如图,已知A(8,0),B(0,6),两个动点P、Q同时在△OAB的边上按逆时针方向(→O→A→B→O→)运动,开始时点P在点B位置,点Q在点O位置,点P的运动速度为

发布时间:2020-08-12 21:15:23

如图,已知A(8,0),B(0,6),两个动点P、Q同时在△OAB的边上按逆时针方向(→O→A→B→O→)运动,开始时点P在点B位置,点Q在点O位置,点P的运动速度为每秒2个单位,点Q的运动速度为每秒1个单位.
(1)在前3秒内,求△OPQ的最大面积;
(2)在前10秒内,求P、Q两点之间的最小距离,并求此时点P、Q的坐标;
(3)在前15秒内,探究PQ平行于△OAB一边的情况,并求平行时点P、Q的坐标.

网友回答

解:(1)∵A(8,0),B(0,6),∴OB=6,OA=8,AB=10.
在前3秒内,点P在OB上,点Q在OA上,设经过t秒,点P,Q位置如图.
则OP=6-2t,OQ=t.∴△OPQ的面积A=OP?OQ=t(3-t),
当t=时,Smax=.

(2)在前10秒内,点P从B开始,经过点O,点A,最后到达AB上,经过的总路程为20;点Q从O开始,经过点A,最后也到达AB上,经过的总路程为10.其中P,Q两点在某一位置重合,最小距离为0.
设在某一位置重合,最小距离为0.
设经过t秒,点Q被点P“追及”(两点重合),则2t=t+6,∴t=6.∴在前10秒内,P,Q两点的最小距离为0,点P,Q的相应坐标为(6,0).

(3)①设0≤t<3,则点P在OB上,点Q在OA上,OP=6-2t,OQ=t.
若PQ∥AB,则=,∴=,解得t=.
此时,P(0,),Q(,0).
②设3≤t≤7,则点P,Q都在OA上,不存在PQ平行于△OAB一边的情况.
③设7<t<8,则点P在AB上,点Q在OA上,AP=2t-14,AQ=8-t.
若PQ∥OB,则=,∴=,解得t=.
此时,P(,),Q(,0).
④设8≤t≤12,则两点P,Q都在AB上,不存在PQ平行于△OAB一边的情况.
⑤设12<t<15,则点P在OB上、点Q在AB上,BP=2t-24,BQ=18-t.
若PQ∥OA,则=,∴=,
解得t=.
此时,P(0,),Q(,).


解析分析:(1)由于A(8,0),B(0,6),∴OB=6,OA=8,AB=10.在前3秒内,点P在OB上,点Q在OA上,设经过t秒,点P,Q位置如图.则OP=6-2t,OQ=t.∴△OPQ的面积A=OP?OQ=t(3-t),当t=时,Smax=.
(2)在前10秒内,点P从B开始,经过点O,点A,最后到达AB上,经过的总路程为20;点Q从O开始,经过点A,最后也到达AB上,经过的总路程为10.其中P,Q两点在某一位置重合,最小距离为0.设在某一位置重合,最小距离为0.
设经过t秒,点Q被点P“追及”(两点重合),则2t=t+6,∴t=6.∴在前10秒内,P,Q两点的最小距离为0,点P,Q的相应坐标为(6,0).
(3)①设0≤t<3,则点P在OB上,点Q在OA上,OP=6-2t,OQ=t.若PQ∥AB,则=,
∴=,
解得t=.
此时,P(0,),Q(,0).
②设3≤t≤7,则点P,Q都在OA上,不存在PQ平行于△OAB一边的情况.
③设7<t<8,则点P在AB上,点Q在OA上,AP=2t-14,AQ=8-t.若PQ∥OB,
则=,∴=,
解得t=.
此时,P(,),Q(,).
④设8≤t≤12,则两点P,Q都在AB上,不存在PQ平行于△OAB一边的情况.
⑤设12<t<15,则点P在OB上、点Q在AB上,BP=2t-24,BQ=18-t.
若PQ∥OA,则=,∴=,
解得t=.
此时,P(0,),Q(,).

点评:此题很复杂,把动点问题与实际相结合,有一定的难度,解答此题的关键是分别画出t在不同阶段Q的位置图,结合相应的图形解答.
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