零五网 全部参考答案 补充习题答案 2026年补充习题江苏九年级数学上册苏科版 第26页解析答案
10. 如图,在$△ ABC$中,$∠ B=90°$,$AB=6\ \mathrm{cm}$,$BC=8\ \mathrm{cm}$.
(1) 点$P$从点$A$开始沿边$AB$向点$B$以$1\ \mathrm{cm/s}$的速度移动,点$Q$从点$B$开始沿边$BC$向点$C$以$2\ \mathrm{cm/s}$的速度移动,如果点$P$,$Q$分别从点$A$,$B$同时出发,经过几秒钟后,$△ PBQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$?
(2) 如果点$P$,$Q$分别从点$A$,$B$同时出发,点$P$在边$AB$上沿$A\rightarrow B\rightarrow A$的路线以$1\ \mathrm{cm/s}$的速度移动,点$Q$在边$BC$上沿$B\rightarrow C\rightarrow B$的路线以$2\ \mathrm{cm/s}$的速度移动,且其中一点到达终点时,另一点随之停止移动,连接$CP$,经过几秒钟后,$△ PCQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$?

答案:解:
(1) 设经过$x$秒后,$△ PBQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$。
由题意得:$AP=x\ \mathrm{cm}$,$PB=(6-x)\ \mathrm{cm}$,$BQ=2x\ \mathrm{cm}$,其中$0<x≤4$。
$\because ∠ B=90°$,
$\therefore S_{△ PBQ}=\frac{1}{2}· PB· BQ=\frac{1}{2}(6-x)· 2x=x(6-x)$。
令$x(6-x)=8$,整理得:$x^2-6x+8=0$,
解得:$x_1=2$,$x_2=4$,均符合题意。
(2) 设经过$t$秒后,$△ PCQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$,由题意可知运动总时长不超过$8\ \mathrm{s}$,分阶段讨论:
① 当$0<t≤4$时,点$P$从$A$向$B$移动,点$Q$从$B$向$C$移动,
$PB=(6-t)\ \mathrm{cm}$,$CQ=(8-2t)\ \mathrm{cm}$,
$S_{△ PCQ}=\frac{1}{2}· CQ· PB=\frac{1}{2}(8-2t)(6-t)$。
令$\frac{1}{2}(8-2t)(6-t)=8$,整理得:$t^2-10t+16=0$,
解得:$t_1=2$,$t_2=8$(不符合$0<t≤4$,舍去),$t=2$符合题意。
② 当$4<t≤6$时,点$P$从$A$向$B$移动,点$Q$从$C$向$B$移动,
$PB=(6-t)\ \mathrm{cm}$,$CQ=2(t-4)=(2t-8)\ \mathrm{cm}$,
$S_{△ PCQ}=\frac{1}{2}· CQ· PB=\frac{1}{2}(2t-8)(6-t)$。
令$\frac{1}{2}(2t-8)(6-t)=8$,整理得:$t^2-10t+32=0$,
$\because \Delta=(-10)^2-4×1×32=-28<0$,
$\therefore$ 该方程无实数根,此阶段无解。
③ 当$6<t≤8$时,点$P$从$B$向$A$移动,点$Q$从$C$向$B$移动,
$PB=(t-6)\ \mathrm{cm}$,$CQ=2(t-4)=(2t-8)\ \mathrm{cm}$,
$S_{△ PCQ}=\frac{1}{2}· CQ· PB=\frac{1}{2}(2t-8)(t-6)$。
令$\frac{1}{2}(2t-8)(t-6)=8$,整理得:$t^2-10t+16=0$,
解得:$t_1=2$(不符合$6<t≤8$,舍去),$t_2=8$,$t=8$符合题意。
答:(1) 经过$2$秒或$4$秒后,$△ PBQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$;
(2) 经过$2$秒或$8$秒后,$△ PCQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$。
解析:
【分析】
本题是动点结合三角形面积的一元二次方程应用问题。
(1) 解题时先设运动时间为x秒,根据P、Q的运动速度,用含x的代数式分别表示出Rt△PBQ的两条直角边PB、BQ的长度,再结合直角三角形面积公式列出关于x的一元二次方程,求解后结合运动的实际范围验证解的合理性即可。
(2) 由于P、Q均为往返运动,需先根据两点的运动速度和路径,划分不同的运动时间段,分三种情况讨论:每种情况同样先用含时间t的代数式表示出△PCQ的底CQ和高PB的长度,再根据面积公式列方程求解,最后检验解是否属于对应时间段,舍去不符合的解,若判别式小于0则说明该阶段无解。
【解析】
(1) 设经过$x$秒后,$△ PBQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$。
由题意得:$AP=x\ \mathrm{cm}$,则$PB=(6-x)\ \mathrm{cm}$,$BQ=2x\ \mathrm{cm}$,其中$0<x≤4$。
$\because ∠ B=90°$,
$\therefore S_{△ PBQ}=\frac{1}{2} · PB · BQ=\frac{1}{2}(6-x) · 2x=x(6-x)$。
令$x(6-x)=8$,整理得:$x^2-6x+8=0$,
解得:$x_1=2$,$x_2=4$,均满足$0<x≤4$,符合题意。
(2) 设经过$t$秒后,$△ PCQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$,由题意可知Q往返总时长为8s,P往返总时长为12s,故运动总时长不超过$8\ \mathrm{s}$,分三阶段讨论:
① 当$0<t≤4$时,点P从A向B移动,点Q从B向C移动:
$PB=(6-t)\ \mathrm{cm}$,$CQ=(8-2t)\ \mathrm{cm}$,
$S_{△ PCQ}=\frac{1}{2} · CQ · PB=\frac{1}{2}(8-2t)(6-t)$。
令$\frac{1}{2}(8-2t)(6-t)=8$,整理得:$t^2-10t+16=0$,
解得:$t_1=2$,$t_2=8$,其中$t=8$不符合$0<t≤4$,舍去,故$t=2$符合题意。
② 当$4<t≤6$时,点P仍从A向B移动,点Q从C向B移动:
$PB=(6-t)\ \mathrm{cm}$,$CQ=2(t-4)=(2t-8)\ \mathrm{cm}$,
$S_{△ PCQ}=\frac{1}{2} · CQ · PB=\frac{1}{2}(2t-8)(6-t)$。
令$\frac{1}{2}(2t-8)(6-t)=8$,整理得:$t^2-10t+32=0$,
$\because \Delta=(-10)^2-4×1×32=-28<0$,
$\therefore$ 该方程无实数根,此阶段无解。
③ 当$6<t≤8$时,点P从B向A移动,点Q仍从C向B移动:
$PB=(t-6)\ \mathrm{cm}$,$CQ=2(t-4)=(2t-8)\ \mathrm{cm}$,
$S_{△ PCQ}=\frac{1}{2} · CQ · PB=\frac{1}{2}(2t-8)(t-6)$。
令$\frac{1}{2}(2t-8)(t-6)=8$,整理得:$t^2-10t+16=0$,
解得:$t_1=2$,$t_2=8$,其中$t=2$不符合$6<t≤8$,舍去,故$t=8$符合题意。
【答案】
(1) 经过$2$秒或$4$秒后,$△ PBQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$;
(2) 经过$2$秒或$8$秒后,$△ PCQ$的面积为$8\ \mathrm{cm}^2$。
【知识点】
一元二次方程的应用,三角形面积计算,动点分类讨论
【点评】
本题属于动态几何类应用题,核心是将运动时间作为变量,用含变量的代数式表示相关线段的长度,再结合面积公式建立方程求解。解题时要注意结合动点的运动范围对解进行检验,往返运动类问题要合理划分阶段分类讨论,避免漏解或增根。
【难度系数】
0.6
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