【题目】如图,正方形
的边长为
,点
从
开始沿折线
以
的速度移动,点
从
开始沿
边以
的速度移动,如果点
,
分别从
,
同时出发,当其中一点到达
时,另一点也随之停止运动.
![]()
(1)设
的面积为
,
为运动时间,写出
关于
的函数表达式;
(2)
为何值时,
的面积为正方形
面积的
?
【答案】(1)
;(2)当t=5s时,
的面积为正方形
面积的
.
【解析】
(1)当0≤t≤5时,点P在AD上,则△PQB的面积等于正方形的面积减去三个直角三角形的面积;当5<t≤10时,点P在CD上,△PQB面积等于
PQ×10;
(2)结合(1)中的结论,分别列出方程求解即可.
解:(1)当0≤t≤5时,点P在AD上,
由题意得:AP=2t,DP=10-2t,DQ=t,CQ=10-t,
∵S△PQB=S正方形ABCD-S△APB-S△DPQ-S△BCQ,
∴
;
当5<t≤10时,点P在CD上,
由题意得:PQ=t-(2t-10)=10-t,
∴
,
综上所述:
;
(2)S正方形ABCD=10×10=100,
当0≤t≤5时,由题意得:
,
解得:t=5;
当5<t≤10时,由题意得:
,
解得:t=5(舍去),
综上,当t=5s时,
的面积为正方形
面积的
.