题目内容
【题目】如图,一次函数y=-x+3的图像分别与x轴、y轴交于A、B两点.动点P从A点开始沿折线AO-OB-BA运动,点P在AO,OB,BA上运动的速度分别为1,,2 (长度单位/秒);动点E从O点开始以(长度单位/秒)的速度沿线段OB运动.设P、E两点同时出发,运动时间为t (秒),当点P沿折线AO-OB-BA运动一周时,动点E和P同时停止运动.过点E作EF∥OA,交AB于点F.
(1)求线段AB的长;
(2)求证:∠ABO=30°;
(3)当t为何值时,点P与点E重合?
(4)当t = 时,PE=PF .
【答案】(1)6;(2)详见解析;(3);(4)
【解析】
(1)令y=0,求出x,得出A的坐标及OA的长,令x=0,得出B的坐标及OB的长,利用勾股定理即可求出AB的长;
(2)取AB的中点C,连接OC.证明△OAC是等边三角形,得到∠OAB=60°.根据三角形内角和定理即可得出结论;
(3)由于P在OB上与E重合,则E的路程为OE,E所用的时间为t秒,P的路程为OA+OE,P在OA上所用的时间为3秒,在OE上所用的时间为(t-3)秒,根据P在OB上的路程与E的路程相同列方程,求解即可;
(4)先求出点P沿折线AO-OB-BA运动一周时所花的时间为9秒.然后分三种情况讨论:①当P在线段AO上时;②当P在线段OB上时;③当P在线段BA上时.
(1)令y=0,得:y=-x+3=0,解得:x=3,∴A(3,0),∴OA=3.
令x=0,得:y=3,∴B(0,),∴OB=.
∵∠AOB=90°,∴AB==6;
(2)取AB的中点C,连接OC.
∵∠AOB=90°,C为AB的中点,∴OC=BC=CA=3.
∵OA=3,∴OC=CA=OA,∴△OAC是等边三角形,∴∠OAB=60°.
∵∠AOB=90°,∴∠ABO=30°;
(3)由题意得:,解得: ,所以当时,点P与点E重合.
(4)P从A到O的时间为t=3÷1=3(秒),P从O到B的时间为÷ =3(秒),P从B到A的时间为:6÷2=3(秒),故点P沿折线AO-OB-BA运动一周时所花的时间为3+3+3=9(秒).分三种情况讨论:
①当P在线段AO上时,即0<t<3时,由题意知:P(3-t,0),E(0,).设F(a,b).
∵EF∥OA,∴b=.
∵F在直线AB上,∴ ,解得:a=.∴F(,).
∵PE=PF,∴P在EF的垂直平分线上,∴2(3-t)=,解得:t=;
②当P在线段OB上时,即3≤t<6时,由题意知:P(0,),E(0,),F(,).
∵PE=PF,∴|-|= ,∴=0,解得:t=9(舍去);
③当P在线段BA上时,即6≤t<9时,由题意知:E(0,),F(,),BP= .设P(m,n),则m=BP=.
∵PE=PF,∴P在EF的垂直平分线上,∴2(t-6)=,解得:t=.
综上所述:t=或.