如图,以等边△OAB的边OB所在直线为x轴,点O为坐标原点,使点A在第一象限建立平面直角坐标系,其中△OAB边长为4个单位,点P从O点出发沿折线OAB向B点以2个单位/秒的速度向终点B点运动,点Q从B点出发以1个单位/秒的速度向终点O点运动,两点同时出发,运动时间为t(单位:秒).
①直接写出P与Q点的坐标,并注明t的取值范围;
②当t=________时,PQ⊥OA;当t=________时,PQ⊥AB;当t=________时,PQ⊥OB;
③△OPQ面积为S,求S关于t的函数关系式并指出S的最大值;
④若直线PQ将△OAB分成面积比为3:5两部分,求此时直线PQ的解析式;若不能请说明理由.
网友回答
2
解析分析:(1)当P在OA上,即0≤t≤2;当P在AB上,即2<t≤4,分别过P作x轴的垂线,利用含30°的直角三角形三边的关系即可得到P点坐标;
(2)当PQ⊥AB,即∠OQP=30°,利用含30°的直角三角形三边的关系得到OQ=2OP,即4-t=2?2t;当PQ⊥AB,同理得到BQ=2PB,即t=2(8-2t);当PQ⊥OB,由(1)得P点和Q点的横坐标总是相等的,得到OQ=BQ,即4-t=t;分别解出t的值即可;
(3)分类讨论:当0≤t≤2时,S=?(4-t)?t=-t2+2t;当2<t≤4时,S=?(4-t)?(4-t)=(t-4)2,然后根据二次函数的最值问题即可得到S的最大值;
(4)讨论:①当P在OA、Q在OB上,即0≤t≤2时,若S△OPQ=S△AOB;若S△OPQ=S△AOB,分别建立方程,解方程求出t的值,确定P与Q的坐标,然后利用待定系数法求直线PQ的解析式;②同样的方法去求当P在AB、Q在OB上,即2<t≤4时,P与Q的坐标.
解答:解:(1)P(t,t)(0≤t≤2);P(t,4-t)(2<t≤4);Q(4-t,0);
(2)如图,当PQ⊥AB,即∠OQP=30°,
∵OP=2t,OQ=4-t,
∴OQ=2OP,即4-t=2?2t,解得t=;
当PQ⊥AB,即有∠PQB=30°,
∵BP=8-2t,BQ=t,
∴BQ=2PB,即t=2(8-2t),解得t=;
当PQ⊥OB,由(1)得P点和Q点的横坐标总是相等的,
∴OQ=BQ,即4-t=t,解得t=2;
故