解题思路:(1)先由矩形的性质及已知条件得出∠ABD=∠CDB,BM=DN,再利用ASA证明△BMQ≌△DNP,根据全等三角形的性质及平行线的判定得到MQ=NP,MQ∥NP,从而证明出四边形MPNQ是平行四边形;
(2)如图1,延长NP交AB于E,由tan∠DBA=[PE/BE]=[QM/BM]=[DA/AB],即[PE/t]=[QM/4−t]=[3/4],得出PE=[3/4]t,QM=[3/4](4-t),再根据菱形的性质得出QM=MP,由此列出方程[[3/4](4-t)]2=([3/4]t)2+(4-2t)2,解方程即可;
(3)由于0≤t≤4且t≠2,所以分两种情况进行讨论:①0≤t<2;②2<t≤4.先用含t的代数式分别表示QM,ME,再根据平行四边形的面积=底×高得到S关于t的函数解析式,然后根据二次函数的增减性即可得出t为何值时,y随x的增大而减小.
(1)∵四边形ABCD为矩形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠ABD=∠CDB.
∵AM=CN,
∴AB-AM=CD-CN,即BM=DN.
在△BMQ与△DNP中,
∠MBQ=∠NDP
BM=DN
∠BMQ=∠DNP=90°,
∴△BMQ≌△DNP(ASA),
∴MQ=NP,∠MQB=∠NPD,
∴MQ∥NP,
∴四边形MPNQ是平行四边形;
(2)如图1,延长NP交AB于E,则NE⊥AB,四边形BENC为矩形,
∵AM=CN=BE=1•t=t,
∴BM=AB-AM=4-t,ME=|BM-BE|=|4-t-t|=|4-2t|,
∵tan∠DBA=[PE/BE]=[QM/BM]=[DA/AB],
∴[PE/t]=[QM/4−t]=[3/4],
∴PE=[3/4]t,QM=[3/4](4-t),
若四边形MPNQ是菱形,则QM=MP,
∴[[3/4](4-t)]2=([3/4]t)2+(4-2t)2,
整理,得8t2-23t+14=0,
解得t=2或[7/8],
∵t=2时,M、N分别在AB、CD的中点,即此时M、Q、P、N四点共线,
∴t=2不合题意,舍去,即t=[7/8].
故四边形MPNQ是菱形时,t的值为[7/8];
(3)分两种情况:
①当0≤t<2时,如图1,
∵QM=[3/4](4-t),ME=BM-BE=4-t-t=4-2t,
∴平行四边形MPNQ的面积S=QM•ME,
=[3/4](4-t)•(4-2t)
=[3/2]t2-9t+12
=[3/2](t2-6t)+12
=[3/2](t-3)2-[3/2],
∴当0≤t<2时,y随x的增大而减小;
②当2<t≤4时,如图2,
∵QM=[3/4](4-t),ME=BE-BM=t-(4-t)=2t-4,
∴平行四边形MPNQ的面积S=QM•ME,
=[3/4](4-t)•(2t-4)
=-[3/2]t2+9t-12
=-[3/2](t2-6t)-12
=-[3/2](t-3)2+[3/2],
∴当3<t≤4时,y随x的增大而减小.
综上所述,S关于t的函数解析式为S=
3
2t2−9t+12(0≤t<2)
−
3
2t2+9t−12(2<t≤4),且当0≤t<2或3<t≤4时,y随x的增大而减小.
点评:
本题考点: 四边形综合题.
考点点评: 本题是四边形综合题,考查了矩形的性质,平行线、全等三角形的判定与性质,平行四边形的判定,三角函数的定义,菱形的性质,平行四边形的面积,二次函数的性质,综合性较强,难度适中.运用数形结合、分类讨论是解题的关键.