如图,四边形OABC为矩形,点A、B的坐标分别为(6,0)、(6,8).动点M、N分别从O、B同时出发、以每秒1个单位的速度运动,点M沿OA向点A运动,点N沿BC向点

发布时间:2020-08-05 05:22:58

如图,四边形OABC为矩形,点A、B的坐标分别为(6,0)、(6,8).动点M、N分别从O、B同时出发、以每秒1个单位的速度运动,点M沿OA向点A运动,点N沿BC向点C运动,已知动点运动了t秒.过点M作MP⊥x轴,交AC于P,连接NP.
①直接写出直线AC的解析式和点P的坐标(用含t的代数式表示);
②当t为何值时,△CPN的面积取得最大值?并求出△CPN面积的最大值;
③当t为何值时,△CPN是一个等腰三角形?

网友回答

解:(1)由题意可知,C(0,8),M(t,0),N(6-t,8),
设直线AC的解析式是:y=kx+b,
则,
解得,
∴直线AC的解析式是:y=-x+8,
∵MP⊥x轴,
∴PM∥OC,
∴△APM∽△ACO,
∴=,
即=,
解得PM=(6-t)=8-t,
∴P点坐标为(t,8-t);

(2)设△NPC的面积为S,在△NPC中,NC=BC-BN=6-t,
NC边上的高为8-(8-t)=t,其中,0≤t≤6.
∴S=(6-t)×t=-(t2-6t)=-(t-3)2+6,
∴当t=3时,△CPN的面积取得最大值,△CPN面积的最大值为6;

(3)延长MP交CB于Q,则有PQ⊥BC.
①若NP=CP,
∵PQ⊥BC,
∴NQ=CQ=t.
∴6-t-t=t,
解得t=2;
②若CP=CN,则CN=6-t,PQ=t,CP=t,
∴6-t=t,
解得t=;
③若CN=NP,则CN=6-t.
∵PQ=t,NQ=6-t-t=6-2t,
∵在Rt△PNQ中,PN2=NQ2+PQ2,
∴(6-t)2=(6-2t)2+(t)2,
解得t=.
综上所述,t=2或t=或t=.
解析分析:(1)先求出点C的坐标,再根据待定系数法求解直线的解析式,根据PM∥OC,利用相似三角形对应边成比例求出PM的长度,即可得到P点的坐标;
(2)CN的长可根据CN=BC-BN来求得,然后利用点P的坐标求出点P到BC的距离,再根据三角形的面积计算公式即可得出S,x的函数关系式,然后再利用二次函数的最值问题求解;
(3)本题要分类讨论:
①当CP=CN时,可在Rt△CPQ中,用CQ的长即t和∠ACB的余弦值求出CP的表达式,然后联立CN的表达式即可求出t的值;
②当CP=PN时,那么CQ=QN,先在Rt△CPQ中求出CQ的长,然后根据QN=CN-CQ求出QN的表达式,根据题设的等量条件即可得出t的值.
③当CN=PN时,先求出QP和QN的长,然后在Rt△PNQ中,用勾股定理求出PN的长,联立CN的表达式即可求出t的值.

点评:本题主要考查了矩形的性质、解直角三角形、等腰三角形的判定和性质、二次函数的应用等知识点.
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