Question

如圖所示，在矩形ABCD中，AB=6，AD=2，點P是邊BC上的動點（點P不與點B，C重合），過點P作直線PQ∥BD，交CD邊于Q點，再把△PQC沿著動直線PQ對折，點C的對應(yīng)點是R點．設(shè)CP=x，△PQR與矩形ABCD重疊部分的面積為y．
（1）求∠CPQ的度數(shù)．
（2）當(dāng)x取何值時，點R落在矩形ABCD的邊AB上？
（3）當(dāng)點R在矩形ABCD外部時，求y與x的函數(shù)關(guān)系式．并求此時函數(shù)值y的取值范圍．

Answer 1

解：（1）∵四邊形ABCD是矩形，
∴AB=CD，AD=BC；
又AB=6，AD=2，∠C=90°，
∴CD=6，BC=2；
∴tan∠CDB==；
∴∠CDB=30°，∠CBD=60°；
∵PQ∥BD，
∴∠CPQ=∠CBD=60°；

（2）如圖，由軸對稱的性質(zhì)知：△RPQ≌△CPQ，
∴∠RPQ=∠CPQ，RP=CP；
由（1）知：∠CPQ=60°，
∴∠RPQ=∠CPQ=60°；
∴∠RPB=60°，
∴RP=2BP；
令CP=x，
∴RP=x，PB=2-x；
在△RPB中，根據(jù)題意，得：2（2-x）=x，解得x=；

（3）當(dāng)R在矩形ABCD的外部時，＜x＜2；
在Rt△PFB中，∵∠RPB=60°，
∴PF=2BP=2（2-x）；
又∵RP=CP=x，
∴RF=RP-PF=3x-4；
在Rt△ERF中，∵∠EFR=∠PFB=30°，
∴ER=x-4；
∴S_△ERF=ER×FR=x²-12x+8；
∴y=S_△RPQ-S_△ERF；
∴當(dāng)＜x＜2時，y=-x²+12x-8．
∴＜y＜4．
分析：（1）此題首先要抓住運動變換中的不變量和不變關(guān)系：①矩形的長度；②△ABD和△BCD的形狀特征及三邊關(guān)系；③PQ∥BD；④△PQC與△PQR關(guān)于PQ對稱，滿足軸對稱的一切性質(zhì)等；
（2）要找準(zhǔn)瞬間狀態(tài)，準(zhǔn)確的畫出圖形，變動為不動；
（3）以（2）題的結(jié)論為界點，分段考慮問題．
點評：此題是“動態(tài)類”問題，涉及到矩形的性質(zhì)、圖形的折疊變換、解直角三角形、全等三角形的判定和性質(zhì)以及圖形面積的求法、二次函數(shù)的應(yīng)用等重要知識點，綜合性強，注意分類討論．