已知如图,在平面直角坐标系中有四点,坐标分别为A(-4,3)、B(4,3)、M(0,1)、Q(1,2),动点P在线段AB上,从点A出发向点B以每秒1个单位运动.连接P

发布时间:2020-08-10 22:50:55

已知如图,在平面直角坐标系中有四点,坐标分别为A(-4,3)、B(4,3)、M(0,1)、Q(1,2),动点P在线段AB上,从点A出发向点B以每秒1个单位运动.连接PM、PQ并延长分别交x轴于C、D两点(如图).
(1)在点P移动的过程中,若点M、C、D、Q能围成四边形,则t的取值范围是______,并写出当t=2时,点C的坐标______.
(2)在点P移动的过程中,△PMQ可能是轴对称图形吗?若能,请求出符合条件的点P的坐标;若不能,请说明理由.
(3)在点P移动的过程中,求四边形MCDQ的面积S的范围.

网友回答

解:(1)0≤t≤8,且t≠6;点C的坐标为(1,0);


(2)若△PMQ可能是轴对称图形,则△PMQ必为等腰三角形.
①当PQ=PM时,设P点坐标为P(a,3),则有:
PQ==,
易知MQ=,
∴=,
解得a=2,a=0,
当a=2时,AP=4+2=6,即t=6不合题意,舍去.
∴P点坐标为(0,3);
②当PM=MQ时,设P点坐标为P(b,3),则有:
PQ=,PM=,
∴=,
解得b=-1,
∴P点坐标为(-1,3).
综上所述:点P的坐标为(-1、3)、(0、3);

(3)当0≤t<4时,S=-t+,Smax=.
当4≤t≤5时,S=-t+,Smax=;
当5<t≤8,S=t-,Smax=;
∴四边形MCDQ的面积S的范围是0<S≤.
解析分析:(1)如果设直线AB与y轴的交点为R的话,如果要使M、Q、D、C能构成四边形,那么P点必在线段AB上运动,且不在直线QM上.由此可求出t的取值范围;当t=2时,PR=2,根据MR:OM=2:1,可得出OC=1.即C(1,0);
(2)如果△PMQ是轴对称图形,那么△PMQ必为等腰三角形,应有两个符合条件的P点:
①P在MQ的垂直平分线上,可设出P点的坐标,然后用坐标系两点间的距离公式表示出PQ,PM,由于此时PQ=PM,据此可求出P的坐标;
②根据Q和M的坐标可知:如果连接RQ,那么三角形MQR是等腰直角三角形,因此R点即(0,3)也符合条件.(当PQ=QM时,在直线AB上,还有一点,但是那点在直线QM上,因此不合题意舍去);
(3)本题只需求出S的最大值即可,分三种情况讨论:
①当0≤t<4时,过Q作QM⊥x轴于N,此时四边形MCQD的面积可用梯形MQNO的面积+三角形QND的面积-三角形MOC的面积求得.由此可得出关于S,t的函数关系式;
②当4≤t≤5时,其面积可用梯形MOQN的面积+三角形MCO的面积+三角形QND的面积求得;
③当5<t≤8(t≠6)时,其面积可用四边形三角形QNC的面积-梯形MONQ的面积-三角形MOD的面积求得;
根据上述三种情况得出的函数关系式及各自的自变量取值范围,可求出S的最大值,即可得出S的取值范围.

点评:本题是点的运动性问题,考查了图形面积的求法、等腰三角形的判定、一次次函数的应用等知识.综合性强,难度较大.
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