试题

题目:
青果学院如图,将边长为8
3
的正方形OEFP置于直角坐标系中,OE、OP分别与x轴、y轴的正半轴重合.
(1)直接写出正方形OEFP的周长;
(2)等边△ABC的边长为2
3
,顶点A与坐标原点O重合,BC⊥x轴于点D,△ABC从点O出发,以每秒1个单位长的速度先向右平移,当BC边与直线EF重合时,继续以同样的速度向上平移,当点C与点F重合时,△ABC停止移动.设运动时间为t秒,△PAC的面积为y.①在△ABC向右平移的过程中,求y与t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;②当t为何值时,P、A、B三点在同一直线上(精确到0.1秒).
答案
青果学院解:(1)∵边长为8
3
的正方形OEFP置于直角坐标系中,OE、OP分别与x轴、y轴的正半轴重合.
∴正方形OEFP的周长为:4×8
3
=32
3


(2)①连接PC,
∵等边△ABC的边长为2
3
,顶点A与坐标原点O重合,BC⊥x轴于点D,
∴AD=3,CD=
3
,PA=8
3

y=S梯形PODC-S△POA-S△ADC=
3
2
t+12
3

0≤t≤8
3
-3;
青果学院②当A在OE上,∠BAE=∠PAO>45°,∠BAC>90°,不存在,
当P、A、B在同一直线上时(如图所示),Rt△PBF中,∠PBF=60°,
取PB的中点G,连接GF,则GF=PG=GB,
∴△BGF是等边三角形∴BF=0.5PB,
根据勾股定理可得:PB=16,BF=8,
又∵AD=3,
∴t=8
3
-3+8
3
-8+
3
=17
3
-11,
≈18.4(秒).
青果学院解:(1)∵边长为8
3
的正方形OEFP置于直角坐标系中,OE、OP分别与x轴、y轴的正半轴重合.
∴正方形OEFP的周长为:4×8
3
=32
3


(2)①连接PC,
∵等边△ABC的边长为2
3
,顶点A与坐标原点O重合,BC⊥x轴于点D,
∴AD=3,CD=
3
,PA=8
3

y=S梯形PODC-S△POA-S△ADC=
3
2
t+12
3

0≤t≤8
3
-3;
青果学院②当A在OE上,∠BAE=∠PAO>45°,∠BAC>90°,不存在,
当P、A、B在同一直线上时(如图所示),Rt△PBF中,∠PBF=60°,
取PB的中点G,连接GF,则GF=PG=GB,
∴△BGF是等边三角形∴BF=0.5PB,
根据勾股定理可得:PB=16,BF=8,
又∵AD=3,
∴t=8
3
-3+8
3
-8+
3
=17
3
-11,
≈18.4(秒).
考点梳理
正方形的性质;等边三角形的性质;勾股定理.
(1)正方形的周长等于边长的4倍,即为32
3

(2)①连接PC,根据已知条件求出三角形ACD的面积,再用含有t的代数式分别表示出三角形POA和梯形POCD的面积,利用y=S梯形PODC-S△POA-S△ADC,即可求出y与t的函数关系式;
②当P、A、B在同一直线上时(如图所示),则Rt△PBF中,∠PBF=60°,取PB的中点G,连接GF,则GF=PG=GB,则三角形BGF为等边三角形,利用勾股定理求出PB、BF的值即可求出时间t.
本题考查了正方形的性质、等边三角形的性质以及勾股定理的运用和分类讨论思想,题目综合性很强具有一定的难度.
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