如图,四边形OABC是等腰梯形,OA∥BC,A的坐标(4,0),B的坐标(3,2),点M从O点以每秒3个单位的速度向终点A运动;同时点N从B点出发以每秒1个单位的速度

发布时间:2020-08-12 16:02:51

如图,四边形OABC是等腰梯形,OA∥BC,A的坐标(4,0),B的坐标(3,2),点M从O点以每秒3个单位的速度向终点A运动;同时点N从B点出发以每秒1个单位的速度向终点C运动(M到达点A后停止,点N继续运动到C点停止),过点N作NP⊥OA于P点,连接AC交NP于Q,连接MQ,如动点N运动时间为t秒.
(1)求直线AC的解析式;
(2)当t取何值时?△AMQ的面积最大,并求此时△AMQ面积的最大值;
(3)是否存在t的值,使△PQM与△PQA相似?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)分别过C、B作CD⊥x轴于D,BE⊥x轴于E;
则AE=4-3=1,BE=CD=2;
由于四边形ABCO是等腰梯形,则OC=AB,∠COD=∠BAE;
∴Rt△COD≌Rt△BAE;
∴OD=AE=1,即C(1,2);
设直线AC的解析式为:y=kx+b,则有:

解得;
∴直线AC的解析式为:y=-x+;

(2)在Rt△ACD中,AD=3,CD=2;
∴tan∠CAD=;
∵BN=t,OM=3t,
∴CN=2-t,AM=4-3t;
∴QN=CN?tan∠NCQ=CN?tan∠CAD=(2-t);
∴PQ=NP-NQ=2-(2-t)=;
设△AMQ的面积为S,则有:
S=(4-3t)?=-t2+t+=-(t-)2+(0≤t≤2),
∴当t=时,S值最大,且最大值为;

(3)①当M点位于点P左侧时,即0≤t<时;
QP=,PM=3-4t,AP=t+1;
由于∠QPM=∠QPA=90°,若△PQM与△PQA相似,则有:
(一)、△QPM∽△QPA,由于QP=QP,则△QPM≌△QPA;
∴PM=PA,即3-4t=t+1,
解得t=;
(二)、△QPM∽△APQ,则有:QP2=MP?AP,即:
(t+1)2=(3-4t)(t+1),
解得t=,t=-1(舍去);
②当点M位于点P右侧时,即<t≤2时;
QP=,PM=4t-3,AP=t+1;
若△PQM与△PQA相似,则有:
(一)、△QPM∽△QPA,由于QP=QP,则△QPM≌△QPA;
此时M、A重合,
∴≤t≤2;
(二)、△QPM∽△APQ,则有:QP2=MP?AP,
即(t+1)2=(4t-3)(t+1),
解得t=,t=-1(舍去);
综上所述,当t的值为或或或≤t≤2时,△PQM与△PQA相似.
解析分析:(1)分别过C、B作x轴的垂线,设垂足为D、E,根据B、A的坐标可知AE=1,根据等腰梯形的对称性知,OD=AE=1,而B、C的纵坐标相等,由此可确定C点的坐标,即可用待定系数法求出直线AC的解析式;
(2)易知BC=2,可用t表示出CN的长,再根据∠NCQ(即∠CAD)的正切值求出NQ的长,进而可表示出QP的长;同理可用t表示出AM的长,以AM为底,PQ为高即可得到关于△AMQ的面积与t的函数关系式,根据所得函数的性质及自变量的取值范围即可求出△AMQ的最大面积及对应的t的值;
(3)此题要分两种情况考虑:
①当M在点P左侧时,由于∠QPM=∠QPA=90°,若△PQM与△PQA相似则有两种可能:
一、△QPM∽△QPA(此时两三角形全等),二、△QPM∽△APQ;
根据上述两种情况所得的不同比例线段即可求出t的值;
②当M在P点右侧时,方法同①.

点评:此题主要考查了等腰梯形的性质、解直角三角形、一次函数解析式的确定、图形面积的求法、二次函数的应用、全等三角形及相似三角形的判定和性质等重要知识点;要特别注意的是(3)题的情况较多,一定要根据相似三角形对应边和对应角的不同分类讨论,以免漏解.
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