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如图 已知平面直角坐标系中 菱形ABCD的顶点分别在x轴 y轴上 其中C D两点的坐标分

时间:2019-01-24 18:27:01

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如图 已知平面直角坐标系中 菱形ABCD的顶点分别在x轴 y轴上 其中C D两点的坐标分

问题补充:

如图,已知平面直角坐标系中,菱形ABCD的顶点分别在x轴、y轴上,其中C,D两点的坐标分别为(4,0),(0,-3).两动点P、Q分别从A、C同时出发,点P以每秒1个单位的速度沿线段AB向终点B运动,点Q以每秒2个单位的速度沿折线CDA向终点A运动,设运动时间为x秒.

(1)求菱形ABCD的高h和面积s的值;

(2)当Q在CD边上运动,x为何值时直线PQ将菱形ABCD的面积分成1:2两部分;

(3)设四边形APCQ的面积为y,求y关于x的函数关系式(要写出x的取值范围);在P、Q运动的整个过程中是否存在y的最大值?若存在,求出这个最大值,并指出此时P、Q的位置;若不存在,请说明理由.

答案:

解:(1)如图1,过B点作BH⊥CD,垂足为H,

∵四边形ABCD为菱形,

∴OB=OD=3,OA=OC=4,

在Rt△COD中,CD==5,

∴S菱形ABCD=4S△COD=4××4×3=24,

又∵S菱形ABCD=CD×BH,即5h=24,解得h=;

(2)依题意,得AP=x,DQ=5-2x,则S梯形APQD=(x+5-2x)×=(5-x),

当S梯形APQD=S菱形ABCD时,(5-x)=8,解得x=,

当S梯形APQD=S菱形ABCD时,(5-x)=16,解得x=-(舍去);

(3)存在.

当点Q在CD上时,如图2,依题意,得AP=x,CQ=2x,

∴y=(x+2x)×=x(0≤x≤),

当x=时,y有最大值,最大值为×=18,⊙

此时P点在线段AB的中点,Q点与D点重合;

当点Q在AD上时,如图3,

y=(x+10-2x)×=24-x(<x<5),

y无最大值.

解析分析:(1)如图1,过B点作BH⊥CD,垂足为H,由菱形的性质可知OB=OD=3,OA=OC=4,在Rt△COD中,由勾股定理求CD,根据S菱形ABCD=4S△COD求菱形面积,再根据S菱形ABCD=CD×BH求h;

(2)根据P、Q两点运动速度表示AP,DQ,由S梯形APQD=S菱形ABCD,或S梯形APQD=S菱形ABCD,两种情况分别求x的值;

(3)根据P、Q两点运动速度表示AP,CQ,根据梯形面积公式表示y,再根据函数的性质求y的最大值及此时x的值.

点评:本题考查了一次函数的综合运用.关键是根据题意求菱形的边长,高,面积,根据梯形的面积公式列方程求解.

如图 已知平面直角坐标系中 菱形ABCD的顶点分别在x轴 y轴上 其中C D两点的坐标分别为(4 0) (0 -3).两动点P Q分别从A C同时出发 点P以每秒1个

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