发布网友 发布时间:2022-05-24 12:50
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热心网友 时间:2023-10-14 03:34
(1)由题意知:当F与C点重合时D正好在AB上,此时三角形ACD中,∠ACD=90°-60°=30°,而∠A=60°,因此∠ADC=90°,可在直角三角形BCD中,根据∠B的正弦值及BC的长求出等边三角形的边长; (2)可设△DEF从初始位置移动x秒后得到△D 1 E 1 F 1 ,那么在x秒内M点移动的距离就是BM的长,由于∠D 1 MN=∠BME 1 =∠ABC=30°,因此△BE 1 M是个等腰三角形,过E 1 作E 1 G⊥BM,那么BG=GM= BM,可在直角三角形BE 1 G中,根据BE 1 的长求出E 1 G(BE 1 的长就是△BDF平移的距离),由此可得出BM的长除以用的时间即可得出M点的速度.求N点的速度解法类似,过F作FH⊥D 1 F 1 ,设垂足为H,那么FH就是N点移动的距离,同样可在直角三角形FHF 1 中求出FH的长,进而可得出其速度; (3)本题要先找出几个关键点:当P与M重合时,那么根据P的速度可表示出DM的长,而ME=BE为三角形平移的距离,据此可求出t=1.当P到达E点时,DP=DE,可求得此时t= . ①当P在DM之间时,即0≤x≤1,MN的长可在直角三角形DMN中,根据DM和∠DMN的余弦值求出,过P作PP 1 ⊥MN于P 1 ,那么PP 1 就是MN边上的高,可在直角三角形MPP 1 中根据MP的长和∠PMP 1 的正弦值求出(MP可根据DE-DP-ME来得出).据此可得出关于S,x函数关系式. ②当P在EM之间时,即1<x≤ ,可过P作PP 2 ⊥AB与P 2 ,那么PP 2 的长可在直角三角形PP 2 M中,根据PM的长和∠BME的正弦值求出,进而可根据三角形的面积公式求出S、x的函数关系式. ③当P在EF上运动时,即 ≤x≤3,解法同上. 根据上述三种情况得出的函数的性质及各自的自变量的取值范围,可求得S的最大值及对应的x的值. 【解析】 (1)当F点与C点重合时,如图1所示: ∵△DEF为等边三角形, ∴∠DFE=60° ∵∠B=30°, ∴∠BDF=90° ∴FD= BC=3; (2)过E点作EG⊥AB, ∵∠DEF=60°,∠B=30°, ∴∠BME=30°, ∴EB=EM 在Rt△EBG中,BG=x×cos30°= x, ∴BM=2BG= x, ∴M点在BA上的移动速度为 = , F点作FH⊥F 1 D 1 ,在Rt△FF 1 H中,FH=x×cos30°= x, 点N在BA上的移动速度为 = ; (3)在Rt△DMN中,DM=3-x,MN=(3-x)×cos30°= = (3-x), 当P点运动到M点时,有2x+x=3, ∴x=1 ①当P点在DM之间运动时,过P点作PP 1 ⊥AB,垂足为P 1 在Rt△PMP 1 中,PM=3-x-2x=3-3x, ∴PP 1 = (3-3x)= (1-x), ∴y与x的函数关系式为:y= × (3-x)× (1-x)= (x 2 -4x+3)(0≤x≤1), ②当P点在ME之间运动时,过P点作PP 2 ⊥AB,垂足为P 2 , 在Rt△PMP 2 中,PM=x-(3-2x)=3(x-1), ∴PP 2 = (1-x), ∴y与x的函数关系式为:y= × (3-x)× (1-x), =- (x 2 -4x+3)(1<x≤ ). ③当P点在EF之间运动时,过P点作PP 3 ⊥AB,垂足为P 3 , 在Rt△PMP 3 中,PB=x+(2x-3)=3(x-1), ∴PP 3 = (x-1), ∴y与x的函数关系式为:y= × (3-x)× (x-1), =- (x 2 -4x+3)( ≤x≤3), ∴y=- (x-2) 2 + , ∴当x=2时,y 最大 = , 而当P点在D点时,y= ×3× × = , ∵ > , ∴当P点在D点时,△PMN的面积最大.