题目内容
【题目】如图,平面直角坐标系中,菱形OABC的边OA在x轴正半轴上,OA=10,cos∠COA=
.一个动点P从点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段OA方向运动,过点P作PQ⊥OA,交折线段OC﹣CB于点Q,以PQ为边向右作正方形PQMN,点N在射线OA上,当P点到达A点时,运动结束.设点P的运动时间为t秒(t>0).
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(1)C点的坐标为 ,当t= 时N点与A点重合;
(2)在整个运动过程中,设正方形PQMN与菱形OABC的重合部分面积为S,直接写出S与t之间的函数关系式和相应的自变量t的取值范围;
(3)如图2,在运动过程中,过点O和点B的直线将正方形PQMN分成了两部分,请问是否存在某一时刻,使得被分成的两部分中有一部分的面积是菱形面积的
?若存在,请求出对应的t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)t=
时,N点与A点重合;(2)①
,
②
,
③
,
④8<t≤10,S=104﹣8t;
(3)①当0<t≤6,
,
,
,
,
若
,则
,
,
若
,则
,
,
②当6<t≤8,
,
,
,
,
若
,则
,t=0(舍),
若
,则
,t3=8;
③8<t≤10,不存在符合条件的t值.
【解析】试题分析:(1)根据菱形的性质得出OA=OC,再根据三角函数求出点C的坐标即可;
(2)根据面积公式列出函数关系式,注意动点运动时的几种情况,得出自变量的取值范围;
(3)根据被分成的两部分中有一部分的面积是菱形面积的
,画出图示,分几种情况进行讨论解答.
试题解析:(1)∵菱形OABC中,OA=10,
∴OC=10,
∵cos∠COA=
,
∴点C的坐标为:(6,8),
∵动点P从点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段OA方向运动,
∵OA=10,
∴t=
时,N点与A点重合;
(2)①
,
②
,
③
,
④8<t≤10,S=104﹣8t;
(3)S菱形=80,直线OB过原点(0,0),B点(16,8),故直线OB解析式为
,
直线OB与PQ、MN分别交于E、F点,如图:
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①当0<t≤6,
,
,
,
,
若
,则
,
,
若
,则
,
,
②当6<t≤8,
,
,
,
,
若
,则
,t=0(舍),
若
,则
,t3=8;
③8<t≤10,不存在符合条件的t值.