如图1,菱形ABOC的对角线OA、BC交于点D,∠BOC=60°,,E为AC边中点,BE与OA交于点F,点P从点O(包含顶点O)开始沿OA方向以每秒个单位长度的速度运

发布时间:2020-08-08 09:05:35

如图1,菱形ABOC的对角线OA、BC交于点D,∠BOC=60°,,E为AC边中点,BE与OA交于点F,点P从点O(包含顶点O)开始沿OA方向以每秒个单位长度的速度运动,同时,点Q从点C(包含顶点C)出发沿CB方向以每秒1个单位长度的速度运动,当P到达点A时,P,Q同时停止运动,设运动时间为x秒.
(1)若记以P、B、E、Q为顶点的四边形面积为S,分别求出点P在线段OD(不含点D)和在线段AF(不含点F)上时,S关于x的函数关系式,并写出相应的自变量x的取值范围.
(2)若以P、B、E、Q为顶点的四边形是梯形,求x的值.
(3)如图2,若点M、N分别在菱形的边OC、AC上,且∠MBN=60°,∠MBN在∠OBA内部绕着点B旋转的过程中,请你探究OM+AN的值是否发生变化?若不变,求出其值;若发生变化,请说明理由.

网友回答

解:(1)当点P在OD上时,如图1,x的取值范围为:,
过点E作EH⊥BC,则,,
由,∠BOC=60°,
四边形OBAC是菱形得AC=BC=2,OD=,∠ACD=60°,
在Rt△ECH中,sin∠ECH=,
∴,
∴EH=,
从而有:
?=,
当点P在AF上时,如图2,x的取值范围为,过点E作EH⊥BC,过点E作EG⊥AD,
则S=S△ABC-S△QEC-S△EPA-S△BPA,
在Rt△EAG中,sin∠EAG=,
∴sin30°=,从而有EG=,
∴,
=,
综上,;

(2)能成为梯形,分三种情况:
当PQ∥BE时,如图3,∵菱形ABOC的对角线OA、BC交于点D,∠BOC=60°,
∴△OBC与△ABC都是等边三角形,
∵E为AC边中点,
∴BE平分∠ABC,
∴∠DBE=30°,
∵PQ∥BE,
∴∠PQD=∠DBE=30°,
∴,
即,
∴,
此时PB不平行QE,∴时,四边形PBEQ为梯形.
当PE∥BQ时,如图4,P为DA中点,∴OP=,
即,
∴,
此时,BQ=,
∴时,四边形PEQB为梯形.
当EQ∥BP时,如图5,△QEH∽△BPD,
∴,
∴,
∴x=1或x=0,
此时,BQ不平行于PE,∴x=1或x=0时,四边形PEQB为梯形.
综上所述,当或或1或0时,以P,B,E,Q为顶点的四边形是梯形.

(3)OM+AN的值不会发生变化,理由如下:连接BC,
如图6,由∠BOC=60°,ABOC是菱形得,
△BOC和△ABC是等边三角形,
∴BC=BO,∠OBC=60°,∠BOM=∠BCN=60°,
又∵∠MBN=60°,∴∠OBM=∠CBN,
∴△OBM≌△CBN,
∴OM=CN
∴OM+AN=CN+AN=AC=2.
解析分析:(1)根据运动时间为x秒,以及P点运动速度,即可得出x的取值范围,再利用P点位置的不同,求出S与x的函数关系式;
(2)根据当PQ∥BE时,以及当EQ∥BP时,当PE∥BQ时,分别利用相似三角形的性质求出即可;
(3)由∠BOC=60°,ABOC是菱形得,△BOC和△ABC是等边三角形,进而求出△OBM≌△CBN,得出
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