如图,四边形OABC为等腰梯形,OA∥BC.点A的坐标为(4,0),点C的坐标为(1,2).点M从O点出发以每秒2个单位的速度向终点A运动,同时点N从B出发以每秒1个单位的速度向终点C运动,过点N作NP⊥x轴于P,连接AC交NP于Q,连接MQ.设点P,点Q运动的时间为t(s).
(1)求直线AC的解析式;
(2)设△AMQ的面积为S,求S关于t的函数关系式,并求出t取何值时,△AMQ的面积最大;
(3)求t为何值时△AMQ是以MQ为腰的等腰三角形.
网友回答
解:
(1)设直线AC的解析式为:y=kx+b,
把点A(4,0),C(1,2)代入得.
解得,
∴y=-x+
(2)过B作BH⊥OA于H,
∵C(1,2),由等腰梯形的性质
∴AH=1,则OP=OA-AH-HP=4-1-BN=3-t
∵点Q是AC上的点
∴PQ=-(3-t)+
∵AM=OA-OM=4-2t
∴S=AM?PQ=(4-2t)(t+)=-t2+t+;
当时,S最大=
(3)有以下两种情形①QM=QA,由等腰三角形三线合一的性质
此时MP=AP,
即3-3t=t+1,t=0.5
②QM=MA,即QM2=MA2,由勾股定理得MP2+PQ2=MA2
即(3-3t)2+(t+)2=(4-2t)2,,t2=-1(舍去)
∴当t=0.5或时,△AMQ是以MQ为腰的等腰三角形.
解析分析:(1)已知点A的坐标为(4,0),点C的坐标为(1,2),根据“两点法”可求直线AC的解析式;
(2)过B作BH⊥OA于H,根据等腰梯形的性质可求B点坐标,由直线AC的解析式可表示线段PQ,又由已知可表示AM,再表示△AMQ的面积,根据二次函数的性质求最大值;
(3)当△AMQ是以MQ为腰的等腰三角形,有两种情况:①QM=QA,②QM=MA,可根据图形特征和勾股定理求解.
点评:本题考查了直线解析式的求法,坐标系中三角形面积的表示方法,二次函数的最大值问题,及寻找等腰三角形的条件.