题目内容

如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=6 cm,AB=8 cm,BC=14 cm.动点P、Q都从点C出发,点P沿C→B方向做匀速运动,点Q沿C→D→A方向做匀速运动,当P、Q其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.

(1)求CD的长;

(2)若点P以1 cm/s速度运动,点Q以2cm/s的速度运动,连接BQ、PQ,设△BQP面积为S(cm2),点P、Q运动的时间为t(s),求S与t的函数关系式,并写出t的取值范围;

(3)若点P的速度仍是1 cm/s,点Q的速度为a cm/s,要使在运动过程中出现PQ∥DC,请你直接写出a的取值范围.

答案:
解析:

  解:(1)过D点作DH⊥BC,垂足为点H,则有DH=AB=8 cm,BH=AD=6 cm.

  ∴CH=BC-BH=14-6=8 cm.

  在Rt△DCH中,

  CD==8cm.

  (2)当点P、Q运动的时间为t(s),

  则PC=t,

  ①当Q在CD上时,过Q点作QG⊥BC,

  垂足为点G,则QC=2·t.

  又∵DH=HC,DH⊥BC,

  ∴∠C=45°.

  ∴在Rt△QCG中,QG=QC·sin∠C=2t×sin45°=2t.

  又∵BP=BC-PC=14-t,

  ∴S△BPQ=BP×QG=(14-t)×2t=14t-t2.

  当Q运动到D点时所需要的时间t===4.

  ∴S=14t-t2(0<t≤4).

  ②当Q在DA上时,过Q点作QG⊥BC,

  则:QG=AB=8 cm,BP=BC-PC=14-t,

  ∴S△BPQ=BP×QG=(14-t)×8=56-4t.

  当Q运动到A点时所需要的时间t===4+.

  ∴S=56-4t(4<t≤4+).

  综合上述:所求的函数关系式是:

  S=14t-t2(0<t≤4).

  S=56-4t(4<t≤4+)

(3)要使运动过程中出现PQ∥DC,a的取值范围是a≥1+.


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