如图,在平面直角坐标系中,已知点A(0,16),D(24,0),点B在第一象限,且AB∥x轴,BD=20,动点P从原点O开始沿y轴正半轴以每秒4个单位长的速度向点A匀速运动,过点P作x轴的平行线与BD交于点C;动点Q从点A开始沿线段AB-BD以每秒8个单位长的速度向点D匀速运动,设点P、Q同时开始运动且时间为t(t>0),当点P与点A重合时停止运动,点Q也随之停止运动.
(1)求点B的坐标及BD所在直线的解析式;
(2)当t为何值时,点Q和点C重合?
(3)当点Q在AB上(包括点B)运动时,求S△PQC与t的函数关系式;
(4)若∠PQC=90°时,求t的值.
网友回答
解:(1)∵A(0,16),D(24,0)
∴AO=16,OD=24
过点B作BF⊥OD于F,
∴∠BOF=90°,AO∥BF,且AB∥x轴
∴四边形ABFO是矩形
∴BF=AO=16
在Rt△BFD中,由勾股定理,得
FD=12
∴OF=12
∴B(12,16)
设直线BD的解析式为y=kx+b,由题意,得
,解得
∴直线BD的解析式为y=-x+32
(2)∵PC∥OD
∴
∴
∴EC=12-3t
∴PC=24-3t,BE=16-4t
过点Q作QH⊥OD于H,
∴
∵BQ=8t-12
∴DQ=32-8t
∴,解得
QH=
∴GQ=
∴,解得
t1=8(不符合题意),t2=
∴当t2=时点Q和点C重合.
(3)当0<t≤1.5时
S△PQC=
∴S△PQC=6t2-72t+192
∴当点Q在AB上(包括点B)运动时,求S△PQC与t的函数关系式为S△PQC=6t2-72t+192
(4)∵
∴
∴DC=5t
∴CQ=32-13t
∵∠PQC=90°
∴△BFD∽△PQC
∴
∴,
解得t=
解析分析:(1)过点B作BF⊥OD于F,根据勾股定理就可以求出DF的长,从而求得OF的长,就可以求出B点的坐标,利用待定系数法就可以求出直线BD的解析式.
(2)当△PQC的面积为0时,点Q和点C重合,利用三角形的面积公式建立等量关系就可以求出其t值.
(3)利用三角形相似求出EC的长和BE的长,根据三角形的面积公式建立等量关系就可以表示出S△PQC与t的函数关系式
(4)若∠PQC=90°时,△BFD∽△PQC,利用相似三角形的对应线段成比例建立等量关系,从而求出t的值.
点评:本题是一道一次函数的综合试题,考查了点的坐标的求法,待定系数法求函数的解析式,矩形的判定及性质,相似三角形的判定及性质及勾股定理的运用.