如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是梯形,OA∥BC,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(3,4),点C在y轴的正半轴上.动点M在OA上运动,从O点出发到A点

发布时间:2020-08-13 14:26:54

如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是梯形,OA∥BC,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(3,4),点C在y轴的正半轴上.动点M在OA上运动,从O点出发到A点;动点N在AB上运动,从A点出发到B点.两个动点同时出发,速度都是每秒1个单位长度,当其中一个点到达终点时,另一个点也随即停止,设两个点的运动时间为t(秒).
(1)求线段AB的长;当t为何值时,MN∥OC;
(2)设△CMN的面积为S,求S与t之间的函数解析式,并指出自变量t的取值范围;S是否有最小值?若有最小值,最小值是多少?
(3)连接AC,那么是否存在这样的t,使MN与AC互相垂直?若存在,求出这时的t值;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)过点B作BD⊥OA于点D,
则四边形CODB是矩形,
BD=CO=4,OD=CB=3,DA=3.
在Rt△ABD中,AB=.
当MN∥OC时,MN∥BD,
∴△AMN∽△ADB,.
∵AN=OM=t,AM=6-t,AD=3,
∴,
即t=(秒).

(2)过点N作NE⊥x轴于点E,交CB的延长线于点F,
∵NE∥BD,
∴△AEN∽△ADB,.
即,EN=t.
∵EF=CO=4,
∴FN=4-t.
∵S=S梯形OABC-S△COM-S△MNA-S△CBN,
∴S=CO(OA+CB)-CO?OM-AM?EN-CB?FN,
=×4×(6+3)-×4t-×(6-t)×t-×3×(4-t).
即S=t2-t+12(0≤t≤5).
由S=t2-t+12,
得S=(t-4)2+.
∴当t=4时,S有最小值,且S最小=.

(3)设存在点P使MN⊥AC于点P
由(2)得AE=t?? NE=t
∴ME=AM-AE=6-t-t=6-t,
∵∠MPA=90°,
∴∠PMA+∠PAM=90°,
∵∠PAM+∠OCA=90°,
∴∠PMA=∠OCA,
∴△NME∽△ACO
∴NE:OA=ME:OC
∴=
?解得t=
∴存在这样的t,且t=.
解析分析:(1)求线段AB的长可通过构建直角三角形进行求解.过B作BD⊥OA于D,那么AD=3,BD=4,根据勾股定理即可求出AB的长.
如果MN∥OC,那么△AMN∽△ABD,可的关于AN,AB,AM,AD的比例关系,其中AN=t,AM=6-t,AD=3,AB=5,由此可求出t的值.
(2)由于三角形CMN的面积无法直接求出,因此可用其他图形的面积的“和,差”关系来求.△CMN的面积=梯形AOCB的面积-△OCM的面积-△AMN的面积-△CBN的面积.
可据此来得出S,t的函数关系式.然后根据函数的性质即可得出S的最小值.
(3)易得△NME∽△ACO,利用相似三角形的对应边成比例得出的等量关系即可得出此时t的值.

点评:本题结合了梯形的性质考查了二次函数的综合应用,利用数形结合的思想进行求解是解题的基本思路.
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