1.求A、B两点的坐标;
2.设△OMN的面积为S,直线l运动时间为t秒(0≤t≤6),试求S与t的函数表达式; 3.在题(2)的条件下,t为何值时,S的面积最大?最大面积是多少? 1.分析:由菱形的性质、三角函数易求A、B两点的坐标. 解:∵四边形OABC为菱形,点C的坐标为(4,0),
∴OA=AB=BC=CO=4.如图①,过点A作AD⊥OC于D.∵∠AOC=60°,∴OD=2,AD=.
∴A(2, ),B(6, ).
2.分析:直线l在运动过程中,随时间t的变化,△MON的形状也不断变化,因此,首先要把所有情况画出相应的图形,每一种图形都要相应写出自变量的取值范围。这是解决动点题关键之一. 直线l从y轴出发,沿x轴正方向运动与菱形OABC的两边相交有三种情况:
①0≤t≤2时,直线l与OA、OC两边相交(如图①). ②2<t≤4时,直线l与AB、OC两边相交(如图②). ③4<t≤6时,直线l与AB、BC两边相交(如图③).
略解:①∵MN⊥OC,∴ON=t. ∴MN=ONtan60°=.∴S=ON·MN=t.
2
②S=ON·MN=t·2=t.
③方法一:设直线l与x轴交于点H.∵MN=2-(t-4)=6-t,
∴S=MN·OH=(6-t)t=-t+3
2
t.
31
方法二:设直线l与x轴交于点H.∵S=S△OMH-S△ONH,∴S=t·2-t·(t-4)=
- t+3
2
t.
方法三:设直线l与x轴交于点H.∵S=,
=4×2=8,=·2·(t-2)= t-2,
=·4·(t-4)=2t-8,=(6-t)(6-t)=18-6t+t,
2
∴S=8-(t-2)-(2t-8)-(18-6t+t)=-
2
t+3
2
t.
3.求最大面积的时候,求出每一种情况的最大面积值,然后再综合每种情况,求出最大值.
略解:由2知,当0≤t≤2时,=×2=2
2
;
当2<t≤4时,=4;
当4<t≤6时,配方得S=-(t-3)+
2
,
∴当t=3时,函数S=-t+3
2
t的最大值是.
但t=3不在4<t≤6内,∴在4<t≤6内,函数S=-t+3
2
t的最大值不是.
32
而当t>3时,函数S=-上所述,当t=4秒时,
=4
t+3.
2
t随t的增大而减小,∴当4<t≤6时,S<4. 综
练习1 (2006年南安市)如图所示,在直角坐标系中,矩形ABCD的边AD在x轴上,点A在原点,AB=3,AD=5.若矩形以每秒2个单位长度沿x轴正方向作匀速运动.同时点P从A点出发以每秒1个单位长度沿A-B-C-D的路线作匀速运动.当P点运动到D点时停止运动,矩形ABCD也随之停止运动. ⑴求P点从A点运动到D点所需的时间; ⑵设P点运动时间为t(秒). 当t=5时,求出点P的坐标;
若⊿OAP的面积为s,试求出s与t之间的函数关系式(并写出相应的自变量t的取值范围). 解:(1)P点从A点运动到D点所需的时间=(3+5+3)÷1=11(秒). (2)当t=5时,P点从A点运动到BC上,此时OA=10,AB+BP=5,∴BP=2. 过点P作PE⊥AD于点E,则PE=AB=3,AE=BP=2. ∴OE=OA+AE=10+2=12.∴点P的坐标为(12,3). 分三种情况:
.当0<t≤3时,点P在AB上运动,此时OA=2t,AP=t,∴s=×2t×t= t.
2
.当3<t≤8时,点P在BC上运动,此时OA=2t,∴s=×2t×3=3 t.
.当8<t<11时,点P在CD上运动,此时OA=2t,AB+BC+CP= t,
∴DP=(AB+BC+CD)-( AB+BC+CP)=11- t.∴s=×2t×(11- t)=- t+11 t.
2
2
综上所述,s与t之间的函数关系式是:当0<t≤3时,s= t;当3<t≤8
2
时,s=3 t;当8<t<11时,s=- t+11 t .
33
练习2 如图,边长为4的正方形OABC的顶点O为坐标原点,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上.动点D在线段BC上移动(不与B,C重合),连接OD,过点D作DE⊥OD,交边AB于点E,连接OE.
(1)当CD=1时,求点E的坐标;
(2)如果设CD=t,梯形COEB的面积为S,那么是否存在S的最大值?若存在,请求出这个最大值及此时t的值;若不存在,请说明理由.
解:(1) 正方形OABC中,因为ED⊥OD,即∠ODE =90°,所以∠COD=90°-∠CDO,而 ∠EDB =90°-∠CDO,所以∠COD =∠EDB.又因为∠OCD=∠DBE=90°,所以△CDO∽△BED.
所以,即,BE=,则.因此点E的坐标为(4,).
(2) 存在S的最大值.
由于△CDO∽△BED,所以,即,BE=t-t.
2
×4×(4+t-t)
2
.
故当t=2时,S有最大值10.
1、(09包头)如图,已知△ABC中,AB?AC?10厘米,BC?8厘米,点D为AB的中点.
(1)如果点P在线段BC上以3厘米/秒的速度由B点向C点运动,同时,点Q在线段CA上由C点向A点运动.
①若点Q的运动速度与点P的运动速度相等,经过1秒后,△BPD与△CQP是否全等,请说明理由; ②若点Q的运动速度与点P的运动速度不相等,当点Q的运动速度为多少时,能够使△BPD与△CQP全等? (2)若点Q以②中的运动速度从点C出发,点P以原来的运动速度从点B同时出发,都逆时针沿△ABC三边运动,求经过多长时间点P与点Q第一次在△ABC的哪条边上相遇?
解:(1)①∵t?1秒, ∴BP?CQ?3?1?3厘米,
∵AB?10厘米,点D为AB的中点, ∴BD?5厘米.
又∵PC?BC?BP,BC?8厘米, ∴PC?8?3?5厘米,
34
A D Q P C B
∴PC?BD. 又∵AB?AC, ∴?B??C,
∴△BPD≌△CQP. ············································································· (4分) ②∵vP?vQ, ∴BP?CQ,
又∵△BPD≌△CQP,?B??C,则BP?PC?4,CQ?BD?5, ∴点P,点Q运动的时间t?∴vQ?BP4?秒, 33CQ515································································· (7分) ??厘米/秒. ·
4t43(2)设经过x秒后点P与点Q第一次相遇,
1580x?3x?2?10,解得x?秒. 4380∴点P共运动了?3?80厘米.
3∵80?2?28?24,
由题意,得
∴点P、点Q在AB边上相遇,
80秒点P与点Q第一次在边AB上相遇. ········································· (12分) 332、(09齐齐哈尔)直线y??x?6与坐标轴分别交于A、B两点,动点P、Q同时从O点出发,同时
4∴经过
到达A点,运动停止.点Q沿线段OA 运动,速度为每秒1个单位长度,点P沿路线O→B→A运动. (1)直接写出A、B两点的坐标;
(2)设点Q的运动时间为t秒,△OPQ的面积为S,求出S与t之间的函数关系式;
y B 48时,求出点P的坐标,并直接写出以点O、P、Q为顶5点的平行四边形的第四个顶点M的坐标.
(3)当S?解(1)A(8,0)B(0,6) ················ 1分 (2)OA?8,OB?6 ?AB?10
P x 8点Q由O到A的时间是?8(秒)
16?10?点P的速度是?2(单位/秒) ·· 1分
8当P在线段OB上运动(或0≤t≤3)时,OQ?t,OP?2t
35
O Q A