如图,在平面直角坐标系中,点P从点A开始沿x轴向点O以1cm/s的速度移动,点Q从点O开始沿y轴向点B以2cm/s的速度移动,且OA=6cm,OB=12cm.如果P,Q分别从A,O同时出发.
(1)设△POQ的面积等于y,运动时间为x,写出y与x之间的函数关系,并求出面积的最大值;
(2)几秒后△POQ与△AOB相似.
网友回答
解:(1)由图形得:△POQ为直角三角形,
∵OA=6cm,
∴OP=(6-t)cm,OQ=2tcm,
则y=(6-t)?2t=-t2+6t=-(t-3)2+9,
∵-1<0,此二次函数为开口向下的抛物线,有最大值,
∴当x=3时,y最大值=9;
(2)分两种情况:
当PQ∥AB时,∠PQO=∠ABO,∠QPO=∠BAO,
∴△OPQ∽△OAB,
∴=,即,解得x=3;
当∠PQO=∠BAO,∠ABO=∠QPO时,△POQ∽△BOA,
∴=,即,解得x=.
综上,当x=3或x=秒后,△POQ与△AOB相似.
解析分析:(1)由图形得到△POQ为直角三角形,要求此三角形的面积只需表示出两直角边OP和OQ,由时间为xs,根据P与Q的速度,分别表示出两点走过的路程OQ和AP,由OA的长减去AP的长即可表示出OP的长,然后利用三角形的面积公式即可列出y与x的函数关系式,配方后根据a小于0,抛物线开口向下得到函数有最大值,当t为顶点横坐标时,y的最大值为顶点纵坐标,即为面积的最大值;
(2)根据题意存在两种情况使△POQ与△AOB相似,一是PQ与AB平行时,得到两对同位角相等,故两三角形相似,利用相似得比例即可列出关于t的方程,求出方程的解即可得到时间t;二是当∠PQO=∠BAO,∠ABO=∠QPO时,△POQ与△BOA相似,再根据相似得比例列出关于t的另一个方程,求出方程的解即可得到时间t的值,综上,得到所有满足题意的t的值使两三角形相似.
点评:此题考查了相似三角形的判定与性质,以及二次函数的最值.学生在作第二问时注意利用分类讨论的思想,分两种情况考虑两三角形相似,从而得到满足题意的时间t的两个解.