Question

【題目】如圖，在菱形ABCD中，AB=10，∠ABC=60°．點P從點B沿BC以每秒1個單位長的速度勻速運動，射線PF隨點P移動，始終保持與BC垂直，并交折線BA﹣AC于點E，交直線AD于點F．設點P運動時間為t秒，且點P只在BC上運動．

（1）當t為何值時，BP=AF？

（2）設直線PF掃過菱形ABCD的面積為S，試用t的式子表示S．（寫解題過程）

Answer 1

【答案】（1）當t為秒時，BP=AF；（2）①當0≤t≤5時，S=t2，

②當5＜t≤10時，S=5t﹣．

【解析】試題分析：（1）當E是AB的中點時，AF=BP，根據PF⊥BC，∠ABC=60°，可求解．

（2）當0≤t≤5時，掃過的是三角形的面積，以后掃過的是四邊形的面積，根據面積公式可求出函數式．

試題解析：解：（1）∵PF⊥BC，∠ABC=60°，AB=10，∴sin60°=，PF=5，當E為PF的中點時，BP=AF，∴PE=PF=，∴BP=，由題意得：PB=t，∴t=，則當t為秒時，BP=AF；

（2）由題意得：PB=t，PE=t．

當F與A重合時，如圖1．∵∠BAP=30°，AB=10，∴PB=5，∴t=5．

分兩種情況：

①當0≤t≤5時，S=S△BPE=PBPE=×= t2．

②當5＜t≤10時，掃過的圖形是梯形，AF=PB﹣5=t﹣5，S=S梯形ABPF=PF（AF+PB）=×（t﹣5+t）5=5 t﹣．