如图1,在平面直角坐标系中,四边形ABCD为矩形,点A、B的坐标分别为(6,1)、(6,3),C、D在y轴上,点M从点A出发,以每秒3个单位的速度沿AD向终点D运动,

发布时间:2020-08-10 17:04:37

如图1,在平面直角坐标系中,四边形ABCD为矩形,点A、B的坐标分别为(6,1)、(6,3),C、D在y轴上,点M从点A出发,以每秒3个单位的速度沿AD向终点D运动,点N从点C同时出发,以每秒1个单位的速度沿CB向终点B运动,当一个点到达终点时,另一个点也同时停止运动.过点M作MP⊥AD,交BD于点P,连接NP,两动点同时运动了t秒.
(1)当t=1时,求P点的坐标;
(2)当运动了t秒时,△NPB的面积S,求S与t的函数关系式,并求S的最大值;
(3)当S取最大值时,将矩形ABCD向上平移1个单位(如图2),此时,若点Q在x轴上,且△QBM是以MB为腰的等腰三角形时,求Q点的坐标.

网友回答

解:(1)当t=1时,AM=3×1=3,
∴M点为AD的中点,
∵MP⊥AD,
∴P点为DB的中点,
而A点坐标为(6,1),四边形ABCD为矩形,
∴D点坐标为(0,1),
又∵B点坐标为(6,3),
∴P点坐标为(3,2);

(2)延长MP交BC于H,如图,
∵AM=3t,CN=t,
∴BN=6-t,BH=3t,
又∵PH∥CD,
∴△BHP∽△BCD,
∴=,即=,
∴PH=t,
∴S=?t(6-t)
=-(t-3)2+ (0≤t≤2)
∴当t=2时,S最大,最大值为4;

(3)当S取最大值时,将矩形ABCD向上平移1个单位,
∴点M与D点重合,D点坐标为(0,2),B点坐标为(6,4),A点坐标为(6,2),
∴BM==2,
延长BA交x轴于G点,连DG,如图,
∵AB=AG=2,即MA垂直平分BG,
∴△MGB为等腰直角三角形,
∴Q点在G点,即Q点的坐标为(6,0);
当BQ′=BM,
∴Q′G==2,
∴OQ′=6-2或6+2
∴Q′的坐标为(6-2,0)或(6+2,0)
∴Q点的坐标为(6,0)或(6-2,0)或(6+2,0).
解析分析:(1)当t=1时,AM=3×1=3,得到M点为AD的中点,则P点为DB的中点,即可得到P点坐标为(3,2);
(2)延长MP交BC于H,由AM=3t,CN=t,得到BN=6-t,BH=3t,利用△BHP∽△BCD,通过相似比可求出PH=t,根据三角形的面积公式表示出S=-(t-3)2+(0≤t≤2),再根据二次函数的性质得到当t=2时,S最大,最大值为4;
(3)根据题意得到点M与D点重合,D点坐标为(0,2),B点坐标为(6,4),A点坐标为(6,2),由勾股定理得到BM==2,△QBM是以MB为腰的等腰三角形时,讨论:MB=MQ;BM=BQ.延长BA交x轴于G点,连DG,则△MGB为等腰直角三角形,Q点在G点,即Q点的坐标为(6,0);再利用勾股定理可求出Q′G,从而得到OQ′,即可得到Q′的坐标.

点评:本题考查了二次函数的顶点式:y=a(x-h)2+k,当a<0,x=h,y的最大值为k;当x<h,y随x的增大而增大.也考查了三角形相似的判定与性质、三角形的面积公式、勾股定理以及分类讨论思想的运用.
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