Question

（1）夜晚，小明在路燈下散步．已知小明身高1.5米，路燈的燈柱高4.5米．
①如圖1，若小明在相距10米的兩路燈AB、CD之間行走（不含兩端），他前后的兩個影子長分別為FM=x米，FN=y米，試求y與x之間的函數關系式，并指出自變量x的取值范圍？
②有言道：形影不離．其原意為：人的影子與自己緊密相伴，無法分離．但在燈光下，人的速度與影子的速度卻不是一樣的！如圖2，若小明在燈柱PQ前，朝著影子的方向（如圖箭頭），以0.8米/秒的速度勻速行走，試求他影子的頂端R在地面上移動的速度．

（2）我們知道，函數圖象能直觀地刻畫因變量與自變量之間的變化關系．相信，大家都聽說過龜兔賽跑的故事吧．現有一新版龜兔賽跑的故事：由于兔子上次比賽過后不服氣，于是單挑烏龜再來另一場比賽，不過這次路線由烏龜確定…比賽開始，在同一起點出發，按照規定路線，兔子飛馳而出，極速奔跑，直至跑到一條小河邊，遙望著河對岸的終點，兔子呆坐在那里，一時不知怎么辦．過了許久，烏龜一路跚跚而來，跳入河中，以比在陸地上更快的速度游到對岸，抵達終點，再次獲勝．根據新版龜兔賽跑的故事情節，請在同一坐標系內（如圖3），畫出烏龜、兔子離開終點的距離s與出發時間t的函數圖象示意圖．（實線表示烏龜，虛線表示兔子）

Answer 1

解：（1）∵EF∥AB，
∴∠MEF=∠A，∠MFE=∠B．
∴△MEF∽△MAB．
①∴===．
∴=，MB=3x BF=3x-x=2x．
同理，DF=2y．
∵BD=10
∴2x+2y=10
∴y=-x+5
∵當EF接近AB時，影長FM接近0；
當EF接近CD時，影長FM接近5
∴0＜x＜
②如圖，設運動時間為t秒，則EE'=FF'=0.8t
∵EF∥PQ
∴∠REF=∠RPQ，∠RFE=∠RQP
∴△REF∽△RPQ
∴
∴
∵EE'∥RR'
∴∠PEE'=∠PRR'，∠PE'E=∠PR'R
∴△PEE'∽△PRR'
∴
∴
∴RR'=1.2t∴

（2）如圖3所示．
分析：（1）易證△MEF∽△MAB，根據相似三角形的對應邊的比相等．可以把BF用x表示出來，同理，DF也可以用y表示出來．根據BD=10，就可以得到x，y的一個關系式，從而求出函數的解析式．根據△REF∽△RPQ就可以求出PE與RP的比值，同理．根據△PEE′∽△PRR′，求得EE′與RR′的比值．則影子的速度就可以得到．
（2）根據故事的敘述，就可以作出圖象．
點評：本題主要考查了相似三角形的性質，相似三角形的對應邊的比相等．