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.(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°,
=
或者
=
,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.
(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 |
| AM |
| AP |
| AO |
| AC |
(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=-
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
x,
所以P点坐标为:(3-x,
x);
(2)AM边上的高为P点纵坐标,
所以有:h=
x,
M点坐标为(x,0),
AM=3-x,
所以有:S=
AM•h,
解得:S=-
x2+2x=-
(x-
)2 +
,
解得S的最大值为
,
(3)由题目可知AO=3,AC=5,AM=3-x,AP=
x,
∵
=
∴
=
,解得:
x=
,即P点坐标为(
,
),
同理可得当
=
时,
P点坐标为(
,2);
故有P点坐标为:P1(
,
)、P2(
,2);
(4)△PMA能成为等腰三角形,
有三种情况:①AM=AP时,[3-(3-x)]2+(0-
x)2=(3-x)2,
解得:x1=
,x2=-
(舍去),
∴3-x=
,
x=
,
∴P的坐标是(
,
),
②AP=PM时,[3-(3-x)]2+(0-
x)2=[(3-x)-x]2+(
x-0)2,
解得:x1=1,x2=3(舍去),
∴3-x=2,
x=
,
∴P的坐标是(2,
),
③MP=MA时,[(3-x)-x]2+(
x-0)2=(3-x)2,
解得:x1=0(舍去),x2=
,
∴3-x=
,
x=
,
∴P的坐标是(
,
),
即P点的坐标分别为
P1(2,
)、P2(
,
)、P3(
,
).
答:△PMA能成为等腰三角形,此时P点的坐标分别为
P1(2,
)、P2(
,
)、P3(
,
).
过点A(3,0)、C(0,4),解得:
y=-
| 4 |
| 3 |
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 |
所以P点坐标为:(3-x,
| 4 |
| 3 |
(2)AM边上的高为P点纵坐标,
所以有:h=
| 4 |
| 3 |
M点坐标为(x,0),
AM=3-x,
所以有:S=
| 1 |
| 2 |
解得:S=-
| 2 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
| 3 |
| 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 |
∵
| AP |
| AM |
| AO |
| AC |
∴
| ||
| 3-x |
| 3 |
| 5 |
x=
| 27 |
| 34 |
| 75 |
| 34 |
| 18 |
| 17 |
同理可得当
| AM |
| AP |
| AO |
| AC |
P点坐标为(
| 3 |
| 2 |
故有P点坐标为:P1(
| 75 |
| 34 |
| 18 |
| 17 |
| 3 |
| 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 |
解得:x1=
| 9 |
| 8 |
| 9 |
| 2 |
∴3-x=
| 15 |
| 8 |
| 4 |
| 3 |
| 3 |
| 2 |
∴P的坐标是(
| 15 |
| 8 |
| 3 |
| 2 |
②AP=PM时,[3-(3-x)]2+(0-
| 4 |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
解得:x1=1,x2=3(舍去),
∴3-x=2,
| 4 |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
∴P的坐标是(2,
| 2 |
| 3 |
③MP=MA时,[(3-x)-x]2+(
| 4 |
| 3 |
解得:x1=0(舍去),x2=
| 54 |
| 43 |
∴3-x=
| 75 |
| 43 |
| 4 |
| 3 |
| 72 |
| 43 |
∴P的坐标是(
| 75 |
| 43 |
| 72 |
| 43 |
即P点的坐标分别为
P1(2,
| 4 |
| 3 |
| 15 |
| 8 |
| 3 |
| 2 |
| 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 |
| 15 |
| 8 |
| 3 |
| 2 |
| 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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