题目内容

【题目】如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点M,N同时从点B出发,分别在BC,BA上运动,若点M的运动速度是每秒2个单位长度,且是点N运动速度的2倍,当其中一个点到达终点时,停止一切运动.以MN为对称轴作△MNB的对称图形△MNB1.点B1恰好在AD上的时间为______秒.在整个运动过程中,△MNB1与矩形ABCD重叠部分面积的最大值为______

【答案】

【解析】

(1)如图,当B′与AD交于点E,作FM⊥ADF,根据轴对称的性质可以得出ME=MB=2t,由勾股定理就可以表示出EF,就可以表示出AE,再由勾股定理就可以求出t的值;

(2)根据三角形的面积公式,分情况讨论,当0<t≤<t≤4时由求分段函数的方法就可以求出结论.

(1)如下图,当B′与AD交于点E,作FM⊥ADF.

∴∠DFM=90°.

∵四边形ABCD是矩形,

∴CD=AB.AD=BC.∠D=∠C=90°.

∴四边形DCMF是矩形,

∴CD=MF.

∵△MNB与△MNE关于MN对称,

∴△MNB≌△MNE,

∴ME=MB,NE=BN.

∵BN=t,BM=2t,

∴EN=t,ME=2t.

∵AB=6,BC=8,

∴CD=MF=6,CB=DA=8.AN=6-t

Rt△MEFRt△AEN中,由勾股定理,得

EF=,AE=

+=2t,

∴t=

(2)如图所示:

∵△MNB1与△MNB关于MN对称,

∴∠MB1N=∠MBN=90°.

∵∠MB1N+∠MBN+∠B1MB+∠B1NB=360°,

∴∠B1MB+∠B1NB=180°.

∵∠B1NA+∠B1NB=180°,

∴∠B1NA=∠B1MB.

在变化过程中,∴∠B1NA不变

由(1)得tan∠B1NA=

∴tan∠B1MB=

∵四边形ABCD是矩形,

∴AD∥BC,

∴∠B1FG=∠B1MB.

∵BN=t,BM=2t,

∴B1N=t,MB1=2t.

∵AB=6,BC=8,

∴CD=MF=6,CB=DA=8.AN=6-t

∴GA=(6-t),GN=(6-t),

∵B1G=B1N-GN=t-(6-t)=t-10,

∴B1F=(t-10)×=2t-

∴当<t≤4时,

S=t2-(2t-)(t-10)=-(t-6)2+

∴t=4时,S最大=

0<t≤时,S=t2

∴t=时,S最大=

∴最大值为

故答案为:(1);(2)

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