如图,在平面直角坐标系中,直线y=-3x+9交x轴于点A,交y轴于点B,以AB为一边在其右侧作矩形ABCD,AB=2BC.(1)求点D的坐标;(2)作∠AOB的平分线

发布时间:2020-08-08 16:49:51

如图,在平面直角坐标系中,直线y=-3x+9交x轴于点A,交y轴于点B,以AB为一边在其右侧作矩形ABCD,AB=2BC.
(1)求点D的坐标;
(2)作∠AOB的平分线交CD边于E,点P从点O出发,以3个单位每秒的速度向终点E运动,过点P作x轴的平行线,交边AB于点M,交矩形另一边于点N,连接EM、EN,点P运动时间为t秒,△EMN的面积为S,求S关于t的函数关系式,并直接写出自变量取值范围;
(3)在(2)的条件下,连接CM、CN,当t为何值时,CM=CN.

网友回答

解:(1)如图1,过点D作DK⊥x轴于K,易证△AOB∽△ADK,
∴==.
∵AB=2BC,BC=AD
∴=
OA=2DK,OB=2AK
∵直线y=-3x+9交x轴于点A,交y轴于点B,
∴A(3,0),B(0,9),OA=3,OB=9.
∴DK=,AK=,∴OK=,∴D(,);

(2)∵AB∥DC,直线AB的解析式为y=-3x+9
∴设直线CD的解析式为:y=-3x+b,
∵直线CD经过点D(,),
∴=-3×+b,
∴b=24,
∴直线CD的解析式为:y=-3x+24.
∵OE与直线CD交于点E;
∴E(6,6).
①如图2:过点E作EQ⊥MN于点Q.M在AB上,N在AD上时,此时0<t≤,S=MN?EQ=×10t×(6-3t)=-15t2+30t

②如图3:过点E作EQ⊥MN于点Q.M在AB上,N在CD上时,此时<t<2,S=MN?EQ=×5×(6-3t)=-t+15


(3)①如图4:M在AB上N在AD上时,在Rt△BCM中,可求:BC=,
BM=3-t,
在Rt△CND中,可求:DC=3,
DN=-3t,
∴根据勾股定理,得
CM2=CN2,即+(3-t)2=(3)2+(-3t)2,
可解t1=0,t2=
∵0<t≤,∴t=.

②如图5:M在AB上,N在CD上时,
此时CM=CN.
在Rt△BCM中,可求:BC=,
BM=3-t,
可求CT=-3t,TN=MN=,
tan∠TCN=tan∠OBA=,
∴=,
∴t=1.
综上所述:t=或t=1时,CM=CN.
解析分析:(1)如图1,过点D作DK⊥x轴于K,构建相似三角形:△AOB∽△ADK;利用相似三角形对应边成比例的性质求得相似比是,然后由图形与坐标的性质来求点D的坐标;
(2)需要分类讨论:①如图2:M在AB上,N在AD上;②如图3:M在AB上,N在CD上;
(3)需要分类讨论:①如图4:M在AB上,N在AD上;②如图5:M在AB上,N在CD上.

点评:本题考查了一次函数的综合运用以及三角形的面积计算等知识,重点考查考生利用数形结合解题的能力.
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