题目内容

如图,在△ABC中,∠ACB=90°AC=BC=6cm,正方形DEFG的边长为2cm,其一边EF在BC所在的直线L上,开始时点F与点C重合,让正方形DEFG沿直线L向右以每秒1cm的速度作匀速运动,最后点E与点B重合.
(1)请直接写出该正方形运动6秒时与△ABC重叠部分面积的大小;
(2)设运动时间为x(秒),运动过程中正方形DEFG与△ABC重叠部分的面积为y(cm2).
①在该正方形运动6秒后至运动停止前这段时间内,求y与x之间的函数关系式;
②在该正方形整个运动过程中,求当x为何值时,y=
1
2
.
(1)如图1,重叠部分的面积为
1
2
×22=2cm2

(2)①当正方形停止运动时,点E与点B重合,此时x=8,如图2,

当6<x<8时,设正方形DEFG与AB交于点M,在Rt△MEB中,∠MEB=90°,ME=EB=CB-CE=6-(x-2)=8-x
∴重叠部分面积:y=S△MEB=
1
2
•EB2=
1
2
(8-x)2
②在正方形运动过程中,分四种情况:当0<x<2时,如图3,

重叠部分面积y=2x,且0<y<4
令y=
1
2
,得2x=
1
2
,解得x=
1
4

当2≤x≤4时,如图4,

重叠部分面积都为4cm2,此时y≠
1
2

当4<x≤6时,如图5,

易见重叠部分面积y随x的增大而减小
由上面得出的结论知当x=4时,y=4;由(1)知当x=6时,y=2
∴2≤y<4,此时y≠
1
2

当6<x<8时,由(2)①已求得y=
1
2
(8-x)2=
1
2
(x-8)2,
∵y随x的增大而减小,又当x=6时,y=2,当x=8时,y=0时,
∴0<y<2
令y=
1
2
(x-8)2=
1
2
,解得x1=7,x2=9(不合题意,舍去)
∴x=7
综上,当x=
1
4
或x=7时,y=
1
2
.
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