题目内容
(本小题满分12分)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边分别在x轴和y轴上, cm, OC=8cm,现有两动点P、Q分别从O、C同时出发,P在线段OA上沿OA方向以每秒 cm的速度匀速运动,Q在线段CO上沿CO方向以每秒1cm的速度匀速运动.设运动时间为t秒.(1)用t的式子表示△OPQ的面积S;
(2)求证:四边形OPBQ的面积是一个定值,并求出这个定值;
(3)当△OPQ与△PAB和△QPB相似时,抛物线经过B、P两点,过线段BP上一动点M作轴的平行线交抛物线于N,当线段MN的长取最大值时,求直线MN把四边形OPBQ分成两部分的面积之比.
解:(1) ∵CQ=t,OP=t,CO="8 " ∴OQ=8-t
∴S△OPQ=(0<t<8)…………………3分
(2) ∵S四边形OPBQ=S矩形ABCD-S△PAB-S△CBQ
==32 ………… 5分
∴四边形OPBQ的面积为一个定值,且等于32 …………6分
(3)当△OPQ与△PAB和△QPB相似时, △QPB必须是一个直角三角形,依题意只能是∠QPB=90°
又∵BQ与AO不平行 ∴∠QPO不可能等于∠PQB,∠APB不可能等于∠PBQ
∴根据相似三角形的对应关系只能是△OPQ∽△PBQ∽△ABP………………8分
∴解得:t=4
经检验:t=4是方程的解且符合题意(从边长关系和速度)
此时P(,0)
∵B(,8)且抛物线经过B、P两点,
∴抛物线是,直线BP是: …………………10分
设M(m, )、N(m,)
∵M在BP上运动 ∴
∵与交于P、B两点且抛物线的顶点是P
∴当时, ………………………………11分
∴= ∴当时,MN有最大值是2
∴设MN与BQ交于H点则、
∴S△BHM==
∴S△BHM:S五边形QOPMH==3:29
∴当MN取最大值时两部分面积之比是3:29. …………………12分
解析:
略
∴S△OPQ=(0<t<8)…………………3分
(2) ∵S四边形OPBQ=S矩形ABCD-S△PAB-S△CBQ
==32 ………… 5分
∴四边形OPBQ的面积为一个定值,且等于32 …………6分
(3)当△OPQ与△PAB和△QPB相似时, △QPB必须是一个直角三角形,依题意只能是∠QPB=90°
又∵BQ与AO不平行 ∴∠QPO不可能等于∠PQB,∠APB不可能等于∠PBQ
∴根据相似三角形的对应关系只能是△OPQ∽△PBQ∽△ABP………………8分
∴解得:t=4
经检验:t=4是方程的解且符合题意(从边长关系和速度)
此时P(,0)
∵B(,8)且抛物线经过B、P两点,
∴抛物线是,直线BP是: …………………10分
设M(m, )、N(m,)
∵M在BP上运动 ∴
∵与交于P、B两点且抛物线的顶点是P
∴当时, ………………………………11分
∴= ∴当时,MN有最大值是2
∴设MN与BQ交于H点则、
∴S△BHM==
∴S△BHM:S五边形QOPMH==3:29
∴当MN取最大值时两部分面积之比是3:29. …………………12分
略
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