如图,在矩形ABCD中,AD=4cm,AB=3cm,E为边BC上一点,BE=AB,连接AE动点P、Q从点A同时出发,点P以cm/s的速度沿AE向终点E运动,点Q以2cm/s的速度沿折线AD—DC向终点C运动。设点Q运动的时间为x(s),在运动过程中,点P,点Q经过的路线与线段PQ围成的图形面积为y(cm²)。
(1)AE=( )cm,∠EAD=( )°;
(2)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;
(3)当PQ=5/4cm时,直接写出x的值。
题意分析
①、ABCD是矩形,且AD=4cm,AB=3cm,BE=AB,有这几个条件可知,∠PAB=∠PEB=45°;
②、动点P、Q从点A同时出发,点P以cm/s的速度沿AE向终点E运动;点Q以2cm/s的速度沿折线AD—DC向终点C运动,这个条件里面给出了几个关键点,即点Q运动到点D、点C,和点P运动到点E的情况,这三种情况是本题考查的关键;
③、当PQ=5/4cm,这个条件我们要注意,这个时候是有两种情况的,即点Q运动到点D的时候,连接PD,符合情况的PQ位于直线PD的两侧。
解题思路分析
(1)、因为AB=BE=3,∠B=90°,所以根据勾股定理可以得出AE的长度;
(2)、由题意知,y是点P和点Q运动路线围成的图形,因此需要分多种情况讨论,具体的情况如下:
当点Q从A点向D点运动的时候,直到与D点重合,这种情况下,点P和点Q运动路线围成的图形是三角形PQA,这种情况下根据三角形面积计算公式即可得出y关于x的解析式,极限情况如下图表示;
当点Q越过点D,开始顺着线段DC运动的时候,一直到点F与点E重合为止,这个时候点P和点Q运动路线围成的图形是四边形FQDA,这个四边形可以借助FD分成两个三角形AFD和FDQ,这时候通过三角形AFD和FDQ的面积之和,可以得出y与x的函数解析式;
当点F与点E重合后即停止运动,但此时点Q继续朝着C点运动直至与C点重合,在这一过程点P和点Q运动路线围成的图形是四边形F(E)QDA,这个四边形可以借助ED分成两个三角形AED和EDQ,这时候通过三角形AED和EDQ的面积之和,可以得出y与x的函数解析式;
(3)、当PQ=5/4cm,分别靠近C点和A点,在这两种情况下,分别求出x值即可。
总结
做数学综合题的时候,分类思想是非常有用的,把题意借助关键条件分成几种情况讨论,才能得满分。
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