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
×4
h=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.
(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=
(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=
直角三角形AOB中,设AB边上的高为h,
易得AB=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
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,
=
②当0<t≤2时,S2=
解得t1=-
当2<t≤4时,S2=-
解得t3=3,t4=
综上得,当t=
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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