题目内容

16.如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点O是坐标原点,点A的坐标为(6,0),点B的坐标为(0,8),点C的坐标为(-2$\sqrt{5}$,4),点M,N分别为四边形OABC边上的动点,动点M从点O开始,以每秒1个单位长度的速度沿O→A→B路线向中点B匀速运动,动点N从O点开始,以每秒两个单位长度的速度沿O→C→B→A路线向终点A匀速运动,点M,N同时从O点出发,当其中一点到达终点后,另一点也随之停止运动,设动点运动的时间t秒(t>0),△OMN的面积为S.
(1)填空:AB的长是10,BC的长是6;
(2)当t=3时,求S的值;
(3)当3<t<6时,设点N的纵坐标为y,求y与t的函数关系式;
(4)若S=$\frac{48}{5}$,请直接写出此时t的值.

分析 (1)利用勾股定理即可解决问题;
(2)如图1中,作CE⊥x轴于E.连接CM.当t=3时,点N与C重合,OM=3,易求△OMN的面积;
(3)如图2中,当3<t<6时,点N在线段BC上,BN=12-2t,作NG⊥OB于G,CF⊥OB于F.则F(0,4).由GN∥CF,推出$\frac{BN}{BC}$=$\frac{BG}{BF}$,即$\frac{12-2t}{6}$=$\frac{BG}{4}$,可得BG=8-$\frac{4}{3}$t,由此即可解决问题;
(4)分三种情形①当点N在边长上,点M在OA上时.②如图3中,当M、N在线段AB上,相遇之前.作OE⊥AB于E,则OE=$\frac{OB•OA}{AB}$=$\frac{24}{5}$,列出方程即可解决问题.③同法当M、N在线段AB上,相遇之后,列出方程即可;

解答 解:(1)在Rt△AOB中,∵∠AOB=90°,OA=6,OB=8,
∴AB=$\sqrt{O{A}^{2}+O{B}^{2}}$=$\sqrt{{6}^{2}+{8}^{2}}$=10.
BC=$\sqrt{(2\sqrt{5})^{2}+{4}^{2}}$=6,
故答案为10,6.

(2)如图1中,作CE⊥x轴于E.连接CM.

∵C(-2$\sqrt{5}$,4),
∴CE=4OE=2$\sqrt{5}$,
在Rt△COE中,OC=$\sqrt{O{E}^{2}+C{E}^{2}}$=$\sqrt{(2\sqrt{5})^{2}+{4}^{2}}$=6,
当t=3时,点N与C重合,OM=3,
∴S△ONM=$\frac{1}{2}$•OM•CE=$\frac{1}{2}$×3×4=6,
即S=6.

(3)如图2中,当3<t<6时,点N在线段BC上,BN=12-2t,作NG⊥OB于G,CF⊥OB于F.则F(0,4).

∵OF=4,OB=8,
∴BF=8-4=4,
∵GN∥CF,
∴$\frac{BN}{BC}$=$\frac{BG}{BF}$,即$\frac{12-2t}{6}$=$\frac{BG}{4}$,
∴BG=8-$\frac{4}{3}$t,
∴y=OB-BG=8-(8-$\frac{4}{3}$t)=$\frac{4}{3}$t.

(4)①当点N在边长上,点M在OA上时,$\frac{1}{2}$•$\frac{4}{3}$t•t=$\frac{48}{5}$,
解得t=$\frac{6\sqrt{10}}{5}$(负根已经舍弃).
②如图3中,当M、N在线段AB上,相遇之前.

作OE⊥AB于E,则OE=$\frac{OB•OA}{AB}$=$\frac{24}{5}$,
由题意$\frac{1}{2}$[10-(2t-12)-(t-6)]•$\frac{24}{5}$=$\frac{48}{5}$,
解得t=8,
同法当M、N在线段AB上,相遇之后.
由题意$\frac{1}{2}$•[(2t-12)+(t-6)-10]•$\frac{24}{5}$=$\frac{48}{5}$,
解得t=$\frac{32}{3}$,
综上所述,若S=$\frac{48}{5}$,此时t的值8s或$\frac{32}{3}$s或$\frac{6\sqrt{10}}{5}$s.

点评 本题考查四边形综合题、平行线分线段吧成比例定理、勾股定理、解直角三角形等知识,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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