如图,在平面直角坐标系中,直线y1=x与直线y2=-x+4相交于点A,直线y2=-x+4交x轴于点B,动点M在线段OB上以每秒1个单位长度的速度从点B向点O移动,同时

发布时间:2020-08-12 04:15:40

如图,在平面直角坐标系中,直线y1=x与直线y2=-x+4相交于点A,直线y2=-x+4交x轴于点B,动点M在线段OB上以每秒1个单位长度的速度从点B向点O移动,同时动点N以每秒2个单位长度的速度沿折线O-A-B移动,当一个点停止运动时,另一点也随之停止运动,设运动的时间为t秒.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)是否存在O、A、M、N为顶点的四边形为等腰梯形的情形?若存在,求出直线MN的解析式;若不存在,请说明理由.
(3)是否存在直线MN与△OAB中的一条边垂直的情形?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)根据题意得:,
解得:,
故A的坐标是(2,2),
在y2=-x+4中令y=0,解得:x=4,故B的坐标是(4,0);

(2)∵A的坐标是(2,2),B的坐标是(4,0),
∴OA==4,AB==4,
∴OA=AB=OB.即△OAB是等边三角形.
作AD⊥OB于点D,则D的坐标是(2,0),AD=2.OD=BD=2.
当N在边AB上,且MN∥OA时,在O、A、M、N为顶点的四边形是等腰梯形.
设经过t秒变成如图所示,M的坐标是(4-t,0),AN=2t-4,
作NE⊥AD于点E.
则在直角△ANE中,∠NAE=30°,
则NE=AN=t-2,AE=AN?cos30°=(2t-4)=t-2.
故N的横坐标是2+(t-2)=t,纵坐标是2-(t-2)=4-t.
N的坐标是(t,4-t).
∵MN∥OA,
∴=.
解得:t=.
则M的坐标是(,0).设直线MN的解析式是y=x+b,则×+b=0,解得:b=-.
故MN的解析式是:y=x-;

(3)当0≤t<2时,M在BD上,N在OA上,则一定有MN⊥OA,此时,ON=OM,即2t=(4-t),解得:t=;
当t=2时,M在D点,N在A点,此时有MN⊥OB.
当2<t≤4时,M在OD上,N在AB上,若垂直,一定是MN⊥AB,则NB=MB,即8-2t=t,解得:t=.
总之,t的值是:或2或.
解析分析:(1)解两直线解析式组成的方程组即可求得A的坐标,在第二条直线的解析式中,令y=0即可求得B的横坐标,从而求得B的坐标;
(2)易证△OAB是等边三角形,利用t表示出M和N的坐标,根据MN∥OA,两直线的斜率相等求得t的值,利用待定系数法求得MN的解析式;
(3)分0≤t<2和t=2以及2<t≤4三种情况讨论,根据△ABC是等边三角形可以得到MN与△OAB的边垂直时构成的三角三角形的一个角一定是30°,根据30°角的所对的直角边等于斜边的一半,即可列出方程求得t的值.

点评:本题是待定系数法求函数解析式,等腰梯形的判定以及直角三角形的性质的综合应用,正确分类讨论是关键.
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