中考数学函数问题归纳总结5.函数中的面积问题
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5.函数中的面积问题
1.如图,在直角梯形ABCD 中,AD BC ∥,90B ∠︒=,
6AD cm =,8AB cm =,14BC cm =.动点P Q 、都从点C 出发,点P 沿C B →方
向做匀速运动,点Q 沿C D A →→方向做匀速运动,当P Q 、其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动. (1)求CD 的长; (2)若点P 以1/
cm s 速度运动,点Q 以22/cm s 的速度运动,连接BQ PQ 、,设
BQP 面积为2S cm (),点P Q 、运动的时间为t s ()
,求S 与t 的函数关系式,并写出t 的取值范围;
(3)若点P 的速度仍是1/
cm s ,点Q 的速度为/acm s ,要使在运动过程中出现
PQ DC ∥,请你直接写出a 的取值范围.
解析:(1)过D 点作DH
BC ⊥,垂足为点H ,
则有8DH AB cm ==,6BH AD cm == ∴1468CH BC BH cm =-=-=
在Rt
DCH 中,CD ==.
(2)当点P Q 、运动的时间为t s ()
,则PC t =.
①当Q 在CD 上时,过Q 点作QG BC ⊥,垂足为点G ,
则由点Q
的速度为/s
,得QC =.
又∵DH HC =,DH BC ⊥,
∴45C ∠︒=. ∴在Rt
QCG
中,·sin sin 452QG QC C t ∠︒===.
又∵14BP BC PC t =-=-,
∴211
(14)21422
BPQ
S
BP QG t
t t t =
=-
=-
当Q 运动到D 点时所需要的时间4t =
== ∴2
1404S
t t t =-≤(<).
②当Q 在DA 上时,过Q 点作QG BC ⊥,垂足为点G ,
则8QG AB cm ==,14BP BC PC t =-=-. ∴11
(14)856422
BPQ
S
BP
QG t t ==-
=-
当Q 运动到A
点时所需要的时间42
t
=
==+
∴564S t =-442
t ≤+
(< 综合上述,所求的函数关系式是:2
1404564442
t t t S t t ⎧-≤⎪
=⎨-≤+⎪⎩
(<)(<).
(3)要使运动过程中出现PQ DC ∥,a 的取值范围是1a ≥
2.如图,90C
∠=︒,点A B 、在C ∠的两边上,30CA =,20CB =,连接AB .点
P 从点B 出发,以每秒4个单位长度的速度沿BC 方向运动,到点C 停止.当点P 与
B C 、两点不重合时,作PD BC ⊥交AB 于D ,作DE AC ⊥于E .F 为射线CB
上一点,且CEF
ABC ∠=∠.设点P 的运动时间为x (秒)
. (1)用含有x 的代数式表示CE 的长. (2)求点F 与点B 重合时x 的值.
(3)当点F 在线段CB 上时,设四边形DECP 与四边形DEFB 重叠部分图形的面积为
y (平方单位)
.求y 与x 之间的函数关系式. (4)当x 为某个值时,沿PD 将以D E F B 、、、为顶点的四边形剪开,得到两个图形,用这两个图形拼成不重叠且无缝隙的图形恰好是三角形.请直接写出所有符合上述条件的
x 值.
解析:(1)由题意知,DBP ABC ∽,四边形PDEC 为矩形.
∴
PD PB
CA CB
=
, ∴304620
CA PB x
PD x CB ⋅⋅===.
∵CE
PD =
∴CE 6x = (2)由题意知,
CEF CBA ∽,
∴CF CE
CA CB
=. ∴306920
CA CE x
CF
x CB ⋅⋅=
==.
当点F 与点B 重合时,CF
CB =,920x =.解得20
9
x =
.
(3)当点F 与点P 重合时,BP CF
CB +=,4920x x =+,得20=
13
x . 当20
013
x <<
时,如图①,2()6(2013204)
5112022
PD PF DE x x x y x x +-+-=
==-+.
当
2020
139
x ≤<
时,如图②, 12y DE DG =⋅12(204)(204)23x x =-⋅-216
(5)3
x =-
∴y 与x 之间的函数关系式为()2
220501200131620205 3139x x x y x x ⎧⎛⎫-+<< ⎪⎪⎪⎝⎭
=⎨⎛⎫⎪-≤< ⎪⎪⎝⎭⎩
(4)1
2320205
19132
x x x =
==,, 【分析】 (1)由
DBP ABC ∽,即可得出比例式从而得出表示CE 的长.
(2)根据当点F 与点B 重合时,FC
BC =,即可得出答案
.