题目如图
1,在矩形
ABCD中,
AB=6,
BC=8,动点
P以每秒
23个单位长度的速度沿
A→B→D的路径运动,动点
Q以每秒
2个单位长度的速度沿
C→B→D的路径运动,当点
Q到达
D点时,两者都停止运动.设运动时间为
t秒,点
P、
Q的距离为
y.
(1)请直接写出
y关于
t的函数表达式并注明自变量
t的取值范围;
(2)在如图
2所示的平面直角坐标系中画出函数
y的图象,并写出该函数的一条性质;
(3)结合函数图象,请直接写出当函数
y1=−21t+b与上述函数
y的图象有两个交点时
b的取值范围.

知识点:勾股定理、等腰梯形的判定章节:未标注
答案与解析
答案
(1)当
0⩽t⩽4时,点
P在
AB上,点
Q在
BC上,
∴AP=23t,
CQ=2t,
∴PB=6−23t,
BQ=8−2t,
∴BAPB=66−23t=1−41t\’,BCBQ=88−2t=1−41t,
即
BAPB=BCBQ,
又
∵∠ABC=∠PBQ,
∴△BPQ∽△BAC,
∴ACPQ=BCBQ=1−41t,
又
∵BD=AC=AB2+BC2=62+82=10,
∴y=PQ=10(1−41t)=−25t+10;
当
4<t⩽9时,点
P,
Q在
BD上移动,这时
y=PQ=(2t−8)−(23t−6)=21t−2;
∴y关于
t的函数表达式为
y={−25t+10(0≤t≤4)21t−2(4<t≤9);
(2)函数
y的图象如图所示,

当
0⩽t⩽4,
y随
x的增大而减小;
(3)结合图象可得当直线
y1=−21t+b在两条虚线之间时,与图象有两个交点,

当过
(4,0)时,
−21×4+b=0,
解得:
b=2;
当过
(9,25)时,
−21×9+b=25,
解得:
b=7;
∴结合函数图象,当函数
y1=−21t+b与上述函数
y的图象有两个交点时
b的取值范围为
2<b<7.
解析
(1)当
0⩽t⩽4时,点
P在
AB上,点
Q在
BC上,
∴AP=23t,
CQ=2t,
∴PB=6−23t,
BQ=8−2t,
∴BAPB=66−23t=1−41t\’,BCBQ=88−2t=1−41t,
即
BAPB=BCBQ,
又
∵∠ABC=∠PBQ,
∴△BPQ∽△BAC,
∴ACPQ=BCBQ=1−41t,
又
∵BD=AC=AB2+BC2=62+82=10,
∴y=PQ=10(1−41t)=−25t+10;
当
4<t⩽9时,点
P,
Q在
BD上移动,这时
y=PQ=(2t−8)−(23t−6)=21t−2;
∴y关于
t的函数表达式为
y={−25t+10(0≤t≤4)21t−2(4<t≤9);
(2)函数
y的图象如图所示,

当
0⩽t⩽4,
y随
x的增大而减小;
(3)结合图象可得当直线
y1=−21t+b在两条虚线之间时,与图象有两个交点,

当过
(4,0)时,
−21×4+b=0,
解得:
b=2;
当过
(9,25)时,
−21×9+b=25,
解得:
b=7;
∴结合函数图象,当函数
y1=−21t+b与上述函数
y的图象有两个交点时
b的取值范围为
2<b<7.