Question

【题目】如图①，有两个形状完全相同的直角三角形ABC和EFG叠放在一起（点A与点E重合），已知AC=8cm，BC=6cm，∠C=90°，EG=4cm，∠EGF=90°，O是△EFG斜边上的中点．
如图②，若整个△EFG从图①的位置出发，以1cm/s的速度沿射线AB方向平移，在△EFG平移的同时，点P从△EFG的顶点G出发，以1cm/s的速度在直角边GF上向点F运动，当点P到达点F时，点P停止运动，△EFG也随之停止平移．设运动时间为x（s），FG的延长线交AC于H，四边形OAHP的面积为y（cm2）（不考虑点P与G、F重合的情况）．

（1）当x为何值时，OP∥AC；
（2）求y与x之间的函数关系式，并确定自变量x的取值范围；
（3）是否存在某一时刻，使四边形OAHP面积与△ABC面积的比为13：24？若存在，求出x的值；若不存在，说明理由．（参考数据：1142=12996，1152=13225，1162=13456或4.42=19.36，4.52=20.25，4.62=21.16）

Answer 1

【答案】（1）1.5s；（2）S=x2+x+3（0＜x＜3）；（3）当x=（s）时，四边形OAHP面积与△ABC面积的比为13：24．

【解析】

（1）由于O是EF中点，因此当P为FG中点时，OP∥EG∥AC，据此可求出x的值．

（2）由于四边形AHPO形状不规则，可根据三角形AFH和三角形OPF的面积差来得出四边形AHPO的面积．三角形AHF中，AH的长可用AF的长和∠FAH的余弦值求出，同理可求出FH的表达式（也可用相似三角形来得出AH、FH的长）．三角形OFP中，可过O作OD⊥FP于D，PF的长易知，而OD的长，可根据OF的长和∠FOD的余弦值得出．由此可求得y、x的函数关系式．

（3）先求出三角形ABC和四边形OAHP的面积，然后将其代入（2）的函数式中即可得出x的值．

解：（1）∵Rt△EFG∽Rt△ABC

∴，即,

∴FG==3cm

∵当P为FG的中点时，OP∥EG，EG∥AC

∴OP∥AC

∴x==×3=1.5（s）

∴当x为1.5s时，OP∥AC．

（2）在Rt△EFG中，由勾股定理得EF=5cm

∵EG∥AH

∴△EFG∽△AFH

∴,

∴AH=（x+5），FH=（x+5）

过点O作OD⊥FP，垂足为D

∵点O为EF中点

∴OD=EG=2cm

∵FP=3﹣x

∴S四边形OAHP=S△AFH﹣S△OFP

=AHFH﹣ODFP

=（x+5）（x+5）﹣×2×（3﹣x）

=x2+x+3（0＜x＜3）．

（3）假设存在某一时刻x，使得四边形OAHP面积与△ABC面积的比为13：24

则S四边形OAHP=×S△ABC

∴x2+x+3=××6×8

∴6x2+85x﹣250=0

解得x1=，x2=﹣（舍去）

∵0＜x＜3

∴当x=（s）时，四边形OAHP面积与△ABC面积的比为13：24．