题目内容

如图,直线l的解析式为y=-x+4,它与x轴、y轴分别相交于A、B两点,平行于直线l的直线m从原点O出发,沿x轴的正方向以每秒1个单位长度的速度运动,它与x轴、y轴分别相交于M、N两点,运动时间为t秒(0<t≤4)
(1)求A、B两点的坐标;
(2)用含t的代数式表示△MON的面积S1;
(3)以MN为对角线作矩形OMPN,记△MPN和△OAB重合部分的面积为S2;
①当2<t≤4时,试探究S2与之间的函数关系;
②在直线m的运动过程中,当t为何值时,S2为△OAB的面积的?

【答案】分析:(1)在解析式y=-x+4中,分别令y=0,x=0就可以求出与x,y轴的交点坐标;
(2)根据MN∥AB,得到△OMB∽△OAB,根据相似三角形的对应边的比相等,就可以求出,用OM表示出来;
(3)根据t的不同值,所对应的阴影部分的图形形状不同,因而应分2<t≤4和当0<t≤2两种个情况进行讨论.
解答:解:(1)当x=0时,y=4;当y=0时,x=4.
∴A(4,0),B(0,4);
(2)∵MN∥AB,,
∴OM=ON=t,
∴S1=OM•ON=t2;
(3)①当2<t≤4时,易知点P在△OAB的外面,则点P的坐标为(t,t).
理由:当t=2时,OM=2,ON=2,OP=MN==2,
直角三角形AOB中,设AB边上的高为h,
易得AB=4,则×4h=4×4×,
解得h=2,
故t=2时,点P在l上,
2<t≤4时,点P在△OAB的外面.
F点的坐标满足,即F(t,4-t),
同理E(4-t,t),则PF=PE=|t-(4-t)|=2t-4,
所以S2=S△MPN-S△PEF=S△OMN-S△PEF,
=t2-PE•PF=t2-(2t-4)(2t-4)=-t2+8t-8;
②当0<t≤2时,S2=t2,t2=,
解得t1=-<0,t2=>2,两个都不合题意,舍去;
当2<t≤4时,S2=-t2+8t-8=,
解得t3=3,t4=,
综上得,当t=或t=3时,S2为△OAB的面积的.
点评:本题主要考查了函数图象与坐标轴的交点的求法,以及利用三角形的相似的性质.是一个难度较大的综合题.
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