题目内容

如图,OABC是一个放在平面直角坐标系中的矩形,O为原点,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,OA=3,OC=4,平行于对角线AC的直线m从原点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动,设直线m与矩形OABC的两边分别交于点M、N,直线运动的时间为t(秒).

(1)写出点B的坐标;

(2)t为何值时,MN=AC;

(3)设△OMN的面积为S,求S与t的函数关系式,并写出t的取值范围;当t为何值时,S有最大值?并求S的最大值.

 

【答案】

(1)点B的坐标是(3,4)(2)当t=1.5秒或t=4.5秒时,MN=AC.

(3) 抛物线S="-" t2+4 t,当t=3时,S有最大值6.

【解析】

试题分析:解:(1)点B的坐标是(3,4) (2)当t=1.5秒或t=4.5秒时,MN=AC(3) 当t=3时,S有最大值6.

(2)当0<t≤3时,(图1)

∵MN∥AC,且MN=AC,

∴M是OA的中点.

∴t=1.5秒.

当3<t<6时,(图2)

设直线m与x轴交点为D,

∵MN∥AC且MN=AC,

∴M为AB的中点.

可证:△AMD≌△BMN.

∴BN=AD=t-3.

∴△BMN~△BAC.

∴

∴=.

∴t=4.5秒.

当t=1.5秒或t=4.5秒时,MN=AC.

(3)当0<t≤3时,OM=t.(图3)

由△OMN~△OAC,得,

∴ON=t,S=t2.

当3< t<6时,(图4)

∵OD= t,∴AD= t-3.

易知四边形ADNC是平行四边形,∴CN=AD=t-3.BN=6-t.

由△BMN~△BAC,可得BM=BN=8-t,∴AM=-4+t.

S=矩形OABC的面积-Rt△OAM的面积-Rt△MBN的面积-Rt△NCO的面积

=12- (-4+t) - ×(8-t)(6-t) - (t-3)

=-t2+4t.

当0<t≤3时,

∵抛物线S= t2的开口向上,在对称轴t =0的右边,S随t的增大而增大,

∴当t =3时,S可取到最大值×32=6.

当3<t<6时,

∵抛物线S="-" t2+4 t的开口向下,它的顶点是(3,6),

∴S<6.             综上,当t=3时,S有最大值6.

考点:二次函数的综合题型

点评:本题是二次函数的综合题型,其中涉及到的知识点有矩形的性质、三角形中位线定理、全等三角形及相似三角形的判定和性质、二次函数的应用等.在求有关动点问题时要注意分析题意分情况讨论结果.

 

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