题目内容

两块完全相同的直角三角板ABC和DEF如图1所示放置,点C、F重合,且BC、DF在一条直线上,其中AC=DF=4,BC=EF=3.固定Rt△ABC不动,让Rt△DEF沿CB向左平移,直到点F和点B重合为止.设FC=x,两个三角形重叠阴影部分的面积为y.
(1)如图2,求当x=
12
时,y的值是多少?
(2)如图3,当点E移动到AB上时,求x、y的值;
(3)求y与x之间的函数关系式.
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分析:(1)当x=
1
2
时,E在△ABC内部,设DE交AC于G,那么重合部分的面积就是梯形EGCF的面积,可在直角三角形DCG中,根据∠D的正切值求出CG的长,然后根据梯形的面积公式即可得出重合部分的面积即y的值.
(2)当E在AB上时,在直角三角形BEF中,根据∠B的正切值和EF的长求出BF的值,进而可求CF即x的值,求y值可仿照(1)的方法进行求解.
(3)本题要分两种情况进行讨论:
①当E在AB左侧(包括E在AB上)时,重合部分是个梯形,其面积可参照(1)的方法进行求解.
②当E在AB右侧时,重合部分是个五边形,可用梯形EGCF的面积-△EHQ的面积(设EF交AB于Q,ED交AB于H)来求重合部分的面积,据此可得出y、x的函数关系式.
解答:精英家教网
解:(1)如图1:AB=DE=5,∵FC=x=
1
2
.∴DC=DF-FC=
7
2
.
∵tanD=
GC
DC
=
EF
DF
=
3
4
,∴GC=
21
8
.
∴y=
1
2
(EF+GC)•FC=
45
32
.

(2)当点E运动到AB上时,如图2;
∵tanB=
EF
BF
=
AC
BC
=
4
3
,∴BF=
9
4
.
∴x=FC=BC-BF=
3
4
.
∵DC=DF-FC=
13
4
,
GC
DC
=
3
4
;
∴GC=
39
16
.
∴y=
1
2
(EF+GC)•FC=
261
128
.

(3)本题分两种情况:
①当0<x≤
3
4
时,如图3;DC=4-x;
∵tanD=
GC
DC
=
EF
DF
=
3
4
,∴GC=3-
3
4
x.
∴y=
1
2
(EF+GC)•FC=-
3
8
x2+3x.
②当
3
4
<x≤3时;如图4;y=S梯形EFCG-S△EHQ.
由①知,梯形EFCG的面积为-
3
8
x2+3x.
∵tanB=
QF
BF
=
AC
CB
=
4
3
,BF=3-x,
∴QF=4-
4
3
x.
∴EQ=3-QF=
4
3
x-1.
∵S△DEF=6,Rt△EHQ∽Rt△EFD.
∴S△EHQ:S△EFD=(EQ:ED)2;
∴S△EHQ=
6
25
(
4
3
x-1)2;
∴y=S梯形EFCG-S△EHQ=-
3
8
x2+3x-
6
25
(
4
3
x-1)2=-
481
600
x2+
91
25
x-
6
25
.
点评:本题考查了直角三角形的性质、相似三角形的判定和性质、图形面积的求法以及二次函数的综合应用等知识点.注意可用类比的方法求解多个类似题型.
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