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动点问题为中考常考的问题。本文内容选自2020年宁夏中考数学压轴题,有两个三角板引发的重叠面积问题。难度不大。
【中考真题】
(2020•宁夏)如图(1)放置两个全等的含有30°角的直角三角板ABC与DEF(∠B=∠E=30°),若将三角板ABC向右以每秒1个单位长度的速度移动(点C与点E重合时移动终止),移动过程中始终保持点B、F、C、E在同一条直线上,如图(2),AB与DF、DE分别交于点P、M,AC与DE交于点Q,其中AC=DF,设三角板ABC移动时间为x秒.
(1)在移动过程中,试用含x的代数式表示△AMQ的面积;
(2)计算x等于多少时,两个三角板重叠部分的面积有最大值?最大值是多少?
【分析】
题(1)用x的代数式表示△AMQ的面积,由于AQ是竖直的,所以以它为底即可,然后过点M作AQ的高。表示出底和高即可。
题(2)重叠部分为五边形,可以用割补法进行求解。过点M作FC的高,分成两个全等的梯形;或者直接把△ABC的面积减去△AMQ与△BPF的面积即可。方法多样。
本题关键就是设未知数根据特殊角表示出线段长。【解答】解:(1)解:因为Rt△ABC中∠B=30°,
∴∠A=60°,
∵∠E=30°,
∴∠EQC=∠AQM=60°,
∴△AMQ为等边三角形,
过点M作MN⊥AQ,垂足为点N.
在Rt△ABC中,,
∴EF=BC=3,
根据题意可知CF=x,
∴CE=EF﹣CF=3﹣x,
∴,
∴,而,
∴,
(2)由(1)知BF=CE=3﹣x,
∴
=
=
=
=,
所以当x=2时,重叠部分面积最大,最大面积是.