Question

如圖，直線l：y=-2x+4交y軸于A點，交x軸于B點，四邊形OACD為正方形，點P從D點開始沿x軸向點O以每秒2個單位的速度移動，點Q從點B開始沿BA向點A以每秒個單位的速度移動，如果P，Q分別從D，B同時出發(fā)．
（1）設(shè)△PAQ的面積等于S，運動時間為t秒，當(dāng)0＜t＜2時，求S與t之間的函數(shù)關(guān)系；
（2）當(dāng)點Q移到AB的中點E時，P點停止移動．直線l向右平移m個單位，得到直線l₁．
如圖，直線l₁交y軸于A₁點，交x軸于B₁點，Q₁為A₁B₁的中點．△PAQ₁的面積S₁是否與m的值有關(guān)？請說明你的理由．

Answer 1

解：（1）∵直線l：y=-2x+4交y軸于A點，交x軸于B點，
∴A（0，4），B（2，0）
∴OA=4，OB=2，
依題意，得OD=OA=4，
當(dāng)0＜t＜2時，DP=2t，BQ=t，
∴PB=DB-DP=6-2t，
在Rt△AOB中，AB=，
作QF⊥OB于F，
∵AO⊥OB，
∴AO∥QF，
∴△QFB∽△AOB，
∴，
∴，
S=，
∴S=S_△PBA-S_△PBQ=，
∴S=2t²-10t+12．

（2）△PAQ₁的面積S₁與m的值無關(guān)，S₁=4．理由如下：
設(shè)OD的中點為G，則當(dāng)點Q移到AB的中點E時，P點與G點重合，
△PAQ₁的面積即為△GAQ₁．
解法一：∵Q₁為A₁B₁的中點，
∴OQ₁=B₁Q₁，
∴∠B₁OQ₁=∠OB₁Q₁，
∵l∥l₁，
∴∠ABO=∠OB₁Q₁，
∵OG=OB=2，AO⊥OB，
∴AG=AB，
∴∠ABO=∠AGO，
∴∠B₁OQ₁=∠AGO，
∴AG∥OQ₁，
∴△PAQ₁的面積S₁=S_△AGO=，
∴S₁的值為4，與m的值無關(guān)．
解法二：依題意，得OB₁=2+m，
∵l∥l₁，
∴△A₁0B₁∽△AOB，
∴，
∴，
如圖，作Q₁M⊥OB₁于M，
∵AO⊥OB，
∴AO∥Q₁M，
∵Q₁為A₁B₁的中點，
∴，，
∴，
∴S₁=S_△AOB+S_梯形AOMQ1-S_△GMQ1
=
=4
∴S₁的值為4，與m的值無關(guān)．
分析：（1）先求出A和B點的坐標(biāo)，當(dāng)0＜t＜2時，DP=2t，BQ=t，在Rt△AOB中，求出AB的長度，作QF⊥OB于F，結(jié)合題干條件，證明△QFB∽△AOB，用t表示出QF，S=S_△PBA-S_△PBQ，進而求出S與t之間的函數(shù)關(guān)系；
（2）方法一、設(shè)OD的中點為G，則當(dāng)點Q移到AB的中點E時，P點與G點重合，△PAQ₁的面積即為△GAQ₁，利用題干條件求出△GAQ₁的面積是個常數(shù)即可；
方法二：作Q₁M⊥OB₁于M，根據(jù)題干條件用m分別表示出OB₁、OA₁、MB₁、OM，再根據(jù)S₁=S_△AOB+S_梯形AOMQ1-S_△GMQ1，求出S₁是一個常數(shù)即可；
點評：本題主要考查一次函數(shù)的綜合題的知識，解答本題的關(guān)鍵是熟練掌握相似三角形的性質(zhì)以及分割法求三角形的面積，此題難度較大，特別是第二問證明S1的面積是一個常數(shù)，但是解答此問的時候也不止一種方法，希望同學(xué)們根據(jù)自己喜歡的方法解答即可．