中考数学综合题专题【以动点问题为基础的综合题二】专题解析_第1页
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文档简介

中考数学综合题专题【以动点问题为基础的综合题二】专题解析31.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=6.点P从点A出发沿AB以每秒2个单位长的速度向点B匀速运动;点Q从点C出发沿CA以每秒1个单位长的速度向点A匀速运动.运动过程中DE保持垂直平分PQ,且交PQ于点D,交折线PB-BC于点E.点P、Q同时出发,当点P到达点B时停止运动,点Q也随之停止.设点P、Q运动的时间是t秒.(1)当t=______________秒,直线DE经过点B;当t=______________秒,直线DE经过点A;(2)四边形DPBE能否成为直角梯形?若能,求t的值;若不能,请说明理由;(3)当t为何值时,点E是BC的中点?BQADCEP(4)以E为圆心,EC长为半径的圆能否与AB、AC、PQ同时相切?若能,BQADCEPBQADCP(E)解:(1)EQ\F(20-2eq\r(,73),3)BQADCP(E)提示:在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=6∴BC=eq\r(,AB2-AC2)=eq\r(,102-62)=8当直线DE经过点B时,连接QB,则PB=QB∴(10-2t)2=t2+82,解得t=EQ\F(20+2eq\r(,73),3)(舍去)或t=EQ\F(20-2eq\r(,73),3)BQADCPE当直线DEBQADCPE∴2t=6-t,即t=2(2)①当DE∥PB时,四边形DPBE是直角梯形此时∠APQ=90°,由△AQP∽△ABC,得EQ\F(AP,AC)=EQ\F(AQ,AB)BQADCPE即EQ\F(2t,6)=EQ\F(6-t,10),解得t=EQ\F(18,13)BQADCPE②当PQ∥BC时,四边形DPBE是直角梯形此时∠AQP=90°,由△APQ∽△ABC,得EQ\F(AQ,AC)=EQ\F(AP,AB)即EQ\F(6-t,6)=EQ\F(2t,10),解得t=EQ\F(30,11)BQADCPE(3)连接QE、PE,作EG⊥PB于BQADCPE∵QE2=t2+42PE2=PG2+EG2=(10-2t-EQ\F(4,5)×4)2+(EQ\F(3,5)×4)2∴t2+42=(10-2t-EQ\F(4,5)×4)2+(EQ\F(3,5)×4)2BQADCEPG解得t=EQ\F(68+2eq\r(,481),15)(舍去)或t=EQ\F(68-2eq\r(,481),15)BQADCEPG(4)不能设⊙E与AB相切于F点,连接EF、EP、EQ则EC=EF,EQ=EP,∠ECQ=∠EFP=90°∴△ECQ≌△EFP,∴QC=PF∵∠C=90°,∴⊙E与AC相切于C点∴AC=AF,∴AQ=AP又AD=AD,DQ=DP∴△ADQ≌△ADP,∴∠ADQ=∠ADP=90°BQADCPEF又∠QDE=90°,BQADCPEF由(1)知,此时t=2,AQ=6-t=4∵AB=10,AC=6,∴sinB=EQ\F(AC,AB)=EQ\F(6,10)=EQ\F(3,5)设EC=EF=x,则EB=EQ\F(EF,sinB)=EQ\F(5,3)x∵EC+EB=BC,∴x+EQ\F(5,3)x=8∴x=3,∴EC=EF=3∴AE=eq\r(,AC2+EC2)=eq\r(,62+32)=3eq\r(,5)易知△ADQ∽△ACE,∴EQ\F(AD,AC)=EQ\F(AQ,AE)∴EQ\F(AD,6)=EQ\F(4,3eq\r(,5)),∴AD=EQ\F(8,5)eq\r(,5)∴ED=AE-AD=3eq\r(,5)-EQ\F(8,5)eq\r(,5)=EQ\F(7,5)eq\r(,5)=eq\r(,EQ\F(49,5))而EC=3=eq\r(,EQ\F(45,5)),∴ED>EC∴此时⊙E与PQ相离∴⊙E不能与AB、AC、PQ同时相切32.(山东青岛)如图,在Rt△ABC中,∠C=90º,AC=6cm,BC=8cm,D、E分别是AC、AB的中点,连接DE.点P从点D出发,沿DE方向匀速运动,速度为1cm/s;同时,点Q从点B出发,沿BA方向匀速运动,速度为2cm/s,当点P停止运动时,点Q也停止运动.连接PQ,设运动时间为t(s)(0<t<4).解答下列问题:(1)当t为何值时,PQ⊥AB?(2)当点Q在B、E之间运动时,设五边形PQBCD的面积为y(cm2),求y与t之间的函数关系式;(3)在(2)的情况下,是否存在某一时刻t,使PQ分四边形BCDE两部分的面积之比为S△PQE:S五边形PQBCD=1:29?若存在,求出此时t的值以及点E到PQ的距离h;若不存在,请说明理由.APAPQBCEDABC备用图ED解:(1)如图①,在Rt△ABC中,∠C=90º,AC=6,BC=8APQBCED①∴AB=eq\r(,62+82APQBCED①∵D、E分别是AC、AB的中点AD=DC=3,AE=EB=5,DE∥BC且DE=EQ\F(1,2)BC=4∵PQ⊥AB,∴∠PQB=∠C=90°又∵DE∥BC,∴∠AED=∠B∴△PQE∽△ACB,∴EQ\F(PE,AB)=EQ\F(QE,BC)由题意得:PE=4-t,QE=2t-5∴EQ\F(4-t,10)=EQ\F(2t-5,8),解得t=EQ\F(41,14)APQBCED②M(2APQBCED②M由△PME∽△ACB,得EQ\F(PM,AC)=EQ\F(PE,AB)∴EQ\F(PM,6)=EQ\F(4-t,10),得PM=EQ\F(3,5)(4-t)∴S△PQE=EQ\F(1,2)EQ·PM=EQ\F(1,2)(2t-5)·EQ\F(3,5)(4-t)=EQ\F(3,5)t2-EQ\F(39,10)t+6S梯形DCBE=EQ\F(1,2)×(4+8)×3=18∴y=18-(EQ\F(3,5)t2-EQ\F(39,10)t+6)=-EQ\F(3,5)t2+EQ\F(39,10)t+12(3)假设存在时刻t,使S△PQE:S五边形PQBCD=1:29此时S△PQE=EQ\F(1,30)S梯形DCBE∴EQ\F(3,5)t2-EQ\F(39,10)t+6=EQ\F(1,30)×18,解得t1=2,t2=EQ\F(9,2)(舍去)当t=2时,PM=EQ\F(3,5)(4-2)=EQ\F(6,5),ME=EQ\F(4,5)(4-2)=EQ\F(8,5)EQ=5-2×2=1,MQ=ME+EQ=EQ\F(8,5)+1=EQ\F(13,5)PQ=eq\r(,PM2+MQ2)=EQ\F(eq\r(,205),5)∵EQ\F(1,2)PQ·h=EQ\F(3,5),∴h=EQ\F(6,5)×EQ\F(5,eq\r(,205))=EQ\F(6eq\r(,205),205)33.(山东烟台)如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的三个顶点B(1,0),C(3,0),D(3,4),以A为顶点的抛物线y=ax2+bx+c过点C.动点P从点A出发,沿线段AB向点B运动,同时动点Q从点C出发,沿线段CD向点D运动.点P,Q的运动速度均为每秒1个单位,运动时间为t秒.过点P作PE⊥AB交AC于点E.(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)过点E作EF⊥AD于F,交抛物线于点G.当t为何值时,△ACG的面积最大?最大值为多少?xOyADCBFG图1E图1P图1Q(3)在动点P,Q运动的过程中,当xOyADCBFG图1E图1P图1QxOyAxOyADCBFG图1E图1P图1Q由题意,可设抛物线解析式为y=a(x-1)2+4∵抛物线过点C(3,0)∴0=a(3-1)2+4,∴a=-1∴抛物线的解析式为y=-(x-1)2+4即y=-x2+2x+3(2)∵A(1,4),C(3,0)∴可求直线AC的解析式为y=-2x+6P(1,4-t)将y=4-t代入y=-2x+6中,解得点E的横坐标为x=1+EQ\F(t,2)∴点G的横坐标为1+EQ\F(t,2),代入抛物线的解析式中,可求点G的纵坐标为4-EQ\F(t2,4)∴GE=(4-EQ\F(t2,4))-(4-t)=t-EQ\F(t2,4)又点A到GE的距离为EQ\F(t,2),C到GE的距离为2-EQ\F(t,2)即S△ACG=S△AEG+S△CEG=EQ\F(1,2)EG·EQ\F(t,2)+EQ\F(1,2)EG(2-EQ\F(t,2))=EQ\F(1,2)·2(t-EQ\F(t2,4))=-EQ\F(1,4)(t-2)2+1xOyADCBE图xOyADCBE图1P图1QHN(3)t=EQ\F(20,13)或t=20-8eq\r(,5)提示:∵A(1,4),C(3,0),∴AB=4,BC=2∴AC=eq\r(,22+42)=2eq\r(,5),∴cos∠BAC=EQ\F(AB,AC)=EQ\F(4,2eq\r(,5))=EQ\F(2eq\r(,5),5)∵PE⊥AB,AP=t,∴AE=EQ\F(AP,cos∠BAC)=EQ\F(eq\r(,5),2)t∴CE=2eq\r(,5)-EQ\F(eq\r(,5),2)txOyADCBE图1P图1QHxOyADCBE图1P图1QH过点Q作QN⊥EC于N,则CE=2CN在Rt△QNC中,CN=CQ·cos∠ACD=CQ·cos∠BAC=EQ\F(2eq\r(,5),5)t∴2eq\r(,5)-EQ\F(eq\r(,5),2)t=EQ\F(4eq\r(,5),5)t,解得t=EQ\F(20,13)若CE=CQ,则在矩形ABCD的AD边上存在点H,使四边形CQHE为菱形∴2eq\r(,5)-EQ\F(eq\r(,5),2)t=t,解得t=20-8eq\r(,5)34.(山东模拟)把Rt△ABC和Rt△DEF按图1摆放(点C与点E重合),点B、C(E)、F在同一条直线上.∠BAC=∠DEF=90°,∠ABC=45°,BC=9,DE=6,EF=8.如图2,△DEF从图1的位置出发,以1个单位/秒的速度沿CB向△ABC匀速移动,在△DEF移动的同时,点P从△DEF的顶点F出发,以3个单位/秒的速度沿FD向点D匀速移动.当点P移动到点D时,P点停止移动,△DEF也随之停止移动.DE与AC相交于点Q,连接BQ、PQ,设移动时间为t(s).(1)设△BQE的面积为y,求y与t之间的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;(2)当t为何值时,三角形DPQ为等腰三角形?ABDEF图2PQC(E)ABABDEF图2PQC(E)ABDCF图1解:(1)∵∠ACB=45°,∠DEF=90°,∴∠EQC=45°∴EC=EQ=t,∴BE=9-tABDEFPQC∴y=EQ\F(1,2)BE·EQ=EQ\F(1,2)(9-t)ABDEFPQC即y=-EQ\F(1,2)t2+EQ\F(9,2)t(0<t≤EQ\F(10,3))(2)在Rt△DEF中,∵∠DEF=90°,DE=6,EF=8∴DF=eq\r(,DE2+EF2)=eq\r(,62+82)=10①当DQ=DP时,则6-t=10-3t,解得t=2ABDEFPQCG②当PQ=PD时,ABDEFPQCG则DH=HQ=EQ\F(1,2)(6-t)∵HP∥EF,∴△DHP∽△DEF∴EQ\F(DH,DE)=EQ\F(DP,DF),即EQ\F(EQ\F(1,2)(6-t),6)=EQ\F(10-3t,10),解得t=EQ\F(30,13)③当QP=QD时,过Q作QH⊥DP于HABDEFHQCP则DH=HP=EQ\F(1,2)(10ABDEFHQCP可得△DHQ∽△DEF,∴EQ\F(DH,DE)=EQ\F(DQ,DF)即EQ\F(EQ\F(1,2)(10-3t),6)=EQ\F(6-t,10),解得t=EQ\F(14,9)(3)假设存在某一时刻t,使P、Q、B三点在同一条直线上ABDEFPQCK过P作PK⊥BF于ABDEFPQCK∴EQ\F(PK,DE)=EQ\F(KF,EF)=EQ\F(PF,DF),即EQ\F(PK,6)=EQ\F(KF,8)=EQ\F(3t,10)∴PK=EQ\F(9,5)t,KF=EQ\F(12,5)t∵P、Q、B三点共线,∴△BQE∽△BPK∴EQ\F(BE,QE)=EQ\F(BK,PK),即EQ\F(9-t,t)=EQ\F(9-t+8-EQ\F(12,5)t,EQ\F(9,5)t),解得t=EQ\F(1,2)即当t=EQ\F(1,2)秒时,P、Q、B三点在同一条直线上35.(山东模拟)如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BD⊥AC于D,且BD=8cm.点M从点A出发,沿AC方向匀速运动,速度为2cm/s;同时直线PQ由点B出发沿BA方向匀速运动,速度为1cm/s,运动过程中始终保持PQ∥AC,直线PQ交AB于P,交BC于Q,连接PM,设运动时间为t(s).(1)当四边形PQCM是等腰梯形时,求t的值;(2)当点M在线段PC的垂直平分线上时,求t的值;(3)当t为何值时,①△PQM是等腰三角形;②△PQM是直角三角形;(4)是否存在时刻t,使以PM为直径的圆与BC相切?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.AACBDPQM解:(1)作PE⊥AC于E,作QF⊥AC于FEACFBDPQMEACFBDPQM易知四边形PQFE是矩形,∴EF=PQ∵PQ∥AC,∴△PBQ∽△ABC∵AB=AC,∴PQ=PB=t,∴EF=t∵AB=10,BD=8,∴AD=eq\r(,102-82)=6易证△APE∽△ABD,∴EQ\F(AE,AD)=EQ\F(AP,AB)即EQ\F(AE,6)=EQ\F(10-t,10),∴AE=6-EQ\F(3,5)t∴ME=AE-AM=6-EQ\F(3,5)t-2t=6-EQ\F(13,5)tCF=AC-(AE+EF)=10-(6-EQ\F(3,5)t+t)=4-EQ\F(2,5)t由ME=CF,得6-EQ\F(13,5)t=4-EQ\F(2,5)t,解得t=EQ\F(10,11)ACBDPQMG∴当t=EQ\F(10,11)ACBDPQMG(2)若点M在线段PC的垂直平分线上,则MP=MC作MG⊥AB于G,则△AMG∽△ABD∴EQ\F(AG,AD)=EQ\F(MG,BD)=EQ\F(AM,AB),∴EQ\F(AG,6)=EQ\F(MG,8)=EQ\F(2t,10)∴AG=EQ\F(6,5)t,MG=EQ\F(8,5)t∴PG=10-t-EQ\F(6,5)t=10-EQ\F(11,5)t在Rt△GPM中,MP2=(EQ\F(8,5)t)2+(10-EQ\F(11,5)t)2=EQ\F(37,5)t2-44t+100又∵MC2=(10-2t)2=4t2-40t+100由MP=MC,得EQ\F(37,5)t2-44t+100=4t2-40t+100解得t1=EQ\F(20,17),t2=0(舍去)EACBDPQM∴当t=EQ\F(20,17)s时,点EACBDPQM(3)①若PQ=PM,则t2=EQ\F(37,5)t2-44t+100即8t2-55t+125=0△=(-55)2-4×8×125=-975<0,方程无实数解若MP=MQ,则点M在线段PQ的垂直平分线上作PE⊥AC于E,∴EM=EQ\F(1,2)PQ=EQ\F(1,2)tEACBDPQMF由(1)知,AE=6-EQ\F(3,EACBDPQMF∵AE+EM=AM,∴6-EQ\F(3,5)t+EQ\F(1,2)t=2t解得t=EQ\F(20,7)若PQ=MQ,作PE⊥AC于E,作QF⊥AC于F由(1)知,QF=PE∵△APE∽△ABD,∴EQ\F(PE,BD)=EQ\F(AP,AB)即EQ\F(PE,8)=EQ\F(10-t,10),∴QF=PE=8-EQ\F(4,5)t又FM=AM-(AE+EF)=2t-(6-EQ\F(3,5)t+t)=EQ\F(8,5)t-6∴MQ2=(8-EQ\F(4,5)t)2+(EQ\F(8,5)t-6)2=EQ\F(16,5)t2-32t+100由PQ=MQ,得t2=EQ\F(16,5)t2-32t+100解得t1=EQ\F(50,11),t2=10(舍去)ACBDPQM∴当t=EQ\F(20,7)s或t=EQ\F(50,11)s时,△PQM是等腰三角形ACBDPQM②若∠MPQ=90°,则AM=6-EQ\F(3,5)t∴2t=6-EQ\F(3,5)t,∴t=EQ\F(30,13)若∠PMQ=90°,则PM2+QM2=PQ2∴EQ\F(37,5)t2-44t+100+EQ\F(16,5)t2-32t+100=t2即12t2-95t+250=0EACBDPQM△=(-55)2-4×EACBDPQM若∠PQM=90°,作PE⊥AC于E则AE=6-EQ\F(3,5)t,EM=PQ=t∵AE+EM=AM,∴6-EQ\F(3,5)t+t=2t∴t=EQ\F(15,4)∴当t=EQ\F(30,13)s或t=EQ\F(15,4)s时,△PQM是直角三角形(4)设PM的中点为N,分别过P、N、M作BC的垂线,垂足为G、K、H易证△PBG∽△BCD,△MCH∽△BCDACBDPQMGHKN∴EQ\F(PG,BD)=EQ\F(PB,BC),EQ\F(MH,BD)=EQ\F(MC,BC)ACBDPQMGHKN∵AC=10,AD=6,∴DC=4∴BC=eq\r(,82+42)=4eq\r(,5)∴EQ\F(PG,8)=EQ\F(t,4eq\r(,5)),EQ\F(MH,8)=EQ\F(10-2t,4eq\r(,5))∴PG=EQ\F(2,eq\r(,5))t,MH=EQ\F(2,eq\r(,5))(10-2t)∴NK=EQ\F(1,2)(PG+MH)=EQ\F(1,eq\r(,5))(10-t)若以PM为直径的圆与BC相切,则PM=2NK∴PM2=4NK2∴EQ\F(37,5)t2-44t+100=EQ\F(4,5)(10-t)2解得t1=EQ\F(10,11),t2=EQ\F(10,3)∴当t=EQ\F(10,11)s或t=EQ\F(10,3)s时,以PM为直径的圆与BC相切36.(内蒙古包头、乌兰察布)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4cm,BC=5cm,点D在BC上,且CD=3cm.现有两个动点P、Q分别从点A和点B同时出发,其中点P以lcm/秒的速度沿AC向终点C运动;点Q以1.25cm/秒的速度沿BC向终点C运动.过点P作PE∥BC交AD于点E,连接EQ.设动点运动时间为t秒(t>0).(1)连接DP,经过1秒后,四边形EQDP能够成为平行四边形吗?请说明理由;(2)连接PQ,在运动过程中,不论t取何值时,总有线段PQ与线段AB平行,为什么?ADQ图1CP图ADQ图1CP图1B图1E图1解:(1)能.∵点P的速度为lcm/秒,点Q的速度为1.25cm/秒,t=1秒ADQ图1CP图1B图ADQ图1CP图1B图1E图1∴QD=BC-CD-BQ=5-3-1.25=0.75∵PE∥BC,∴△APE∽△ACD∴EQ\F(PE,CD)=EQ\F(AP,AC),即EQ\F(PE,3)=EQ\F(1,4)∴PE=0.75,∴PE=QD∴四边形EQDP是平行四边形(2)∵AC=4,BC=5,AP=t,BQ=1.25t∴CP=4-t,CQ=5-1.25tADQ图1CP图1B图1E图1∴EQ\F(CP,CA)=EQ\F(4-t,4),EQ\F(CQ,CB)=EQ\F(5-1.25t,5)=EQ\F(4-t,4)ADQ图1CP图1B图1E图1∴EQ\F(CP,CA)=EQ\F(CQ,CB),∴PQ∥AB(3)①当∠EQD=90°时易证△EDQ∽△ADC,∴EQ\F(DQ,DC)=EQ\F(EQ,AC)显然点Q在点D右侧,DQ=1.25t-2,EQ=PC=4-tADQ图1CP图1B图1E图1∴EQ\F(1.25t-2,3)=EQ\F(4-t,4)ADQ图1CP图1B图1E图1②当∠DEQ=90°时易证△DEQ∽△DCA,∴EQ\F(DE,DC)=EQ\F(DQ,DA)∵PE∥BC,∴△APE∽△ACD,∴EQ\F(AE,AD)=EQ\F(AP,AC)∵AC=4,CD=3,∴AD=5∴EQ\F(AE,5)=EQ\F(t,4),∴AE=1.25t,DE=5-1.25t显然点Q在点D右侧,DQ=1.25t-2∴EQ\F(5-1.25t,3)=EQ\F(1.25t-2,5),解得t=3.1∴当t=2.5秒或t=3.1秒时,△EDQ为直角三角形37.(内蒙古呼伦贝尔)如图①,在平面直角坐标系内,Rt△ABC≌Rt△FED,点C、D与原点O重合,点A、F在y轴上重合,∠B=∠E=30°,AC=FD=eq\r(,3).△FED不动,△ABC沿直线BE以每秒1个单位的速度向右平移,直到点B与点E重合为止.设平移时间为x(秒),平移过程中AB与EF的交点为M.(1)求出图①中点B的坐标;(2)如图②,当x=4秒时,求出过F、M、A三点的抛物线的解析式;此抛物线上有一动点P,以点P为圆心,以2为半径的⊙P在运动过程中是否存在与y轴相切的情况,若存在,直接写出P点的坐标;若不存在,请说明理由;(3)设移动x秒后两个三角形重叠部分的面积为S,求出整个运动过程中S与x的函数关系式.FBFBDEOxy图②CAMABCE(F)(D)Oxy图①解:(1)如图①,在Rt△ABC中,AC=eq\r(,3),∠B=30°ABCE(F)(D)Oxy图①∴BC=eq\r(,3)ACABCE(F)(D)Oxy图①(2)如图②,∵x=4,∴A(4,eq\r(,3)),B(1,0)过M作MH⊥BE于H由题意,OE=BC=3,∴BE=2∵∠B=∠E,∴MB=ME∴BH=EQ\F(1,2)BE=1,∴OH=2,MH=EQ\F(eq\r(,3),3)∴M(2,EQ\F(eq\r(,3),3))设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,把F、M、A三点坐标代入FBDEOxy图②CAMHeq\b\lc\{(eq\a\al\co1\vs4(c=eq\r(,3),4a+2b+c=EQ\F(eq\r(,3),3),16a+4b+c=eq\r(,3)))解得eq\b\lc\{(eq\a\al\co1\vs4(a=EQ\F(eq\r(,3),6),b=-EQ\F(2eq\r(,3),3),c=eq\r(,3)))FBDEOxy图②CAMH∴抛物线的解析式为y=EQ\F(eq\r(,3),6)x2-EQ\F(2eq\r(,3),3)x+eq\r(,3)P1(2,EQ\F(eq\r(,3),3))或P2(-2,3eq\r(,3))提示:若半径为2的⊙P与y轴相切,那么点P的横坐标为2或-2当x=2时,y=EQ\F(eq\r(,3),6)x2-EQ\F(2eq\r(,3),3)x+eq\r(,3)=EQ\F(eq\r(,3),3)当x=-2时,y=EQ\F(eq\r(,3),6)x2-EQ\F(2eq\r(,3),3)x+eq\r(,3)=3eq\r(,3)∴存在符合条件的点P,坐标为P1(2,EQ\F(eq\r(,3),3))或P2(-2,3eq\r(,3))(3)当点B、O重合时,x=3,所以整个运动过程可分为两个阶段:①当0≤x<3时,如图③FBDEOxy图③CAMHGBO=3-x,CD=x,OG=CH=EQ\F(eq\r(,3),3)BO=EQ\F(eq\r(,3),3)(3-xFBDEOxy图③CAMHGFG=eq\r(,3)-EQ\F(eq\r(,3),3)(3-x)=EQ\F(eq\r(,3),3)x∴S=S梯形FDCH-S△FGM=EQ\F(1,2)[eq\r(,3)+EQ\F(eq\r(,3),3)(3-x)]·x-EQ\F(1,2)·EQ\F(eq\r(,3),3)x·EQ\F(eq\r(,3),2)·EQ\F(eq\r(,3),3)x=-EQ\F(eq\r(,3),4)x2+eq\r(,3)xFBDEOxy图④CAM②当3≤x≤6时,如图④,BE=3-FBDEOxy图④CAM∴S=S△BME=EQ\F(1,2)(6-x)·EQ\F(1,2)(6-x)·EQ\F(eq\r(,3),3)=EQ\F(eq\r(,3),12)x2-eq\r(,3)x+3eq\r(,3)综上所述,S与x的函数关系式为:S=eq\b\lc\{(eq\a\al\co1\vs4(-EQ\F(eq\r(,3),4)x2+eq\r(,3)x(0≤x<3),EQ\F(eq\r(,3),12)x2-eq\r(,3)x+3eq\r(,3)(3≤x≤6)))38.(哈尔滨模拟)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,Rt△OAB的直角边OA在x轴正半轴上,且OA=4,AB=2,将△OAB沿某条直线翻折,使OA与y轴正半轴的OC重合.点B的对应点为点D,连接AD交OB于点E.(1)求AD所在直线的解析式:(2)连接BD,若动点M从点A出发,以每秒2个单位的速度沿射线AO运动,线段AM的垂直平分线交直线AD于点N,交直线BD于点Q.设线段QN的长为y(y≠0),点M的运动时间为t秒,求y与t之问的函数关系式(直接写出自变量t的取值范围);AOCxEBDy备用图AOCxEBDy(3)AOCxEBDy备用图AOCxEBDyAOCxNBDyAOCxNBDyEQHM∴OC=OA=4,CD=AB=2∴D(2,4)设直线AD的解析式为y=kx+b,把A(4,0),D(2,4)代入eq\b\lc\{(eq\a\al\co1\vs4(0=4k+b,4=2k+b))解得eq\b\lc\{(eq\a\al\co1\vs4(k=-2,b=8))∴y=-2x+8(2)由B(4,2),D(2,4),可得直线BD的解析式为y=-x+6∵直线NQ垂直平分线段AMAOCxNBDyEQHM∴NH⊥AM,AH=MH=EQ\F(1,2)AM=EQ\F(1,2)AOCxNBDyEQHM∴OH=4-t,∴H(4-t,0)∴点Q、N的横坐标为为4-t∴QH=-(4-t)+6=t+2,NH=-2(4-t)+8=2t当0<t<2时,点Q在点N上方y=QN=t+2-2t=-t+2当t>2时,点Q在点N下方y=QN=2t-(t+2)=t-2(3)过点D作DF⊥OA于F,则CD∥OF,CD=OF=2AOCxEBDyFKGIAOCxEBDyFKGIMO′MN∵DF⊥OA,∴OD=AD,∠ODC=∠DOF=∠DAF∵△OAB≌△OCD,∴∠COD=∠AOB∵∠COD+∠AOD=90°,∴∠OED=∠AOB+∠OAD=90°∴OD为经过D、E、O三点的圆的直径,OD的中点O′为圆心在Rt△OCD中,OD=eq\r(,OC2+CD2)=2eq\r(,5)tan∠COD=EQ\F(CD,OC)=EQ\F(1,2),tan∠ODC=EQ\F(OC,CD)=2∵NH垂直平分线段AM,∴∠NMA=∠NAM∵∠DOA=∠NAM,∠NMA=∠DOA,∴MN∥OD设直线MN与⊙O′相切于G点,连接O′G,作GK⊥OA于K,MI⊥OD于IAOCxEBDyFKGIMOAOCxEBDyFKGIMO′MN∵MI⊥OD,∴四边形O′IMG为矩形∴IM=O′G=eq\r(,5),MG=O′I∴OI=EQ\F(eq\r(,5),2),OM=EQ\F(5,2),∴MG=O′I=EQ\F(eq\r(,5),2)∴KG=1,MK=EQ\F(1,2),∴OK=3,∴G(3,1)∵OM+AM=OA,∴EQ\F(5,2)+2t=4,∴t=EQ\F(3,4)同理可求当t=EQ\F(13,4)时,切点G(-1,3)∴当t=EQ\F(3,4)或t=EQ\F(13,4)时,直线MN与过D、E、O三点的圆相切,切点分别为G(3,1)或G(-1,3)39.(哈尔滨模拟)如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+b与x轴交于点A,与正比例函数y=-EQ\F(4,3)x的图象交于点B,过B点作BC⊥y轴,点C为垂足,C(0,8).(1)求直线AB的解析式;(2)动点M从点A出发沿线段AO以每秒1个单位的速度向终点O匀速移动,过点M作x轴的垂线交折线A-B-O于点P.设M点移动的时间为t秒,线段BP的长为d,求d与t之间的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围;(3)在(2)的条件下,动点Q同时从原点O出发,以每秒1个单位的速度沿折线O-C-B向点B移动,当动点M停止移动时,点Q同时停止移动.当t为何值时,△BPQ是等腰三角形?AOCAOCByxAOCByx备用图AOCByx备用图解:(1)∵BC⊥y轴,点C为垂足,C(0,8)∴点B的纵坐标为8∵y=-EQ\F(4,3)x,当y=8时,x=-6,∴B(-6,8)AOCByxPMD把(-6,8)代入y=x+b,得8=-AOCByxPMD∴直线AB的解析式为y=x+14(2)由题意得AM=t∵直线AB:y=x+14交x轴于点A∴A(-14,0),∴OA=14过点B作BD⊥x轴于点D∵B(-6,8),∴BD=8,OD=6∴AD=14-6=8,∴AB=eq\r(,82+82)=8eq\r(,2)OB=eq\r(,82+62)=10,∴∠BAD=45°,cos∠DOB=EQ\F(3,5)①当点M在AD上时AOCByxPMD∵PM⊥x轴,∴∠PMA=90°,∴APAOCByxPMD∴d=BP=AB-AP=8eq\r(,2)-eq\r(,2)t(0≤t<8)②当点M在OD上时,OM=14-t∵∠PMO=90°,cos∠DOB=EQ\F(3,5),∴OP=EQ\F(5,3)(14-t)∴d=BP=OB-OP=10-EQ\F(5,3)(14-t)=EQ\F(5,3)t-EQ\F(40,3)(8<t≤14)综上,d=eq\b\lc\{(eq\a\al\co1\vs4(8eq\r(,2)-eq\r(,2)t(0≤t<8),EQ\F(5,3)t-EQ\F(40,3)(8<t≤14)))(3)①当点P在AB上时(0≤t<8),Q在OC上AOCByxPMDQBQ2=BC2+CQ2=62AOCByxPMDQ∵PM=OQ=t,∠PMO=∠MOQ=90°∴四边形PMOQ为矩形,∴PQ=OM=14-t∵PM=OQ=t,∴PQ∥AO∴∠BPQ=∠BAO=∠ABD∵∠PBQ>∠ABD,∴∠PBQ>∠BPQ,∴PQ≠BQ当BP=BQ时,(8eq\r(,2)-eq\r(,2)t)2=62+(8-t)2AOCByxPMDQHAOCByxPMDQH∵0≤t<8,∴t2=2当PB=PQ时,(8eq\r(,2)-eq\r(,2)t)2=(14-t)2,解得t=2±6eq\r(,2)∵0≤t<8,∴t=2±6eq\r(,2)不合题意,舍去②当点P在BO上时(8<t≤14),Q在BC上BQ=6+8-t=14-t当BP=BQ时,EQ\F(5,3)t-EQ\F(40,3)=14-t,解得t=EQ\F(41,4)AOCByxPMDQK当PBAOCByxPMDQK∴BQ=2BH∵BH=DM=t-8,∴14-t=2(t-8),解得t=10当QB=QP时,过点Q作QK⊥BC于K∴BP=2BK∵BP=EQ\F(5,3)(t-8),BK=EQ\F(3,5)(14-t)∴EQ\F(5,3)(t-8)=EQ\F(6,5)(14-t),解得t=EQ\F(452,43)综上,当t=2或t=10或t=EQ\F(41,4)或t=EQ\F(452,43)时,△BPQ是等腰三角形40.(哈尔滨模拟)如图,直线y=EQ\F(4,3)x+12分别与x轴、y轴交于点A、B,直线BC交x轴于点C,且AB=AC.(1)求直线BC的解析式;(2)点P从点C出发沿线段CO以每秒1个单位的速度向点O运动,过点P作y轴的平行线,分别交直线BC、直线AB于点Q、M,过点Q作QN⊥AB于点N.设点P的运动时间为t(秒),线段MN的长为d,求d与t的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围;(3)若经过A、N、Q三点的圆与直线BC交于另一点K,当t为何值时,KQ:AQ=eq\r(,10):10?AAOCNyxPQBMK解:(1)∵直线y=EQ\F(4,3)x+12分别与x轴、y轴交于点A、B∴A(-9,0),B(0,12),∴OA=9,OB=12∴AB=eq\r(,92+122)=15,∴sin∠BAO=EQ\F(OB,AB)=EQ\F(4,5)∵AB=AC,∴AC=15,∴C(6,0)设直线BC的解析式为y=kx+b∴eq\b\lc\{(eq\a\al\co1\vs4(c=12,6k+b=0))解得eq\b\lc\{(eq\a\al\co1\vs4(k=-2,b=12))∴直线BC的解析式为y=-2x+12(2)由题意,PC=t,∴OP=6-tAOCNyxPQAOCNyxPQBMK∴PM=EQ\F(4,3)(6-t)+12,PQ=-2(6-t)+12∴MQ=PM-PQ=20-EQ\F(10,3)t∵∠AMP+∠MAP=∠AMP+∠MQN=90°∴∠MQN=∠MAP=∠BAO∴sin∠MQN=sin∠BAO=EQ\F(4,5)∴MN=MQ·sin∠MQN=EQ\F(4,5)(20-EQ\F(10,3)t)=16-EQ\F(8,3)t∴d=16-EQ\F(8,3)t(0≤t<6)(3)连接AK、AQ∵∠ANQ=90°,∴AQ为经过A、N、Q三点的圆的直径∴∠AKQ=90°∵OB=12,OC=6,∴BC=eq\r(,62+122)=6eq\r(,5)由S△ABC=EQ\F(1,2)AC·OB=EQ\F(1,2)BC·AK,得AK=6eq\r(,5)∵KQ:AQ=eq\r(,10):10,∴设KQ=m,则AQ=eq\r(,10)m在Rt△AKQ中,AK2+KQ2=AQ2∴(6eq\r(,5))2+m2=(eq\r(,10)m)2,m=2eq\r(,5)∴AQ=eq\r(,10)m=10eq\r(,2)∵tan∠BCO=EQ\F(OB,OC)=2,∴PQ=PC·tan∠BCO=2t在Rt△AQP中,AP2+PQ2=AQ2∴(15-t)2+(2t)2=(10eq\r(,2))2解得t1=1,t2=5∴当t=1或t=5时,KQ:AQ=eq\r(,10):1041.(哈尔滨模拟)如图,直线y=-kx+6k(k>0)与x轴、y轴分别相交于点A、B,且△AOB的面积是24.(1)求直线AB的解析式;(2)点P从点O出发,以每秒2个单位的速度沿折线OA-AB运动;同时点E从点O出发,以每秒1个单位的速度沿y轴正半轴运动,过点E作与x轴平行的直线l,与线段AB相交于点F,当点P与点F重合时,点P、E均停止运动.连接PE、PF,设△PEF的面积为S,点P运动的时间为t秒,求S与t的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围;BOyxEAFPlBOyxA备用图(3)在(2)的条件下,过P作x轴的垂线,与直线l相交于点M,连接AM,当tan∠MAB=BOyxEAFPlBOyxA备用图解:(1)∵y=-kx+6k,当x=0时,y=6k;当y=0时,x=6∴OA=6,OB=6k∵S△AOB=24,∴EQ\F(1,2)×6×6k=24,∴k=EQ\F(4,3)BOyxEAFPlH∴直线AB的解析式为y=-EQ\F(4,3BOyxEAFPlH(2)根据题意,OE=t,EF∥OA,∴△BEF∽△BOA∴EQ\F(EF,OA)=EQ\F(BE,BO),即EQ\F(EF,6)=EQ\F(8-t,8),∴EF=EQ\F(3,4)(8-t)①当0<t≤3时,点P在OA上运动过点P作PH⊥EF于H,则PH=OE=t∴S=EQ\F(1,2)EF·PH=EQ\F(1,2)·EQ\F(3,4)(8-t)·t=-EQ\F(3,8)t2+3t②当点P在AB上运动时过点P作PG⊥OA于G,设直线PG与EF相交于点M,则MG=OE=tBOyxEAFPlGM易知△APG∽△ABO,∴EQ\F(PG,BO)=EQ\F(AP,BOyxEAFPlGM∵OA=6,OB=8,∴AB=eq\r(,62+82)=10∴EQ\F(PG,8)=EQ\F(2t-6,10),∴PG=EQ\F(4,5)(2t-6)当点P与点F重合时,有PG=OE∴EQ\F(4,5)(2t-6)=t,解得t=8,即PG=8点P与点F重合前,MP=MG-PG=t-EQ\F(4,5)(2t-6)=-EQ\F(3,5)t+EQ\F(24,5)∴S=EQ\F(1,2)EF·MP=EQ\F(1,2)·EQ\F(3,4)(8-t)(-EQ\F(3,5)t+EQ\F(24,5))=EQ\F(9,40)t2-EQ\F(18,5)t+EQ\F(72,5)综上,S=eq\b\lc\{(eq\a\al\co1\vs4(-EQ\F(3,8)t2+3t(0<t≤3),EQ\F(9,40)t2-EQ\F(18,5)t+EQ\F(72,5)(3<t<8)))(3)①当点P在OA上,点M在点F左侧时BOyxEAFPlCMD作BOyxEAFPlCMD则FD=OE=t,EM=OP=2t,MF=EF-EM=EQ\F(3,4)(8-t)-2t在Rt△CMF中,EQ\F(CM,CF)=tan∠MFC=tan∠BAO=EQ\F(OB,OA)=EQ\F(4,3)设CM=4k,则CF=3k,MF=eq\r(,(4k)2+(3k)2)=5k在Rt△MAC中,EQ\F(CM,AC)=tan∠MAC=tan∠MAB=EQ\F(1,2)∴AC=2CM=8k,∴AF=5k,∴MF=AF在Rt△AFD中,EQ\F(FD,AF)=EQ\F(t,AF)=sin∠FAD=sin∠BAO=EQ\F(4,5)∴AF=EQ\F(5,4)t,∴EQ\F(3,4)(8-t)-2t=EQ\F(5,4)t,解得t=EQ\F(3,2)当点P在OA上,点M在点F右侧时,可求得t=EQ\F(11,4)BOyxEAFPlGMK②当点BOyxEAFPlGMK在Rt△PMK中,EQ\F(MK,PK)=tan∠MPK=tan∠ABO=EQ\F(3,4)设MK=3m,则PK=4m,MP=5m,AK=6m∴AP=AK-PK=2m,∴2t-6=2m∵MP=t-EQ\F(4,5)(2t-6),∴t-EQ\F(4,5)(2t-6)=5m∴t-EQ\F(4,5)(2t-6)=EQ\F(5,2)(2t-6),解得t=EQ\F(99,28)综上所述,满足条件的t值是EQ\F(3,2)或EQ\F(11,4)或EQ\F(99,28)42.(哈尔滨模拟)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A在x轴的正半轴上,△AOB为等腰三角形,且OA=OB=10,过点B作y轴的垂线,垂足为D,直线AB的解析式为y=-3x+30,点C在线段BD上,点D关于直线OC的对称点在腰OB上.(1)求点B坐标;(2)点P从点B出发,以每秒1个单位的速度沿折线BC-CO运动;同时点Q从点O出发,以每秒1个单位的速度沿对角线OB向终点B运动,当一点停止运动时,另一点也随之停止运动.设△PQC的面积为S,运动时间为t,求S与t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;(3)在(2)的条件下,连接PQ,设PQ与OB所成的锐角为α,当α=90°-∠AOB时,求t的值.COCOyxDABCOyxDAB备用图COyxDABFD′解:(1)过点B作BF⊥OA于F,设COyxDABFD′在Rt△OBF中,a2+(-3a+30)2=102解得a1=10(舍去),a2=8当a=8时,-3a+30=6∴B(8,6)

(2)设点D关于直线OC的对称点为D′,连接CD′∵D′在腰OB上,∴OD=OD′,∠DOC=∠D′OC又OC=OC,∴△DOC≌△D′OC∴CD′=CD,∠CDO′=∠CDO=90°COyxDABEPQ∴S△POQ=EQ\F(1,2)OD·BD=EQ\F(1,2)OD·CD+EQ\F(1,2)OB·CD′COyxDABEPQ∴CD=EQ\F(OD·BD,OD+OB)=EQ\F(6×8,6+10)=3,∴BC=5①当0≤t<5时,点P在线段BC上过点Q作QE⊥BD于E,则△BQE∽△BOD∴EQ\F(QE,OD)=EQ\F(BQ,BO),即EQ\F(QE,6)=EQ\F(10-t,10),∴QE=6-EQ\F(3,5)t∴S=EQ\F(1,2)PC·QE=EQ\F(1,2)(5-t)(6-EQ\F(3,5)t)COyxDABQPF即S=EQ\F(3,10)t2-EQ\F(9,2)COyxDABQPF②当5<t≤10时,点P在线段CO上过点Q作QF⊥OC于F∵COQ=∠COD,∠QFO=∠CDO=90°∴△QFO∽△CDO,∴EQ\F(QF,CD)=EQ\F(OQ,OC)即EQ\F(QF,3)=EQ\F(t,3eq\r(,5)),∴QF=EQ\F(eq\r(,5),5)tCOyxDABPQ∴S=EQ\F(1,2)PC·QF=EQ\F(1,2)(t-5)·EQ\F(eq\r(,5),5)tCOyxDABPQ即S=EQ\F(eq\r(,5),10)t2-EQ\F(eq\r(,5),2)t(3)①当0≤t<5时∵α=90°-∠AOB=∠BOD,即∠PQB=∠DOB∴PQ∥DO,∴△BPQ∽△BDO∴EQ\F(BP,BD)=EQ\F(BQ,BO),即EQ\F(t,8)=EQ\F(10-t,10),∴t=EQ\F(40,9)②当5<t≤10时,过点P作PH⊥OB于HCOyxDABPQH∵∠PQO=∠BOD,∴tan∠PQO=∠BOD=COyxDABPQH设PH=4k,则QH=3k,OH=8k,OP=4eq\r(,5)k∴OQ=11k,∴11k=t,∴k=EQ\F(t,11)∴OP=4eq\r(,5)k=EQ\F(4eq\r(,5),11)t又∵OP=3eq\r(,5)-(t-5)=3eq\r(,5)+5-t∴EQ\F(4eq\r(,5),11)t=3eq\r(,5)+5-t,∴t=EQ\F(143eq\r(,5)-55,41)∴当α=90°-∠AOB时,t的值为EQ\F(40,9)或EQ\F(143eq\r(,5)-55,41)43.(哈尔滨模拟)如图,在平面直角坐标系中,点A(EQ\F(25,6),0),点B(3,4),将△OAB沿直线OB翻折,点A落在第二象限内的点C处.(1)求点C的坐标;(2)动点P从点O出发,以每秒5个单位的速度沿OB向终点B运动,连接AP,将射线AP绕着点A逆时针旋转与y轴交于一点Q,且旋转角α=EQ\F(1,2)∠OAB.设线段OQ的长为d,点P运动的时间为t秒,求d与t的函数关系式(直接写出时间t的取值范围);(3)在(2)的条件下,连接CP.点P在运动的过程中,是否存在CP∥AQ,若存在,求此时t的值,并辨断点B与以点P为圆心,OQ长为半径的⊙P的位置关系;若不存在,请说明理由.BOBOCxAy备用图BOCxAy解:(1)过点B作BG⊥x轴于G,过点C作CH⊥x轴于HBOCxAyGH∵A(EQ\F(25,6),0),B(3,4),∴OA=EQ\F(25,6),OG=3,BG=BOCxAyGH∴AG=EQ\F(7,6),∴AB=eq\r(,AG2+BG2)=EQ\F(25,6),∴AB=OA∵△OAB沿直线OB翻折得到△OCB∴△OAB≌△OCB,∴AB=OA=BC=CO∴四边形ABCO是菱形∴CO∥AB,∴∠COH=∠BAG∴Rt△CHO≌Rt△BGA,∴CH=BG=4,OH=AG=EQ\F(7,6)BOCxAyEPQ∴C(-EQ\F(7,6),4)

(2)连接BOCxAyEPQ∵菱形ABCO,∴AC⊥BO,∠OAE=EQ\F(1,2)∠OAB∵α=EQ\F(1,2)∠OAB,∴∠OAP=∠OAE,∴∠OAQ=∠EAP∵∠AOQ=∠AEP=90°,∴△AOQ≌△AEP∴EQ\F(PE,OQ)=EQ\F(AE,AO)由(1)知,CH=4,AH=EQ\F(16,3)∴AC=eq\r(,AH2+CH2)=EQ\F(20,3),∴AE=EQ\F(10,3),同理OE=EQ\F(5,2)①当0≤t<EQ\F(1,2)时∵OP=5t,∴PE=EQ\F(5,2)-5t,∴EQ\F(EQ\F(5,2)-5t,d)=EQ\F(EQ\F(10,3),EQ\F(25,6))∴d=-EQ\F(25,4)t+EQ\F(25,8)②当EQ\F(1,2)<t≤1时,同理可求d=EQ\F(25,4)t-EQ\F(25,8)BOCxAyEPQBOCxAyEPQFK∵AQ∥CP,∴∠PCE=∠QAE∵AE=CE,AC⊥BO,∴PC=PA∴∠PAE=∠PCE=∠QAE=EQ\F(1,2)∠PAQ∴∠PAB=∠QAE,∴∠PAE=∠PAB,∴PE=PK∵菱形ABCO,∴∠PBK=∠OBF∴sin∠PBK=sin∠OBF=EQ\F(OF,OB)=EQ\F(PK,PB)=EQ\F(4,5)∵OP=5t,OB=5,∴PE=5t-EQ\F(5,2),PB=5-5t∴EQ\F(5t-EQ\F(5,2),5-5t)=EQ\F(4,5),解得t=EQ\F(13,18)∴存在CP∥AQ,此时t=EQ\F(13,18)∵EQ\F(1,2)<EQ\F(13,18)<1,∴当t=EQ\F(13,18)时,OQ=d=EQ\F(25,4)t-EQ\F(25,8)=EQ\F(25,18)BP=OB-OP=5-5t=EQ\F(25,18)∴BP=OQ,即点B与圆心P的距离等于⊙P的半径,点B在⊙P上∴存在CP∥AQ,此时t=EQ\F(13,18),且点B在⊙P上44.(黑龙江大庆)已知等边△ABC的边长为3个单位,若点P由A出发,以每秒1个单位的速度在三角形的边上沿A→B→C→A方向运动,第一次回到点A处停止运动,设AP=S,用t表示运动时间.ACB(1)当点P由B到C运动的过程中,用t表示ACB(2)当t取何值时,S等于eq\r(,7)(求出所有的t值);(3)根据(2)中t的取值,直接写出在哪些时段AP<eq\r(,7)?解:(1)当点P在BC上时,有3≤t≤6作PM⊥AB,垂足为M由PB=t-3,∠B=60°,得PM=EQ\F(eq\r(,3),2)(t-3),BM=EQ\F(1,2)(t-3)∴AM=3-EQ\F(1,2)(t-3)于是S=AP=eq\r(,AM2+BM2)=eq\r(,(t-3)2-3(t-3)+9)(3≤t≤6)(2)当S=eq\r(,7)时(i)当点P在AB上时,有t=eq\r(,7)(ii)当点P在CA上时,有t=9-eq\r(,7)(iii)当点P在BC上时,S=eq\r(,(t-3)2-3(t-3)+9)=eq\r(,7)解得t=4或t=5综上t=eq\r(,7)或t=9-eq\r(,7)或t=4或t=5(3)根据(2)可知0<t<eq\r(,7),4<t<5,9-eq\r(,7)<t≤9这三个时间段内AP<eq\r(,7)45.(黑龙江大兴安岭、鸡西、齐齐哈尔、黑河、七台河)如图,在平面直角坐标系中,已知Rt△AOB的两条直角边OA、OB分别在y轴和x轴上,并且OA、OB的长分别是方程x2-7x+12=0的两根(OA<OB),动点P从点A开始在线段AO上以每秒1个单位长度的速度向点O运动;同时,动点Q从点B开始在线段BA上以每秒2个单位长度的速度向点A运动,设点P、Q运动的时间为t秒.(1)求A、B两点的坐标.(2)求当t为何值时,△APQ与△AOB相似,并直接写出此时点Q的坐标.(3)当t=2时,在坐标平面内找一点M,使以A、P、Q、M为顶点的四边形是平行四边形,求M点的坐标;BQxPOyA(4)在P、Q运动过程中,在坐标平面内是否存在点N,使以A、P、Q、NBQxPOyABQxPOyA图1解:(1)解方程x2-7x+12=0,得xBQxPOyA图1∵OA<OB,∴OA=3,OB=4∴A(0,3),B(4,0)(2)由题意得,AP=t,AQ=5-2t可分两种情况讨论:①当∠APQ=∠AOB时,△APQ∽△AOB如图1,EQ\F(t,3)=EQ\F(5-2t,5),解得t=EQ\F(15,11)BQxPOyA图2∴Q(EQ\F(20,11),EQ\F(18,11BQxPOyA图2②当∠AQP=∠AOB时,△APQ∽△ABO如图2,EQ\F(t,5)=EQ\F(5-2t,3),解得t=EQ\F(25,13)∴Q(EQ\F(12,13),EQ\F(30,13))(3)当t=2时,AP=2,AQ=5-2t=1∴PO=1,∴P(0,1),BQxPOyA图3M点Q的横坐标为:1×cos∠ABO=EQ\F(4,5),纵坐标为:3-1×sin∠ABO=EQ\F(12,BQxPOyA图3M∴Q(EQ\F(4,5),EQ\F(12,5))若AP是平行四边形的边,则MQ∥AP,MQ=AP=2,如图3、图4∴点M的横坐标为EQ\F(4,5),纵坐标为:EQ\F(12,5)+2=EQ\F(22,5)或EQ\F(12,5)-2=EQ\F(2,5)∴M1(EQ\F(4,5),EQ\F(22,5)),M2(EQ\F(4,5),EQ\F(2,5))BQxPOyA图4MBQxPOyA图4M∵点Q的横坐标为EQ\F(4,5),∴点M的横坐标为-EQ\F(4,5)∵点A的纵坐标比点Q的纵坐标大EQ\F(3,5)∴点M的纵坐标比点P的纵坐标大EQ\F(3,5)即点M的纵坐标为:1+EQ\F(3,5)=EQ\F(8,5)BQxPOyA图5M∴M3(-EQ\F(4,5),EQ\F(8,5BQxPOyA图5M(4)存在.N1(EQ\F(4,3),EQ\F(1,3)),N2(EQ\F(3,2),EQ\F(55,16)),N3(-EQ\F(20,17),EQ\F(36,17))提示:有三种情况若AP=AQ,则在坐标平面内存在点N,使四边形APNQ是菱形,如图6∴t=5-2t,解得t=EQ\F(5,3),∴AQ=EQ\F(5,3)BQxPOyA图6N∴Q(EQ\F(4,3),2),∴N1(EQ\F(4,3),EQ\F(1,3))BQxPOyA图6N若AP=PQ,则在坐标平面内存在点N,使四边形APQN是菱形,如图7由题意,P(0,3-t),Q(4-EQ\F(8,5)t,EQ\F(6,5)t)∴PQ2=(4-EQ\F(8,5)t)2+(3-t-EQ\F(6,5)t)2∴t2=(4-EQ\F(8,5)t)2+(3-t-EQ\F(6,5)t)2,解得t=EQ\F(25,16)或t=EQ\F(5,2)BQxPOyA图7N当t=EQ\F(5,2)BQxPOyA图7N∴t=EQ\F(25,16),∴Q(EQ\F(3,2),EQ\F(15,8))∴N2(EQ\F(3,2),EQ\F(55,16))若AQ=PQ,则在坐标平面内存在点N,使四边形ANPQ是菱形,如图8BQxPOyA图8NO′连接NQ交AP于O′,则BQxPOyA图8NO′∴AP=2AO′,∴t=EQ\F(6,5)(5-2t)解得t=EQ\F(30,17),∴Q(EQ\F(20,17),EQ\F(36,17))∴N3(-EQ\F(20,17),EQ\F(36,17))46.(吉林)如图,在△ABC中,∠A=90°,AB=2cm,AC=4cm.动点P从点A出发,沿AB方向以1cm/s的速度向点B运动,动点Q从点B同时出发,沿BA方向以1cm/s的速度向点A运动.当点P到达点B时,P,Q两点同时停止运动.以AP为一边向上作正方形APDE,过点Q作QF∥BC,交AC于点F.设点P的运动时间为ts,正方形APDE和梯形BCFQ重合部分的面积为Scm2.(1)当t=_________s时,点P与点Q重合;(2)当t=_________s时,点D在QF上;(3)当点P在Q,B两点之间(不包括Q,B两点)时,求S与t之间的函数关系式.BQBQDPCAEFBCA(备用图)解:(1)1(2)EQ\F(4,5)提示:点D在QF上时∵QF∥BC,∠DPQ=CAB=90°∴△PQD∽△ABC,∴EQ\F(PD,PQ)=EQ\F(AC,AB)即EQ\F(t,2-2t)=EQ\F(4,2),解得t=EQ\F(4,5)(3)如图①,当点D在BC上时BQDPCAE图BQDPCAE图①(F)∴△BDP∽△BCA,∴EQ\F(PB,DP)=EQ\F(AB,CA)=EQ\F(2,4)=EQ\F(1,2)∴PB=EQ\F(1,2)DP=EQ\F(1,2)t由AP+PB=AB,得t+EQ\F(1,2)t=2,解得t=EQ\F(4,3)此时点E与点F重合当1<t≤EQ\F(4,3)时解法1:如图②,设DE交FQ于点H,则重合部分为梯形DHQPPQ=AP+QB-AB=t+t-2=2t-2BQDPCAEF图②GH过点Q作QG⊥DEBQDPCAEF图②GH由△HGQ∽△BAC,得HG=EQ\F(1,2)∴HD=HG+GD=EQ\F(1,2)t+2t-2=EQ\F(5,2)t-2∴S=EQ\F(1,2)(PQ+HD)·DP=EQ\F(1,2)(2t-2+EQ\F(5,2)t-2)·t=EQ\F(9,4)t2-2t解法2:如图②,设DE交FQ于点H由△FAQ∽△CAB,得AF=2AQ=2(2-t)=4-2t∴EF=AF-AE=4-2t-t=4-3t由△FEH∽△CAB,得EH=EQ\F(1,2)EF=2-EQ\F(3,2)t∴S梯形AQHE=EQ\F(1,2)(AQ+EH)·AE=EQ\F(1,2)(2-t+2-EQ\F(3,2)t)·t=-EQ\F(5,4)t2+2t∴S=S正方形APDE-S梯形AQHE=t2-(-EQ\F(5,4)t2+2t)=EQ\F(9,4)t2-2t由题意,当t=2时,点P到达点BBQDPCAE图③FMN当EQ\F(4,3BQDPCAE图③FMN如图③,设DE交BC于点M,DP交BC于点N则重合部分为六边形EFQPNM由△FAQ∽△CAB,得AF=4-2t∴S△FAQ=EQ\F(1,2)AQ·AF=EQ\F(1,2)(2-t)(4-2t)=(2-t)2由△NPB∽△CAB,得PN=4-2t∴DN=DP-NP=t-(4-2t)=3t-4由△DMN∽△ABC,得DM=EQ\F(1,2)(3t-4)∴S△DMN=EQ\F(1,2)DM·DN=EQ\F(1,2)·EQ\F(

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