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如图 梯形ABCD在平面直角坐标系中 上底AD平行于x轴 下底BC交y轴于点E 点C(4 -2

时间:2022-05-24 21:23:02

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如图 梯形ABCD在平面直角坐标系中 上底AD平行于x轴 下底BC交y轴于点E 点C(4 -2

问题补充:

如图,梯形ABCD在平面直角坐标系中,上底AD平行于x轴,下底BC交y轴于点E,点C(4,-2),点D(1,2),BC=9,sin∠ABC=.

(1)求直线AB的解析式;

(2)若点H的坐标为(-1,-1),动点G从B出发,以1个单位/秒的速度沿着BC边向C点运动(点G可以与点B或点C重合),求△HGE的面积S(S≠0)随动点G的运动时间t′秒变化的函数关系式(写出自变量t′的取值范围);

(3)在(2)的条件下,当秒时,点G停止运动,此时直线GH与y轴交于点N.另一动点P开始从B出发,以1个单位/秒的速度沿着梯形的各边运动一周,即由B到A,然后由A到D,再由D到C,最后由C回到B(点P可以与梯形的各顶点重合).设动点P的运动时间为t秒,点M为直线HE上任意一点(点M不与点H重合),在点P的整个运动过程中,求出所有能使∠PHM与∠HNE相等的t的值.

答案:

解:(1)如图1,过A作AF⊥BC.

∵C(4,-2),∴CE=4.

而BC=9,∴BE=5.

∴B(-5,-2).

∵D(1,2),∴AF=4.

∵sin∠ABC=,∴BF=3.

∴A(-2,2).

设直线AB的解析式为y=kx+b,

∵,∴,

∴直线AB的解析式为y=.

(2)如图1,由题意:

情况一:G在线段BE上且不与点E重合.

∴GE=5-t′,

S=(5-t′)×;

情况二:G在线段CE上且不与点E重合.

∴GE=t′-5

S=(t′-5)×;

情况一中的自变量的取值范围:0≤t′<5,

情况二中的自变量的取值范围:5<t′≤9.

(3)如图2,

当t′=秒时,GE=5-

∴G(-,-2),直线GH解析式为y=2x+1.

∴N(0,1).

当点M在射线HF上时,有两种情况:

情况一:当点P运动至P1时,∠P1HM=∠HNE.

过点P1作平行于y轴的直线,交直线HE于点Q1,交BC于点R.

由BP1=t,sin∠ABC=,可得BR=,P1R=,

∴RE=Q1R=5-,

∴P1Q1=5-.

∴Q1H=.

由△P1Q1H∽△HEN得,

∴t1=.

∴当t1=时,∠P1HM=∠HNE;

情况二:当点P运动至点P2时,

设直线P2H与x轴交于点T,直线HE与x交于点Q2.

此时,△Q2TH∽△EHN

∴解得.

∴直线HT的解析式为y=-3x-4,此时直线HT恰好经过点A(-2,2).

∴点P2与点A重合,即BP2=5,

∴t2=5.

∴当t2=5秒时,∠P2HM=∠HNE;

若点M在射线HE上时(点M记为点M1),有两种情况:

情况三:当点P运动至点P3时,∠P3HM1=∠HNE.

过点P3作平行于y轴的直线P3Q3,交直线HE于点Q3,可用求点P1同样的方法.

∴t3=15.

∴当t3=15秒时,∠P3HM1=∠HNE;

情况四:当点P运动至P4时,∠P4HM1=∠HNE.

可得△P4HE≌△THQ2,∴P4E=TQ2=.∴t4=

∴当t4=秒时,∠P4HM2=∠HNE.

综上所述:当t=秒或t=5秒或t=15秒或t=秒时,∠PHM=∠HNE.

解析分析:(1)作AF⊥BC.已知点C的坐标可求出BC=9,CE=4,BE=5,又知道点B,C的坐标然后利用三角函数可求出点A的坐标.

设直线AB的解析式为y=kx+b,把已知坐标代入可求出解析式.

(2)本题要分两种情况讨论:首先当G在线段BE上且不与点E重合,可得GE=5-t′,S=(5-t′)×1×;

当G在线段CE上且不与点E重合,这时候GE=t′-5,S=(t′-5)×,分别求出自变量的取值范围即可.

(3)如图可求出GE的长与点G的坐标后可得点N的坐标.当点M在射线HF上时,分四种情况讨论:

当点P运动至P1时,∠P1HM=∠HNE.过点P1作平行于y轴的直线,证明△P1Q1H∽△HEN得,然后求出t1的值;

当点P运动至点P2时,∠P2HN=∠HNE.设直线P2H与x轴交于点T,直线HE与x交于点Q2.可得△Q2TH∽△EHN,利用解得Q2T的长以及点T的坐标.求出直线HT的解析式后求出t2的值;

当点P运动至点P3时,∠P3HM1=∠HNE.过点P3作平行于y轴的直线P3Q3,交直线HE于点Q3,同1求出t的坐标;

当点P运动至P4时,∠P4HM1=∠HNE.求证△P4HE≌△THQ2,求出t的值.

点评:本题考查的是一次函数的综合运用以及分段函数的运用,本题难度较大,考生应注意全面分析题目求解.

如图 梯形ABCD在平面直角坐标系中 上底AD平行于x轴 下底BC交y轴于点E 点C(4 -2) 点D(1 2) BC=9 sin∠ABC=.(1)求直线AB的解析式

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