题目内容

11.如图1,A、D分别在x轴和y轴上,CD∥x轴,BC∥y轴.点P从D点出发,以1cm/s的速度,沿五边形OABCD的边匀速运动一周.记顺次连接P、O、D三点所围成图形的面积为Scm2,点P运动的时间为ts.已知S与t之间的函数关系如图2中折线段OEFGHI所示.
阅读理解并回答下列问题:
(1)P的运动方向为逆时针 (填顺时针或逆时针);
(2)F点实际意义:当P运动到A时,向AB段拐弯时的拐点;
(3)求A、B两点的坐标;
(4)若直线PD将五边形OABCD分成面积相等的两部分,求直线PD的函数关系式.

分析 (1)根据折线统计图的图象特征判断得到P的运动方向为逆时针;
(2)由EF与FG不在一条直线上,得到F为拐点,即为当P运动到A时,向AB段拐弯时的拐点;
(3)先连接AD,设点A的坐标为(a,0),由图2得出DO=6-AO和S△AOD=4,即可得出$\frac{1}{2}$DO•AO=4,从而得出a的值,再根据图2得出A的坐标,再延长CB交x轴于M,根据D点的坐标得出AB=5cm,CB=1cm,即可求出AM=$\sqrt{A{B}^{2}-M{B}^{2}}$=4,从而得出点B的坐标;
(4)先设点P(x,y),连PC、PO,得出S四边形DPBC的面积,再进行整理,即可得出x与y的关系,再由A,B点的坐标,求出直线AB的函数关系式,从而求出x、y的值,即可得出P点的坐标,再设直线PD的函数关系式为y=kx+4,求出K的值,即可得出直线PD的函数关系式.

解答 解:(1)根据题意得:P运动的方向为逆时针;

(2)根据题意得:F的实际意义为当P运动到A时,向AB段拐弯时的拐点;

(3)连接AD,设点A的坐标为(a,0),
由图2知,DO+OA=6cm,则DO=6-AO=6-a,
由图2知S△AOD=4,
∴$\frac{1}{2}$DO•AO=$\frac{1}{2}$a(6-a)=4,
整理得:a2-6a+8=0,
解得a=2或a=4,
由图2知,DO>3,
∴AO<3,
∴a=2,
∴A的坐标为(2,0),
D点坐标为(0,4),
在图1中,延长CB交x轴于M,
由图2,知AB=5cm,CB=1cm,
∴MB=3,
∴AM=$\sqrt{A{B}^{2}-M{B}^{2}}$=4.
∴OM=6,
∴B点坐标为(6,3);

(4)因为P在OA、BC、CD上时,直线PD都不能将五边形OABCD分成面积相等的两部分,
所以只有点P一定在AB上时,才能将五边形OABCD分成面积相等的两部分,
设点P(x,y),连PC、PO,则
S四边形DPBC=S△DPC+S△PBC=$\frac{1}{2}$S五边形OABCD=$\frac{1}{2}$(S矩形OMCD-S△ABM)=9,
∴$\frac{1}{2}$6×(4-y)+$\frac{1}{2}$×1×(6-x)=9,
即x+6y=12,
同理,由S四边形DPAO=9可得2x+y=9,
由$\left\{\begin{array}{l}{x+6y=12}\\{2x+y=9}\end{array}\right.$,
解得x=$\frac{42}{11}$,y=$\frac{15}{11}$.
∴P($\frac{42}{11}$,$\frac{15}{11}$),
设直线PD的函数关系式为y=kx+4(k≠0),
则$\frac{15}{11}$=$\frac{42}{11}$k+4,
∴k=-$\frac{29}{42}$,
∴直线PD的函数关系式为y=-$\frac{29}{42}$x+4.
故答案为:逆时针;当P运动到A时,向AB段拐弯时的拐点.

点评 此题考查了一次函数综合题,涉及的知识有:动点问题的函数图象,勾股定理,待定系数法确定一次函数解析式,坐标与图形性质,解题的关键是根据题意设出函数关系式,是难点,也是中考的重点,需熟练掌握.

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