题目内容

1.当某一面积S关于某一线段x是一次函数时,则称S是关于x的奇特面积.如图,∠BAC=45°,点D在AC边上,且DA=2.点P,Q同时从D点出发,分别沿射线DC、射线DA运动,P点的运行速度是Q点的$\sqrt{2}$倍,当点Q到达A时,点P,Q同时停止运动.过点Q作AC的垂线段QR,使QR=PQ,连接PR.设QD=x,△PQR和∠BAC重叠部分的面积为S,请问S是否存在关于x的奇特面积?若存在,求奇特面积S关于x的函数关系式;若不存在,请说明理由.

分析 分两种情形求出S与x的函数关系式,再根据S是关于x的奇特面积作出判断即可解决问题.

解答 解:存在,理由如下:
当点R在AB上时,∵∠A=45°,RQ⊥AC,
∴AQ=RQ=PQ,
∴2-x=x+$\sqrt{2}$x,
∴x=2-$\sqrt{2}$,
①当0<x$≤2-\sqrt{2}$时如图1中,S=$\frac{1}{2}$PQ2=$\frac{1}{2}$(3+2$\sqrt{2}$)x2,

②当2-$\sqrt{2}$<x≤2时,如图2中,

∵RQ⊥AC,RQ=PQ,
∴∠R=∠RPQ=45°,
∵∠A=45°,
∴∠A+∠RPQ=90°,
∴∠AFP=90°=∠EFR,
∵RE=RQ-EQ=(1+$\sqrt{2}$)x-(2-x),
∴S=S△PQR-S△EFR=$\frac{1}{2}$(3+2$\sqrt{2}$)2-$\frac{1}{4}$[(1+$\sqrt{2}$)x-(2-x)]2=(2+$\sqrt{2}$)x-1.
综上所述,当2-$\sqrt{2}$<x≤2,S=(2+$\sqrt{2}$)x-1是一次函数,
∴当2-$\sqrt{2}$<x≤2,S是关于x的奇特面积.

点评 本题考查一次函数综合题、等腰直角三角形的性质、三角形面积等知识,解题的关键是理解题意,学会分类讨论求出S与x的函数关系,属于中考压轴题.

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