如图,直线l的解析式为y=-x+4,它与x轴、y轴分别相交于A、B两点,平行于直线l的直线m从原点O出发,沿x轴的正方向以每秒1个单位长度的速度运动,它与x轴、y轴分别相交于M、N两点,运动时间为t秒(0<t≤3)
(1)求A、B两点的坐标;
(2)以MN为对角线作矩形OMPN,记△MPN和△OAB重合部分的面积为S,试探究S与t之间的函数关系;
(3)当S=2时,是否存在点R,使△RNM∽△AOB?若存在,求出R的坐标;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)当y=0时,0=-x+4
解得x=3,
即A(3,0),
当x=0时,y=4
即B(0,4);
(2)Ⅰ当点P在直线AB左边时,
∵矩形OMPN,
∴NP=OM=t
∵m∥l
∴△OMN∽△OAB
∴=,
∴=,
∴PM=ON=t,
∴s1=PN?PM=?t?t=t2(0<t≤),
Ⅱ当点P在直线AB右边时,
∵OM=t,
∴AM=3-t,
∴ME=(3-t),
PE=t-(3-t)=t-4,
PF=-(t-4)=2t-3,
∴s2=PN?PM-PE?PF,
=t?t-(t-4)(2t-3)=-2t2+8t-6(<t≤3),
综上所述:s1=t2(0<t≤),或s2=-2t2+8t-6(<t≤3);
(3)当s1=t2=2时,t=>,舍去,
当s2=-2t2+8t-6=2时,t1=t2=2,
此时M(2,0),N(0,),
∴存在R1和R2使△RNM∽△AOB,
∴∠RNM=∠AOB=90°,∠R1MN=∠ABO=∠MNO,
∴R1M∥y轴,
∴R1H1=OM=2,
∴NH1=2×=,
∴OH1=+=,
∴R1(2,),
∴R2H2=R1H1=2,NH2=NH1=,
∴OH2=-=,
∴R2(-2,),
综上所述:R1(2,)或R2(-2,).
解析分析:(1)由直线的解析式,分别让x、y为0,可求得A、B的坐标;
(2)分两类情况进行讨论,Ⅰ当点P在直线AB左边时,分别用t表示出PM、PN,然后根据三角形面积公式求出s与t的关系式,当点P在直线AB右边时,同理求出s与t的关系式;
(3)分别令s1=t2,s2=-2t2+8t-6=2,求出满足条件的t的值,进而求出M和N的坐标,再根据△RNM∽△AOB求出点R的坐标.
点评:本题主要考查了一次函数综合题的知识点,熟练掌握函数图象与坐标轴的交点的求法,以及利用三角形的相似的性质,本题是一个难度较大的综合题.