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    中考数学课时复习(含答案):75 动态问题

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    中考数学课时复习(含答案):75 动态问题

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    这是一份中考数学课时复习(含答案):75 动态问题,共26页。试卷主要包含了选择题等内容,欢迎下载使用。
    75动态问题
    一、选择题
    1. 如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,动点P从A点出发,按A→B→C的方向在AB和BC上移动,记PA=x,点D到直线PA的距离为y,则y关于x的函数图象大致是(  )

      A. B. C. D.
    考点: 动点问题的函数图象.
    分析: ①点P在AB上时,点D到AP的距离为AD的长度,②点P在BC上时,根据同角的余角相等求出∠APB=∠PAD,再利用相似三角形的列出比例式整理得到y与x的关系式,从而得解.
    解答: 解:①点P在AB上时,0≤x≤3,点D到AP的距离为AD的长度,是定值4;
    ②点P在BC上时,3<x≤5,
    ∵∠APB+∠BAP=90°,
    ∠PAD+∠BAP=90°,
    ∴∠APB=∠PAD,
    又∵∠B=∠DEA=90°,
    ∴△ABP∽△DEA,
    ∴=,
    即=,
    ∴y=,
    纵观各选项,只有B选项图形符合.
    故选B.

    点评: 本题考查了动点问题函数图象,主要利用了相似三角形的判定与性质,难点在于根据点P的位置分两种情况讨论.
     
    2. 如图,边长分别为1和2的两个等边三角形,开始它们在左边重合,大三角形固定不动,然后把小三角形自左向右平移直至移出大三角形外停止.设小三角形移动的距离为x,两个三角形重叠面积为y,则y关于x的函数图象是(  )

     
    A.

    B.

    C.

    D.


    考点:
    动点问题的函数图象.
    分析:
    根据题目提供的条件可以求出函数的解析式,根据解析式判断函数的图象的形状.
    解答:
    解:①t≤1时,两个三角形重叠面积为小三角形的面积,
    ∴y=×1×=,
    ②当1<x≤2时,重叠三角形的边长为2﹣x,高为,
    y=(2﹣x)×=x﹣x+,
    ③当x≥2时两个三角形重叠面积为小三角形的面积为0,
    故选:B.
    点评:
    本题主要考查了本题考查了动点问题的函数图象,此类题目的图象往往是几个函数的组合体.
    3.如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=16.点P是斜边AB上一点.过点P作PQ⊥AB,垂足为P,交边AC(或边CB)于点Q,设AP=x,△APQ的面积为y,则y与x之间的函数图象大致为(  )

    ABC.D
    分析:分点Q在AC上和BC上两种情况进行讨论即可.
    解:当点Q在AC上时,∵∠A=30°,AP=x,∴PQ=xtan30°= ∴y=×AP×PQ=×x×=x2;
    当点Q在BC上时,如图所示:
    ∵AP=x,AB=16,∠A=30°,∴BP=16﹣x,∠B=60°,
    ∴PQ=BP•tan60°=(16﹣x).
    ∴==.
    ∴该函数图象前半部分是抛物线开口向上,后半部分也为抛物线开口向下.
    故选:B.
    点评:本题考查动点问题的函数图象,有一定难度,解题关键是注意点Q在BC上这种情况.
    4.如图,Rt△ABC中,AC=BC=2,正方形CDEF的顶点D、F分别在AC、BC边上,C、D两点不重合,设CD的长度为x,△ABC与正方形CDEF重叠部分的面积为y,则下列图象中能表示y与x之间的函数关系的是( )

     
    A.

    B.

    C.

    D.

    考点:
    动点问题的函数图象.
    专题:
    数形结合.
    分析:
    分类讨论:当0<x≤1时,根据正方形的面积公式得到y=x2;当1<x≤2时,ED交AB于M,EF交AB于N,利用重叠的面积等于正方形的面积减去等腰直角三角形MNE的面积得到y=x2﹣2(x﹣1)2,配方得到y=﹣(x﹣2)2+2,然后根据二次函数的性质对各选项进行判断.
    解答:
    解:当0<x≤1时,y=x2,
    当1<x≤2时,ED交AB于M,EF交AB于N,如图,
    CD=x,则AD=2﹣x,
    ∵Rt△ABC中,AC=BC=2,
    ∴△ADM为等腰直角三角形,
    ∴DM=2﹣x,
    ∴EM=x﹣(2﹣x)=2x﹣2,
    ∴S△ENM=(2x﹣2)2=2(x﹣1)2,
    ∴y=x2﹣2(x﹣1)2=﹣x2+4x﹣2=﹣(x﹣2)2+2,
    ∴y=,
    故选A.


    二.填空题
    三.解答题
    1.如图,在△ABC中,AB=AC,AD⊥AB于点D,BC=10cm,AD=8cm.点P从点B出发,在线段BC上以每秒3cm的速度向点C匀速运动,与此同时,垂直于AD的直线m从底边BC出发,以每秒2cm的速度沿DA方向匀速平移,分别交AB、AC、AD于E、F、H,当点P到达点C时,点P与直线m同时停止运动,设运动时间为t秒(t>0).

    (1)当t=2时,连接DE、DF,求证:四边形AEDF为菱形;
    (2)在整个运动过程中,所形成的△PEF的面积存在最大值,当△PEF的面积最大时,求线段BP的长;
    (3)是否存在某一时刻t,使△PEF为直角三角形?若存在,请求出此时刻t的值;若不存在,请说明理由.
    考点:
    相似形综合题.
    分析:
    (1)如答图1所示,利用菱形的定义证明;
    (2)如答图2所示,首先求出△PEF的面积的表达式,然后利用二次函数的性质求解;
    (3)如答图3所示,分三种情形,需要分类讨论,分别求解.
    解答:
    (1)证明:当t=2时,DH=AH=2,则H为AD的中点,如答图1所示.
    又∵EF⊥AD,∴EF为AD的垂直平分线,∴AE=DE,AF=DF.
    ∵AB=AC,AD⊥AB于点D,∴AD⊥BC,∠B=∠C.
    ∴EF∥BC,∴∠AEF=∠B,∠AFE=∠C,
    ∴∠AEF=∠AFE,∴AE=AF,
    ∴AE=AF=DE=DF,即四边形AEDF为菱形.

    (2)解:如答图2所示,由(1)知EF∥BC,
    ∴△AEF∽△ABC,
    ∴,即,解得:EF=10﹣t.
    S△PEF=EF•DH=(10﹣t)•2t=﹣t2+10t=﹣(t﹣2)2+10
    ∴当t=2秒时,S△PEF存在最大值,最大值为10,此时BP=3t=6.

    (3)解:存在.理由如下:
    ①若点E为直角顶点,如答图3①所示,
    此时PE∥AD,PE=DH=2t,BP=3t.
    ∵PE∥AD,∴,即,此比例式不成立,故此种情形不存在;
    ②若点F为直角顶点,如答图3②所示,
    此时PE∥AD,PF=DH=2t,BP=3t,CP=10﹣3t.
    ∵PF∥AD,∴,即,解得t=;

    ③若点P为直角顶点,如答图3③所示.
    过点E作EM⊥BC于点M,过点F作FN⊥BC于点N,则EM=FN=DH=2t,EM∥FN∥AD.
    ∵EM∥AD,∴,即,解得BM=t,
    ∴PM=BP﹣BM=3t﹣t=t.
    在Rt△EMP中,由勾股定理得:PE2=EM2+PM2=(2t)2+(t)2=t2.
    ∵FN∥AD,∴,即,解得CN=t,
    ∴PN=BC﹣BP﹣CN=10﹣3t﹣t=10﹣t.
    在Rt△FNP中,由勾股定理得:PF2=FN2+PN2=(2t)2+(10﹣t)2=t2﹣85t+100.
    在Rt△PEF中,由勾股定理得:EF2=PE2+PF2,
    即:(10﹣t)2=(t2)+(t2﹣85t+100)
    化简得:t2﹣35t=0,
    解得:t=或t=0(舍去)
    ∴t=.
    综上所述,当t=秒或t=秒时,△PEF为直角三角形.
    点评:
    本题是运动型综合题,涉及动点与动线两种运动类型.第(1)问考查了菱形的定义;第(2)问考查了相似三角形、图形面积及二次函数的极值;第(3)问考查了相似三角形、勾股定理、解方程等知识点,重点考查了分类讨论的数学思想.

    2.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6cm,BC=8cm,动点P从点B出发,在BA边上以每秒5cm的速度向点A匀速运动,同时动点Q从点C出发,在CB边上以每秒4cm的速度向点B匀速运动,运动时间为t秒(0<t<2),连接PQ.
    (1)若△BPQ与△ABC相似,求t的值;
    (2)连接AQ,CP,若AQ⊥CP,求t的值;
    (3)试证明:PQ的中点在△ABC的一条中位线上.

    考点:
    相似形综合题
    分析:
    (1)分两种情况讨论:①当△BPQ∽△BAC时,=,当△BPQ∽△BCA时,=,再根据BP=5t,QC=4t,AB=10cm,BC=8cm,代入计算即可;
    (2)过P作PM⊥BC于点M,AQ,CP交于点N,则有PB=5t,PM=3t,MC=8﹣4t,根据△ACQ∽△CMP,得出=,代入计算即可;
    (3)作PE⊥AC于点E,DF⊥AC于点F,先得出DF=,再把QC=4t,PE=8﹣BM=8﹣4t代入求出DF,过BC的中点R作直线平行于AC,得出RC=DF,D在过R的中位线上,从而证出PQ的中点在△ABC的一条中位线上.
    解答:
    解:(1)①当△BPQ∽△BAC时,
    ∵=,BP=5t,QC=4t,AB=10cm,BC=8cm,
    ∴=,
    ∴t=1;
    ②当△BPQ∽△BCA时,
    ∵=,
    ∴=,
    ∴t=,
    ∴t=1或时,△BPQ与△ABC相似;
    (2)如图所示,过P作PM⊥BC于点M,AQ,CP交于点N,则有PB=5t,PM=3t,MC=8﹣4t,

    ∵∠NAC+∠NCA=90°,∠PCM+∠NCA=90°,
    ∴∠NAC=∠PCM且∠ACQ=∠PMC=90°,
    ∴△ACQ∽△CMP,
    ∴=,
    ∴=,
    解得:t=;
    (3)如图,仍有PM⊥BC于点M,PQ的中点设为D点,再作PE⊥AC于点E,DF⊥AC于点F,

    ∵∠ACB=90°,
    ∴DF为梯形PECQ的中位线,
    ∴DF=,
    ∵QC=4t,PE=8﹣BM=8﹣4t,
    ∴DF==4,
    ∵BC=8,过BC的中点R作直线平行于AC,
    ∴RC=DF=4成立,
    ∴D在过R的中位线上,
    ∴PQ的中点在△ABC的一条中位线上.
    点评:
    此题考查了相似形综合,用到的知识点是相似三角形的判定与性质、中位线的性质等,关键是画出图形作出辅助线构造相似三角形,注意分两种情况讨论.
    . 3.等边三角形ABC的边长为6,在AC,BC边上各取一点E,F,连结AF,BE相交于点P.
    (1)若AE=CF.
    ①求证:AF=BE,并求∠APB的度数.
    ②若AE=2,试求的值.
    (2)若AF=BE,当点E从点A运动到点C时,试求点P经过的路径长.


    【答案】(1)①证明见解析,120°;②12;(2).
    【解析】



    (注:没学习四点同圆和切割线定理的可由△APE∽△ACF得比例式求解)
    (2)如图,作△ABP外接圆满⊙O,在⊙O的优弧上取一点G,连接AG,BG,AO,BO,过点O作OH⊥AB于点H。
    ∵由(1)可知∠APB =120°,∴∠AGB =60°. ∴∠AOB =120°,∠AOH =60°.
    ∵AB=6,∴AH=3. ∴.
    ∴.
    ∴点P经过的路径长为.

    考点:1.动点问题;2.等边三角形的性质;3.全等三角形的判定和性质;4.圆周角定理;5. 切割线定理;6. 锐角三角函数定义;7.特殊角的三角函数值;8.垂径定理;9.弧长的计算.
    4.如图,直角梯形ABCO的两边OA,OC在坐标轴的正半轴上,BC∥x轴,OA=OC=4,以直线x=1为对称轴的抛物线过A,B,C三点.
    (1)求该抛物线线的函数解析式.
    (2)已知直线l的解析式为,它与x轴的交于点G,在梯形ABCO的一边上取点P.
    ①当m=0时,如图1,点P是抛物线对称轴与BC的交点,过点P作PH⊥直线l于点H,连结OP,试求△OPH的面积.
    ②当时,过P点分别作x轴、直线l的垂线,垂足为点E,F. 是否存在这样的点P,使以P,E,F为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.


    【答案】(1);(2)①;②存在,或或.
    【解析】
    试题分析:(1)由抛物线以直线x=1为对称轴,抛物线过点A,B,设顶点式,应用待定系数法求解.
    (2)①设直线x=1与x轴交于点M,与直线交于点N,过点H作HD⊥直线x=1于点D,根据已知求出PD,OM,DH的长,由求解即可.



    ∵MP=OC=4,OM=MN=1,∴PN=3,DH=.



    ②存在.
    当时,直线l的解析式为,
    i)当点P在OC边上时,如图2,设点P的坐标为,点F的坐标为,过点F作FI⊥y轴于点I.则,即.
    ∴,
    .

    .



    iv)当点P在AO边上时,以P,E,F为顶点的三角形不存在.
    综上所述,以P,E,F为顶点的三角形是等腰三角形时,点P的坐标为或或.

    考点:1.动点问题;2. 待定系数法的应用;3.曲线上点的坐标与方程的关系;4.二次函数的性质;5. 等腰直角三角形的判定和性质;6.勾股定理;7. 等腰三角形存在性问题;8.转换思想和分类思想的应用.

    5. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A(,0)、B(4,0)两点,与y轴交于点C.
    (1) 求抛物线的解析式;
    (2) 点P从A点出发,在线段AB上以每秒3个单位长度的速度向B点运动,同时点Q从B点出发,在线段BC上以每秒1个单位长度向C点运动.其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动.当△PBQ存在时,求运动多少秒使△PBQ的面积最大,最多面积是多少?
    (3) 当△PBQ的面积最大时,在BC下方的抛物线上存在点K,使,求K点坐标.
    O
    x
    y
    C
    B
    A
    P
    Q









    考点:
    二次函数综合题.
    分析:
    (1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;
    (2考查动点与二次函数最值问题:先写出S与t的函数关系式,再确定函数最值;
    (3) 存在所求的K点,由(2)可求出的面积,再把分成两个三角形进行面积运算.
    解答:
    解:(1)将A(,0)、B(4,0)两点坐标分别代入,
    即,解得:

    抛物线的解析式为:
    (2) 设运动时间为t秒,由题意可知:
    过点作,垂直为D, 易证∽,

    OC=3,OB=4,BC=5,,


    对称轴
    当运动1秒时,△PBQ面积最大,,最大为,
    (3)如图,设
    连接CK、BK,作交BC与L,

    由(2)知:,

    设直线BC的解析式为

    ,解得:
    直线BC的解析式为





    即:
    解得:
    坐标为或
    点评:
    本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法求函数解析式、一次函数、一元二次方程、相似三角形性质、动点问题等重要知识点.
    6. 如图,在直角梯形ABCD中,AB∥CD,AD⊥AB,∠B=60°,AB=10,BC=4,点P沿线段AB从点A向点B运动,设AP=x.
    (1)求AD的长;
    (2)点P在运动过程中,是否存在以A、P、D为顶点的三角形与以P、C、B为顶点的三角形相似?若存在,求出x的值;若不存在,请说明理由;
    (3)设△ADP与△PCB的外接圆的面积分别为S1、S2,若S=S1+S2,求S的最小值.

    (第1题图)
    考点:
    相似形综合题.
    分析:
    (1)过点C作CE⊥AB于E,根据CE=BC•sin∠B求出CE,再根据AD=CE即可求出AD;
    (2)若以A、P、D为顶点的三角形与以P、C、B为顶点的三角形相似,则△PCB必有一个角是直角.分两种情况讨论:①当∠PCB=90°时,求出AP,再根据在Rt△ADP中∠DPA=60°,得出∠DPA=∠B,从而得到△ADP∽△CPB,②当∠CPB=90°时,求出AP=3,根据≠且≠,得出△PCB与△ADP不相似.
    (3)先求出S1=x•,再分两种情况讨论:①当2<x<10时,作BC的垂直平分线交BC于H,交AB于G;作PB的垂直平分线交PB于N,交GH于M,连结BM,在Rt△GBH中求出BG、BN、GN,在Rt△GMN中,求出MN=(x﹣1),在Rt△BMN中,求出BM2=x2﹣x+,最后根据S1=x•BM2代入计算即可.②当0<x≤2时,S2=x(x2﹣x+),最后根据S=S1+S2=x(x﹣)2+x即可得出S的最小值.
    解答:
    解:(1)过点C作CE⊥AB于E,

    在Rt△BCE中,
    ∵∠B=60°,BC=4,
    ∴CE=BC•sin∠B=4×=2,
    ∴AD=CE=2.
    (2)存在.若以A、P、D为顶点的三角形与以P、C、B为顶点的三角形相似,
    则△PCB必有一个角是直角.
    ①当∠PCB=90°时,在Rt△PCB中,BC=4,∠B=60°,PB=8,
    ∴AP=AB﹣PB=2.
    又由(1)知AD=2,在Rt△ADP中,tan∠DPA===,
    ∴∠DPA=60°,
    ∴∠DPA=∠CPB,
    ∴△ADP∽△CPB,
    ∴存在△ADP与△CPB相似,此时x=2.
    ②∵当∠CPB=90°时,在Rt△PCB中,∠B=60°,BC=4,
    ∴PB=2,PC=2,
    ∴AP=3.
    则≠且≠,此时△PCB与△ADP不相似.
    (3)如图,因为Rt△ADP外接圆的直径为斜边PD,则S1=x•()2=x•,
    ①当2<x<10时,作BC的垂直平分线交BC于H,交AB于G;
    作PB的垂直平分线交PB于N,交GH于M,连结BM.则BM为△PCB外接圆的半径.

    在Rt△GBH中,BH=BC=2,∠MGB=30°,
    ∴BG=4,
    ∵BN=PB=(10﹣x)=5﹣x,
    ∴GN=BG﹣BN=x﹣1.
    在Rt△GMN中,∴MN=GN•tan∠MGN=(x﹣1).
    在Rt△BMN中,BM2=MN2+BN2=x2﹣x+,
    ∴S1=x•BM2=x(x2﹣x+).
    ②∵当0<x≤2时,S2=x(x2﹣x+)也成立,
    ∴S=S1+S2=x•+x(x2﹣x+)=x(x﹣)2+x.
    ∴当x=时,S=S1+S2取得最小值x.
    点评:
    此题考查了相似形综合,用到的知识点是相似三角形的性质与判定、二次函数的最值、勾股定理,关键是根据题意画出图形构造相似三角形,注意分类讨论.

    7. 已知矩形ABCD的一条边AD=8,将矩形ABCD折叠,使得顶点B落在CD边上的P点处.
    (第6题图)
    (1)如图1,已知折痕与边BC交于点O,连结AP、OP、OA.
    ①求证:△OCP∽△PDA;
    ②若△OCP与△PDA的面积比为1:4,求边AB的长;
    (2)若图1中的点P恰好是CD边的中点,求∠OAB的度数;
    (3)如图2,,擦去折痕AO、线段OP,连结BP.动点M在线段AP上(点M与点P、A不重合),动点N在线段AB的延长线上,且BN=PM,连结MN交PB于点F,作ME⊥BP于点E.试问当点M、N在移动过程中,线段EF的长度是否发生变化?若变化,说明理由;若不变,求出线段EF的长度.
    考点:
    相似形综合题;全等三角形的判定与性质;等腰三角形的判定与性质;勾股定理;矩形的性质;特殊角的三角函数值.
    专题:
    综合题;动点型;探究型.
    分析:
    (1)只需证明两对对应角分别相等即可证到两个三角形相似,然后根据相似三角形的性质求出PC长以及AP与OP的关系,然后在Rt△PCO中运用勾股定理求出OP长,从而求出AB长.
    (2)由DP=DC=AB=AP及∠D=90°,利用三角函数即可求出∠DAP的度数,进而求出∠OAB的度数.
    (3)由边相等常常联想到全等,但BN与PM所在的三角形并不全等,且这两条线段的位置很不协调,可通过作平行线构造全等,然后运用三角形全等及等腰三角形的性质即可推出EF是PB的一半,只需求出PB长就可以求出EF长.
    解答:
    解:(1)如图1,
    ①∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,DC=AB,∠DAB=∠B=∠C=∠D=90°.
    由折叠可得:AP=AB,PO=BO,∠PAO=∠BAO.∠APO=∠B.
    ∴∠APO=90°.
    ∴∠APD=90°﹣∠CPO=∠POC.
    ∵∠D=∠C,∠APD=∠POC.
    ∴△OCP∽△PDA.
    ②∵△OCP与△PDA的面积比为1:4,
    ∴====.
    ∴PD=2OC,PA=2OP,DA=2CP.
    ∵AD=8,∴CP=4,BC=8.
    设OP=x,则OB=x,CO=8﹣x.
    在Rt△PCO中,
    ∵∠C=90°,CP=4,OP=x,CO=8﹣x,
    ∴x2=(8﹣x)2+42.
    解得:x=5.
    ∴AB=AP=2OP=10.
    ∴边AB的长为10.
    (2)如图1,
    ∵P是CD边的中点,
    ∴DP=DC.
    ∵DC=AB,AB=AP,
    ∴DP=AP.
    ∵∠D=90°,
    ∴sin∠DAP==.
    ∴∠DAP=30°.
    ∵∠DAB=90°,∠PAO=∠BAO,∠DAP=30°,
    ∴∠OAB=30°.
    ∴∠OAB的度数为30°.

    (3)作MQ∥AN,交PB于点Q,如图2.
    ∵AP=AB,MQ∥AN,
    ∴∠APB=∠ABP,∠ABP=∠MQP.
    ∴∠APB=∠MQP.
    ∴MP=MQ.
    ∵MP=MQ,ME⊥PQ,
    ∴PE=EQ=PQ.
    ∵BN=PM,MP=MQ,
    ∴BN=QM.
    ∵MQ∥AN,
    ∴∠QMF=∠BNF.
    在△MFQ和△NFB中,

    ∴△MFQ≌△NFB.
    ∴QF=BF.
    ∴QF=QB.
    ∴EF=EQ+QF=PQ+QB=PB.
    由(1)中的结论可得:
    PC=4,BC=8,∠C=90°.
    ∴PB==4.
    ∴EF=PB=2.
    ∴在(1)的条件下,当点M、N在移动过程中,线段EF的长度不变,长度为2.


    点评:
    本题是一道运动变化类的题目,考查了相似三角形的性质和判定、全等三角形的性质和判定、矩形的性质、等腰三角形的性质和判定、勾股定理、特殊角的三角函数值等知识,综合性比较强,而添加适当的辅助线是解决最后一个问题的关键.
    8.如图,矩形ABCD中,AB=20,BC=10,点P为AB边上一动点,OP交AC于点Q.
    (1)求证:△APQ∽△CDQ;
    (2)P点从A点出发沿AB边以每秒1个单位长度的速度向B点移动,移动时间为t秒.
    ①当t为何值时,DP⊥AC?
    ②设S△APQ+S△DCQ=y,写出y与t之间的函数解析式,并探究P点运动到第几秒到第几秒之间时,y取得最小值.

    考点:
    相似形综合题
    分析:
    (1)求证相似,证两对角相等即可,因为平行,易找,易证.
    (2)①当垂直时,易得三角形相似,故有相似边成比例,由题中已知矩形边长则AP长已知,故t易知.
    ②因为S△APQ+S△DCQ=y,故求S△APQ和S△DCQ是解决问题的关键,观察无固定组合规则图象,则考虑作高分别求取.考虑两高在同一直线上,且相加恰为10,故可由(1)相似结论得,高的比等于对应边长比,设其中一高为h,即可求得,则易表示y=,注意要考虑t的取值.讨论何时y最小,y=不是我们学过的函数类型,故无法用最值性质来讨论,回观察题目问法为“探究P点运动到第几秒到第几秒之间时”,<1>并不是我们常规的在确定时间最小,<2>时间问的整数秒.故可考虑将所有可能的秒全部算出,再观察数据探究函数的变化找结论.
    解答:
    (1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
    ∴AB∥CD,
    ∴∠QPA=∠QDC,∠QAP=∠QCD,
    ∴△APQ∽△CDQ.
    (2)解:①当DP⊥AC时,∠QCD+∠QDC=90°,
    ∵∠ADQ+∠QCD=90°,
    ∴∠DCA=∠ADP,
    ∵∠ADC=∠DAP=90°,
    ∴△ADC∽△PAD,
    ∴=,
    ∴,
    解得 PA=5,
    ∴t=5.
    ②设△ADP的边AP上的高h,则△QDC的边DC上的高为10﹣h.
    ∵△APQ∽△CDQ,
    ∴==,
    解得 h=,
    ∴10﹣h=,
    ∴S△APQ==,S△DCQ==,
    ∴y=S△APQ+S△DCQ=+=(0≤t≤20).
    探究:
    t=0,y=100;
    t=1,y≈95.48;
    t=2,y≈91.82;
    t=3,y≈88.91;
    t=4,y≈86.67;
    t=5,y=85;
    t=6,y≈83.85;
    t=7,y≈83.15;
    t=8,y≈82.86;
    t=9,y≈82.93;
    t=10,y≈83.33;
    t=11,y≈84.03;
    t=12,y=85;
    t=13,y≈86.21;
    t=14,y≈87.65;
    t=15,y≈89.29;
    t=16,y≈91.11;
    t=17,y≈93.11;
    t=18,y≈95.26;
    t=19,y≈97.56;
    t=20,y=100;
    观察数据知:
    当0≤t≤8时,y随t的增大而减小;
    当9≤t≤20时,y随t的增大而增大;
    故y在第8秒到第9秒之间取得最小值.
    点评:
    本题主要考查了三角形相似及相似图形性质等问题,(2)②是一道非常新颖的考点,它考察了考生对函数本身的理解,作为未知函数类型如何探索其变化趋势是非常需要学生能力的.总体来说,本题是一道非常好、非常新的题目.




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