如图,四边形ABCD为矩形,AB=4,AD=3,动点M、N分别从D、B同时出发,以1个单位/秒的速度运动,点M沿DA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动.过点N作NP

发布时间:2020-08-11 09:22:47

如图,四边形ABCD为矩形,AB=4,AD=3,动点M、N分别从D、B同时出发,以1个单位/秒的速度运动,点M沿DA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动.过点N作NP⊥BC,交AC于点P,连接MP.已知动点运动了x秒.
(1)请直接写出PN的长;(用含x的代数式表示)
(2)若0秒≤x≤1秒,试求△MPA的面积S与时间x秒的函数关系式,利用函数图象,求S的最大值.
(3)若0秒≤x≤3秒,△MPA能否为一个等腰三角形?若能,试求出所有x的对应值;若不能,试说明理由.

网友回答

解:(1);


(2)延长NP交AD于点Q,则PQ⊥AD,由(1)得:PN=,
则PQ=QN-PN=4-=x依题意,
可得:AM=3-x,S=AM?PQ=(3-x)?=2x-x2=-(x-)2+
∵0≤x≤1
即函数图象在对称轴的左侧,函数值S随着x的增大而增大.

∴当x=1时,S有最大值,S最大值=

(3)△MPA能成为等腰三角形,共有三种情况,以下分类说明:
①若PM=PA,
∵PQ⊥MA,
∴四边形ABNQ是矩形,
∴QA=NB=x,
∴MQ=QA=x,
又∵DM+MQ+QA=AD
∴3x=3,即x=1
②若MP=MA,则MQ=3-2x,PQ=,MP=MA=3-x
在Rt△PMQ中,由勾股定理得:MP2=MQ2+PQ2
∴(3-x)2=(3-2x)2+(x)2,
解得:x=(x=0不合题意,舍去)
③若AP=AM,
由题意可得:AP=x,AM=3-x
∴x=3-x,
解得:x=
综上所述,当x=1,或x=,或x=时,△MPA是等腰三角形.
解析分析:(1)可在直角三角形CPN中,根据CN的长和∠CPN的正切值求出.
(2)三角形MPA中,底边AM的长为3-x,关键是求出MA边上的高,可延长NP交AD于Q,那么PQ就是三角形AMP的高,可现在直角三角形CNP中求出PN的长,进而根据AB的长,表示出PQ的长,根据三角形的面积公式即可得出S与x的函数关系式.根据函数的性质可得出S的最大值.
(3)本题要分三种情况:
①MP=PA,那么AQ=BN=AM,可用x分别表示出BN和AM的长,然后根据上述等量关系可求得x的值.
②MA=MP,在直角三角形MQP中,MQ=MA-BN,PQ=AB-PN根据勾股定理即可求出x的值.
③MA=PA,不难得出AP=BN,然后用x表示出AM的长,即可求出x的值.

点评:本题是点的运动性问题,考查了图形面积的求法、等腰三角形的判定等知识.(3)题要按等腰三角形腰和底的不同分类讨论.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!