18.(2012江蘇蘇州,18,3分)如圖①,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠A=60°,動點P從A點出發(fā),以1cm/s的速度沿著A→B→C→D的方向不停移動,直到點P到達(dá)點D后才停止.已知△PAD的面積S(單位:cm2)與點P移動的時間(單位:s)的函數(shù)如圖②所示,則點P從開始移動到停止移動一共用了?。?+2 ) 秒(結(jié)果保留根號).
分析: 根據(jù)圖②判斷出AB、BC的長度,過點B作BE⊥AD于點E,然后求出梯形ABCD的高BE,再根據(jù)t=2時△PAD的面積求出AD的長度,過點C作CF⊥AD于點F,然后求出DF的長度,利用勾股定理列式求出CD的長度,然后求出AB、BC、CD的和,再根據(jù)時間=路程÷速度計算即可得解.
解答: 解:由圖②可知,t在2到4秒時,△PAD的面積不發(fā)生變化,
∴在AB上運動的時間是2秒,在BC上運動的時間是4﹣2=2秒,
∵動點P的運動速度是1cm/s,
∴AB=2cm,BC=2cm,
過點B作BE⊥AD于點E,過點C作CF⊥AD于點F,
則四邊形BCFE是矩形,
∴BE=CF,BC=EF=2cm,
∵∠A=60°,
∴BE=ABsin60°=2× = ,
AE=ABcos60°=2× =1,
∴ ×AD×BE=3 ,
即 ×AD× =3 ,
解得AD=6cm,
∴DF=AD﹣AE﹣EF=6﹣1﹣2=3,
在Rt△CDF中,CD= = =2 ,
所以,動點P運動的總路程為AB+BC+CD=2+2+2 =4+2 ,
∵動點P的運動速度是1cm/s,
∴點P從開始移動到停止移動一共用了(4+2 )÷1=4+2 (秒).
故答案為:(4+2 ).
點評: 本題考查了動點問題的函數(shù)圖象,根據(jù)圖②的三角形的面積的變化情況判斷出AB、BC的長度是解題的關(guān)鍵,根據(jù)梯形的問題中,經(jīng)常作過梯形的上底邊的兩個頂點的高線作出輔助線也很關(guān)鍵.
23.(2012貴州省畢節(jié)市,23,12分)如圖①,有一張矩形紙片,將它沿對角線AC剪開,得到△ACD和△A′BC′.
(1)如圖②,將△ACD沿A′C′邊向上平移,使點A與點C′重合,連接A′D和BC,四邊形A′BCD是 形;
(2)如圖③,將△ACD的頂點A與A′點重合,然后繞點A沿逆時針方向旋轉(zhuǎn),使點D、A、B在同一直線上,則旋轉(zhuǎn)角為 度;連接CC′,四邊形CDBC′是 形;
(3)如圖④,將AC邊與A′C′邊重合,并使頂點B和D在AC邊的同一側(cè),設(shè)AB、CD相交于E,連接BD,四邊形ADBC是什么特殊四邊形?請說明你的理由。
第23題圖
解析:(1)利用平行四邊形的判定,對角線互相平分的四邊形是平行四邊形得出即可;(2)利用旋轉(zhuǎn)變換的性質(zhì)以及直角梯形判定得出即可;(3)利用等腰梯形的判定方法得出BD∥AC,AD=CE,即可得出答案.
解案:解:(1)平行四邊形;
證明:∵AD=AB,AA′=AC,∴A′C與BD互相平分,
∴四邊形A′BCD是平行四邊形;
(2)∵DA由垂直于AB,逆時針旋轉(zhuǎn)到點D、A、B在同一直線上,
∴旋轉(zhuǎn)角為90度;
證明:∵∠D=∠B=90°,A,D,B在一條直線上,
∴CD∥BC′,∴四邊形CDBC′是直角梯形;
故答案為:90,直角梯;
(3)四邊形ADBC是等腰梯形;
證明:過點B作BM⊥AC,過點D作DN⊥AC,垂足分別為M,N,
∵有一張矩形紙片,將它沿對角線AC剪開,得到△ACD和△A′BC′.∴△ACD≌△A′BC′,∴BM=ND,∴BD∥AC,
∵AD=BC,∴四邊形ADBC是等腰梯形.
點評:此題主要考查了圖形的剪拼與平行四邊形的判定和等腰梯形的判定、直角梯形的判定方法等知識,熟練掌握判定定理是解題關(guān)鍵.
26.(2012年廣西玉林市,26,12分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,矩形AOCD的頂點A的坐標(biāo)是(0,4),現(xiàn)有兩動點P,Q,點P從點O出發(fā)沿線段OC(不包括端點O,C)以每秒2個單位長度的速度勻速向點C運動,點Q從點C出發(fā)沿線段CD(不包括端點C、D)以每秒1個單位長度的速度勻速向點D運動.點P,Q同時出發(fā),同時停止.設(shè)運動的時間為t(秒),當(dāng)t=2(秒)時,PQ= .
(1)求點D的坐標(biāo),并直接寫出t的取值范圍;
(2)連接AQ并延長交x軸于點E,把AE沿AD翻折交CD延長線于點F,連接EF,則△AEF的面積 是否隨t的變化而變化?若變化,求出 與t的函數(shù)關(guān)系式;若不變化,求出 的值.
(3)在(2)的條件下,t為何值時,四邊形APQF是梯形?
解:(1)設(shè)OC= , 當(dāng)t=2時,OP=4,PC= -4;CQ=2.
在Rt△PQC中, , ,解得 (不合題意,舍去), ,∴D點坐標(biāo)(8,4);
(2)由翻折可知,點Q和點F關(guān)于直線AD對稱,∴QD=DF=4-t,而AD=8,∴ .
設(shè)經(jīng)過A(0,4)、Q(8,t)兩點的一次函數(shù)解析式為 ,故有:
,解得 ,∴一次函數(shù)的解析式為 ,易知一次函數(shù)與 軸的交點的坐標(biāo)為( ,0),∴EC= -8,∴ ,
∴ .∴△AEF的面積 不隨t的變化而變化, 的值為32.
(3)因AP與QF不平行,要想使四邊形APQF是梯形,須有PQ∥AF.
∵AF=AQ,∴∠AFQ=∠AQF,而∠CQE=∠AQF,要想PQ∥AF,須有∠AFQ=∠PQC,故只需具備條件∠PQC =∠CQE ,又∵QC⊥PE,∴∠ CQP=∠QCE,QC=QC,∴△CQP ≌△QCE ,∴PC=CE,即8-2t= -8,解得 (不合題意,舍去), .故當(dāng) 時,四邊形APQF是梯形.
分析: 根據(jù)圖②判斷出AB、BC的長度,過點B作BE⊥AD于點E,然后求出梯形ABCD的高BE,再根據(jù)t=2時△PAD的面積求出AD的長度,過點C作CF⊥AD于點F,然后求出DF的長度,利用勾股定理列式求出CD的長度,然后求出AB、BC、CD的和,再根據(jù)時間=路程÷速度計算即可得解.
解答: 解:由圖②可知,t在2到4秒時,△PAD的面積不發(fā)生變化,
∴在AB上運動的時間是2秒,在BC上運動的時間是4﹣2=2秒,
∵動點P的運動速度是1cm/s,
∴AB=2cm,BC=2cm,
過點B作BE⊥AD于點E,過點C作CF⊥AD于點F,
則四邊形BCFE是矩形,
∴BE=CF,BC=EF=2cm,
∵∠A=60°,
∴BE=ABsin60°=2× = ,
AE=ABcos60°=2× =1,
∴ ×AD×BE=3 ,
即 ×AD× =3 ,
解得AD=6cm,
∴DF=AD﹣AE﹣EF=6﹣1﹣2=3,
在Rt△CDF中,CD= = =2 ,
所以,動點P運動的總路程為AB+BC+CD=2+2+2 =4+2 ,
∵動點P的運動速度是1cm/s,
∴點P從開始移動到停止移動一共用了(4+2 )÷1=4+2 (秒).
故答案為:(4+2 ).
點評: 本題考查了動點問題的函數(shù)圖象,根據(jù)圖②的三角形的面積的變化情況判斷出AB、BC的長度是解題的關(guān)鍵,根據(jù)梯形的問題中,經(jīng)常作過梯形的上底邊的兩個頂點的高線作出輔助線也很關(guān)鍵.
23.(2012貴州省畢節(jié)市,23,12分)如圖①,有一張矩形紙片,將它沿對角線AC剪開,得到△ACD和△A′BC′.
(1)如圖②,將△ACD沿A′C′邊向上平移,使點A與點C′重合,連接A′D和BC,四邊形A′BCD是 形;
(2)如圖③,將△ACD的頂點A與A′點重合,然后繞點A沿逆時針方向旋轉(zhuǎn),使點D、A、B在同一直線上,則旋轉(zhuǎn)角為 度;連接CC′,四邊形CDBC′是 形;
(3)如圖④,將AC邊與A′C′邊重合,并使頂點B和D在AC邊的同一側(cè),設(shè)AB、CD相交于E,連接BD,四邊形ADBC是什么特殊四邊形?請說明你的理由。
第23題圖
解析:(1)利用平行四邊形的判定,對角線互相平分的四邊形是平行四邊形得出即可;(2)利用旋轉(zhuǎn)變換的性質(zhì)以及直角梯形判定得出即可;(3)利用等腰梯形的判定方法得出BD∥AC,AD=CE,即可得出答案.
解案:解:(1)平行四邊形;
證明:∵AD=AB,AA′=AC,∴A′C與BD互相平分,
∴四邊形A′BCD是平行四邊形;
(2)∵DA由垂直于AB,逆時針旋轉(zhuǎn)到點D、A、B在同一直線上,
∴旋轉(zhuǎn)角為90度;
證明:∵∠D=∠B=90°,A,D,B在一條直線上,
∴CD∥BC′,∴四邊形CDBC′是直角梯形;
故答案為:90,直角梯;
(3)四邊形ADBC是等腰梯形;
證明:過點B作BM⊥AC,過點D作DN⊥AC,垂足分別為M,N,
∵有一張矩形紙片,將它沿對角線AC剪開,得到△ACD和△A′BC′.∴△ACD≌△A′BC′,∴BM=ND,∴BD∥AC,
∵AD=BC,∴四邊形ADBC是等腰梯形.
點評:此題主要考查了圖形的剪拼與平行四邊形的判定和等腰梯形的判定、直角梯形的判定方法等知識,熟練掌握判定定理是解題關(guān)鍵.
26.(2012年廣西玉林市,26,12分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,矩形AOCD的頂點A的坐標(biāo)是(0,4),現(xiàn)有兩動點P,Q,點P從點O出發(fā)沿線段OC(不包括端點O,C)以每秒2個單位長度的速度勻速向點C運動,點Q從點C出發(fā)沿線段CD(不包括端點C、D)以每秒1個單位長度的速度勻速向點D運動.點P,Q同時出發(fā),同時停止.設(shè)運動的時間為t(秒),當(dāng)t=2(秒)時,PQ= .
(1)求點D的坐標(biāo),并直接寫出t的取值范圍;
(2)連接AQ并延長交x軸于點E,把AE沿AD翻折交CD延長線于點F,連接EF,則△AEF的面積 是否隨t的變化而變化?若變化,求出 與t的函數(shù)關(guān)系式;若不變化,求出 的值.
(3)在(2)的條件下,t為何值時,四邊形APQF是梯形?
解:(1)設(shè)OC= , 當(dāng)t=2時,OP=4,PC= -4;CQ=2.
在Rt△PQC中, , ,解得 (不合題意,舍去), ,∴D點坐標(biāo)(8,4);
(2)由翻折可知,點Q和點F關(guān)于直線AD對稱,∴QD=DF=4-t,而AD=8,∴ .
設(shè)經(jīng)過A(0,4)、Q(8,t)兩點的一次函數(shù)解析式為 ,故有:
,解得 ,∴一次函數(shù)的解析式為 ,易知一次函數(shù)與 軸的交點的坐標(biāo)為( ,0),∴EC= -8,∴ ,
∴ .∴△AEF的面積 不隨t的變化而變化, 的值為32.
(3)因AP與QF不平行,要想使四邊形APQF是梯形,須有PQ∥AF.
∵AF=AQ,∴∠AFQ=∠AQF,而∠CQE=∠AQF,要想PQ∥AF,須有∠AFQ=∠PQC,故只需具備條件∠PQC =∠CQE ,又∵QC⊥PE,∴∠ CQP=∠QCE,QC=QC,∴△CQP ≌△QCE ,∴PC=CE,即8-2t= -8,解得 (不合題意,舍去), .故當(dāng) 時,四邊形APQF是梯形.