Question

在直角梯形中, , 高(如圖1). 動點(diǎn)同時(shí)從點(diǎn)出發(fā), 點(diǎn)沿運(yùn)動到點(diǎn)停止, 點(diǎn)沿運(yùn)動到點(diǎn)停止,兩點(diǎn)運(yùn)動時(shí)的速度都是1cm/s,而當(dāng)點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)時(shí),點(diǎn)正好到達(dá)點(diǎn). 設(shè)同時(shí)從點(diǎn)出發(fā),經(jīng)過的時(shí)間為(s)時(shí), 的面積為 (如圖2). 分別以為橫、縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系, 已知點(diǎn)在邊上從到運(yùn)動時(shí), 與的函數(shù)圖象是圖3中的線段.

(圖1)                      (圖2)                (圖3)
（1）分別求出梯形中的長度;
（2）分別寫出點(diǎn)在邊上和邊上運(yùn)動時(shí), 與的函數(shù)關(guān)系式(注明自變量的取值范圍), 并在圖3中補(bǔ)全整個(gè)運(yùn)動中關(guān)于的函數(shù)關(guān)系的大致圖象.
（3）問：是否存在這樣的t,使PQ將梯形ABCD的面積恰好分成1:6的兩部分？若存在,求出這樣的t的值；若不存在,請說明理由．

Answer 1

（1）；
（2）當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),；當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),；圖象見解析；
（3）或6.

試題分析：（1）P在AD邊上運(yùn)動時(shí),三角形BQP以BQ為底邊,以CD的長為高,因此可根據(jù)三角形BQP的面積,求出BC,而P、Q速度相同,P到A的時(shí)間與Q到C的時(shí)間相同,因此BA=BC．求AD的長可通過構(gòu)建直角三角形來求解．
（2）三角形BQP中,BQ=t,BP=t,以BQ為底邊的高,可用BP•sinB來表示,然后可根據(jù)三角形的面積計(jì)算公式得出關(guān)于y,t的函數(shù)關(guān)系式．
（3）PQ將梯形ABCD的面積分成兩部分,左邊部分面積逐漸增大,右邊面積逐漸減少,故有兩種可能,一是左邊面積等于梯形ABCD面積的 ,另一種是右邊面積等于梯形ABCD面積的.
試題解析：（1）設(shè)動點(diǎn)出發(fā)t秒后,點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)A且點(diǎn)Q正好到達(dá)點(diǎn)C時(shí),BC=BA=t,
則S_△BPQ= ×t×3.6=10.8,
所以t=6（秒）．
則BA=6（cm）,
過點(diǎn)A作AH⊥BC于H,
則四邊形AHCD是矩形,

∴AD=CH,CD=AH=3.6cm,
在Rt△ABH中,BH= cm,
∴CH=1.2cm,
∴AD=1.2cm；
（2）當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),；
當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),;
整個(gè)運(yùn)動中關(guān)于的函數(shù)關(guān)系的大致圖象：

（3）梯形ABCD的面積： 
設(shè)存在這樣的t,使PQ將梯形ABCD的面積恰好分成1:6的兩部分,
當(dāng)點(diǎn)在上時(shí),△PQB的面積是：,故有：,此時(shí)： ;
當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)上重合時(shí),點(diǎn)與點(diǎn)上重合,△PQB的面積是： ,此時(shí)：,也滿足PQ將梯形ABCD的面積恰好分成1:6的兩部分.所以：或6.