题目内容

20.如图,在平面直角坐标系中,直线y=-$\frac{3}{4}$x+6分别交x轴、y轴于A、B两点.动点P从点O出发沿线段OA以每秒4个单位的速度运动,到点A停止,动点Q从点B出发沿线段BO以每秒3个单位的速度运动,到点O停止,设P、Q两点分别从点O、B同时出发,运动时间为t(秒).
(1)用含有t的代数式分别表示P、Q两点的坐标;
(2)若四边形PQBA为梯形,求t的值.
(3)如图1,将△POQ绕点P顺时针旋转90°得到△PCD,当点D落在直线AB上时,求点D的坐标.
(4)如图2,以PQ为对称轴作△POQ的轴对称图形△PEQ,当△PEQ的一边与AB平行时,请直接写出符合条件的所有t的值.

分析 (1)求出OQ,OP的长即可解决问题.
(2)如图1中,当PQ∥AB时,四边形PQBA是梯形,可得$\frac{OQ}{OB}$=$\frac{OP}{OA}$,即$\frac{6-3t}{6}$=$\frac{4t}{8}$,解方程即可.
(3)用t表示点D坐标,代入直线的解析式即可解决问题.
(4)分五种情形分别列出方程即可解决问题.

解答 解:(1)由题意BQ=3t,OP=4t,
对于直线y=-$\frac{3}{4}$x+6,令x=0得y=6,令y=0得x=8,
∴B(0,6),A(8,0),
∴OB=6,OA=8,
∴Q(0,6-3t),P(4t,0).

(2)如图1中,当PQ∥AB时,四边形PQBA是梯形,
∴$\frac{OQ}{OB}$=$\frac{OP}{OA}$,
∴$\frac{6-3t}{6}$=$\frac{4t}{8}$,
∴t=1.
∴t=1s时,四边形PQBA是梯形.

(3)由题意D(4t+6-3t,4t),即D(t+6,4t),
∵点D在直线y=-$\frac{3}{4}$x+6上,
∴4t=-$\frac{3}{4}$(t+6)+6,
∴t=$\frac{6}{19}$s,
∴t=$\frac{6}{19}$s时,当点D落在直线AB上时.

(4)如图2中,
①当PQ∥AB时,由(2)可知t=1s.
②当EQ∥OA时,PE=OP=OQ,即6-3t=4t,∴t=$\frac{6}{7}$s.
③当PE∥OB时,∠OQP=∠QPO=∠QPE=45°,
∴OQ=OP,
∴6-3t=4t,
∴t=$\frac{6}{7}$s.
④当QE∥AB时,如图3中,延长QE交OA于F.
由△PEF∽△BOA得$\frac{PE}{OB}$=$\frac{PF}{AB}$,
∴PF=$\frac{20t}{3}$,
∴OF=$\frac{32t}{3}$,
∵$\frac{OQ}{OB}$=$\frac{OF}{OA}$,
∴$\frac{6-3t}{6}$=$\frac{\frac{32}{3}t}{8}$,
∴t=$\frac{6}{11}$s.
⑤当PE∥AB,如图4中,延长PE交OB于F.
由△QEF∽△ABO,得到$\frac{QF}{AB}$=$\frac{QE}{OA}$,可得QF=$\frac{5}{4}$(6-3t),
∴OF=$\frac{9}{4}$(6-3t),
∵$\frac{OF}{OB}$=$\frac{OP}{OA}$,
∴$\frac{\frac{9}{4}(6-3t)}{6}$=$\frac{4t}{8}$,
∴t=$\frac{18}{13}$,
综上所述,当△PEQ的一边与AB平行时,t的值为1s或$\frac{6}{7}$s或$\frac{6}{11}$s或$\frac{18}{13}$s.

点评 本题考查一次函数综合题、平行线分线段成比例定理、相似三角形的判定和性质、勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题.属于中考压轴题.

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