Question

【题目】如图，在直角坐标系中，Rt△OAB的直角顶点A在x轴上，OA=4，AB=3．动点M从点A出发，以每秒1个单位长度的速度，沿AO向终点O移动；同时点N从点O出发，以每秒1.25个单位长度的速度，沿OB向终点B移动．当两个动点运动了x秒（0＜x＜4）时，解答下列问题：

（1）求点N的坐标（用含x的代数式表示）；
（2）设△OMN的面积是S，求S与x之间的函数表达式；当x为何值时，S有最大值？最大值是多少？
（3）在两个动点运动过程中，是否存在某一时刻，使△OMN是直角三角形？若存在，求出x的值；若不存在，请说明理由．

Answer 1

【答案】
（1）

解：根据题意得：MA=x，ON=1.25x，

在Rt△OAB中，由勾股定理得：OB= = =5，

作NP⊥OA于P，如图1所示：

则NP∥AB，

∴△OPN∽△OAB，

∴ ，

即 ，

解得：OP=x，PN= ，

∴点N的坐标是（x， ）

（2）

解：在△OMN中，OM=4﹣x，OM边上的高PN= ，

∴S= OMPN= （4﹣x） =﹣ x2+ x，

∴S与x之间的函数表达式为S=﹣ x2+ x（0＜x＜4），

配方得：S=﹣ （x﹣2）2+ ，

∵﹣ ＜0，

∴S有最大值，

当x=2时，S有最大值，最大值是

（3）

解：存在某一时刻，使△OMN是直角三角形，理由如下：

分两种情况：①若∠OMN=90°，如图2所示：

则MN∥AB，

此时OM=4﹣x，ON=1.25x，

∵MN∥AB，

∴△OMN∽△OAB，

∴ ，

即 ，

解得：x=2；

②若∠ONM=90°，如图3所示：

则∠ONM=∠OAB，

此时OM=4﹣x，ON=1.25x，

∵∠ONM=∠OAB，∠MON=∠BOA，

∴△OMN∽△OBA，

∴ ，

即 ，

解得：x= ；

综上所述：x的值是2秒或 秒

【解析】（1）由勾股定理求出OB，作NP⊥OA于P，则NP∥AB，得出△OPN∽△OAB，得出比例式 ，求出OP、PN，即可得出点N的坐标；（2）由三角形的面积公式得出S是x的二次函数，即可得出S的最大值；（3）分两种情况：①若∠OMN=90°，则MN∥AB，由平行线得出△OMN∽△OAB，得出比例式，即可求出x的值；②若∠ONM=90°，则∠ONM=∠OAB，证出△OMN∽△OBA，得出比例式，求出x的值即可．
【考点精析】掌握二次函数的最值和勾股定理的概念是解答本题的根本，需要知道如果自变量的取值范围是全体实数，那么函数在顶点处取得最大值（或最小值），即当x=-b/2a时，y最值=(4ac-b2)/4a；直角三角形两直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,即;a2+b2=c2．