题目内容

如图,四边形ABCO是矩形,点A(3,0),B(3,4),动点M、N分别从点O、B出发,以每秒1个单位的速度运动,其中点M沿OA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动.过点N作NP∥OC,交AC于点P,连接MP,已知动点运动了x秒,△MPA的面积为S.精英家教网
(1)求点P的坐标.(用含x的代数式表示)
(2)写出S关于x的函数关系式,并求出S的最大值.
(3)当△APM与△ACO相似时,求出点P的坐标.
(4)△PMA能否成为等腰三角形?如能,直接写出所有点P的坐标;如不能,说明理由.
分析:(1)先确定直线AB的解析式,以及N点的坐标后可以确定P点的横坐标,再把它代入直线方程解出P点坐标.
(2)由P点的纵坐标可以知道△MPA中边AM上的高,再求出AM的长,即可求得三角形面积.
(3)当△APM与△ACO相似时∠APM=90°,
AP
AM
=
AO
AC
或者
AM
AP
=
AO
AC
,根据这个式子列出等量关系可以求得x的值.进而求得P点坐标.
(4)△PMA能成为等腰三角形时,有两边长相等,此时分三种情况①AM=AP;②AP=PM;③MP=MA;根据勾股定理得出关于x的方程,求出方程的解即可.
解答:解:(1)设直线AC的解析式为:y=kx+b,
过点A(3,0)、C(0,4),解得:
y=-
4
3
x+4
,
N点坐标为(3-x,4),所以P点横坐标为:3-x,
代入直线解析式得纵坐标为
4
3
x
,
所以P点坐标为:(3-x,
4
3
x
);

(2)AM边上的高为P点纵坐标,
所以有:h=
4
3
x
,
M点坐标为(x,0),
AM=3-x,
所以有:S=
1
2
AM•h,
解得:S=-
2
3
x2+2x
=-
2
3
(x-
3
2
)
2
 +
3
2
,
解得S的最大值为
3
2
,

(3)由题目可知AO=3,AC=5,AM=3-x,AP=
5
3
x
,
∵
AP
AM
=
AO
AC

∴
5
3
x
3-x
=
3
5
,解得:
x=
27
34
,即P点坐标为(
75
34
,
18
17
),
同理可得当
AM
AP
=
AO
AC
时,
P点坐标为(
3
2
,2);
故有P点坐标为:P1(
75
34
,
18
17
)、P2(
3
2
,2);

(4)△PMA能成为等腰三角形,
有三种情况:①AM=AP时,[3-(3-x)]2+(0-
4
3
x)
2
=(3-x)2,
解得:x1=
9
8
,x2=-
9
2
(舍去),
∴3-x=
15
8
,
4
3
x=
3
2
,
∴P的坐标是(
15
8
,
3
2
),
②AP=PM时,[3-(3-x)]2+(0-
4
3
x)
2
=[(3-x)-x]2+(
4
3
x-0)
2
,
解得:x1=1,x2=3(舍去),
∴3-x=2,
4
3
x=
4
3
,
∴P的坐标是(2,
2
3
),
③MP=MA时,[(3-x)-x]2+(
4
3
x-0)
2
=(3-x)2,
解得:x1=0(舍去),x2=
54
43
,
∴3-x=
75
43
,
4
3
x=
72
43
,
∴P的坐标是(
75
43
,
72
43
),
即P点的坐标分别为
P1(2,
4
3
)、P2(
15
8
,
3
2
)、P3(
75
43
,
72
43
).
答:△PMA能成为等腰三角形,此时P点的坐标分别为
P1(2,
4
3
)、P2(
15
8
,
3
2
)、P3(
75
43
,
72
43
).
点评:本题属于综合题,主要考查了二次函数的性质和最值求法,同时还考查了三角形的相关知识.
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