23.(12分)(2015?杭州)方成同学看到一则材料:甲开汽车,乙骑自行车从M地出发沿一条公路匀速前往N地.设乙行驶的时间为t(h),甲乙两人之间的距离为y(km),y与t的函数关系如图1所示.
方成思考后发现了如图1的部分正确信息:乙先出发1h;甲出发0.5小时与乙相遇. 请你帮助方成同学解决以下问题:
(1)分别求出线段BC,CD所在直线的函数表达式; (2)当20<y<30时,求t的取值范围;
(3)分别求出甲,乙行驶的路程S甲,S乙与时间t的函数表达式,并在图2所给的直角坐标系中分别画出它们的图象;
(4)丙骑摩托车与乙同时出发,从N地沿同一公路匀速前往M地,若丙经过h与乙相遇,问丙出发后多少时间与甲相遇?
【解答】解:(1)直线BC的函数解析式为y=kt+b, 把(1.5,0),(
)代入得:
解得:,
∴直线BC的解析式为:y=40t﹣60; 设直线CD的函数解析式为y1=k1t+b1,
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把(),(4,0)代入得:,
解得:,
∴直线CD的函数解析式为:y=﹣20t+80.
(2)设甲的速度为akm/h,乙的速度为bkm/h,根据题意得;
,
解得:,
∴甲的速度为60km/h,乙的速度为20km/h, ∴OA的函数解析式为:y=20t(0≤t≤1),所以点A的纵坐标为20, 当20<y<30时,
即20<40t﹣60<30,或20<﹣20t+80<30, 解得:
或
.
)
(3)根据题意得:S甲=60t﹣60(S乙=20t(0≤t≤4),
所画图象如图2所示:
(4)当t=时,S丙=﹣40t+80(0≤t≤2), 如图3,
,丙距M地的路程S丙与时间t的函数表达式为:
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S丙=﹣40t+80与S甲=60t﹣60的图象交点的横坐标为, 所以丙出发h与甲相遇.
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