如图所示,在直角坐标系xOy中,正方形ABCD的四个顶点坐标为A(0,6),B(2,4),C(4,6),D(2,8).动点M在正方形ABCD的边上,从点A出发沿A→B

发布时间:2020-08-11 04:21:46

如图所示,在直角坐标系xOy中,正方形ABCD的四个顶点坐标为A(0,6),B(2,4),C(4,6),D(2,8).动点M在正方形ABCD的边上,从点A出发沿A→B→C→D向终点D匀速运动,速度为每秒个长度单位,同时动点N以每秒1个单位长度的速度从点P(1,0)出发沿x轴向终点Q(7,0)匀速运动,设两点运动的时间为t秒.
(1)求线段AB的解析式,并指出x的取值范围;
(2)求经过A、B、C三点的抛物线y=ax2+bx+c的解析式;
(3)当点M在边AB上运动时,△OMN的面积为S,试求出S关于t的函数关系式及t的取值范围,并指出当t为何值时,S有最大值.
(4)两动点M、N在运动过程中,OM与MN能否相等?若能,直接写出(不要解答过程)所有符合条件的t的值;若不能,请说明理由.

网友回答

解:
(1)设线段AB的解析式为y=kx+b(0≤x≤2),
由题意得
解之,得,
∴线段AB的解析式为y=x+6(0≤x≤2)
(2)由题意得,
解之得
∴所求解析式为y=x2-2x+6
(3)当M在边AB上时,0≤t≤2,AM=t,ON=1+t,分别过点B、M作y轴垂线,垂足分别为E、F,
如图所示
,则OE=4,BE=2,AD=OA-OE=6-4=2
∴△ABE为等腰直角三角形,
∴△AFM也为等腰直角三角形,AF=FM=t,OF=OA-AF=6-t,
∴S=ON?OF=(1+t)(6-t)=-t2+t+3
∴S关于t的函数关系式为S=-t2+t+3(0≤t≤2),
当0≤t≤2时,S随着t的增大而增大;
所以当t=2时,S有最大值.
(4)能.当t=1或5时,OM与MN相等.
解析分析:(1)可用待定系数法求出直线AB的解析式,那么线段AB的解析式就是直线AB在(0≤x≤2)之间的函数解析式.
(2)已知了A、B、C的坐标,即可用待定系数法求出抛物线的解析式.
(3)在三角形OMN中,ON=1+t,关键是求出ON边上的高,可过M作MF⊥y轴于F,由于△AFM和AEB都是等腰直角三角形,因此AF=FM=t,可求出OF=6-t,根据三角形的面积公式即可求出S,t的函数关系式.根据函数的性质即可求出S的最大值及对应的t的值.
(4)本题分四种情况进行讨论:
①当M在AB上运动时,②当M在BC上运动时,③M在CD上运动时,④M在AD上运动时.
以①③两种情况为例进行说明:①当M在AB上时,易知△AFM为等腰直角三角形,因此MF=t,若OM=MN,那么必有MF=ON,即t=(1+t),t=1;
③当M在CD上时,如图,易知△CRM为等腰直角三角形,CM=t-4,因此CR=t-4,那么FM=CH-CR=8-t,由①知:FM=ON,即8-t=(1+t),解得t=5.
其他的两种情况解法与①③完全相同.

点评:本题考查了正方形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、一次函数与二次函数解析式的确定以及二次函数的应用、等腰三角形的性质等知识点.综合性较强,要注意(4)要分类讨论不要漏解.
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