题目内容

【题目】如图甲,有两个形状完全相同的直角三角形ABC和EFG叠放在一起(点A与点E重合),已知AC8 cm,BC6 cm,∠C90°,EG4 cm,∠EGF90°,O是△EFG斜边上的中点. 如图乙,若整个△EFG从图甲的位置出发,以1 cm/s的速度沿射线AB方向平移,在△EFG平移的同时,点P从△EFG的顶点G出发,以1 cm/s的速度在直角边GF上向点F运动,当点P到达点F时,点P停止运动,△EFG也随之停止平移. 设运动时间为x(s),FG的延长线交AC于H,四边形OAHP的面积为y(cm2)(提示:不考虑点P与G、F重合的情况).

(1)当x为何值时,OP∥AC?

(2)求y与x之间的函数关系式,并确定自变量x的取值范围;

(3)是否存在某一时刻,使四边形OAHP面积与△ABC面积的比为?若存在,求出x的值;若不存在,说明理由.

【答案】(1)当x为1.5 s时,OP∥AC;(2)+3 (0<x<3);(3)x1=

【解析】分析:(1)由于O是EF中点,因此当P为FG的中点时,OP∥EG∥AC,据此可求出x的值.
(2)由于四边形AHPO形状不规则,可根据S四边形OAHP=S△AFHS△OFP, 中,AH的长可用AF的长和∠FAH的余弦值求出,同理可求出FH的表达式(也可用相似三角形来得出AH、FH的长).中,过点O作OD⊥FP,垂足为D.PF的长易知,而OD的长,可根据OF的长和∠FOD的余弦值得出.由此可求得y、x的函数关系式.
(3)先求出四边形OAHP面积与△ABC,然后将其代入(2)的函数式中即可得出x的值.

详解:(1)∵Rt△EFG∽Rt△ABC,∴.

∴FG==3 cm.

∵当P为FG的中点时,OP∥EG,EG∥AC,

∴OP∥AC.

∴x=×3=1.5(s).

∴当x为1.5 s时,OP∥AC.

(2)在Rt△EFG中,由勾股定理得EF=5 cm.

∵EG∥AH,∴△EFG∽△AFH.

∴,即.

∴AH=(x+5),FH=(x+5).

过点O作OD⊥FP,垂足为D.

∵点O为EF中点,∴OD=EG=2 cm.

∵FP=,

∴S四边形OAHP=S△AFHS△OFP AH·FH OD·FP

=× (x+5) × (x+5) ×2×(3x)

=+3 (0<x<3).

(3)假设存在某一时刻x,使得四边形OAHP面积与△ABC面积的比为13∶24,

则S四边形OAHP ×S△ABC.

∴××6×8.

∴6x285x2500.

解得x1=,x2= (舍去).

当x=(s)时,四边形OAHP面积与△ABC面积的比为13:24.

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