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几何画板解析2017年黑龙江大庆中考倒一(几何背景)

2017-10-04 福州24中 陈永清 初中数学延伸课堂


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2017黑龙江大庆)如图,直角△ABC中,∠A为直角,AB=6AC=8.点PQR分别在ABBCCA边上同时开始作匀速运动,2秒后三个点同时停止运动,点P由点A出发以每秒3个单位的速度向点B运动,点Q由点B出发以每秒5个单位的速度向点C运动,点R由点C出发以每秒4个单位的速度向点A运动,在运动过程中:

1)求证:△APR,△BPQ,△CQR的面积相等;

2)求△PQR面积的最小值;

3)用t(秒)(0t2)表示运动时间,是否存在t,使∠PQR=90°?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.




【图文解析】

(1)    首先用t来表示动点PQR走过的路程AP=3tBQ=5tCR=4t,再通过计算求出动点PQR在各自路线上未走的路程BP=32t),CQ=52t),AR=42t,最后利用三角函数求出QD=32t),QE=4t

SAPR=1/2AP•AR=1/2×3t×42t=6t2t),SBPQ=1/2BP•QE=1/2×32t)×4t=6t2t),SCQR=1/2CR•QD=1/2×4t×32t=6t2t),SAPR=SBPQ=SCQR

∴△APR,△BPQ,△CQR的面积相等;

(1)    由(1)不难得到St的函数关系式:SPQR=SABC﹣(SAPR+SBPQ+SCQR=1/2×6×83×6t2t=24182tt2=18t12+6,∵0t2,∴当t=1时,SPQR最小=6

(2)    若∠PQR=90°,又因为∠DQE=90°则有∠DQR=EQP

tanDQR=tanEQP

整个运动过程,D相对于R的位置分三种情况:点D在线段CR上;点D在线段AR上,点D与点R重合所以在用t表示线段DRPE时应注意用绝对值表示。

DR=|ADAR|=|4t42t|=4|2t2|PE=|APAE|=|3t32t|=3|2t2|




【反思】

1)  此类问题非常重要的一点就是将时间t转化为长度参与到存在性问题中。

2)  第三问还可以先通过用t表示出三边QRQPRP,再通过勾股定理的逆定理来解决,但是计算量略大不建议采用。

本题的第三问还可以改成:t(秒)(0t2)表示运动时间,是否存在t,使△PQR为等腰三角形?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.



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