如图,在$\triangle ABC$中,$\angle B= 90^{\circ}$,$AB= 12\ cm$,$BC= 24\ cm$.动点P从点A处出发,沿边AB向点B以2 cm/s的速度移动(不与点B重合);动点Q从点B处出发,沿边BC向点C以4 cm/s的速度移动(不与点C重合).已知动点P,Q分别从点A,B处同时出发.设运动的时间为x s,四边形APQC的面积为$y\ cm^{2}$.

(1) 求y与x之间的函数解析式.
(2) 求自变量x的取值范围.
(3) 四边形APQC的面积能否等于$172\ cm^{2}$?若能,求出运动的时间;若不能,请说明理由.
(1) 求y与x之间的函数解析式.
(2) 求自变量x的取值范围.
(3) 四边形APQC的面积能否等于$172\ cm^{2}$?若能,求出运动的时间;若不能,请说明理由.
答案
(1)$y=4x^2-24x+144$;
(2)$0<x<6$;
(3)不能,理由见解析。
解析
(1) 在$Rt\triangle ABC$中,$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}× AB× BC=\frac{1}{2}×12×24=144\ cm^2$。
由题意,$AP=2x\ cm$,则$PB=AB-AP=(12-2x)\ cm$;$BQ=4x\ cm$。
$S_{\triangle PBQ}=\frac{1}{2}× PB× BQ=\frac{1}{2}×(12-2x)×4x=2x(12-2x)=24x-4x^2$。
四边形$APQC$的面积$y=S_{\triangle ABC}-S_{\triangle PBQ}=144-(24x-4x^2)=4x^2-24x+144$。
(2) 动点$P$不与$B$重合,$AP=2x<12\Rightarrow x<6$;动点$Q$不与$C$重合,$BQ=4x<24\Rightarrow x<6$。又$x>0$,故$0<x<6$。
(3) 令$y=172$,则$4x^2-24x+144=172$,整理得$x^2-6x-7=0$。
解得$x_1=7$,$x_2=-1$。
因$0<x<6$,$x_1=7$和$x_2=-1$均不在范围内,故四边形$APQC$的面积不能等于$172\ cm^2$。
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