题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l1:y= x与直线l2:y=﹣x+6相交于点M,直线l2与x轴相交于点N.
(1)求M,N的坐标.
(2)矩形ABCD中,已知AB=1,BC=2,边AB在x轴上,矩形ABCD沿x轴自左向右以每秒1个单位长度的速度移动,设矩形ABCD与△OMN的重叠部分的面积为S,移动的时间为t(从点B与点O重合时开始计时,到点A与点N重合时计时开始结束).直接写出S与自变量t之间的函数关系式(不需要给出解答过程).
(3)在(2)的条件下,当t为何值时,S的值最大?并求出最大值.
【答案】
(1)
解:解方程组 ,
解得: ,
则M的坐标是:(4,2).
在解析式y=﹣x+6中,令y=0,解得:x=6,则N的坐标是:(6,0)
(2)
解:当0≤t≤1时,重合部分是一个三角形,OB=t,则高是 t,则面积是 ×t t= t2;
当1<t≤4时,重合部分是直角梯形,梯形的高是1,下底是: t,上底是: (t﹣1),根据梯形的面积公式可以得到:S= [ t+ (t﹣1)]= (t﹣ );
当4<t≤5时,过M作x轴的垂线,则重合部分被垂线分成两个直角梯形,两个梯形的下底都是2,上底分别是:﹣t+6和 (t﹣1),根据梯形的面积公式即可求得
S=﹣ t2+ t﹣ ;
当5<t≤6时,重合部分是直角梯形,与当1<t≤4时,重合部分是直角梯形的计算方法相同,则S= (13﹣2t);
当6<t≤7时,重合部分是直角三角形,则与当0≤t≤1时,解法相同,可以求得S= (7﹣t)2.
则:S=
(3)
解:在0≤t≤1时,函数值y随t的增大而增大,则当t=1时,取得最大值是: ;
当1<t≤4时,函数值y随t的增大而增大,则当t=4时,取得最大值是: (4﹣ )= ;
当4<t≤5时,是二次函数,对称轴t= ,则最大值是:﹣ ×( )2+ × ﹣ = ;
当5<t≤6时,函数值y随t的增大而减小,所以函数一定小于 ;
同理,当6<t≤7时,y随t的增大而减小,所以函数一定小于 .
所以函数的最大值是:
【解析】(1)解两条直线的解析式组成的方程组的解,即可求得交点M的坐标,在y=﹣x+6中,令y=0即可求得点N的横坐标,则N的坐标即可求解;(2)分成0≤t≤1,1<t≤4,4<t≤5,5<t≤6,6<t≤7五种情况,利用三角形的面积公式和梯形的面积公式,即可求得函数的解析式;(3)分别求得每种情况下函数的最值或函数值的范围,即可确定.
【考点精析】本题主要考查了二次函数的图象和二次函数的性质的相关知识点,需要掌握二次函数图像关键点:1、开口方向2、对称轴 3、顶点 4、与x轴交点 5、与y轴交点;增减性:当a>0时,对称轴左边,y随x增大而减小;对称轴右边,y随x增大而增大;当a<0时,对称轴左边,y随x增大而增大;对称轴右边,y随x增大而减小才能正确解答此题.