题目内容

如图,在矩形ABCD中,AB=3cm,BC=4cm.动点P、Q分别从点D、B同时出发,点P以2cm/s的速度自点D沿DB方向作移动,点Q以1cm/s的速度自点B沿BC方向移动,设P、Q移动的时间为t秒(0<t<
5
2
).
(1)写出△PBQ的面积S(cm2)与时间t(s)之间的函数关系表达式,当t为何值时,S有最大值?最大值是多少?
(2)是否存在t值,使S△PBQ=
1
3
S△CPD.请你判断,并说明理由.
考点:四边形综合题
专题:
分析:(1)作PM⊥BC于M,PN⊥CD于N,根据三角函数值表示出PM与PN的值,根据三角形的面积公式就可以求出S与t的函数关系式;
(2)S△PBQ=
1
3
S△CPD时,就可以得出-
3
5
t2+
3
2
t=
1
3
×
1
2
×CD×PN,就有-
3
5
t2+
3
2
t=
1
3
×
1
2
×3×
8
5
t,求出t的值就可以得出结论.
解答:解:(1)作PM⊥BC于M,PN⊥CD于N,
∴∠PMB=∠PMC=∠PND=∠PNC=90°.
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AD=BC.∠A=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°.
∵AB=3cm,BC=4cm,
∴CD=3,AD=4.
∴在Rt△BCD中,由于勾股定理,得
BD=5.
∴sin∠DBC=
3
5
,cos∠BDC=
4
5
.
∵BQ=t,DP=2t,
∴PB=5-2t.
∴PM=
3
5
(5-2t).PN=
8
5
t.
∵S=
1
2
BQ•PM
=
1
2
t•
3
5
(5-2t)
=-
3
5
t2+
3
2
t=-
3
5
(t-
5
4
)2+
15
16
(0<t<
5
2
).
∴当t=
5
4
s时,S最大=
15
16
cm2.

(2)∵要使S△PBQ=
1
3
S△CPD,
∴-
3
5
t2+
3
2
t=
1
3
×
1
2
×3×
8
5
t,
∴6t2-7t=0
∴t1=0,t2=
7
6
.
∵0<t<
5
2
,
∴存在t值,当t=
7
6
s时,S△PBQ=
1
3
S△CPD.
点评:本题考查了矩形的性质的运用,二次函数的解析式的性质的运用,三角形的面积公式的运用,三角函数值的运用,解答时求出二次函数的解析式是关键.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网