如图,在△OBC中,点O为坐标原点,点C坐标为(4,0),点B坐标为(2,),AB⊥y轴,点A为垂足,OH⊥BC,点H为垂足.动点P、Q分别从点O、A同时出发,点P沿线段OH向点H运动,点Q沿线段AO向点O运动,速度都是每秒1个单位长度.设点P的运动时间为t秒.
(1)求证:OB=CB;
(2)若△OPQ的面积为S,求S与t之间的函数关系式及定义域;
(3)当PQ⊥OB(垂足为点M)时,求五边形ABHPQ的面积的值.
网友回答
解:(1)∵OB==4,
CB==4,
∴OB=CB;
(2)易证:△OBC为等边三角形,
∵OH⊥BC,
∴∠BOH=∠HOC=30°,
∴∠AOB=30°,
过点P作PE⊥OA垂足为点E,
在Rt△PEO中,∠EPO=30°,PO=t,
∴EO=PO=,由勾股定理得:,
又∵OQ=AO-AQ=-t,
∴S=OQ?PE=(-t)?=,
即:S=(0<t<).
(3)易证Rt△OAB≌Rt△OHB≌Rt△OHC,
∴S四边形OABH=S△OAB+S△OHB=S△OHB+S△OHC=S△OBC=×4×=4,
易证△OPQ为等边三角形,
∴OQ=OP,
即:=t,解得t=,
∴S△OPQ=OP×OP=,
∴S五边形ABHPQ=S四边形OABH-S△OPQ=4-=.
解析分析:(1)根据勾股定理,易得OB=CB;
(2)由题意,∠BOH=∠HOC=30°,则可得∠AOB=30°,过点P作PE⊥OA垂足为点E,在Rt△PEO中,∠EPO=30°,PO=t,EO=PO=,由勾股定理可得;OQ=AO-AQ=-t,即可求出函数关系式及定义域;
(3)由题意可得,Rt△OAB≌Rt△OHB≌Rt△OHC,△OPQ为等边三角形,所以,S四边形OABH=S△OBC=×4×=4,由OP=OQ,可得S△OPQ=OP×OP=,面积差即为五边形ABHPQ的面积.
点评:本题主要考查等边三角形、全等三角形的判定与性质和勾股定理,由已知判定三角形OPQ为等边三角形是解答本题的关键.