,2140时,△HDE 是等腰三角形. 5、解:⑴ x ,D 点;………………3分⑵ ①当0<x ≤2时,△EFG 在梯形ABCD 内部,所以y =43x 2;………………6分②分两种情况:Ⅰ.当2<x <3时,如图1,点E 、点F 在线段BC 上, △EFG 与梯形ABCD 重叠部分为四边形EFNM ,∵∠FNC =∠FCN =30°,∴FN =FC =6-2x.∴GN =3x -6. 由于在Rt △NMG 中,∠G =60°, 所以,此时 y =43x 2-83(3x -6)2=2392398372-+-x x .………………9分 Ⅱ.当3≤x ≤6时,如图2,点E 在线段BC 上,点F 在射线CH 上, △EFG 与梯形ABCD 重叠部分为△ECP , ∵EC =6-x, ∴y =83(6-x )2=239233832+-x x .………………11分 ⑶当0<x ≤2时,∵y =43x 2在x >0时,y 随x 增大而增大, ∴x =2时,y 最大=3; 当2<x <3时,∵y =2392398372-+-x x 在x =718时,y 最大=739; 当3≤x ≤6时,∵y =239233832+-x x 在x <6时,y 随x 增大而减小, ∴x =3时,y 最大=839.………………12分 综上所述:当x =718时,y 最大=739.6、解:(1)在Rt △AOB 中:tan ∠OAB=3331212==OA OB ∴∠OAB=30°(2)如图10,连接O ‘P ,O ‘M. 当PM 与⊙O ‘相切时,有∠PM O ‘=∠PO O ‘=90°,△PM O ‘≌△PO O ‘B E FC 图1图2xx由(1)知∠OBA=60°∵O ‘M= O ‘B∴△O ‘BM 是等边三角形∴∠B O ‘M=60°可得∠O O ‘P=∠M O ‘P=60°∴OP= O O ‘·tan ∠O O ‘P =6×tan60°=36 又∵OP=32t∴32t=36,t=3即:t=3时,PM 与⊙O ‘相切.(3)如图9,过点Q 作QE ⊥x 于点E ∵∠BAO=30°,AQ=4t ∴QE=21AQ=2t AE=AQ ·cos ∠OAB=4t ×t 3223= ∴OE=OA-AE=312-32t∴Q 点的坐标为(312-32t ,2t ) S △PQR = S △OAB -S △OPR -S △APQ -S △BRQ=)32312(2212)32312(21)212(32213121221t t t t t t -⋅-⋅---⋅⋅-⋅⋅ =372336362+-t t=318)3(362+-t (60<<t ) 当t=3时,S △PQR 最小=318 (4)分三种情况:如图11.○1当AP=AQ 1=4t 时, ∵OP+AP=312 ∴32t+4t=312∴t=2336+或化简为t=312-18 ○2当PQ 2=AQ 2=4t 时 过Q 2点作Q 2D ⊥x 轴于点D , ∴PA=2AD=2A Q 2·cosA=34t 即32t+34t =312 ∴t=2○3当PA=PQ 3时,过点P 作PH ⊥AB 于点H AH=PA ·cos30°=(312-32t )·23=18-3t AQ 3=2AH=36-6t 得36-6t=4t , ∴t=3.6综上所述,当t=2,t=3.6,t=312-18时,△APQ 是等腰三角形.7、解:(1)直线AB的解析式为:y x =+ (2)方法一,90AOB ∠=,30ABO ∠=,2AB OA ∴==AP =,BP ∴=,PMN △是等边三角形,90MPB ∴∠= ,tan PM PBM PB ∠=,)83PM t ∴=⨯=-. 方法二,如图1,过P 分别作PQ y ⊥轴于Q ,PS x ⊥轴于S ,可求得122AQ AP ==,2PS QO ==,822PM t ⎛⎫∴=÷=- ⎪ ⎪⎝⎭, (图1)当点M 与点O 重合时,60BAO ∠= , 2AO AP ∴=.∴=,2t ∴=.(3)①当01t ≤≤时,见图2. 设PN 交EC 于点H ,重叠部分为直角梯形EONG , 作GH OB ⊥于H .60GNH ∠=,GH = 2HN ∴=, 8PM t =- , 162BM t ∴=-, 12OB = ,(8)(16212)4ON t t t ∴=----=+, 422OH ON HN t t EG ∴=-=+-=+=,1(24)2S t t ∴=+++⨯=+S 随t 的增大而增大,∴当1t =时,S =最大②当12t <<时,见图3. 设PM 交EC 于点I ,交EO 于点F ,PN 交EC 于点G , 重叠部分为五边形OFIGN .方法一,作GH OB ⊥于H,FO = ,)EF ∴==-,22EI t ∴=-,21(22FEI ONGE S S S t ∴=-=+--=-++△梯形方法二,由题意可得42MO t =-,(42)OF t =-PC =,4PI t =-,再计算21(42)2FMO S t =-△2(8)4PMN S t =-△,2)4PIG S t =-△ (图3)2221(8))(42)442PMN PIG FMO S S S S t t t ∴=--=-----△△△2=-++0-< ,∴当32t =时,S有最大值,2S =最大. ③当2t =时,6MP MN ==,即N 与D 重合,设PM 交EC 于点I ,PD 交EC 于点G ,重叠部 分为等腰梯形IMNG ,见图4.2262S ==综上所述:当01t ≤≤时,S =+;当12t <<时,2S =-++当2t =时,S =2>S ∴的最大值是2.考点:相似三角形的判定与性质;勾股定理;正方形的性质;直角梯形。
初中数学动点难题:数轴上两长方形面积重叠问题(变型题)数轴上的动点问题难不难?难!!“书上有路勤为径,学海无涯苦作舟”,再难的题目都有解题方法。
笔者继续就浙教版七年级数学---数轴上的动点问题变型题进行探究,同样分别用几何图形和代数方法解数轴上的动点问题。
如图,长方形OABC的边OA在数轴上,O为原点,长方形OABC 面积为12. OC边长为3⑴数轴上点A表示的数是----------------------。
⑵将长方形OABC沿OA所在直线水平移动,移动后的长方形记为O'A'B'C'.若移动后的长方形O'A'B'C'与原长方形OABC重叠部分的面积恰好等于原长方形OABC的面积的一半时,则数轴上点A'表示的数是多少?解:⑴.由题意得:A表示的数为:4⑵问移动到A'在数轴上是什么位置的时候,长方形O'A'B'C'与原长方形OABC重叠部分的面积恰好等于原长方形OABC的面积的一半一、利用几何画板来演示,长方形的移动变化(如图重合时的情形):下面我们来移动长方形,使得重叠部分C'O'AB的面积恰好等于原长方形OABC的面积的一半(如图3):对比移动前后图,我们发现面积:C'O'AB=1/2OABC 时,OA'由4移动到6的位置,这样我们利用图形就解得A'表示的数为6.二、下面笔者用代数的方法解题:解:设A'表示的数为x,由题意得:∵0A=4,OC=3∴[4-(x-4)]*OC=6解之得:x=6答:略此题用方程代数解题,主要考察学生空间想象能力,第一步:OA'-OA,第二步:OA-(OA'-OA)第三步:【OA-(OA'-OA)】*OC最后:解方程。
探究变型题二(供读者自行解答):长方形OABC的边OA在数轴上,O为原点,长方形OABC面积为12. OC边长为3。
怎样求重叠部分的面积例1. 如图1,将边长为1的正方形ABCD绕点A按逆时针方向旋转30度,至正方形,求旋转前后两个正方形重叠部分的面积?图1解:由正方形ABCD绕点A按逆时针方向旋转30度,至正方形设,则,根据勾股定理,变题:如图2,将边长为1的正方形ABCD绕点A按逆时针方向旋转60度,至正方形,求旋转前后两个正方形重叠部分的面积?图2分析:将原题中的30°变成60°后,原来的解题方法已经不能再用了,那就要另外想办法了。
仍然要连结AE,,只要求出,问题就解决了。
所以,本题的关键就是求出的长。
解:连结AE,作EF∥AD∵正方形ABCD绕点A按逆时针方向旋转60度,至正方形∵EF∥AD∴∠1=∠4∴∠1=∠2∴EF=AF设,则根据勾股定理,即例2. 如图3,正方形ABCD的面积为S,对角线相交于点O,点O是正方形的一个顶点,如果两个正方形的边长相等,那么正方形绕点O转动时,图3(1)求两个正方形重叠部分的面积。
(2)如果正方形的边长大于正方形ABCD的边长,则重叠部分的面积等于多少?与上述结论是否一致?(3)将正方形改为,只要满足什么条件,重叠部分的面积不变?(4)如果把正方形ABCD改为等边△ABC,O为等边△ABC的中心,以O为顶点的扇形绕点O无论怎样转动,要使它与等边△ABC的重叠部分的面积总保持不变,问扇形应满足什么条件?并且说明你的理由。
(1)解:∵ABCD为正方形∴OA=OB,AC⊥BD∠1=∠2=45°∠3+∠BOE=90°∵是正方形∴∠BOE+∠4=90°∴∠3=∠4∴△AOE≌△BOF∴两个正方形重叠部分的面积(2)如果正方形的边长大于正方形ABCD的边长,则重叠部分的面积仍然等于与上述结论一致。
因为求解的过程没有任何改变。
(3)将正方形变为,只要满足,并且与正方形ABCD没有交点,那么求重叠部分的面积的方法与上面的方法一样,所以重叠部分的面积不改变。
初中数学动点难题:数轴上两长方形面积重叠问题再探究数轴上的动点问题难不难?动点变式题确实特别难?对,特别难,难在要求学生具有超丰富的空间想象力和严谨的思维逻辑力,笔者就在数轴上的动点问题探究变式题二(数据有所修改)继续进行分享,还是用几何图形和代数方法来解题。
如图,长方形OABC的边OA在数轴上,O为原点,长方形OABC 的面积为14cm2. OC边长为4cm.将长方形OABC沿OA所在直线水平移动,移动后的长方形记为O'A'B'C'.若D为线段AA' 的中点,点E在线段OO'上,且OE=1/3OO',求当长方形OABC移动的距离为多少时,D、E两点到原点O的距离相等?解:由题意可知:OA=14=3.5cm题目要求:若D为线段AA' 的中点,点E在线段OO'上,且OE=OO',求当长方形OABC移动的距离为多少时,D、E两点到原点O的距离相等?一、首先用几何画板进行图形轨迹分析,解决问题:⑴首先,让长方形OABC向数轴的正方向移动,如图2:∵ 发现越往右移动,始终OD>OE,∴移动长方形OABC向右移动,得不到OD=OE⑵要使D、E两点到原点O的距离相等,我们只有向左移动长方形,得到如下图形:从图表中,我们发现OE=OD时,长方形向左移动3个单位,重叠距离为0.5个单位,相等的距离为2个单位。
∴当长方形OABC移动的距离为3个单位时,D、E两点到原点O 的距离相等。
二、使用完几何画板解题,我们用代数形式验证答案的正确性?解:设移动的距离为x,由题意得x*2/3=3.5-x+x/2化简整理得:7/6*x=3.5解之得:x=3答:略总结:用代数解题,需要使用分类讨论,分析得到只有长方形OABC向数轴左边移动,才能得到我们需要的结果。
三、探究数轴动点问题三(供读者自行解答):如图,已知数轴上A、B两点所表示的数分别为-2和8.(1)求线段AB的长;(2)若P为射线BA上的一点(点P不与A、B两点重合),M 为PA的中点,N为PB的中点,当点P在射线BA上运动时,线段MN的长度是否发生改变?若不变,请你画出图形,并求出线段MN 的长;若改变,请说明理由.(3)若有理数a、b、c在数轴上的位置如图所示:且d=|a+b|-|-2-b|-|a-2c|-5,试求7(d+2c)2+2(d+2c)-5(d+2c)2-3(d+2c)的值.PS:。
动点重叠面积专题模型1 点移动问题例1.如图1,△ABC中,∠C=90°,线段DE在射线BC上,且DE=AC,线段DE沿射线BC运动,开始时,点D与点B重合,点D到达点C时运动停止,过点D作DF=DB,与射线BA相交于点F,过点E作BC的垂线,与射线BA相交于点G.设BD=x,四边形DEGF与△ABC重叠部分的面积为S,S关于x的函数图象如图2所示(其中0<x≤1,1<x≤m,m<x≤3时,函数的解析式不同)(1)填空:BC的长是_______;(2)求S关于x的函数关系式,并写出x的取值范围.随堂练习练习1.如图1,在四边形ABCD中,∠BAD=∠ABC=90°,点E从点C出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线CB运动,在射线CD上取点F,且CF=CE,连接EF,当EF经过点A时,点E停止运动,△CEF与四边形ABCD重叠部分的面积为S,点E的运动时间为t秒,且知当0<t≤2时,S=34t2,S关于t的函数图象如图2所示,(其中0<t≤2,2<t≤m,m<t≤4时,函数的解析式不同).(1)∠BAC=________;(2)求m的值;(3)当2<t≤4时,求S与t之间的函数关系式.练习2.如图,△ABC中,∠C=90°,AC=8cm,BC=6cm,点P、Q同时从点C出发,以1cm/s的速度分别沿CA、CB匀速运动.当点Q到达点B时,点P、Q同时停止运动.过点P作AC的垂线l交AB于点R,连接PQ、RQ,并作△PQR关于直线l对称的图形,得到△PQ′R.设点Q的运动时间为t(s),△PQ′R与△PAR重叠部分的面积为S(cm2).(1)t为何值时,点Q′恰好落在AB上?(2)求S与t的函数关系式,并写出t的取值范围;(3)S能否为98cm2?若能,求出此时的t值;若不能,说明理由.练习3.如图,一次函数y=﹣43x+4的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B.P是射线BO上的一个动点(点P不与点B重合),过点P作PC⊥AB,垂足为C,在射线CA上截取CD=CP,连接PD.设BP=t.(1)t为何值时,点D恰好与点A重合?(2)设△PCD与△AOB重叠部分的面积为S,求S与t的函数关系式,并直接写出t的取值范围.练习4.如图,直线y=34x﹣3与x轴、y轴分别相交于点A、B,P是从点A出发,沿射线AO运动的一点(点P不与点A重合),过点P作PC⊥AB,垂足为C,当点C与点B重合时,点P停止运动,设AP=t.(1)在图中画出△PCA关于直线PC对称的图形△PCD;(2)t为何值时,点D恰好与点B重合?(3)设△PCD与△AOB重叠部分的面积为S,求S与t的函数关系式,并直接写出t的取值范围.练习5.如图,在矩形ABCD中,AB=1,BC=3,点E为BC边上的动点(点E与点B、C不重合),设BE=x.操作:在射线BC上取一点F,使得EF=BE,以点F为直角顶点、EF为边作等腰直角三角形EFG,设△EFG与矩形ABCD重叠部分的面积为S.(1)求S与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.(2)S是否有最大值?若存在,请直接写出最大值,若不存在,请说明理由.练习6.如图所示,矩形ABCD中,AB=6,AD=3,点O在边DC上,且DO=4,点P,Q同时从点O出发,点P沿OA以1cm/s的速度移动,点Q沿O→C→B→A的路线以2cm/s的速度移动,当点P移动到点A时,点Q也停止移动.(1)求sin∠AOD的值;(2)设点P移动时间为t(s),P,Q两点运动路线与线段PQ围成的图形面积为S.①当t=s时,点Q到达C点.②求S与t的函数关系式.模型图形移动问题例1.如图1,两个全等的△ABC和△DEF中,∠ACB=∠DFE=90°,AB=DE,其中点B和点D重合,点F在BC上,将△DEF沿射线BC平移,设平移的距离为x,平移后的图形与△ABC重合部分的面积为y,y关于x的函数图象如图2所示(其中0≤x≤m,m<x≤3,3<x≤4时,函数的解析式不同=(1)填空:BC的长为;(2)求y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围.随堂练习练习1.如图1,在△ABC中.∠C=90°,AC>BC,正方形CDEF的顶点D在边AC上,点F 在射线CB上设CD=x,正方形CDEF与△ABC重叠部分的面积为S,S关于x的函数图象如图2所示(其中0<x≤m,m<x≤2,2<x≤n时,函数的解析式不同).(1)填空:m的值为;(2)求S关于x的函数解析式,并写出x的取值范围;(3)S的值能否为132?若能,直接写出此时x的值;若不能,说明理由.练习2.如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=23,将矩形沿对角线AC剪开,请解决以下问题:(1)将△ACD绕点C顺时针旋转90°得到△A′CD′,请在备用图中画出旋转后的△A′CD′,连接AA′,并求线段AA′的长度;(2)在(1)的情况下,将△A′CD′沿CB向左平移t(0<t<23),设平移后的图形与△ABC重叠部分的面积为S,求S与t的函数关系式,并直接写出t的取值范围.练习3.如图,正方形ABCD中,AB=45,P是BC的中点,DE⊥AP,垂足为点E.(1)求AP的长。
重叠面积及动点问题1、已知△ABC中,∠B=90°,AB=8cm,BC=6cm,边长为2的正方形EFGH的EF边在直线AB上且点F与点A重合,当正方形EFGH沿AB方向以每秒1cm的速度运动,设运动时间为t秒,正方形EFGH与△ABC重叠面积为S,求S与t的函数关系式,并写出自变量的取值范围。
(F)2、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P在AB上,AP=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后立刻以原速度沿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)当时t=1时,正方形EFGH的边长是1.当t=3时,正方形EFGH的边长是4.(2)当0<t≤2时,求S与t的函数关系式;3、如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=2,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.4、如图,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=6,AC=8.点P,Q都是斜边AB上的动点,点P从B 向A运动(不与点B重合),点Q从A向B运动,BP=AQ.点D,E分别是点A,B 以Q,P为对称中心的对称点,HQ⊥AB于Q,交AC于点H.当点E到达顶点A时,P,Q同时停止运动.设BP的长为x,△HDE的面积为y.(1)求证:△DHQ∽△ABC;(2)求y关于x的函数解析式并求y的最大值;(3)当x为何值时,△HDE为等腰三角形?H(第4题)xx 5、如图,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠B =90°,BC =6,AD =3,∠DCB =30°.点E 、F 同时从B 点出发,沿射线BC 向右匀速移动.已知F 点移动速度是E 点移动速度的2倍,以EF 为一边在CB 的上方作等边△EFG .设E 点移动距离为x (x >0).⑴△EFG 的边长是____(用含有x 的代数式表示),当x =2时,点G 的位置在_______; ⑵若△EFG 与梯形ABCD 重叠部分面积是y ,求 ①当0<x ≤2时,y 与x 之间的函数关系式; ②当2<x ≤6时,y 与x 之间的函数关系式;⑶探求⑵中得到的函数y 在x 取含何值时,存在最大值,并求出最大值.6、如图9,在直角坐标系xoy 中,O 是坐标原点,点A 在x 正半轴上,OA=312cm ,点B 在y 轴的正半轴上,OB=12cm ,动点P 从点O 开始沿OA 以32cm/s 的速度向点A 移动,动点Q 从点A 开始沿AB 以4cm/s 的速度向点B 移动,动点R 从点B 开始沿BO 以2cm/s 的速度向点O 移动.如果P 、Q 、R 分别从O 、A 、B 同时移动,移动时间为t (0<t <6)s.(1)求∠OAB 的度数.(2)以OB 为直径的⊙O ‘与AB 交于点M ,当t 为何值时,PM 与⊙O ‘相切? (3)写出△PQR 的面积S 随动点移动时间t 的函数关系式,并求s 的最小值及相应的t 值. (4)是否存在△APQ 为等腰三角形,若存在,求出相应的t 值,若不存在请说明理由.7、如图1,在平面直角坐标系中,已知点(0A ,点B 在x 正半轴上,且30ABO∠.动点P 在线段AB 上从点A 向点Bt 秒.在x 轴上取两点M N ,作等边PMN △. (1)求直线AB 的解析式;(2)求等边PMN △的边长(用t 的代数式表示),并求出当等边PMN △的顶点M 运动到与原点O 重合时t 的值; (3)如果取OB 的中点D ,以OD 为边在Rt AOB △内部作如图2所示的矩形ODCE ,点C 在线段AB 上.设等边PMN △和矩形ODCE 重叠部分的面积为S ,请求出当02t ≤≤秒时S 与t 的函数关系式,并求出S 的最大值.8、(2012重庆)已知:如图,在直角梯形ABCD 中,AD∥BC,∠B=90°,AD=2,BC=6,AB=3.E 为BC 边上一点,以BE 为边作正方形BEFG ,使正方形BEFG 和梯形ABCD 在BC 的同侧. (1)当正方形的顶点F 恰好落在对角线AC 上时,求BE 的长;(2)将(1)问中的正方形BEFG 沿BC 向右平移,记平移中的正方形BEFC 为正方形B′EFG,当点E 与点C 重合时停止平移.设平移的距离为t ,正方形B′EFG 的边EF 与AC 交于点M ,连接B′D,B′M,DM ,是否存在这样的t ,使△B′DM 是直角三角形?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由;(3)在(2)问的平移过程中,设正方形B′EFG 与△ADC 重叠部分的面积为S ,请直接写出S 与t 之间的函数关系式以及自变量t 的取值范围.重叠面积及动点问题答案(图1) (图2)1、解:解:).108(162)5();8314(4)4();31438(6252783)3();382(233)2();20(83122≤<-=≤<=≤<-+-=≤<-=≤<=t t S t S t t t S t t S t t S )(2、解:(1)当时t=1时,则PE=1,PF=1, ∴正方形EFGH 的边长是2; 当t=3时,PE=1,PF=3, ∴正方形EFGH 的边长是4; (2):①当0<t≤时,S 与t 的函数关系式是y=2t×2t=4t 2; ②当<t≤时,S 与t 的函数关系式是: y=4t 2﹣[2t ﹣(2﹣t )]×[2t ﹣(2﹣t )],=﹣t 2+11t ﹣3;③当<t≤2时; S 与t 的函数关系式是:y=(t+2)×(t+2)﹣(2﹣t )(2﹣t ), =3t ;3、解:(1)当边FG 恰好经过点C 时,∠CFB=60°,BF=3﹣t ,在Rt △CBF 中,BC=2,tan ∠CFB=,即tan60=,解得BF=2,即3﹣t=2,t=1,∴当边FG 恰好经过点C 时,t=1;(2)当0≤t<1时,S=2t+4;当1≤t<3时,S=﹣t2+3t+;当3≤t<4时,S=﹣4t+20;当4≤t<6时,S=t2﹣12t+36;(3)存在.理由如下:在Rt△ABC中,tan∠CAB==,∴∠CAB=30°,又∵∠HEO=60°,∴∠HAE=∠AHE=30°,∴AE=HE=3﹣t或t﹣3,1)当AH=AO=3时,(如图②),过点E作EM⊥AH于M,则AM=AH=,在Rt△AME中,cos∠MAE═,即cos30°=,∴AE=,即3﹣t=或t﹣3=,∴t=3﹣或t=3+,2)当HA=HO 时,(如图③)则∠HOA=∠HAO=30°, 又∵∠HEO=60°,∴∠EHO=90°,EO=2HE=2AE , 又∵AE+EO=3,∴AE+2AE=3,AE=1, 即3﹣t=1或t ﹣3=1,∴t=2或t=4;3)当OH=OA 时,(如图④),则∠OHA=∠OAH=30°, ∴∠HOB=60°=∠HEB ,∴点E 和点O 重合, ∴AE=3,即3﹣t=3或t ﹣3=3,t=6(舍去)或t=0;综上所述,存在5个这样的t 值,使△AOH 是等腰三角形,即t=3﹣或t=3+或t=2或t=2或t=0.4、解:(1)∵A 、D 关于点Q 成中心对称,HQ ⊥AB ,∴C HQD ∠=∠=90°,HD =HA , ∴A HDQ ∠=∠,…………………………………………………………………………3分∴△DHQ ∽△ABC . ……………………………………………………………………1分(图1)C(图2)(2)①如图1,当5.20≤<x 时,ED =x 410-,QH =x A AQ 43tan =∠, 此时x x x x y 4152343)410(212+-=⨯-=. …………………………………………3分当45=x 时,最大值3275=y .②如图2,当55.2≤<x 时,ED =104-x ,QH =x A AQ 43tan =∠, 此时x x x x y 4152343)104(212-=⨯-=. …………………………………………2分当5=x 时,最大值475=y .∴y 与x 之间的函数解析式为⎪⎩⎪⎨⎧≤<-≤<+-=).55.2(41523),5.20(4152322x x x x x x yy 的最大值是475.……………………………………………………………………1分 (3)①如图1,当5.20≤<x 时,若DE =DH ,∵DH =AH =x A QA 45cos =∠, DE =x 410-,∴x 410-=x 45,2140=x . 显然ED =EH ,HD =HE 不可能; ……………………………………………………1分②如图2,当55.2≤<x 时, 若DE =DH ,104-x =x 45,1140=x ; …………………………………………1分 若HD =HE ,此时点D ,E 分别与点B ,A 重合,5=x ; ………………………1分若ED =EH ,则△EDH ∽△HDA ,∴AD DH DH ED =,x x x x 24545104=-,103320=x . ……………………………………1分 ∴当x 的值为103320,5,1140,2140时,△HDE 是等腰三角形. 5、解:⑴ x ,D 点;………………3分⑵ ①当0<x ≤2时,△EFG 在梯形ABCD 内部,所以y =43x 2;………………6分②分两种情况:Ⅰ.当2<x <3时,如图1,点E 、点F 在线段BC 上, △EFG 与梯形ABCD 重叠部分为四边形EFNM ,∵∠FNC =∠FCN =30°,∴FN =FC =6-2x.∴GN =3x -6. 由于在Rt △NMG 中,∠G =60°, 所以,此时 y =43x 2-83(3x -6)2=2392398372-+-x x .………………9分 Ⅱ.当3≤x ≤6时,如图2,点E 在线段BC 上,点F 在射线CH 上, △EFG 与梯形ABCD 重叠部分为△ECP , ∵EC =6-x, ∴y =83(6-x )2=239233832+-x x .………………11分 ⑶当0<x ≤2时,∵y =43x 2在x >0时,y 随x 增大而增大, ∴x =2时,y 最大=3; 当2<x <3时,∵y =2392398372-+-x x 在x =718时,y 最大=739; 当3≤x ≤6时,∵y =239233832+-x x 在x <6时,y 随x 增大而减小, ∴x =3时,y 最大=839.………………12分 综上所述:当x =718时,y 最大=739.6、解:(1)在Rt △AOB 中:tan ∠OAB=3331212==OA OB ∴∠OAB=30°(2)如图10,连接O ‘P ,O ‘M. 当PM 与⊙O ‘相切时,有∠PM O ‘=∠PO O ‘=90°,△PM O ‘≌△PO O ‘B E FC 图1图2xx由(1)知∠OBA=60°∵O ‘M= O ‘B∴△O ‘BM 是等边三角形∴∠B O ‘M=60°可得∠O O ‘P=∠M O ‘P=60°∴OP= O O ‘·tan ∠O O ‘P =6×tan60°=36 又∵OP=32t∴32t=36,t=3即:t=3时,PM 与⊙O ‘相切.(3)如图9,过点Q 作QE ⊥x 于点E ∵∠BAO=30°,AQ=4t ∴QE=21AQ=2t AE=AQ ·cos ∠OAB=4t ×t 3223= ∴OE=OA-AE=312-32t∴Q 点的坐标为(312-32t ,2t ) S △PQR = S △OAB -S △OPR -S △APQ -S △BRQ=)32312(2212)32312(21)212(32213121221t t t t t t -⋅-⋅---⋅⋅-⋅⋅ =372336362+-t t=318)3(362+-t (60<<t ) 当t=3时,S △PQR 最小=318 (4)分三种情况:如图11.○1当AP=AQ 1=4t 时, ∵OP+AP=312 ∴32t+4t=312∴t=2336+或化简为t=312-18 ○2当PQ 2=AQ 2=4t 时 过Q 2点作Q 2D ⊥x 轴于点D , ∴PA=2AD=2A Q 2·cosA=34t 即32t+34t =312 ∴t=2○3当PA=PQ 3时,过点P 作PH ⊥AB 于点H AH=PA ·cos30°=(312-32t )·23=18-3t AQ 3=2AH=36-6t 得36-6t=4t , ∴t=3.6综上所述,当t=2,t=3.6,t=312-18时,△APQ 是等腰三角形.7、解:(1)直线AB的解析式为:y x =+ (2)方法一,90AOB ∠=,30ABO ∠=,2AB OA ∴==AP =,BP ∴=,PMN △是等边三角形,90MPB ∴∠= ,tan PM PBM PB ∠=,)83PM t ∴=⨯=-. 方法二,如图1,过P 分别作PQ y ⊥轴于Q ,PS x ⊥轴于S ,可求得122AQ AP ==,2PS QO ==,822PM t ⎛⎫∴=÷=- ⎪ ⎪⎝⎭, (图1)当点M 与点O 重合时,60BAO ∠= , 2AO AP ∴=.∴=,2t ∴=.(3)①当01t ≤≤时,见图2. 设PN 交EC 于点H ,重叠部分为直角梯形EONG , 作GH OB ⊥于H .60GNH ∠=,GH = 2HN ∴=, 8PM t =- , 162BM t ∴=-, 12OB = ,(8)(16212)4ON t t t ∴=----=+, 422OH ON HN t t EG ∴=-=+-=+=,1(24)2S t t ∴=+++⨯=+S 随t 的增大而增大,∴当1t =时,S =最大②当12t <<时,见图3. 设PM 交EC 于点I ,交EO 于点F ,PN 交EC 于点G , 重叠部分为五边形OFIGN .方法一,作GH OB ⊥于H,FO = ,)EF ∴==-,22EI t ∴=-,21(22FEI ONGE S S S t ∴=-=+--=-++△梯形方法二,由题意可得42MO t =-,(42)OF t =-PC =,4PI t =-,再计算21(42)2FMO S t =-△2(8)4PMN S t =-△,2)4PIG S t =-△ (图3)2221(8))(42)442PMN PIG FMO S S S S t t t ∴=--=-----△△△2=-++0-< ,∴当32t =时,S有最大值,2S =最大. ③当2t =时,6MP MN ==,即N 与D 重合,设PM 交EC 于点I ,PD 交EC 于点G ,重叠部 分为等腰梯形IMNG ,见图4.2262S ==综上所述:当01t ≤≤时,S =+;当12t <<时,2S =-++当2t =时,S =2>S ∴的最大值是2.考点:相似三角形的判定与性质;勾股定理;正方形的性质;直角梯形。