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专题2.4 一元二次方程与动点问题
【例题精讲】
如图所示,在中.,,,点从点开始沿边向点以的速度移动,点从点开始沿边向点以的速度移动.
(1)如果、分别从、同时出发,那么几秒后,的面积为.
(2)如果、分别从、同时出发,那么几秒后,的长度等于.
(3)在(1)中的面积能否等于?说明理由.
【解答】解:(1)设秒后,的面积为,此时,,,
由,得,
整理得:,
解得:或(舍去).
当时,,说明此时点越过点,不合要求,舍去.
答:1秒后的面积为.
(2)由,得,
整理得,
解方程得:(舍去),.
所以2秒后的长度等于;
(3)不可能.
设,整理得,
,
方程没有实数根,
所以的面积为的面积不可能等于.
【题组训练】
1.在中,,,,动点从点沿线段向点移动,一动点从点沿线段向点移动,两点同时开始移动,点的速度为,点的速度为,当到达点时两点同时停止运动.若使的面积为,则点运动的时间是
A. B. C.或 D.或
【解答】解:设点运动的时间为,则,,
依题意得:,
整理得:,
解得:,,
当到达点时两点同时停止运动,
,
,
.
故选:.
2.如图所示,,,,为矩形的四个顶点,,,动点,分别从点,同时出发,点以的速度向移动,一直到达为止;点以的速度向移动.当,两点从出发开始几秒时,点和点的距离是. (若一点到达终点,另一点也随之停止运动)
A.或 B.或 C. D.或
【解答】解:设当、两点从出发开始秒时,点和点的距离是,
此时,,
根据题意得:,
解得:,.
答:当、两点从出发开始到2秒或秒时,点和点的距离是.
故选:.
3.如图,在矩形中,,,点从点出发沿以的速度向点运动,同时点从点出发沿以的速度向点运动,点到达终点后,、两点同时停止运动,则 2或3 秒时,的面积是.
【解答】解:设运动时间为 秒,则,,
依题意得:,
整理得:,
解得:,.
或3秒时,的面积是.
故答案为:2或3.
4.如图,在中,,,,动点从点出发,沿方向运动,速度是;同时,动点从点出发,沿方向运动,速度是,则经过 10 后,,两点之间相距.
【解答】解:设秒后、两点相距,
则,,
由题意得,,
解得,,(舍去),
则10秒后、两点相距.
故答案是:10.
5.如图,中,,,,一动点从点出发沿着方向以的速度运动,另一动点从出发沿着边以的速度运动,,两点同时出发,运动 2 秒时,的面积是面积的.
【解答】解:,,
,
整理得,
解得.
即:运动2秒时的面积为面积的.
故答案是:2.
6.如图,中,,,,点从点开始沿向点以的速度移动,点从点开始沿边向点以的速度移动.如果、分别从、同时出发,经过 3 秒钟的面积等于面积的.
【解答】解:根据题意,知,.
的面积等于面积的,
则根据三角形的面积公式,得,
,
,
解得.
故经过3秒钟的面积等于面积的.
故答案是:3.
7.在平面直角坐标系中,过原点及点、作矩形,的平分线交于点.点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿射线方向移动;同时点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿轴正方向移动.设移动时间为秒,当为 2或或 时,为直角三角形.
【解答】解:作于点,在中,
,
,
,
,
点,
又,,
根据勾股定理可得:,,,
①若,则有,
即:,
整理得:,
解得:(舍去),,
,
②若,则有,
,
整理得:,
解得:.
当或或时,为直角三角形.
故答案为:2或或.
8.如图,在中,,、的长恰好为方程的两根,且.
(1)求的值.
(2)动点从点出发,沿的路线向点运动(不包括端点);点从点出发,沿的路线向点运动(不包括端点).若点、同时出发,速度都为每秒2个单位.当其中有一点到达终点时整个运动随之结束.设运动时间为秒,在整个运动过程中,设的面积为,试求与之间的函数关系式;并指出自变量的取值范围和的范围.
【解答】解:(1)、的长为方程的两根,
,
又,
,,
;
(2)作,垂足为,
,
.
,
,
,即,
解得,
,
当时,.
9.已知:如图,在中,,,.点从点开始沿边向点以的速度移动,点从点开始沿边向点以的速度移动,当到达点时,点、同时停止移动.
(1)如果点,分别从点,同时出发,那么几秒后,的面积为?
(2)如果点,分别从点,同时出发,那么几秒后,的长度为?
【解答】解:当运动时间为时,,,.
(1)依题意得:,
整理得:,
解得:,,
当时,,符合题意;
当时,,不符合题意,舍去.
答:后,的面积为.
(2)依题意得:,
整理得:,
解得:(不符合题意,舍去),.
答:后,的长度为.
10.如图,在中,,.点从点出发,沿边以的速度向点移动;点从点同时出发,沿边以的速度向点移动.规定其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.问经过几秒后,,两点的距离是?
【解答】解:设经过秒后,,两点的距离是,
根据题意,