(2001•河北)如图,在菱形ABCD中,AB=10,∠BAD=60度.点M从点A以每秒1个单位长的速度沿着AD边向点D

(2001•河北)如图,在菱形ABCD中,AB=10,∠BAD=60度.点M从点A以每秒1个单位长的速度沿着AD边向点D移动;设点M移动的时间为t秒(0≤t≤10).
(1)点N为BC边上任意一点,在点M移动过程中,线段MN是否一定可以将菱形分割成面积相等的两部分并说明理由;
(2)点N从点B(与点M出发的时刻相同)以每秒2个单位长的速度沿着BC边向点C移动,在什么时刻,梯形ABNM的面积最大并求出面积的最大值;
(3)点N从点B(与点M出发的时刻相同)以每秒a(a≥2)个单位长的速度沿着射线BC方向(可以超越C点)移动,过点M作MP∥AB,交BC于点P.当△MPN≌△ABC时,设△MPN与菱形ABCD重叠部分的面积为S,求出用t表示S的关系式,井求当S=0时的值.
Jack_K 1年前 已收到1个回答 举报

sm_ing 幼苗

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(1)设:BN=a,CN=10-a(0≤a≤10)
因为,点M从点A以每秒1个单位长的速度沿着AD边向点D移动,点M移动的时间为t秒(0≤t≤10)
所以,AM=1×t=t(0≤t≤10),MD=10-t(0≤t≤10).
所以,梯形AMNB的面积=(AM+BN)×菱形高÷2=(t+a)×菱形高÷2;
梯形MNCD的面积=(MD+NC)×菱形高÷2=[(10-t)+(10-a)]×菱形高÷2
当梯形AMNB的面积=梯形MNCD的面积时,
即t+a=10,(0≤t≤10),(0≤a≤10)
所以,当t+a=10,(0≤t≤10),(0≤a≤10)时,可出现线段MN一定可以将菱形分割成面积相等的两部分.

(2)点N从点B以每秒2个单位长的速度沿着BC边向点C移动,设点N移动的时间为t,可知0≤t≤5,
因为AB=10,∠BAD=60°,所以菱形高=5
3,
AM=1×t=t,BN=2×t=2t.
所以梯形ABNM的面积=(AM+BN)×菱形高÷2=3t×5

1
2=
15
2
3t(0≤t≤5).
所以当t=5时,梯形ABNM的面积最大,其数值为
75
3
2.

(3)当△MPN≌△ABC时,
则△ABC的面积=△MPN的面积,则△MPN的面积为菱形面积的一半为25
3;
因为要全等必有MN∥AC,
∴N在C点外,所以不重合处面积为
3×(at-10)2×
1
4
∴重合处为S=25
3-

3×(at−10)2
4,
当S=0时,即PM在CD上,
∴a=2.

1年前

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