如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD为菱形,点A,B的坐标分别为(3,0)、(0,4),动点M从点B出发,以每秒1个单位的速度沿BA向终点A运动,连接MO并延长交CD于点N,过点N作NP⊥BD,交BD于点P,连接MP,当动点M运动了t秒时.
(1)N点的坐标为______,P点的坐标为______(用含t的代数式表示);
(2)记△MNP的面积为S,求S与t的函数关系式(0<t<5),并求出当t取何值时,S有最大值,最大值是多少?
(3)在M出发的同时,有一动点Q从A点开始在线段AO上以每秒个单位长度的速度向点O移动,试求当t为何值时,△AMQ与△AOB相似.
网友回答
解:(1)由图可得OB-BM?sin∠BAC就是M的纵坐标,BM?sin∠ABP就是M的横坐标,
于是得N(-t,-4+t),P(0,-4+t);
(2)S=|NP|?h=?t?(8-t)=-(t-)2+3,
t=时,S有最大值,Smax=3;
(3)△AMQ与△AOB相似,分情况讨论:
①∠MQA=90°时,则M、Q的横坐标相等,
xM=xQ,xM=t,xQ=3-t,
∴t=;
②∠QMA=90°时,由△AQM∽△AOB可得,
=,=,t=;
③因为∠BAC不可能是直角,所以这种情况不存在,
∴当t为或时,△AMQ与△AOB相似.
解析分析:(1)本题关键是求N的坐标,有了N的坐标也就求出了P的坐标,我们不难发现M,N关于原点对称,因此只要求出M的坐标就求出了N的坐标,我们看M的坐标,我们知道M的速度,可以用时间t表示出BM的长,那么OB-BM?sin∠BAC就是M的纵坐标,BM?sin∠ABP就是M的横坐标,∠BAC和∠ABP的正弦值可以在△AOB中求出因此就能求出M、N、P的坐标了;
(2)可以把NP当做△MNP的底边,那么它的长度就是N点横坐标的绝对值,而NP边上的高就是M、P纵坐标的差的绝对值,因此可根据三角形的面积公式得出关于S,t的函数关系式;
(3)要分情况讨论:因为两个三角形公用了∠BAO因此只要看看另外的△MQA中另外的两个角哪个当直角就可以了,可根据三角形相似得出线段的比例来求解.
点评:本题主要考查了二次函数的应用,菱形的性质等知识点,要注意(3)中要根据不同的对应角来分情况进行讨论.