题目内容
【题目】如图1,直线AB与x轴、y轴分别交于点A(3,0)、B,动点P从原点出发,以每秒1个单位长度的速度向点A运动,到达点A立即停止.点C(﹣1,0),以P为直角顶点,PC为直角边向x轴上方作等腰Rt△PQC,△PQC与△AOB重叠部分面积为S,点P运动时间为t(秒),S关于t的函数图象如图2所示(其中0≤t≤
,
≤t≤3时,函数解析式不同).
(1)当t=
时,S的值为 ;
(2)求直线AB的解析式;
(3)求S关于t的解析式,并写出t的取值范围.
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【答案】(1)
;(2)y=﹣
x+4;(3)
.
【解析】
(1)由图2可知:当t=
时,Q在AB上,画图1,根据面积差可得结论;
(2)先根据平行相似计算OB的长,得点B的坐标,利用待定系数法可得结论;
(3)分两种情况:0≤t≤
,
≤t≤3时,分别根据面积差可得对应解析式.
解:(1)当Q在AB上时,如图1,
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由题意得:OP=
,OC=1,
∴PC=PQ=1+
=
,
∵△PQC和△COD都是等腰直角三角形,
∴S=S△PCQ﹣S△COD=
﹣
1
1=
,
故答案为:
;
(2)∵A(3,0),
∴OA=3,
∴AP=3﹣
=
,
∵PQ∥OB,
∴△AQP∽△ABO,
∴
,
∴
,OB=4,
∴B(0,4),
设直线AB的解析式为:y=kx+b,
把A(3,0)、B(0,4)代入得:
,
解得:
,
∴直线AB的解析式为:y=﹣
x+4;
(3)由题意得:OP=t,
当0≤t≤
时,如图2,
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△PQC与△AOB重叠部分是梯形ODQP,
S=S△PCQ﹣S△COD=
(t+1)2-
×1×1=
t2+t;
当
≤t≤3时,如图3,
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△PQC与△AOB重叠部分是五边形ODEFP,
∵OP=t,AP=PF=3﹣t,
∴FQ=t+1﹣(3﹣t)=2t﹣2,
∵∠Q=∠EFQ=∠AFP=45°,
∴∠FEQ=90°,
∴EQ=EF=
,
S=S△PCQ﹣S△COD﹣S△EFQ=
t2+t﹣
=﹣
+3t﹣1;
综上,S关于t的解析式为:
.