問題詳情:
如圖,在△ABC中,∠ABC=60°,∠C=45°,點D,E分別為邊AB,AC上的點,且DE∥BC,BD=DE=2,CE=,BC=.動點P從點B出發,以每秒1個單位長度的速度沿B→D→E→C勻速運動,運動到點C時停止.過點P作PQ⊥BC於點Q,設△BPQ的面積為S,點P的運動時間為t,則S關於t的函數圖象大致為( )
A. B.
C. D.
【回答】
D【分析】根據題意易知道當P在BD上由B向D運動時,△BPQ的高PQ和底BQ都隨着t的增大而增大,那麼S△BPQ就是PQ和BQ兩個一次函數相乘再乘以二分之一,結果是一個二次函數,然後根據它們的斜率乘積的正負*判別拋物線開口方向;當P在DE上有D向E運動時,高PQ不變,底BQ隨着t的增大而增大,則S△BPQ是一個一次函數,然後根據斜率的正負*判別圖象上升還是下降;當P在EC上由E向C運動時高PQ逐漸減小,底BQ逐漸增大,S△BPQ的圖象會是一二次函數,再根據PQ和BQ兩個一次函數的斜率乘積的正負*來判斷拋物線開口方向.
【解答】解:∵PQ⊥BQ
∴在P、Q運動過程中△BPQ始終是直角三角形.
∴S△BPQ=PQ•BQ
①當點P在BD上,Q在BC上時(即0s≤t≤2s)
BP=t,BQ=PQ•cos60°=t,PQ=BP•sin60°=t
S△BPQ=PQ•BQ=•t•t=t2
此時S△BPQ的圖象是關於t(0s≤t≤2s)的二次函數.
∵>0
∴拋物線開口向上;
②當P在DE上,Q在BC上時(即2s<t≤4s)
PQ=BD•sin60°=×2=,BQ=BD•cos60°+(t﹣2)=t﹣1
S△BPQ=PQ•BQ=••(t﹣1)=t﹣
此時S△BPQ的圖象是關於t(2s<t≤4s)的一次函數.
∵斜率>0
∴S△BPQ隨t的增大而增大,直線由左向右依次上升.
③當P在DE上,P在EC上時(即4s<t≤s)
PQ=[CE﹣(t﹣4)]•sin45°=﹣t(4s<t≤s),BQ=BC﹣CQ=BC﹣[CE﹣(t﹣4)]•cos45°=﹣(﹣t)=t+
S△BPQ=PQ•BQ
由於展開二次項係數a=k1•k2=•(﹣)•()=﹣
拋物線開口向下,
故選:D.
【點評】本道題考查了圖形動點分析能力與分段函數分析能力.充分體現了數形結合的思想.
知識點:解直角三角形與其應用
題型:選擇題