题目如图
1,在菱形
ABCD中,
AB=5,
BD=8,动点
P从点
A出发,沿着
A−B−C的路线运动,到达
C点停止,过点
P作
PQ∥BD交菱形的另一边于点
Q.设动点
P行驶的路程为
x,点
P、
Q的距离为
y.
(1)请直接写出
y关于
x的函数表达式,并注明自变量
x的取值范围;
(2)在给定的平面直角坐标系中画出函数
y的图象,并写出函数
y的一条性质;
(3)函数
y1=21x+b与函数
y只有一个交点,求
b的取值范围.

知识点:解二元一次方程、三角形、四边形章节:未标注
答案与解析
答案
(1)当
0⩽x⩽5时,
∵PQ∥BD,
∴△APQ∽△ABD,
∴ABAP=BDPQ,
即
5x=8y,
∴y=58x;
当
5<x⩽10时,如图:

同理可得:
BCCP=BDPQ,
∴510−x=8y,
∴y=−58x+16;
综上所述,
y={58x−58x+16(0≤x≤5)(5<x≤10);
(2)当
x=0时,
y=0;当
x=5时
y=8;当
x=10时,
y=0;画出函数图象如下:

观察图象可知,当
0⩽x⩽5时,
y随
x增大而增大,当
5<x⩽10时,
y随
x增大而减小;
y的最大值为
8(写出一条即可);
(3)如图:

当直线
y1=21x+b经过
(10,0)时,
0=5+b,
解得
b=−5,
当直线
y1=21x+b经过
(0,0)时,
0=0+b,
解得
b=0,
当直线
y1=21x+b经过
(5,8)时,
8=25+b,
解得
b=211,
观察图象可知,直线
y1=21x+b与函数
y只有一个交点时,
−5⩽b<0,
∴b的取值范围是
−5⩽b<0.
解析
(1)当
0⩽x⩽5时,
∵PQ∥BD,
∴△APQ∽△ABD,
∴ABAP=BDPQ,
即
5x=8y,
∴y=58x;
当
5<x⩽10时,如图:

同理可得:
BCCP=BDPQ,
∴510−x=8y,
∴y=−58x+16;
综上所述,
y={58x−58x+16(0≤x≤5)(5<x≤10);
(2)当
x=0时,
y=0;当
x=5时
y=8;当
x=10时,
y=0;画出函数图象如下:

观察图象可知,当
0⩽x⩽5时,
y随
x增大而增大,当
5<x⩽10时,
y随
x增大而减小;
y的最大值为
8(写出一条即可);
(3)如图:

当直线
y1=21x+b经过
(10,0)时,
0=5+b,
解得
b=−5,
当直线
y1=21x+b经过
(0,0)时,
0=0+b,
解得
b=0,
当直线
y1=21x+b经过
(5,8)时,
8=25+b,
解得
b=211,
观察图象可知,直线
y1=21x+b与函数
y只有一个交点时,
−5⩽b<0,
∴b的取值范围是
−5⩽b<0.