题目内容

【题目】如图①,在三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点D为边BC的中点,射线DE⊥BC交AB于点E.点P从点D出发,沿射线DE以每秒1个单位长度的速度运动.以PD为斜边,在射线DE的右侧作等腰直角△DPQ.设点P的运动时间为t(秒).

(1)用含t的代数式表示线段EP的长.

(2)求点Q落在边AC上时t的值.

(3)当点Q在△ABC内部时,设△PDQ和△ABC重叠部分图形的面积为S(平方单位),求S与t之间的函数关系式.

【答案】(1)当点P在线段DE上时,EP =3-t;当点P在DE的延长线上时,EP= t-3;(2)t=8s;(3)S=

【解析】

(1)分两种情况进行讨论:点P在线段DE上,点P在DE的延长线上,根据线段的和差关系进行计算;

(2)当点Q落在边AC上时,过点Q作QF⊥DP于F,根据四边形CDFQ是矩形,△DPQ是等腰直角三角形,求得DP=2FQ=8,即可得到t的值;

(3)分两种情况进行讨论:①当点P在线段DE上时,△PDQ和△ABC重叠部分为△DPQ,②当点P在线段DE的延长线上时,△PDQ和△ABC重叠部分为四边形EDQG,分别求得S与t之间的函数关系式.

解:(1)由题可得,DP=t,DE=AC=3,

当点P在线段DE上时,EP=DE-DP=3-t;

当点P在DE的延长线上时,EP=DP-DE=t-3;

(2)如图所示,当点Q落在边AC上时,过点Q作QF⊥DP于F,

∵∠C=∠CDF=∠DFQ=90°,

∴四边形CDFQ是矩形,

∴FQ=CD=BC=4,

∵△DPQ是等腰直角三角形,

∴DP=2FQ=8,

∴t==8(s);

(3)①当点P在线段DE上时,△PDQ和△ABC重叠部分为△DPQ,且DP=t,DP边上的高为t,

∵点P从点D运动到点E处时,时间为3s,

∴当0<t≤3时,S=×t×t=,

②当点P在线段DE的延长线上时,△PDQ和△ABC重叠部分为四边形EDQG,

如图所示,过G作GF⊥PE于F,则△GFE∽△BCA,且PF=GF,

∵AC=6,BC=8,

∴EF:FG=3:4,EF:FP=3:4,

∵PE=t-3,

∴FG=(t-3),

∴△PEG的面积=×PE×FG=×(t-3)2,

由(2)可知,点Q落在边AC上时,t的值为8s,

∴当3≤t<8时,S=t2-×(t-3)2=.

综上所述,S与t之间的函数关系式为:S=.

练习册系列答案
相关题目

【题目】问题提出:

如图,图①是一张由三个边长为 1 的小正方形组成的“L”形纸片,图②是一张 a× b 的方格纸(a× b的方格纸指边长分别为 a,b 的矩形,被分成 a× b个边长为 1 的小正方形,其中 a≥2 , b≥2,且 a,b 为正整数) .把图①放置在图②中,使它恰好盖住图②中的三个小正方形,共有多少种不同的放置方法?

问题探究:

为探究规律,我们采用一般问题特殊化的策略,先从最简单的情形入手,再逐次递进,最后得出一般性的结论.

探究一:

把图①放置在 2× 2的方格纸中,使它恰好盖住其中的三个小正方形,共有多少种不同的放置方法?

如图③,对于 2×2的方格纸,要用图①盖住其中的三个小正方形,显然有 4 种不同的放置方法.

探究二:

把图①放置在 3×2的方格纸中,使它恰好盖住其中的三个小正方形,共有多少种不同的放置方法?

如图④,在 3×2的方格纸中,共可以找到 2 个位置不同的 2 ×2方格,依据探究一的结论可知,把图①放置在 3×2 的方格纸中,使它恰好盖住其中的三个小正方形,共有 2 ×4=8种

不同的放置方法.

探究三:

把图①放置在 a ×2 的方格纸中,使它恰好盖住其中的三个小正方形,共有多少种不同的放置方法?

如图⑤, 在 a ×2 的方格纸中,共可以找到______个位置不同的 2×2方格,依据探究一的结论可知,把图①放置在 a× 2 的方格纸中,使它恰好盖住其中的三个小正方形,共有______种不同的放置方法.

探究四:

把图①放置在 a ×3 的方格纸中,使它恰好盖住其中的三个小正方形,共有多少种不同的放置方法?

如图⑥,在 a ×3 的方格纸中,共可以找到______个位置不同的 2×2方格,依据探究一的结论可知,把图①放置在 a ×3 的方格纸中,使它恰好盖住其中的三个小正方形,共有_____种不同的放置方法.

……

问题解决:

把图①放置在 a ×b的方格纸中,使它恰好盖住其中的三个小正方形,共有多少种不同的放置方法?(仿照前面的探究方法,写出解答过程,不需画图.)

问题拓展:

如图,图⑦是一个由 4 个棱长为 1 的小立方体构成的几何体,图⑧是一个长、宽、高分别为 a,b ,c (a≥2 , b≥2 , c≥2 ,且 a,b,c 是正整数)的长方体,被分成了a×b×c个棱长为 1 的小立方体.在图⑧的不同位置共可以找到______个图⑦这样的几何体.

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