這是2021年山東青島中考數(shù)學(xué)的壓軸題,是一道動點問題。一題有四問,比較難的是中間兩問,第一、四問都非常簡單,特別是第四問。很少見到壓軸題最后一問這么簡單的,所以說它是一道奇葩的中考數(shù)學(xué)壓軸題。題目是這樣的: 已知:如圖,在矩形ABCD和等腰△ADE中,AB=8cm,AD=AE=6cm,∠DAE=90度.點P從點B出發(fā),沿BA方向勻速運動,速度為1cm/s;同時,點Q從點D出發(fā),沿DB方向勻速運動,速度為1cm/s. 過點Q作QM//BE,交AD于點H,交DE于點M,過點Q作QN//BC,交CD于點N. 分別連接PQ,PM,設(shè)運動時間為t(s)(0<t<8). 解答下列問題: (1)當(dāng)PQ⊥BD時,求t的值; (2)設(shè)五邊形PMDNQ的面積為S(cm2),求S與t之間的函數(shù)關(guān)系式; (3)當(dāng)PQ=PM時,求t的值; (4)若PM與AD相交于點W,分別連接QW和EW.在運動過程中,是否存在某一時刻t,使∠AWE=∠QWD?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由. 分析:(1)先利用勾股定理求BD的長,BP,DQ,BQ都可以用含t的式子表示。當(dāng)PQ和BD互相垂直時,三角形BPQ的三角形BDA構(gòu)成“倒A型”相似三角形。列邊的比例關(guān)系,就可以得到一個關(guān)于t的方程,從而求得t值。 (2)把五邊形看作三角形DNQ,三角形DMQ和三角形MPQ(或四邊形DMPQ),三個三角形組成的。其中三角形DNQ和三角形BCD相似,利用相似的面積比是相似比的平方,可以得到三角形DNQ的面積關(guān)于t的表達(dá)式;三角形DMQ和三角形MPQ有公共底邊QM,且它們在QM上的高的和等于AD,因此可以得到四邊形DMPQ的面積是QM與AD的積的二分之一。 將三個三角形的面積加起來,就可以得到S關(guān)于t的函數(shù)。這其中有一些邊要轉(zhuǎn)化為關(guān)于t的表達(dá)式,而且在下面兩道小題中,還會運用到。 (3)突破口是點P在QM的垂直平分線上。作出這條垂直平分線,垂足為F,則MF是MQ的一半,MH又可以表示出來,F(xiàn)H就可以表示出來。又FH=PA,PA又是AB與BP的差,這就可以得到關(guān)于t的表達(dá)式,從而解得t值。 (4)突破點是:當(dāng)角AWE等于角QWD時,它們是對頂角,所以Q,W,E三點共線。從而有兩對“X型”的相似三角形,從它們之間邊的比例關(guān)系,可以推出QH/AE=HM/AP,問題就可以解決了。您說是不是非常簡單啊。 下面組織解題過程: 解:(1)BD=根號(AB^2+AD^2)=10cm; BP=DQ=tcm, BQ=(10-t)cm; 當(dāng)PQ⊥BD時, △BPQ∽△BDA, ∴BP/BD=BQ/BA, 即t/10=(10-t)/8, 解得:t=50/9s. (2)S△DNQ/S△BCD=DQ^2/BD^2=t^2/100; S△DNQ=t^2·S△BCD /100=6×8t^2/200=6t^2/25(cm^2) QM/BE=DQ/BD=t/10, QM=t·BE/10=t(AB+AE)/10=7t/5cm, S△DMQ+S△MPQ=AD·QM/2=21t/5cm^2, S=S△DNQ+S△DMQ+S△MPQ=6t^2/25+21t/5 (0<t<8). (3)QN/BC=DQ/BD=t/10; DH=QN=t·BC/10=3t/5cm. 過P作PF⊥QM,當(dāng)PQ=PM時,F(xiàn)M=MQ/2=7t/10cm. 在等腰△DHM中,HM=DH=3t/5cm. FH=MF-HM=t/10cm. 又FH=PA=AB-BP=8-t(cm). ∴t/10=8-t, 解得t=80/11s. (4)當(dāng)∠AWE=∠QWD時,Q,W,E三點共線; 由△QHW∽△EAW,有QH/EA=HW/AW, 由△MHW∽△PAW,有HW/AP=HW/AW, ∴QH/EA=HM/AP, 即(QM-HM)/AE=HM/AP, (7t/5-3t/5)/6=(3t/5)/(8-t), 解得t=7/2s. 這道題在中考數(shù)學(xué)壓軸題中,可以說是相當(dāng)簡單的。對考生來說,是相當(dāng)友好的,帶給了考生滿滿的善意!您怎么看呢? |
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