如图,直线与x轴交于点A,与y轴交于点B.有两动点C、D同时从点O出发,其中点C以每秒个单位长度的速度沿折线OAB按O→A→B的路线运动,点D以每秒4个单位长度的速度沿折线OBA按O→B→A的路线运动,当C、D两点相遇时,它们都停止运动.设C、D同时从点O出发t秒时,△OCD的面积为S.
(1)请问C、D两点在运动过程中,是否存在CD∥OB?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由;
(2)请求出S关于t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;
(3)设S0是(2)中函数S的最大值,那么S0=______.
网友回答
解:(1)不存在CD∥OB,理由为:
若CD∥OB,则点C,D应分别在线段OA,AB上,此时1<t<2,在Rt△AOB中,AB=5,
设点D的坐标为(x1,y1),
∴=,
∴|x1|=(4t-4)=,
∵CD∥OB,
∴=t,
∴t=,
∵t=>2,不满足1<t<2,
∴不存在CD∥OB;
(2)根据题意得D,C两点相遇的时间为=(秒),
现分情况讨论如下:
(ⅰ)当0<t≤1时,S=×t?4t=3t2;
(ⅱ)当1<t≤2时,设点D的坐标为(x2,y2),
∴=,即|y2|=,
∴S=×t×=-t2+t;
(ⅲ)当2<t<时,
设点D的坐标为(x3,y3),类似(ⅱ)可得|y3|=,
设点C的坐标为(x4,y4),∴=,即|y4|=,
∴S=S△AOD-S△AOC=×3×-×3×=-t+;
(3)当0<t≤1时,S=3t2,函数的最大值是3;
当1<t≤2时,S=-t2+t.函数的最大值是,
当2<t<时,S=-t+,0<S<,
∴S0=.
故