【题目】
(2018•黔南州)如图1,已知矩形AOCB,AB=6cm,BC=16cm,动点P从点A出发,以3cm/s的速度向点O运动,直到点O为止;动点Q同时从点C出发,以2cm/s的速度向点B运动,与点P同时结束运动.
(1)点P到达终点O的运动时间是 s,此时点Q的运动距离是 cm;
(2)当运动时间为2s时,P、Q两点的距离为 cm;
(3)请你计算出发多久时,点P和点Q之间的距离是10cm;
(4)如图2,以点O为坐标原点,OC所在直线为x轴,OA所在直线为y轴,1cm长为单位长度建立平面直角坐标系,连结AC,与PQ相交于点D,若双曲线y=k/x过点D,问k的值是否会变化?若会变化,说明理由;若不会变化,请求出k的值.
【答案】
解:(1)∵四边形AOCB是矩形,
∴OA=BC=16,
∵动点P从点A出发,以3cm/s的速度向点O运动,
∴t=16/3,此时,点Q的运动距离是16/3×2=32/3cm,
故答案为16/3,32/3;
(2)如图1,由运动知,=3×2=6cm,CQ=2×2=4cm,
过点P作PE⊥BC于E,过点Q作QF⊥OA于F,
∴四边形APEB是矩形,
∴PE=AB=6,BE=6,
∴EQ=BC﹣BE﹣CQ=16﹣6﹣4=6,
根据勾股定理得,PQ=6√2,
故答案为6√2;
(3)【方法一】相似法
设运动时间为t秒时,
由运动知,AP=3t,CQ=2t,
同(2)的方法得,PE=6,EQ=16﹣3t﹣2t=16﹣5t,
∵点P和点Q之间的距离是10cm,
∴62+(16﹣5t)2=100,
∴t=8/5或t=24/5;
(4)K的值不会变化,理由:
∵点P、点Q运动时间想到,速度比是3:2,
∴AP/CQ=3/2,
∵AO//BC,∴∠PAD=∠QCD,∠APD=∠CQD,
∴△APD∽△CQD,
∴AD/AC=3/5,
过点D作DG⊥y轴垂足为G,
∴∠AGD=∠AOC=90°且∠GAD=∠OAC,
∴△ADG∽△ACO,
∴GD/OC=AG/AO=AD/AC=3/5,
即GD/6=AG/16=3/5,
∴GD=18/5,AG=18/5,
∴OG=AO-AG=16-48/5=32/5,
∴点D坐标为(18/5,32/5),
∵点D在双曲线y=k/x上,
∴k=18/5×32/5=576/25.
【方法二】函数法
k的值是不会变化,
理由:∵四边形AOCB是矩形,
∴OC=AB=6,OA=16,
∴C(6,0),A(0,16),
∴直线AC的解析式为y=﹣8/3x+16①,
设运动时间为t,
∴AP=3t,CQ=2t,
∴OP=16﹣3t,
∴P(0,16﹣3t),Q(6,2t),
∴PQ解析式为y=(5t-16)/6x+16﹣3t②,
联立①②解得,x=18/5,y=32/5,
∴D(18/5,32/5),
∴k=18/5×32/5=576/25是定值.
【总结】
本题最后一问不难,但是也不容易.题目问及反比例函数k的值是否会发生变化时,我们想到的肯定是不变.
那么根据这个不变,我们可以得出什么呢?
有两种情况,一种就是它们的交点为定点,则k必然不变,另一种则是交点的横纵坐标满足某个等量关系,例如相乘等于一个定值k,也可以得到k是不变的.
所以这时候大家就感觉有点不值所措了.
比较容易想到的方法是“方法二”,假设知道PQ的直线解析式,求出交点坐标即可,但是明显此种方式比较难算.
如果大家通过选取几个特殊时间t,代入求出交点之后就知道是第1钟还是第2种情况了.了解是过定点的时候,那就容易想到方法一了.
因为AO和BC是平行的,所以容易想到相似,利用相似,求出AD的长,再求出点D的坐标即可.
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