Question

如圖，矩形ABCD中，AB=6cm，AD=3cm，點(diǎn)E在邊DC上，且DE=4cm．動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A開(kāi)始沿著A?B?C?E的路線以2cm/s的速度移動(dòng)，動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)A開(kāi)始沿著AE以1cm/s的速度移動(dòng)，當(dāng)點(diǎn)Q移動(dòng)到點(diǎn)E時(shí)，點(diǎn)P停止移動(dòng)．若點(diǎn)P、Q同時(shí)從點(diǎn)A同時(shí)出發(fā)，設(shè)點(diǎn)Q移動(dòng)時(shí)間為t（s），P、Q兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路線與線段PQ圍成的圖形面積為S（cm²），求S與t的函數(shù)關(guān)系式．

Answer 1

【答案】分析：由勾股定理求得AE=5，由于點(diǎn)P可以在AB，BC，CE上，因此分三種情況討論：1、0＜t≤3，2、3＜t≤，3、＜t≤5，
解答：解：在Rt△ADE中，AE=．（1分）
①當(dāng)0＜t≤3時(shí)，如圖1．（2分）
過(guò)點(diǎn)Q作QM⊥AB于M，連接QP．
∵AB∥CD，∴∠QAM=∠DEA，
又∵∠AMQ=∠D=90°，∴△AQM∽△EAD．
∴，∴．（3分）
S=AP•QM=×2t×t=t²．（4分）

②當(dāng)3＜t≤時(shí)，如圖2．（5分）
在Rt△ADE中，AE=
過(guò)點(diǎn)Q作QM⊥AB于M，QN⊥BC于N，連接QB、QP．
∵AB∥CD，∴∠QAM=∠DEA，
又∵∠AMQ=∠ADE=90°，∴△AQM∽△EAD．
∴，，
∴．（6分）
AM==t，∴QN=BM=6-AM=6-t．（7分）
∴S_△QAB=AB•QM=×6×t=t
S_△QBP=BP•QN=（2t-6）（6-t）=-t²+t-18
∴S=S_△QAB+S_△QBP=t+（-t²+t-18）=-t²+t-18（8分）

③當(dāng)＜t≤5時(shí)．
方法1：過(guò)點(diǎn)Q作QH⊥CD于H，連接QP．如圖3．
由題意得QH∥AD，∴△EHQ∽△EDA，∴
∴QH==（5-t）（10分）
∴S_梯ABCE=（EC+AB）•BC=（2+6）×3=12
S_△EQP=EP•QH=（11-2t）×（5-t）=t²-t+
∴S=S_梯ABCE-S_△EQP=12-t²+t-=-t²+t-．（11分）
點(diǎn)評(píng)：本題由于點(diǎn)P的位置有三種情況，所以要分三種情況討論，通過(guò)作輔助線，利用：1、勾股定理，2、相似三角形的判定和性質(zhì)，3、三角形和梯形的面積公式求解．