已知Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=3cm,OB=4cm,以O为坐标原点建立如图所示的直角坐标系,设P、Q分别为AB、OB边上的动点,他们同时分别从点A、O向B点匀速移动,移动的速度都是1厘米/秒,设P、Q移动时间为t秒(0≤t≤4)
(1)试用t的代数式表示P点的坐标;
(2)求△OPQ的面积S(cm2)与t(秒)的函数关系式;当t为何值时,S有最大值,并求出S的最大值;
(3)试问是否存在这样的时刻t,使△OPQ为直角三角形?如果存在,求出t的值,如果不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)作PM⊥OA于M,则PM∥OB,
∴AM:AO=PM:BO=AP:AB,
∵OA=3cm,OB=4cm,
∴在Rt△OAB中,AB===5cm,
∵AP=1?t=t,
∴,
∴PM=t,AM=t,
∴OM=OA-AM=3-t,
∴点P的坐标为( t,3-t);
(2)∵OQ=1?t=tcm,
∴S△OPQ=×t×(3-t)=-t2+t=-(t-)2+,
∴当t=s时,S有最大值,最大值为 cm2;
(3)存在.
理由:作PN⊥OB于N,
∵△OPQ为直角三角形,
∴△PON∽△QPN,
∴,
∴(3-t)2=t(t-t),
解得t1=3,t2=15(舍去);
∴当t=3s时,△OPQ为直角三角形.
解析分析:(1)作PM⊥OA于M,则PM∥OB,再根据平行线分线段成比例定理列出比例式;由勾股定理求出AB=5,而AP=t,根据比例式求出AM、PM的值,P点坐标即可得到;
(2)根据三角形的面积公式,P点纵坐标与OQ的长度的积的一半就是△OPQ面积,整理后根据二次函数的最值问题求解即可;
(3)作OQ边上的高,根据△PON和△QPN相似,相似三角形对应边成比例,列式求解.
点评:此题考查了勾股定理,平行线分线段成比例定理,二次函数最值问题以及相似三角形的判定与性质等知识.此题综合性很强,难度较大,解题的关键是数形结合思想与函数思想的应用,注意辅助线的作法.