题目内容

【题目】如图1OABC是一张放在平面直角坐标系中的矩形纸片,O为原点,点Ax轴的正半轴上,点Cy轴的正半轴上,OA=5OC=4.在OC边上取一点D,将纸片沿AD翻折,使点O落在BC边上的点E处,边AE上有一动点P(不与AE重合)自A点沿AE方向向E点匀速运动,运动的速度为每秒1个单位长度,设运动的时间为t秒(0t5),过P点作ED的平行线交AD于点M,过点MAE的平行线交DE于点N

1)直接写出 DE 两点的坐标,D ),E

2)求四边形PMNE的面积S与时间t之间的函数关系式;当t取何值时,S有最大值?

3)当t为何值时,DP平分EDA

4)当t为何值时,以AME为顶点的三角形为等腰三角形,并求出相应的时刻点M的坐标.

【答案】(1)(0,);(2,4).(2) S矩形PMNE=-(t-2+,当t=时,S矩形PMNE有最大值.(3)当t=时,DP平分EDA.(4)当t=或t=2时,以A,M,E为顶点的三角形为等腰三角形,相应M点的坐标为()或(5-2).

【解析】

试题分析:(1)根据折叠的性质可知:AE=OA,OD=DE,那么可在直角三角形ABE中,用勾股定理求出BE的长,进而可求出CE的长,也就得出了E点的坐标.在直角三角形CDE中,CE长已经求出,CD=OC-OD=4-OD,DE=OD,用勾股定理即可求出OD的长,也就求出了D点的坐标;

(2)很显然四边形PMNE是个矩形,可用时间t表示出AP,PE的长,然后根据相似三角形APM和AED求出PM的长,进而可根据矩形的面积公式得出S,t的函数关系式,根据函数的性质即可得出S的最大值及对应的t的值;

(3)由DP是EDA的角平分线可知:PE=PM,然后结合相似三角形的性质列出关于t的方程,最后再求解即可;

(4)本题要分三种情况进行讨论:()ME=MA时,此时MP为三角形ADE的中位线,那么AP=,据此可求出t的值,过M作MFOA于F,那么MF也是三角形AOD的中位线,M点的横坐标为A点横坐标的一半,纵坐标为D点纵坐标的一半.由此可求出M的坐标.()当MA=AE时,先在直角三角形OAD中求出斜边AD的长,然后根据相似三角形AMP和ADE来求出AP,MP的长,也就能求出t的值.根据折叠的性质,此时AF=AP,MF=MP,也就求出了M的坐标;()EM=EA的情况不成立.

试题解析:(1)依题意可知,折痕AD是四边形OAED的对称轴,

在RtABE中,AE=AO=5,AB=4,BE==3.

CE=2.

E点坐标为(2,4).

在RtDCE中,DC2+CE2=DE2

DE=OD.

(4-OD)2+22=OD2

解得:OD=

D点坐标为(0,).

(2)PMED,

∴△APM∽△AED.

PM=

AP=t,ED=,AE=5,

PM=

PMDE,MNEP,

四边形NMPE为平行四边形.

∵∠DEA=90°

四边形PMNE为矩形.

S矩形PMNE=PMPE=×(5-t)=- t2+t

S矩形PMNE=-(t-2+

0<<5.

当t=时,S矩形PMNE有最大值

(3)四边形NMPE是矩形,

PMAD,PEDE.

DP平分EDA,

PE=PM.

由(2)可知:PM=,PE=5-t.

=5-t.

解得:t=

当t=时,DP平分EDA.

(4)()若以AE为等腰三角形的底,则ME=MA(如图

在RtAED中,ME=MA,

PMAE,

P为AE的中点,

t=AP=AE=

PMED,

M为AD的中点.

过点M作MFOA,垂足为F,则MF是OAD的中位线,

MF=OD=,OF=OA=

当t=时,(0<<5),AME为等腰三角形.

此时M点坐标为().

)若以AE为等腰三角形的腰,则AM=AE=5(如图

在RtAOD中,AD==

过点M作MFOA,垂足为F.

PMED,

∴△APM∽△AED.

t=AP=

PM=t=

MF=MP=,OF=OA-AF=OA-AP=5-2

当t=2时,(0<2<5),此时M点坐标为(5-2).

)根据图形可知EM=EA的情况不成立.

综合综上所述,当t=或t=2时,以A,M,E为顶点的三角形为等腰三角形,相应M点的坐标为()或(5-2).

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