如图,直线y=-x+6分别与x轴、y轴交于A、B两点;直线y=x与AB交于点C,与过点A且平行于y轴的直线交于点D.点E从点A出发,以每秒1个单位的速度沿x轴向左运动

发布时间:2020-08-07 02:35:46

如图,直线y=-x+6分别与x轴、y轴交于A、B两点;直线y=x与AB交于点C,与过点A且平行于y轴的直线交于点D.点E从点A出发,以每秒1个单位的速度沿x轴向左运动.过点E作x轴的垂线,分别交直线AB、OD于P、Q两点,以PQ为边向右作正方形PQMN.设正方形PQMN与△ACD重叠部分(阴影部分)的面积为S(平方单位),点E的运动时间为t(秒).
(1)求点C的坐标.
(2)当0<t<5时,求S与t之间的函数关系式.
(3)求(2)中S的最大值.
(4)当t>0时,直接写出点(4,)在正方形PQMN内部时t的取值范围.
参考公式:二次函数y=ax2+bx+c图象的顶点坐标为().

网友回答

解:(1)由题意,得,
解得,
∴C(3,).

(2)根据题意,得AE=t,OE=8-t.
∴点Q的纵坐标为(8-t),点P的纵坐标为-(8-t)+6=t,
∴PQ=(8-t)-t=10-2t.
当MN在AD上时,10-2t=t,
∴t=.
当0<t≤时,S=t(10-2t),即S=-2t2+10t.
当<t<5时,S=(10-2t)2,即S=4t2-40t+100.

(3)当0<t≤时,S=-2(t-)2+,
∴t=时,S最大值=.
当≤t<5时,S=4(t-5)2,
∵t<5时,S随t的增大而减小,
∴t=时,S最大值=.
∵>,
∴S的最大值为.

(4)当t=5时,PQ=0,P,Q,C三点重合;
当t<5时,知OE=4时是临界条件,即8-t=4
即t=4
∴点Q的纵坐标为5>,
点(4,)在正方形边界PQ上,E继续往左移动,则点(4,)进入正方形内部,但点Q的纵坐标再减少,当Q点的纵坐标为时,OE=
∴8-t=即t=,
此时OE+PN==+(10-2t)=>4满足条件,
∴4<t<,
当t>5时,由图和条件知,则有E(t-8,0),PQ=2t-10要满足点(4,)在正方形的内部,
则临界条件N点横坐标为4?4=PQ+OE=|2t-10|+|t-8|=3t-18
即t=6,此时Q点的纵坐标为:-×2+6=.满足条件,
∴t>6.
综上所述:4<t<或t>6.
解析分析:(1)简单求两直线的交点,得点C的坐标;
(2)根据几何关系把s用t表示,注意当MN在AD上时,这一特殊情况.
(3)转化为求函数最值问题;
(4)求定点在正方形PQMN内部时,t的范围,点E在x轴上运动,要用到分类讨论.

点评:此题前三问简单,考查函数基本性质,求函数最值问题,第四问考查动点问题,求t的范围,观察图形,搞清几何坐标,理清思路,又运用分类讨论思想.
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