如图,正方形ABCD的边长为2cm,在对称中心O处有一钉子.动点P,Q同时从点A出发,点P沿A⇒B⇒C方向以每秒2cm的速度运动,到点C停止,点Q沿A⇒D方向以每秒1cm的速度运动,到点D停止.P,Q两点用一条可伸缩的细橡皮筋连接,设x秒后橡皮筋扫过的面积为ycm2.(1)当0≤x≤1时,求y与x之间的函数关系式;(2)当橡皮筋刚好触及钉子时,求x值;(3)当1≤x≤2时,求y与x之间的函数关系式,并写出橡皮筋从触及钉子到运动停止时∠POQ的变化范围;(4)当0≤x≤2时,请在给出的直角坐标系中画出y与x之间的函数图象.

问题描述:

如图,正方形ABCD的边长为2cm,在对称中心O处有一钉子.动点P,Q同时从点A出发,点P沿A⇒B⇒C方向以每秒2cm的速度运动,到点C停止,点Q沿A⇒D方向以每秒1cm的速度运动,到点D停止.P,Q两点用一条可伸缩的细橡皮筋连接,设x秒后橡皮筋扫过的面积为ycm2

(1)当0≤x≤1时,求y与x之间的函数关系式;
(2)当橡皮筋刚好触及钉子时,求x值;
(3)当1≤x≤2时,求y与x之间的函数关系式,并写出橡皮筋从触及钉子到运动停止时∠POQ的变化范围;
(4)当0≤x≤2时,请在给出的直角坐标系中画出y与x之间的函数图象.

(1)当0≤x≤1时,AP=2x,AQ=x,y=12AQ•AP=x2,即y=x2.(2)当S四边形ABPQ=12S正方形ABCD时,橡皮筋刚好触及钉子,BP=2x-2,AQ=x,12(2x-2+x)×2=12×22,∴x=43.(3)当1≤x≤43时,AB=2,PB=2x-2,AQ=x,∴y...
答案解析:(1)当0≤x≤1时,AP=2x,AQ=x,则y=

1
2
AQ•AP=x2
(2)根据题意,橡皮筋刚好触及钉子时,橡皮筋扫过的面积正好是正方形的一半由此的求出x的值.
(3)要分两种情况进行讨论,一是橡皮筋刚触及钉子时及其以前,二是触及钉子,橡皮筋弯曲后两种情况.第一种情况,按梯形的面积进行计算.第二种情况要从中间分成两个梯形,然后按两个梯形的面积进行计算.
(4)根据(1)(2)(3)中得出的不同x的取值下的y的函数式画图即可.
考试点:一次函数综合题;正方形的性质.

知识点:本题为运动型综合题,考查学生综合运用知识解决问题的综合能力.运动类题,要以特定静止状态,寻找量之间关系