如图,P为正方形ABCD的对称中心,A(0,3),B(1,0),直线OP交AB于N,DC于M,点H从原点O出发沿x轴的正半轴方向以1个单位每秒速度运动,同时,点R从O

发布时间:2020-08-05 12:18:28

如图,P为正方形ABCD的对称中心,A(0,3),B(1,0),直线OP交AB于N,DC于M,点H从原点O出发沿x轴的正半轴方向以1个单位每秒速度运动,同时,点R从O出发沿OM方向以个单位每秒速度运动,运动时间为t.求:
(1)C的坐标为______;
(2)当t为何值时,△ANO与△DMR相似?
(3)△HCR面积S与t的函数关系式;并求以A、B、C、R为顶点的四边形是梯形时t的值及S的值.

网友回答

解:(1)做CQ⊥x轴,
∵正方形ABCD,
∴AB=BC,∠ABC=90°,
∴∠CBQ=∠OAB,
∴△AOB≌△BQC,
∴CQ=OB,BQ=OA,
∵A(0,3),B(1,0),
∴BQ=3,CQ=1,
∴OQ=4,
∴C(4,1);

(2)∵P是正方形的对称中心,由A(0,3),C(4,1),
∴P(2,2);
∴∠MOB=45°,
∴∠AON=45°,
∵点R从O出发沿OM方向以个单位每秒速度运动,运动时间为t,
∴OR=t,OH=t,
∴RH∥y轴,即R、H的横坐标相同;
∵AB∥CD,
∴∠DMR=∠ANO,
若△ANO与△DMR相似,
则∠MDR=∠AON=45°或∠DRM=∠AON=45°,
①当∠MDR=45°时,R、P重合,
∵R(2,2),
∴t=2;
②当∠DRM=45°时,DR∥y轴,
∵D(3,4),
∴R(3,3),
∴t=3,
∴当t=2或t=3时,△ANO与△DMR相似.

(3)①∵R速度为,H速度为1,且∠ROH=45°,
∴tan∠ROH=1,
∴RH始终垂直于x轴,
∴RH=OH=t,
?设△HCR的边RH的高为h,
∴h=|4-t|.
∴S△HCR=h?t=|-t2+4t|,
∴S=-t2+2t(0<t≤4);S=t2-2t(t>4);
②以A、B、C、R为顶点的梯形,有三种可能:
?1.顶边和底边分别为BC、AR,此时BC∥AR.
延长AD,使其与OM相交于点R,
∴AD的斜率=tan∠BAO=,
∴直线AD为:y=+3.
∴R坐标为(4.5,4.5),
∴此时四边形ABCR为梯形,
∴t=4.5
?2.顶边、底边分别为CR、AB,此时CR∥AB,且R与M重合.
∴CD的斜率=-3,且直线CD过点C,
∴直线CD为:y-1=-3?(x-4),
∴y=-3x+13,
∵OM与CD交于点M(即R),
∴M为(,),
∴此时四边形ABCR为梯形,
∴t=,
3.当AC和BR是梯形的底时,
AC的解析式是y=kx+b,则,
解得:,则解析式是y=-x+4,
设BC的解析式是y=-x+c,则-1+c=0,
解得:c=1,
则函数的解析式是y=-x+1,
进而求出R坐标(,)求出t=.
∴当CR∥AB时,t=,S=,
当AR∥BC时,t=,S=,
当BR∥AC时,t=,S=.

解析分析:(1)做CQ⊥x轴,根据题意推出△AOB≌△BQC,即可推出OQ,CQ的长度,即可求出C点的坐标;
(2)根据P点为对称中心,即可求出P点的坐标为(2,2),即可推出∠AON=45°,然后分情况进行讨论,①当∠MDR=45°时,②当∠MDR=45°时;
(3)①根据R和H点的运动速度,∠ROH=45°,推出RH始终垂直于x轴,即可推出OH的长度,便可推出RH边上高的长度,根据面积公式即可推出S与t的函数式;
②分情况进行讨论,顶边和底边分别为BC、AR,此时BC∥AR,结合已知和已证求出R点的坐标,求出t即可;顶边、底边分别为CR、AB,此时CR∥AB,结合已知和已证求出R点的坐标,求出t即可.

点评:本题主要考查相似三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质,正方形的性质以及分类讨论的思想.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!