14. 如图,在矩形ABCD中,AB=12 cm,BC=3 cm,边AB上有一个动点P从点B出发向点A移动,速度为2 cm/s,且移动到点A时停止.设点P移动的时间为t s,移动中形成的$△ ADP$的面积为$S\ \mathrm{cm}^2$.
(1) 当$t=2$时,$△ ADP$的面积为$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{cm}^2$;
(2) 请用含$t$的式子表示$S$.

(1) 当$t=2$时,$△ ADP$的面积为$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{cm}^2$;
(2) 请用含$t$的式子表示$S$.
答案
14. (1) 12
(2) $S=-3t+18(0 ≤ t ≤ 6)$
(2) $S=-3t+18(0 ≤ t ≤ 6)$
解析
【分析】
本题是矩形中的动点面积问题,解题思路如下:首先根据矩形的性质可知△ADP是直角三角形,AD的长度等于BC固定为3cm,只需用动点的运动时间表示出直角边AP的长度,再结合直角三角形面积公式即可求解。(1)问直接代入t=2算出AP长度,再计算面积;(2)问将AP用含t的代数式表示,代入面积公式化简,同时结合P的运动范围确定t的取值范围。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,AD=BC=3cm。
点P的运动速度为2cm/s,运动时间为t s,因此PB=2t cm,AP=AB-PB=(12-2t) cm。
点P从B到A的总运动时间为$12÷2=6\ \mathrm{s}$,故t的取值范围是$0≤t≤6$。
(1) 当$t=2$时,$AP=12-2×2=8\ \mathrm{cm}$,
△ADP的面积$S=\frac{1}{2}×AP×AD=\frac{1}{2}×8×3=12\ \mathrm{cm}^2$。
(2) 把$AP=(12-2t)\ \mathrm{cm}$代入面积公式:
$S=\frac{1}{2}×(12-2t)×3=3×(6-t)=-3t+18$,
结合t的取值范围,得$S=-3t+18(0 ≤ t ≤ 6)$。
【答案】
(1) 12
(2) $S=-3t+18(0 ≤ t ≤ 6)$
【知识点】
矩形的性质,三角形面积计算,动点函数关系式
【点评】
本题属于基础的动点几何问题,核心是将动点的运动时间转化为对应线段的长度,结合几何图形的面积公式建立关系式,求解时要注意结合实际运动情况确定自变量的取值范围。
【难度系数】
0.8
本题是矩形中的动点面积问题,解题思路如下:首先根据矩形的性质可知△ADP是直角三角形,AD的长度等于BC固定为3cm,只需用动点的运动时间表示出直角边AP的长度,再结合直角三角形面积公式即可求解。(1)问直接代入t=2算出AP长度,再计算面积;(2)问将AP用含t的代数式表示,代入面积公式化简,同时结合P的运动范围确定t的取值范围。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,AD=BC=3cm。
点P的运动速度为2cm/s,运动时间为t s,因此PB=2t cm,AP=AB-PB=(12-2t) cm。
点P从B到A的总运动时间为$12÷2=6\ \mathrm{s}$,故t的取值范围是$0≤t≤6$。
(1) 当$t=2$时,$AP=12-2×2=8\ \mathrm{cm}$,
△ADP的面积$S=\frac{1}{2}×AP×AD=\frac{1}{2}×8×3=12\ \mathrm{cm}^2$。
(2) 把$AP=(12-2t)\ \mathrm{cm}$代入面积公式:
$S=\frac{1}{2}×(12-2t)×3=3×(6-t)=-3t+18$,
结合t的取值范围,得$S=-3t+18(0 ≤ t ≤ 6)$。
【答案】
(1) 12
(2) $S=-3t+18(0 ≤ t ≤ 6)$
【知识点】
矩形的性质,三角形面积计算,动点函数关系式
【点评】
本题属于基础的动点几何问题,核心是将动点的运动时间转化为对应线段的长度,结合几何图形的面积公式建立关系式,求解时要注意结合实际运动情况确定自变量的取值范围。
【难度系数】
0.8
15. 如图,在矩形ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,$AE ⊥ BD$于点E,且$BE:ED=1:3$,$AB=6\ \mathrm{cm}$,则AC的长为多少?

答案
15. 12 cm
解析
【分析】
解题时先从矩形的性质入手,矩形的对角线相等且互相平分,因此可得OA=OB。结合已知的BE:ED=1:3,设参数表示各线段长度后可推得BE=OE,再结合AE⊥BD的条件,可知AE是OB的垂直平分线,根据垂直平分线的性质可得OA=AB,最后结合AC=2OA即可求出AC的长度。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是矩形
∴AC=BD,且$OA=OC=\frac{1}{2}AC$,$OB=OD=\frac{1}{2}BD$(矩形的对角线相等且互相平分)
∴OA=OB
设$BE=x\ \mathrm{cm}$,由$BE:ED=1:3$可得$ED=3x\ \mathrm{cm}$
∴$BD=BE+ED=4x\ \mathrm{cm}$
∴$OB=\frac{1}{2}BD=2x\ \mathrm{cm}$
∴$OE=OB-BE=2x - x = x\ \mathrm{cm}$,即$BE=OE$
又
∵$AE⊥ BD$
∴AE是线段OB的垂直平分线
∴$OA=AB=6\ \mathrm{cm}$
∴$AC=2OA=2×6=12\ \mathrm{cm}$
【答案】
12 cm
【知识点】
矩形的性质;线段垂直平分线的性质
【点评】
本题是基础几何综合题,解题的核心是通过线段比例关系推出BE=OE,进而结合垂直条件得到OA与AB的等量关系,考查学生对矩形性质、垂直平分线性质的运用能力,是矩形相关的典型常考题。
【难度系数】
0.7
解题时先从矩形的性质入手,矩形的对角线相等且互相平分,因此可得OA=OB。结合已知的BE:ED=1:3,设参数表示各线段长度后可推得BE=OE,再结合AE⊥BD的条件,可知AE是OB的垂直平分线,根据垂直平分线的性质可得OA=AB,最后结合AC=2OA即可求出AC的长度。
【解析】
解:
∵四边形ABCD是矩形
∴AC=BD,且$OA=OC=\frac{1}{2}AC$,$OB=OD=\frac{1}{2}BD$(矩形的对角线相等且互相平分)
∴OA=OB
设$BE=x\ \mathrm{cm}$,由$BE:ED=1:3$可得$ED=3x\ \mathrm{cm}$
∴$BD=BE+ED=4x\ \mathrm{cm}$
∴$OB=\frac{1}{2}BD=2x\ \mathrm{cm}$
∴$OE=OB-BE=2x - x = x\ \mathrm{cm}$,即$BE=OE$
又
∵$AE⊥ BD$
∴AE是线段OB的垂直平分线
∴$OA=AB=6\ \mathrm{cm}$
∴$AC=2OA=2×6=12\ \mathrm{cm}$
【答案】
12 cm
【知识点】
矩形的性质;线段垂直平分线的性质
【点评】
本题是基础几何综合题,解题的核心是通过线段比例关系推出BE=OE,进而结合垂直条件得到OA与AB的等量关系,考查学生对矩形性质、垂直平分线性质的运用能力,是矩形相关的典型常考题。
【难度系数】
0.7
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