题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,点A(,0),B(3,2),C(0,2).动点D以每秒1个单位的速度
从点0出发沿OC向终点C运动,同时动点E以每秒2个单位的速度从点A出发沿AB向终点B运动.过点E作EF上AB,交BC于点F,连结DA、DF.设运动时间为t秒.
(1)求∠ABC的度数;
(2)当t为何值时,AB∥DF;
(3)设四边形AEFD的面积为S.
①求S关于t的函数关系式;
②若一抛物线y=x2+mx经过动点E,当S<2时,求m的取值范围(写出答案即可).
【答案】(1)30o;(2) ;(3)
【解析】试题分析:(1)求∠ABC的度数即求∠BAx的度数,过B作BM⊥x轴于M,则AM=2,BM=2,由此可得出∠BAM即∠ABC的度数.
(2)当AB∥FD时,∠CFD=∠B=30°,可在直角三角形CDF中,用CD的长表示出CF,同理可在直角三角形FEB中,用BE的长表示出BF,然后可根据CF+BF=BC来求出t的值.
(3)①连接DE,根据D、E的速度可知AE=2OD,而AE=2EG,因此OD∥=EG,即四边形ODEG是矩形,因此DE∥x轴,那么四边形AEFD的面积可分成三角形ADE和三角形EFD两部分来求出.两三角形都以DE为底,两三角形高的和正好是OC的长,因此四边形ADEF的面积就等于 DEOC,关键是求出DE的长.如果过A作DE的垂线不难得出DE=OA+AEsin60°,由此可得出S,t的函数关系式.
②已知了S的取值范围可根据①的函数关系式求出t的取值范围.在①题已经求得了E点坐标,将其代入抛物线的解析式中,用m表示出t的值,然后根据t的取值范围即可求出m的取值范围.
试题解析:
(1)过点B作BM⊥x轴于点M
∵C(0,2),B( )
∴BC∥OA
∴∠ABC=∠BAM
∵BM=2,AM=
∴tan∠BAM=
∴∠ABC=∠BAM=30°.
(2)∵AB∥DF
∴∠CFD=∠CBA=30°
在Rt△DCF中,CD=2-t,∠CFD=30°,
∴CF=(2-t)
∴AB=4,
∴BE=4-2t,∠FBE=30°,
∴BF=
∴
∴t=
(3)①连接DE,过点E作EG⊥x轴于点G,
则EG=t,OG=t+
∴E(t+,t)
∴DE∥x轴
S=S△DEF+S△DEA= DE×CD+DE×OD
=t+
②当S<时,
由①可知,S=t+
∴t+<
∴t<1,
∵t>0,
∴0<t<1,
∵y=-x2+mx,点E(t+,t)
当t=0时,E(,0)
∴m=
当t=1时,E(,1)
∴m=
∴