21. 如图 1,BP,CP 分别平分$△ ABC$的外角$∠CBD$,$∠BCE$,BQ,CQ 分别平分$∠PBC$,$∠PCB$,BM,CN 分别是$∠PBD$,$∠PCE$的平分线.
(1)当$∠BAC = 40°$时,$∠BPC =$
(2)当$BM // CN$时,求$∠BAC$的度数.
(3)如图 2,当$∠BAC = 120°$时,BM,CN 所在直线交于点 O,直接写出$∠BOC$的度数.

(1)当$∠BAC = 40°$时,$∠BPC =$
70
$°$,$∠BQC =$125
$°$.(2)当$BM // CN$时,求$∠BAC$的度数.
(3)如图 2,当$∠BAC = 120°$时,BM,CN 所在直线交于点 O,直接写出$∠BOC$的度数.
答案
21. (1) 70 125
(2) $\because BM// CN,\therefore ∠ MBC+∠ NCB=180°.\because BM,CN$ 分别是 $∠ PBD,∠ PCE$ 的平分线,
$\therefore \dfrac{3}{4}(∠ DBC+∠ BCE)=180°,即\dfrac{3}{4}(180°+∠ BAC)=180°,解得∠ BAC=60°.$
(3) $∠ BOC=45°$
(2) $\because BM// CN,\therefore ∠ MBC+∠ NCB=180°.\because BM,CN$ 分别是 $∠ PBD,∠ PCE$ 的平分线,
$\therefore \dfrac{3}{4}(∠ DBC+∠ BCE)=180°,即\dfrac{3}{4}(180°+∠ BAC)=180°,解得∠ BAC=60°.$
(3) $∠ BOC=45°$
22. 如图,在平面直角坐标系中,原点为O, $A(0,3),B(2,3),C(2,-3),D(0,-3)$.P,Q是长方形ABCD边上的两个动点,BC交x轴于点M.点P从点O出发以每秒1个单位长度的速度沿$O→A→B→M$的路线做匀速运动,同时点Q也从点O出发以每秒2个单位长度的速度沿$O→D→C→M$的路线做匀速运动.当点Q运动到点M时,两动点均停止运动.设运动的时间为$t\ \mathrm{s}$,四边形OPMQ的面积为S.
(1) 当$t=2$时,求S的值.
(2) 当$S<5$时,求$t$的取值范围.

(1) 当$t=2$时,求S的值.
(2) 当$S<5$时,求$t$的取值范围.
答案
22. 设三角形 $OPM$ 的面积为 $S_1$,三角形 $OQM$ 的面积为 $S_2$,则 $S=S_1+S_2$.
(1) 当 $t=2$ 时,$P(0,2),Q(1,-3)$,如图,过点 $Q$ 作 $QE⊥ x$ 轴,垂足为 $E.\because S_1=\dfrac{1}{2}OP· OM=\dfrac{1}{2}×2×2=2,S_2=\dfrac{1}{2}QE· OM=\dfrac{1}{2}×3×2=3,\therefore S=S_1+S_2=5$.
(2) 由题意,可知点 $P$ 运动的路程为 $t$,点 $Q$ 运动的路程为 $2t$.① 当 $0< t≤1.5$ 时,点 $P$ 在线段 $OA$ 上,点 $Q$ 在线段 $OD$ 上,此时四边形 $OPMQ$ 不存在,不合题意,舍去;② 当 $1.5< t≤2.5$ 时,点 $P$ 在线段 $OA$ 上,点 $Q$ 在线段 $DC$ 上,$S=\dfrac{1}{2}×2t+\dfrac{1}{2}×2×3=t+3,\because S<5$,
$\therefore t+3<5$,解得 $t<2$,此时 $1.5< t<2$;③ 当 $2.5< t≤3$ 时,点 $P$ 在线段 $OA$ 上,点 $Q$ 在线段 $CM$ 上,$S=\dfrac{1}{2}×2t+\dfrac{1}{2}×2(8-2t)=8-t,\because S<5,\therefore 8-t<5$,解得 $t>3$,此时满足条件的 $t$ 不存在;④ 当 $3< t<4$ 时,点 $P$ 在线段 $AB$ 上,点 $Q$ 在线段 $CM$ 上,$S=\dfrac{1}{2}×2×3+\dfrac{1}{2}×2(8-2t)=11-2t,\because S<5,\therefore 11-2t<5$,解得 $t>3$,此时 $3< t<4$;⑤ 当 $t=4$ 时,点 $P$ 是线段 $AB$ 的中点,点 $Q$ 与点 $M$ 重合,两动点均停止运动,此时四边形 $OPMQ$ 不存在,不合题意,舍去.综上所述,当 $S<5$ 时,$t$ 的取值范围是 $1.5< t<2$ 或 $3< t<4$.
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