如图,矩形AOBC的顶点O在坐标原点,边OB、OA分别在x、y轴的正半轴上,且OA=6个单位长度,OB=10个单位长度.射线y=x(x≥0)交线段AC于点D,点P从O点出发,以每秒2个单位长度的速度沿O→A→D→O的路线匀速运动;与此同时,点Q从O点出发,以每秒1个单位长度的速度沿O→B→C的路线匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点也停止运动.设运动时间为t秒,△POQ的面积为S.
(1)线段AD=;线段DO=;
(2)分别求0≤t<3及7≤t<10时,S与t的函数关系式;
(3)求△POQ的面积S等于梯形DCBO面积一半时t的值;
(4)在运动的全过程中,是否存在t的值,使△POQ为等腰三角形?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
(备用图)
网友回答
解:(1)AD=8,OD=10
(2)当0≤t<3时,S=t2;
当7≤t<10时,PO=24-2t,
PM=(24-2t),
S=-+t
=-+
(3)当3≤t<7时,S=3t;
当10≤t≤12时,PQ=24-2t,CD=2,CE=,BE=,
BQ=t-10,EQ=-t,NQ=(-t),
S=(12-t)(35-2t)
=-t+168
=-
3t=18,t=6,
-+t=18,t=6+,t=6-<7(舍).
(4)PO=PQ,2t-6=,
t=4
PQ2=t2-12t+72,PQ2=OQ2,t=6
PO=24-2t,PO=OQ,t=8
OM=,(24-2t)=,
t=.
另:
解析分析:(1)设点D的坐标为(x,6),∵点D在y=x上,∴x=8,即AD=8,利用勾股定理可求得OD=10.
(2)0≤t<3时,P在AO上,Q在OB上.此时△POQ为直角三角形,两直角边分别为t,2t;易求得面积.7≤t<10时,P在DO上,Q在OB上,易求得OQ为t?OP的长度,利用∠POM=∠ADO的正切值即可求得OQ边上的高PM.
(3)易求得梯形BCDO的面积为36.那么让△POQ的面积等于18,应分P在AO上,Q在BO上;P在AD上,Q在OB上;P在DO上,Q在CB上.P在DO上,Q在BC上等情况分析.
(4)P在AO上,Q在BO上,此时为直角三角形,两直角边的边长不可能相等,不存在为等腰三角形的形式.P在AD上,Q在OB上,PO=PQ,此时,AP的长度等于OQ的一半.PQ=OQ,可得到t的另一值.P在DO上,Q在CB上可利用PO=OQ得到t的值,PQ=OP.此时OM=MQ.P在DO上,Q在BC上△POQ是钝角三角形,不存在等腰三角形的情况.
点评:本题考查运动过程中形成一定的面积和一定的形状,注意分多种情况进行分析.