如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=2√3,点P是边BC上的动点(点P不与点B、C重合)
过点Q作直线PQ∥BD,交CD边于Q点再把三角形PQC沿着动直线PQ对折,点C的对应点是R点。设CP=x,三角形PQR与矩形ABCD重叠部分的面积为y(1)求∠CPQ的度...
过点Q作直线PQ∥BD,交CD边于Q点再把三角形PQC沿着动直线PQ对折,点C的对应点是R点。设CP=x,三角形PQR与矩形ABCD重叠部分的面积为y
(1)求∠CPQ的度数
(2)当x取何值时,点R落在矩形ABCD的边AB上?
(3)当点R在矩形ABCD外部时,求y与x的函数关系式。并求此时函数值y的取值范围
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(1)求∠CPQ的度数
(2)当x取何值时,点R落在矩形ABCD的边AB上?
(3)当点R在矩形ABCD外部时,求y与x的函数关系式。并求此时函数值y的取值范围
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分析:(1)此题首先要抓住运动变换中的不变量和不变关系:①矩形的长度;②△ABD和△BCD的形状特征及三边关系;③PQ∥BD;④△PQC与△PQR关于PQ对称,满足轴对称的一切性质等;
(2)要找准瞬间状态,准确的画出图形,变动为不动;
(3)以(2)题的结论为界点,分段考虑问题.
解答:解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AD=BC;
又AB=6,AD=2 3,∠C=90°,
∴CD=6,BC=2 3;
∴tan∠CDB= BCCD= 33;
∴∠CDB=30°,∠CBD=60°;
∵PQ∥BD,
∴∠CPQ=∠CBD=60°;
(2)如图,由轴对称的性质知:△RPQ≌△CPQ,
∴∠RPQ=∠CPQ,RP=CP;
由(1)知:∠CQP=30°,
∴∠RPQ=∠CPQ=60°;
∴∠RPB=60°,∴RP=2BP;
令CP=x,∴RP=x,PB=2 3-x;
在△RPB中,根据题意,得:2(2 3-x)=x,解得x= 433;
(3)当R在矩形ABCD的外部时, 433<x<2 3;
在Rt△PFB中,∵∠RPB=60°,
∴PF=2BP=2(2 3-x);
又∵RP=CP=x,
∴RF=RP-PF=3x-4 3;
在Rt△ERF中,∵∠EFR=∠PFB=30°,
∴ER= 3x-4;
∴S△ERF= 12ER×FR= 332x2-12x+8 3;
∴y=S△RPQ-S△ERF;
∴当 433<x<2 3时,y=- 3x2+12x-8 3.
∴ 833<y<4 3.
点评:此题是“动态类”问题,涉及到矩形的性质、图形的折叠变换、解直角三角形、全等三角形的判定和性质以及图形面积的求法、二次函数的应用等重要知识点,综合性强,涉及知识点交点,注意分类讨论.
(2)要找准瞬间状态,准确的画出图形,变动为不动;
(3)以(2)题的结论为界点,分段考虑问题.
解答:解:(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,AD=BC;
又AB=6,AD=2 3,∠C=90°,
∴CD=6,BC=2 3;
∴tan∠CDB= BCCD= 33;
∴∠CDB=30°,∠CBD=60°;
∵PQ∥BD,
∴∠CPQ=∠CBD=60°;
(2)如图,由轴对称的性质知:△RPQ≌△CPQ,
∴∠RPQ=∠CPQ,RP=CP;
由(1)知:∠CQP=30°,
∴∠RPQ=∠CPQ=60°;
∴∠RPB=60°,∴RP=2BP;
令CP=x,∴RP=x,PB=2 3-x;
在△RPB中,根据题意,得:2(2 3-x)=x,解得x= 433;
(3)当R在矩形ABCD的外部时, 433<x<2 3;
在Rt△PFB中,∵∠RPB=60°,
∴PF=2BP=2(2 3-x);
又∵RP=CP=x,
∴RF=RP-PF=3x-4 3;
在Rt△ERF中,∵∠EFR=∠PFB=30°,
∴ER= 3x-4;
∴S△ERF= 12ER×FR= 332x2-12x+8 3;
∴y=S△RPQ-S△ERF;
∴当 433<x<2 3时,y=- 3x2+12x-8 3.
∴ 833<y<4 3.
点评:此题是“动态类”问题,涉及到矩形的性质、图形的折叠变换、解直角三角形、全等三角形的判定和性质以及图形面积的求法、二次函数的应用等重要知识点,综合性强,涉及知识点交点,注意分类讨论.
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