题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为菱形,点C的坐标为(4,0),∠AOC=60°,垂直于x轴的直线l从y轴出发,沿x轴正方向以每秒1个单位长度的速度运动,设直线l与菱形OABC的两边分别交于点M、N(点M在点N的上方).
(1)求A、B两点的坐标;
(2)设△OMN的面积为S,直线l运动时间为t秒(0≤t≤6),试求S与t的函数表达式;
(3)在题(2)的条件下,是否存在某一时刻,使得△OMN的面积与OABC的面积之比为3:4?如果存在,请求出t的取值;如果不存在,请说明理由.
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【答案】(1)A(2,2
),B(6,2
);(2)S=
t2;S=
t;S=﹣
t2+3
t;(3)不存在,理由见解析;不存在某一时刻,使得△OMN的面积与OABC的面积之比为3:4.
【解析】
(1)根菱形性质得出OA=AB=BC=CO=4,过A作AD⊥OC于D,求出AD、OD,即可得出答案;
(2)有三种情况:①当0≤t≤2时,直线l与OA、OC两边相交,②当2<t≤4时,直线l与AB、OC两边相交,③当4<t≤6时,直线l与AB、BC两边相交,画出图形求出即可;
(3)分为以上三种情况,求出得到的方程的解,看看是否在所对应的范围内,即可进行判断.
解:(1)∵四边形OABC为菱形,点C的坐标是(4,0),
∴OA=AB=BC=CO=4,
过A作AD⊥OC于D,
∵∠AOC=60°,
∴OD=2,AD=
,
∴A(2,
),B(6,
);
(2)直线l从y轴出发,沿x轴正方向运动与菱形OABC的两边相交有三种情况:①如图1,
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当0≤t≤2时,直线l与OA、OC两边相交,
∵MN⊥OC,
∴ON=t,
∴MN=ONtan60°=
t,
∴S=
ONMN=
t2;
②当2<t≤4时,直线l与AB、OC两边相交,如图2,
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S=
ONMN=
×t×
=
t;
③当4<t≤6时,直线l与AB、BC两边相交,如图3,
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设直线l与x轴交于H,
MN=
,
∴S=
MNOH=
(t
)t=
;
(3)答:不存在,
理由是:假设存在某一时刻,使得△OMN的面积与OABC的面积之比为3:4,
菱形AOCB的面积是4×2
=8
,
①
t2:8
=3:4,
解得:t=±2
,
∵0≤t≤2,
∴此时不符合题意舍去;
②
t:8
=3:4,
解得:t=6(舍去);
③(
):8
=3:4,
此方程无解.
综合上述,不存在某一时刻,使得△OMN的面积与OABC的面积之比为3:4.