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专题21.24 实际问题与一元二次方程专题——几何动态问题
(巩固篇)(专项练习)
一、单选题
1.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=8cm,BC=6cm.动点P,Q分别从点A,
B同时开始移动,点P的速度为1cm/秒,点Q的速度为2cm/秒,点Q移动到点C后停止,
点P也随之停止运动.下列时间瞬间中,能使△PBQ的面积为15cm2的是( )
A.2秒钟 B.3秒钟 C.3秒钟或5秒钟 D.5秒钟
2.如图,在 中, , cm, cm,动点 , 分别从点 ,
同时开始移动(移动方向如图所示),点 的速度为1cm/s,点 的速度为2cm/s,点
移动到点 后停止,点 也随之停止运动,若使 的面积为15cm2,则点 运动的时间
是( )
A. s B.5s C.4s D.3s
3.如图,在 中, ,动点P,Q分别从点A,B
同时开始移动(移动方向如图所示),点P的速度为 ,点Q的速度为 ,点Q移
动到C点后停止,点P也随之停止运动,当 的面积为 时,则点P运动的时间
是( )A. B. 或 C. D.
4.如图,在 ABC中,∠ABC=90°,AB=8cm,BC=6cm,动点P,Q分别从点
A,B同时开始移△动(移动方向如图所示),点P的速度为1cm/s,点Q的速度为2cm/s,
点Q移动到点C后停止,点P也随之停止运动,若使 PBQ的面积为15cm2,则点P运动
的时间是( ) △
A.2s B.3s C.4s D.5s
5.如图Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=6cm,BC=8cm,动点P从点A出发沿AB边
以1cm/秒的速度向点B匀速移动,同时,点Q从点B出发沿BC边以2cm/秒的速度向点C
匀速移动,当P、Q两点中有一个点到达终点时另一个点也停止运动.运动( )秒后,
△PBQ面积为5cm2.
A.0.5 B.1 C.5 D.1或5
6.如图所示,在Rt ABC中,∠C=90°,AC=11cm,点P从点A出发沿AC以1cm/s
的速度移动,点Q从点C△出发沿CB以2cm/s的速度移动,如果P,Q分别从A,C两点同
时出发,当它们相距10cm时所需的时间为( )A.3s B.4s C.5s D.3s或1.4s
7.如图,在长方形ABCD中,AB=10cm,BC=6cm,动点P,Q分别从点A,B同时
出发,点P以3cm/s的速度沿AB,BC向点C运动,点Q以1cm/s的速度沿BC向点C运动.
设P,Q运动的时间是t秒,当点P与点Q重合时t的值是( )
A. B.4 C.5 D.6
8.如图,在 中, , , ,点 从点 开始沿 边
向点 以 的速度移动,同时另一个点 从点 开始沿 以 的速度移动,当
的面积等于 时,经过的时间是( )
A. 或 B. C. D.
9.如图,△ABC中, AB =AC=24 cm, BC=16cm,AD= BD.如果点P在线段BC
上以 2 cm/s 的速度由B点向C点运动,同时,点 Q在线段CA上以v cm/s 的速度由C
点向A点运动,那么当△BPD 与△CQP全等时,v =( )A.3 B.4 C.2或 4 D.2或3
10.如图,将边长为12 cm的正方形ABCD沿其对角线AC剪开,再把ABC沿着AD
方向平移,得到 A′B′C′,若两个三角形重叠部分的面积为32 cm2,则它移动的距离AA′等
于( ) △
A.4 cm B.8 cm C.6 cm D.4 cm或8 cm
二、填空题
11.如图①,在矩形 中, ,对角线 , 相交于点 ,动点 由点
出发,沿 向点 运动设点 的运动路程为 , 的面积为 , 与
的函数关系图象如图②所示,则 的长为______.
12.如图,在矩形 中, ,点 从点 出发沿 以
的速度向点 运动,同时点 从点 出发沿 以 的速度向点 运动,点 到达终点
后, 、 两点同时停止运动,则__秒时, 的面积是 .13.如图,将边长为4的正方形ABCD沿对角线AC剪开,再把△ABC沿着AD方向平
移得到△A′B′C′,若两个三角形重叠部分的面积为3,则它移动的距离AA′等于 ___;移动
的距离AA′等于 ___时,两个三角形重叠部分面积最大.
14.如图,在正方形 中, ,以B为圆心, 长为半径画弧,点E为弧
上一点, 于F,连接 ,若 ,则 的值为________.
15.如图,在矩形ABCD中, , ,点P从点A出发沿AB以
的速度向点B移动,若出发t秒后, ,则 _________秒.
16.如图,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=6cm,点P从点A出发沿AB以2cm/s
的速度向点B运动;同时,点Q从点B出发沿BC以1cm/s的速度向点C运动,点P运动
到点B时,点Q也停止运动;当 PQC的面积等于16cm2时,运动时间为__s.
△
17.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=BC=12 cm,点D从点A开始沿边AB以2 cm/s的速度向点B移动,移动过程中始终保持四边形DFCE(点E,F分别在AC,BC上)
为平行四边形,则出发________s时,四边形DFCE的面积为20 cm2.
18.如图,将边长为12的正方形ABCD沿其对角线AC剪开,再把△ABC沿着AD方向
平移,得到△A′B′C′,当两个三角形重叠部分的面积为32时,它移动的距离AA′等于________.
19.ABCD为矩形的四个顶点,AB=16 cm,AD=6 cm,动点P、Q分别从点A、C
同时出发,点P以3 cm/s的速度向点B移动,一直到达B为止,点Q以2 cm/s的速度向D
移动,P、Q两点从出发开始到__________秒时,点P和点Q的距离是10 cm.
20.如图,在△ABC中,∠B=90°,AB=BC=10 cm,点P从A出发沿射线AB以
1cm/s的速度作 直线运动,点Q从C出发沿边BC的延长线以2cm/s的速度作直线运动,
如果P,Q分别从A,B同时出发,经过_____秒,△PCQ的面积为24 cm2?
21.如图,A、B、C、D是矩形的四个顶点,AB=16cm,BC=6cm,动点P从点A出发,以3cm/s的速度向点B运动,直到点B为止;动点Q同时从点C出发,以2cm/s的速
度向点D运动,当时间为_______时,点P和点Q之间的距离是10cm
22.如图,在 中, , , ,现有动点 从点 出发,
沿射线 方向运动,动点 从点 出发,沿射线 方向运动,已知点 的速度是 ,
点 的速度是 ,它们同时出发,经过________秒, 的面积是 面积的一
半?
23.在矩形ABCD中,AB=8cm,BC=3cm,点P从点A出发沿AB以2cm/s的速度向终
点B移动,同时,点Q从点C出发沿CD以3cm/s的速度向终点D移动,其中一个点到达
终点,另一个点也停止运动. 经过_________秒P、Q两点之间的距离是5cm.
24.如图,长方形 中, , ,动点 、 分别从点 、 同
时出发,点 以2厘米/秒的速度向终点 移动,点 以1厘米/秒的速度向 移动,当有一
点到达终点时,另一点也停止运动.设运动的时间为 秒,当 ________时,以点 、 、为顶点的三角形是等腰三角形.
25.如图,在△ABC中,AC=50 cm,BC=40 cm,∠C=90°,点P从点A开始沿
AC边向点C以2 cm/s的速度匀速移动,同时另一点Q从点C开始以3 cm/s的速度沿着射
线CB匀速移动,当△PCQ的面积等于300 cm2时,运动时间为__________.
三、解答题
26.如图,矩形ABCD中,AB=2 cm,BC=3 cm,点E从点B沿BC以2 cm/s的速度
向点C移动,同时点F从点C沿CD以1 cm/s的速度向点D移动,当E,F两点中有一点
到达终点时,另一点也停止运动.当△AEF是以AF为底边的等腰三角形时,求点E运动
的时间.
27.如图,在矩形ABCD中,AB=6cm,AD=2cm,点P以2cm/s的速度从顶点A出
发沿折线A→B→C向点C运动,同时点Q以1cm/s的速度从顶点C出发沿边CD向点D运
动.当其中一个动点到达末端停止运动时,另一点也停止运动.(1)两动点运动几秒,使四边形PBCQ的面积是矩形ABCD面积的 ?
(2)是否存在某一时刻,点P与点Q之间的距离为 cm?若存在,直接写出运动所
需的时间为 ;若不存在,请说明理由.
(3)直接写出PQ长度的最小值 .
28. 中, , , ,点P从点A开始沿边 向终点B
以1cm/s的速度移动,与此同时,点Q从点B开始沿边 向终点C以2cm/s的速度移动.
如果点P、Q分别从点A、B同时出发,当点Q运动到点C时,两点停止运动.设运动时间
为t秒.
(1)填空: ________, ________(用含t的代数式表示);
(2)是否存在t的值,使得 的面积等于 ?若存在,请求出此时t的值;若不
存在,请说明理由.参考答案
1.B
【分析】
设运动时间为t秒,则PB=(8-t)cm,BQ=2tcm,由三角形的面积公式结合 PBQ的
面积为15cm2,即可得出关于t的一元二次方程,解之取其较小值即可得出结论.△
解:设运动时间为t秒,则PB=(8-t)cm,BQ=2tcm,
依题意,得: ×2t•(8-t)=15,
解得:t=3,t=5,
1 2
∵2t≤6,
∴t≤3,
∴t=3.
故选:B.
【点拨】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是
解题的关键.
2.D
【分析】
设出动点P,Q运动t秒,能使△PBQ的面积为15cm2,用t分别表示出BP和BQ的长,
利用三角形的面积计算公式即可解答.
解:设动点P,Q运动t秒后,能使△PBQ的面积为15cm2,
则BP为(8−t)cm,BQ为2tcm,由三角形的面积计算公式列方程得,
×(8−t)×2t=15,
解得t=3,t=5(当t=5时,BQ=10,不合题意,舍去).
1 2
∴动点P,Q运动3秒时,能使△PBQ的面积为15cm2.
故答案为:D【点拨】此题考查一元二次方程的应用,借助三角形的面积计算公式来研究图形中的
动点问题.
3.A
【分析】
设出动点P,Q运动t秒,能使 的面积为 ,用t分别表示出BP和BQ的
长,利用三角形的面积计算公式即可解答.
解:设动点P,Q运动t秒,能使 的面积为 ,
则BP为(8-t)cm,BQ为2tcm,由三角形的面积公式列方程得
(8-t)×2t=15,
解得t1=3,t2=5(当t2=5,BQ=10,不合题意,舍去)
∴动点P,Q运动3秒,能使 的面积为 .
故选A.
【点拨】本题考查了一元二次方程的应用.借助三角形的面积计算公式来研究图形中
的动点问题.
4.B
【分析】
设出动点P,Q运动ts,能使 PBQ的面积为15cm2,用t分别表示出BP和BQ的长,
利用三角形的面积计算公式即可解△答.
解:设动点P,Q运动ts后,能使 PBQ的面积为15cm2,
则BP为(8﹣t)cm,BQ为2△tcm,由三角形的面积计算公式列方程得,
×(8﹣t)×2t=15,
解得t=3,t=5(当t=5时,BQ=10,不合题意,舍去).
1 2
∴动点P,Q运动3s时,能使 PBQ的面积为15cm2.
故选:B. △
【点拨】本题考查了一元二次方程的应用,借助三角形的面积计算公式来研究图形中
的动点问题.
5.B
【分析】设经过x秒钟,使△PBQ的面积为8cm2,得到BP=6﹣x,BQ=2x,根据三角形的面
积公式得出方程 ×(6﹣x)×2x=5,求出即可.
解:设经过x秒钟,使△PBQ的面积为5cm2,
BP=6﹣x,BQ=2x,
∵∠B=90°,
∴ BP×BQ=5,
∴ ×(6﹣x)×2x=5,
∴x=1,x=5(舍去),
1 2
答:如果点P、Q分别从A、B同时出发,经过1秒钟,使△PBQ的面积为5cm2.
故选:B.
【点拨】本题主要考查了一元二次方程的应用,用未知数表示出 PBQ的面积是解此
题的关键. △
6.D
【分析】
设运动时间为ts时PQ=10cm,则CP=(11﹣x)cm,CQ=2xcm,利用勾股定理即可得
出关于x的一元二次方程,解之即可得出结论.
解:设运动时间为ts时PQ=10cm,则CP=(11﹣x)cm,CQ=2xcm,
根据题意得:4x2+(11﹣x)2=100,
解得:x=1.4,x=3.
1 2
故选D.
【点拨】考查了一元二次方程的应用以及勾股定理,找准等量关系,正确列出一元二
次方程是解题的关键.
7.C
解:设当点P与点Q重合时t的值是x秒,由题意得:3x﹣x=10,解得:x=5,故选
C.
点睛:此题主要考查了一元一次方程的应用.解答本题的关键是,找出等量关系: 点
P与点Q重合时,P、Q的路程之差等于AB.
8.B
【分析】本题已知了 、 的速度,设 秒后, 的面积等于 ,根据路程 =速度
时间,可用时间 表示出 和 的长,然后根据直角三角形的面积公式,得出方程,
求出未知数,然后看看解是否符合题意,将不合题意的舍去即可得出时间的值.
解:设 秒后, 的面积等于 ,
依题意得: ,
∴ ,
∴ , ,
当 时, ,即 不合题意,舍去.
所以10秒后, 的面积等于 .
故选B.
【点拨】本题主要考查了列一元二次方程来解决现实生活中的动点运动问题;解题的
关键是准确表示出AP、PC、BQ、CQ关于时间x的代数式,再根据等量关系列出方程来
求解.
9.D
【分析】
分两种情况讨论:
①若 BPD≌△CPQ,根据全等三角形的性质,则BD=CQ=12厘米,BP=CP= BC=
△
×16=8(厘米),根据速度、路程、时间的关系即可求得;
②若 BPD≌△CQP,则CP=BD=12厘米,BP=CQ,得出 ,解出即可.
△
情况一:
解:∵△ABC中,AB=AC=24厘米,点D为AB的中点,
∴BD=12厘米,
情况一:
若 BPD≌△CPQ,则需BD=CQ=12厘米,BP=CP= BC= ×16=8(厘米)
△∵点Q的运动速度为2厘米/秒,
∴点Q的运动时间为:8÷2=4(s),
∴v=CQ÷4= 12÷4=3(厘米/秒);
情况二:
②若 BPD≌△CQP,则CP=BD=12厘米,BP=CQ,
△
得出 ,
解得: 解出即可.
因此v的值为:2厘米/秒或3厘米/秒,
故选:D.
【点拨】此题考查了全等的性质.但要注意,要分类讨论.
10.D
解:
设AA′=xcm,则A′D=(12-x)cm,∵正方形ABCD,∴∠D=90°,
AD=CD,∴∠DAC=45°,同理可证∠B′A′C′=45°,∵ A′B′C′由 ABC沿着AD方向平移得到,
∴A′B′⊥AD,∴∠A′EA=45°,∴∠B′A′C′=∠A′EA,△∴A′F∥EC△,∵A′E∥CF,∴四边形A′ECF
为平行四边形,所以SA′ECF= A′E×A′D=x(12-x)=32,解得x=4或8.
故选D.
点睛:遇到此类应用题一般要求什么我们就设什么,此题首先分析重叠部分图形是何
图形,若是规则图形,则根据公式法用所设未知数表示出重叠部分面积,若为不规则图形,
则可根据割补法用所设未知数表示出图形面积,从而列方程求解.11.4
【分析】
当 点在 上运动时, 面积逐渐增大,当 点到达 点时,结合图象可得
面积最大为3,得到 与 的积为12;当 点在 上运动时, 面积逐渐
减小,当 点到达 点时, 面积为0,此时结合图象可知 点运动路径长为7,得到
与 的和为7,构造关于 的一元二方程可求解.
解:由图象与题意知可知,当 点在 上运动时, 面积逐渐增大,当 点到达
点时, 面积最大为3,
∴ ,即 .
当 点在 上运动时, 面积逐渐减小,当 点到达 点时, 面积为
0,此时结合图象可知 点运动路径长为7,
∴ .
则 ,代入 ,得 ,
解得 或 ,
∵ ,即 ,
∴ ,
∴ .
故答案为:4.
【点拨】本题主要考查动点问题的函数图象,解题的关键是分析三角形面积随动点运
动的变化过程,找到分界点极值,结合图象得到相关线段的具体数值.
12.2或3##3或2
【分析】
设t秒后 的面积是 ,则 , ,列方程即可求解.
解:设运动时间为 秒,则 , ,
依题意得: ,
整理得: ,
解得: , .或3秒时, 的面积是 .
故答案为:2或3.
【点拨】此题主要考查了一元二次方程的应用,关键是正确理解题意,找出题目中的
等量关系,列出方程.
13. 1cm或3cm##3cm或1cm 2cm
【分析】
如图,设 交 于 交 于 证明四边形 是平行四边形,证明
是等腰直角三角形, 也是等腰直角三角形,设 cm,则
再利用面积公式建立方程,解方程即可,同时利用配方法求解面积最
大值时的平移距离.
解:如图,设 交 于 交 于
由平移的性质可得:
四边形 是平行四边形,
由正方形 可得:
是等腰直角三角形,
同理: 也是等腰直角三角形,
设 cm,则
解得:
cm或 cm
重叠部分的面积为:
当 时,重叠部分的面积最大,最大面积为4cm2所以当 cm时,重叠部分的面积最大.
故答案为:1cm或3cm;2cm
【点拨】本题考查的是正方形的性质,平行四边形的判定,等腰直角三角形的判定与
性质,一元二次方程的解法,配方法的应用,平移的性质,熟悉以上基础知识是解题的关
键.
14.2
【分析】
过E作EG⊥BC于G,连结BE,设EF=x,由EF⊥CD,四边形ABCD为正方形,可证
四边形EGCF为矩形,可求BG=4-x,在Rt△EBG中, EG= ,在Rt△EGC中,
CE= ,由EC-EF=2,可得 -x=2,移项两边平方得 ,解得 ,可求CE=
,从而求得CF=2 .
解:过E作EG⊥BC于G,连结BE,
设EF=x,
∵EF⊥CD,四边形ABCD为正方形,
∴∠EFC=∠FCG=∠EGC=90°,AB=BC=BE=4,
∴四边形EGCF为矩形,
∴EF=GC=x,EG=FC,
∴BG=4-x,
在Rt EBG中, EG=
△
在Rt EGC中,CE=
△
∵EC-EF=2,
∴ -x=2,
∴ =2+x,两边平方得 ,
整理得 ,
解得 ,
∴CE= ,
∴CF=
故答案为:2 .
【点拨】本题考查正方形的性质,矩形的判定与性质,勾股定理,,掌握正方形的性
质。矩形的判定与性质,勾股定理,利用 构造方程是解题关键.
15.4-
【分析】
根据矩形的性质和勾股定理,用含t的代数式表示出PA,PC,再列出方程,即可求解.
解:∵在矩形ABCD中, , ,点P从点A出发沿AB以 的
速度向点B移动,
∴PA=2t,PC= ,
∵ ,
∴2t= ,解得:t=4- ,t=4+ (舍去),
1 2
故答案是:4- .
【点拨】本题主要考查矩形的性质,勾股定理,二次根式,一元二次方程,用用含t的代数式表示出PA,PC,是解题的关键.
16.2.
【分析】
设运动时间为xs(0≤x≤6),则PB=(12-2x)cm,CQ=(6-x)cm,利用三角形面积
的计算公式结合△PQC的面积等于16cm2,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其较
小值即可得出结论.
解:设运动时间为xs(0≤x≤6),则PB=(12﹣2x)cm,CQ=(6﹣x)cm,
依题意,得: (12﹣2x)(6﹣x)=16,
整理,得:x2﹣12x+20=0,
解得:x=2,x=10(不合题意,舍去).
1 2
故答案为:2.
【点拨】本题考查了一元二次方程的应用,找准等量关系,正确列出一元二次方程是
解题的关键.
17.1或5
【分析】
设点D从点A出发x秒时,四边形DFCE的面积为20cm2.根据S =
四边形DECF
S −S −S ,列出方程求解即可.
ABC ADE BDF
△ 解:△设点D△从点A出发x s时,四边形DFCE的面积为20 cm2.
由题意,得 - - =20,
解得x=1,x=5,
1 2
故答案为1或5.
【点拨】本题考查了一元二次方程的运用及等腰直角三角形的性质的运用,三角形的
面积公式的运用,解答时运用面积之间的关系建立方程是关键.
18.4或8
【分析】
由平移的性质可知阴影部分为平行四边形,设A′D=x,根据题意阴影部分的面积为
(12−x)×x,即x(12−x),当x(12−x)=32时,解得:x=4或x=8,所以AA′=8或AA′=4.
解:设AA′=x,AC与A′B′相交于点E,
∵△ACD是正方形ABCD剪开得到的,∴△ACD是等腰直角三角形,
∴∠A=45∘,
∴△AA′E是等腰直角三角形,
∴A′E=AA′=x,
A′D=AD−AA′=12−x,
∵两个三角形重叠部分的面积为32,
∴x(12−x)=32,
整理得,x −12x+32=0,
解得x =4,x =8,
即移动的距离AA′等4或8.
【点拨】本题考查正方形和图形的平移,熟练掌握计算法则是解题关键·.
19. 或
【分析】
作PH⊥CD,垂足为H,设运动时间为t秒,用t表示线段长,用勾股定理列方程求解.
解:
设P,Q两点从出发经过t秒时,点P,Q间的距离是10cm,
作PH⊥CD,垂足为H,
则PH=AD=6,PQ=10,
∵DH=PA=3t,CQ=2t,
∴HQ=CD−DH−CQ=|16−5t|,
由勾股定理,得
解得
即P,Q两点从出发经过1.6或4.8秒时,点P,Q间的距离是10cm.
故答案为 或 .【点拨】考查矩形的性质,勾股定理,解一元二次方程等,表示出HQ=CD−DH−CQ=|
16−5t|是解题的关键.
20.4或6或12.
【分析】
分两种情况:P在线段AB上;P在线段AB的延长线上;进行讨论即可求得P运动的
时间.
解:设当点P运动x秒时,△PCQ的面积为24cm2,
①当P在线段AB上,此时CQ=2x,PB=10−x,
S = 2x(10−x)=24,
PCQ
△
化简得 x2−10x+24=0,
解得x=6或4;
②P在线段AB的延长线上,此时CQ=2x,PB=x−10,
S = 2x(x−10)=24,
PCQ
△
化简得 x2−10x−24=0,
解得x=12或−2,负根不符合题意,舍去.
所以当点P运动4秒、6秒或12秒时△PCQ的面积为24cm2.
故答案为4或6或12.
【点拨】本题考查了等腰直角三角形与一元二次方程的应用,解题的关键是熟练的掌
握等腰直角三角形与一元二次方程的应用.
21. 或
【分析】
求出当PQ∥BC即BP=CQ时的时间,从而确定t的范围并进行分类讨论,分两类:①
当0≤t≤3.2;②当3.2<t≤8,表示出对应线段的长度,结合勾股定理分别列出方程,解方程
并对t进行取舍即可.
解:设时间为t,
当PQ∥BC时,BP=CQ,
16﹣3t=2t,解得t=3.2s,
点P从A点运动至B点的时间为:16÷3= s,点Q从C点运动至D点的时间为:16÷2=8s,
①当0≤t≤3.2时,如图,作PE⊥CD交CD于点E,
由题意得AP=DE=3t,CQ=2t,PE=6,
∴EQ=16﹣5t,
∵PE2+EQ2=PQ2,
∴62+(16﹣5t)2=102,
解得t= ,t= (舍去);
1 2
②当3.2<t≤8时,如图作QH⊥AB交AB于点H,
由题意得AP=3t,CQ=2t, DH=6,
∴AH=DQ=16﹣2t,
∴PH=5t﹣16,
∵PH2+HQ2=PQ2,
∴(5t﹣16)2+62=102,
解得t= (舍去),t= ;
1 2
∴t= 或 .
故答案为 或 .【点拨】本题主要考查一元二次方程的应用以及分类讨论的思想,其中根据勾股定理
列方程求解是解题的关键.
22. 或
【分析】
设经过x秒△APQ的面积是△ABC面积的一半,由点P的速度是4cm/s,点Q的速度
是2cm/s表示出BP=4xcm,CQ=2xcm,进而表示出AP=(24-4x)cm,AQ=(16-2x)cm,
利用面积列出方程求解即可.
解:设经过x秒△APQ的面积是△ABC面积的一半,
∵点P的速度是4cm/s,点Q的速度是2cm/s,
∴BP=4xcm,CQ=2xcm,
(1)当AP=(24-4x)cm,AQ=(16-2x)cm,
根据题意得: (24-4x)(16-2x)= × ×24×16,
整理得x2-14x+24=0,
解得:x=2或x=12(舍去).
(2)当AP=(4x-24)cm,AQ=(2x-16)cm,
根据题意得: (4x-24)(2x-16)= × ×24×16,
整理得x2-14x+24=0,
解得:x=2(舍去)或x=12.
故答案是:2或12.
【点拨】考查了一元二次方程的应用,解题关键是用x的式子表示出AP=(24-4x)
cm,AQ=(16-2x)cm,利用面积列出方程.
23. 或
【分析】
设经过x秒P、Q两点之间的距离是5cm,如图,过P点作 ,垂足为M点,
得到DQ的长,并根据四边形ABCD为矩形推出PM和QM的长,利用勾股定理列式解答
即可.
解:设经过x秒P、Q两点之间的距离是5cm,
如图,过P点作 ,垂足为M点,
,,
四边形ABCD为矩形,
在直角三角形PQM中,
经过 或 秒P、Q两点之间的距离是5cm.
故答案为: 或 .
【点拨】本题主要考查矩形的动点问题,涉及勾股定理和解一元二次方程,有一定难
度,根据题意做出合适的辅助线,利用勾股定理解答是关键.
24. 或 或 或
【分析】
分情况讨论,如图1,当PQ=DQ时,如图2,当PD=PQ时,如图3,当PD=QD时,
由等腰三角形的性质及勾股定理建立方程就可以得出结论.
解:如图1,当PQ=DQ时,作QE⊥AB于E,
∴∠PEQ=90°,
∵∠B=∠C=90°,∴四边形BCQE是矩形,
∴QE=BC=2cm,BE=CQ=t.
∵AP=2t,
∴PE=6﹣2t﹣t=6﹣3t.DQ=6﹣t.
∵PQ=DQ,
∴PQ=6﹣t.
在Rt PQE中,由勾股定理,得
(6﹣3t)2+4=(6﹣t)2,
解得:t= .
如图2,当PD=PQ时,
作PE⊥DQ于E,
∴DE=QE= DQ,∠PED=90°.
∵∠B=∠C=90°,
∴四边形BCQE是矩形,
∴PE=BC=2cm.
∵DQ=6﹣t,
∴DE= .
∴2t= ,
解得:t= ;
如图5,当PD=QD时,
∵AP=2t,CQ=t,
∴DQ=6﹣t,
∴PD=6﹣t.
在Rt APD中,由勾股定理,得
4+4t2=(6﹣t)2,
解得t= ,t= (舍去).
1 2综上所述:t= , , , .
故答案为: , , , .
【点拨】本题考查了矩形的性质的运用,勾股定理的运用,等腰三角形的性质的运用,
一元二次方程的解法的运用.解答时灵活运用动点问题的求解方法是关键.
25.5s
【分析】
设x秒后,△PCQ的面积等于300cm2,根据路程=速度×时间,可用时间x表示出CP
和CQ的长,然后根据直角三角形的面积公式,得出方程,求出未知数,然后看看解是否
符合题意,将不合题意的舍去,即可得出时间的值.
解:设x秒后,△PCQ的面积等于300cm2,有:
(50-2x)×3x=300,
∴x2-25x+50=0,
∴x=5,x=20.
1 2
当x=20s时,CQ=3x=3×20=60>BC=40,即x=20s不合题意,舍去.
答:5秒后,△PCQ的面积等于300cm2.
【点拨】此题主要考查了一元二次方程的应用,对于面积问题应熟记各种图形的面积
公式,然后根据题意列出方程求出是解题关键.
26.(6- )s
【分析】
设点E运动的时间是x秒.根据题意可得方程,解方程即可得到结论.解:设点E运动的时间是x s.
根据题意可得22+(2x)2=(3-2x)2+x2,解这个方程得
x=6- ,x=6+ ,
1 2
∵3÷2=1.5(s),2÷1=2(s),
∴两点运动了1.5s后停止运动.
∴x=6- .
答:当△AEF是以AF为底边的等腰三角形时,点E运动的时间是(6- )s.
【点拨】本题考查了一元二次方程的应用,考查了矩形的性质,等腰三角形的判定及
性质,勾股定理的运用.
27.(1) ;(2) 或 ;(3)2.
【分析】
(1)要使四边形PBCQ的面积是矩形ABCD面积的 ,此时点P应在AB上,才能构
成四边形.根据路程=速度×时间,分别用t的代数式表示BP、CQ的长,再根据梯形的面
积公式列方程求解;
(2)根据勾股定理列方程即可,注意分情况考虑;
(3)由(2)得到线段PQ2的关系式,然后利用二次根式的性质,即可得到答案.
解:(1)设两动点运动t秒,使四边形PBCQ的面积是矩形ABCD面积的 .
根据题意,得BP=6-2t,CQ=t,矩形的面积是12.
则有 (t+6 2t)×2=2×6× ,
解得t= ;
(2)设两动点经过t秒使得点P与点Q之间的距离为 .
①当0<t≤3时,如图1,则有(6-2t-t)2+4=5,
解得t= 或 ;
②当3<t≤4时,如图2,则有(8-2t)2+t2=5,得方程5t2 32t+59=0,
此时Δ<0,此方程无解.
综上所述,当t= 或 时,点P与点Q之间的距离 .
故答案为: 或 ;
(3)由(2)可知,
①当0<t≤3时, ;
则 时,PQ有最小值2;
②当3<t≤4时,
则 时,PQ有最小值 ;
∵ ;
∴PQ长度的最小值为2.
故答案为:2.
【点拨】此题是一道动态题,有一定的难度,涉及到一元二次方程和勾股定理有关知
识,注意分类讨论思想的运用.
28.(1) , (2)存在,当 时, 的面积等于
【分析】
(1)根据“路程=速度×时间”可表示出BQ、AP.再用AB-AP就可以求出PB即可;
(2)利用(1)的结论,根据三角形的面积公式建立方程求出t的值即可.解:(1)
(1)由题意得:BQ=2t,AP=t,则BP=5-AP=5-t.
故答案为:2t,5-t.
(2)(3)存在.
由题意可得: 的面积为 ,
∵ 的面积等于 ,
∴ =4,解得:t=1,t=4(不符合题意,舍去),
1 2
∴当t=1时,△PBQ的面积等于4cm2.
【点拨】本题考查了行程问题的运用、一元二次方程的解法、三角形面积公式的运用
等知识点.在解答时要注意所求的解的实际问题有意义成为解答本题的关键.