如图,在平面直角坐标系中,两个函数的图象交于点A.动点P从点O开始沿OA方向以每秒1个单位的速度运动,运动时间是t.作PQ∥X轴交直线BC于点Q,以PQ为一边向下作正

发布时间:2020-08-10 10:46:06

如图,在平面直角坐标系中,两个函数的图象交于点A.动点P从点O开始沿OA方向以每秒1个单位的速度运动,运动时间是t.作PQ∥X轴交直线BC于点Q,以PQ为一边向下作正方形PQMN,设它与△OAB重叠部分的面积为S,如图1.
(1)求点A的坐标.
(2)当t?为何值时,正方形PQMN的边MN恰好落在x轴上?如图2.
(3)当点P在线段OA上运动时,
①求出S与运动时间t(秒)的关系式.
②S是否有最大值?若有,求出t为何值时,S有最大值,并求出最大值;若没有,请说明理由.

网友回答

解:(1)联立,
解得,
所以,点A的坐标为(4,4);

(2)令y=0,则-x+6=0,
解得x=12,
∴点B的坐标为(12,0),
∴OB=12,
正方形PQMN的边MN恰好落在x轴上时,设正方形的边长为a,
∵PQ∥OB,
∴△APQ∽△AOB,
∴==,
解得a=3,
∵点P在直线y=x上,
∴△OPN是等腰直角三角形,
∴OP=?PN=a=3,
∵点P运动的速度为每秒1个单位,
∴t=3;

(3)①∵A(4,4),
∴OA==4,
∴AP=OA-OP=4-t,
∵PQ∥x轴,
∴△APQ∽△AOB,
∴=,
即=,
解得PQ=12-t,
当0≤t<3秒,MN在x轴的下方,重叠部分是矩形,
此时S=PQ?OP=(12-t)×t=-t2+6t,
当3≤t≤4秒时,MN不在x轴下方,重叠部分的正方形,
此时S=PQ2=(12-t)2,
综上所述,S与t的关系式为S=;

②t=2秒时,S有最大值为12.
理由如下:当0≤t<3秒时,S=-t2+6t=-(t-4t+8)+12=-(t-2)2+12,
所以,当t=2秒时,S有最大值为12,
当3≤t≤4秒时,S=(12-t)2,
抛物线的对称轴为直线t=-4,
又∵t≤4时,S随t的增大而减小,
∴t=3时,S有最大值为:(12-×3)2=9,
∵12>9,
∴当t=2秒时,S有最大值为12.
解析分析:(1)联立两直线解析式,解方程组即可得到交点A的坐标;
(2)先求出点B的坐标,从而得到OB的长,设正方形的边长为a,根据相似三角形对应高的比等于对应边的比列式求出正方形PQMN的边长,然后根据等腰直角三角形的性质求出OP,即可得解;
(3)①利用勾股定理求出OA,再根据相似三角形对应边成比例列式求出PQ,然后分MN在x轴下方与不在x轴下方两种情况,根据矩形的面积公式与正方形的面积公式列式整理即可得解;
②根据二次函数的最值问题对①中两个解析式分别求出最大值,比较即可得解.

点评:本题是一次函数综合题型,主要考查了联立两函数解析式求交点坐标,相似三角形的判定与性质,二次函数的最值问题,难点在于要分情况讨论.
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