题目内容
(2012•宿迁)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l1:y=
x与直线l2:y=-x+6相交于点M,
直线l2与x轴相交于点N.
(1)求M,N的坐标.
(2)矩形ABCD中,已知AB=1,BC=2,边AB在x轴上,矩形ABCD沿x轴自左向右以每秒1个单位长度的速度移动,设矩形ABCD与△OMN的重叠部分的面积为S,移动的时间为t(从点B与点O重合时开始计时,到点A与点N重合时计时开始结束).直接写出S与自变量t之间的函数关系式(不需要给出解答过程).
(3)在(2)的条件下,当t为何值时,S的值最大?并求出最大值.
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(1)求M,N的坐标.
(2)矩形ABCD中,已知AB=1,BC=2,边AB在x轴上,矩形ABCD沿x轴自左向右以每秒1个单位长度的速度移动,设矩形ABCD与△OMN的重叠部分的面积为S,移动的时间为t(从点B与点O重合时开始计时,到点A与点N重合时计时开始结束).直接写出S与自变量t之间的函数关系式(不需要给出解答过程).
(3)在(2)的条件下,当t为何值时,S的值最大?并求出最大值.
分析:(1)解两条直线的解析式组成的方程组的解,即可求得交点M的坐标,在y=-x+6中,令y=0即可求得点N的横坐标,则N的坐标即可求解;
(2)分成0≤t≤1,1<t≤4,4<t≤5,5<t≤6,6<t≤7五种情况,利用三角形的面积公式和梯形的面积公式,即可求得函数的解析式;
(3)分别求得每种情况下函数的最值或函数值的范围,即可确定.
(2)分成0≤t≤1,1<t≤4,4<t≤5,5<t≤6,6<t≤7五种情况,利用三角形的面积公式和梯形的面积公式,即可求得函数的解析式;
(3)分别求得每种情况下函数的最值或函数值的范围,即可确定.
解答:解:(1)解方程组
,
解得:
,
则M的坐标是:(4,2).
在解析式y=-x+6中,令y=0,解得:x=6,则N的坐标是:(6,0).
(2)当0≤t≤1时,重合部分是一个三角形,OB=t,则高是
t,则面积是
×t•
t=
t2;
当1<t≤4时,重合部分是直角梯形,梯形的高是1,下底是:
t,上底是:
(t-1),根据梯形的面积公式可以得到:S=
[
t+
(t-1)]=
(t-
);
当4<t≤5时,过M作x轴的垂线,则重合部分被垂线分成两个直角梯形,两个梯形的下底都是2,上底分别是:-t+6和
(t-1),根据梯形的面积公式即可求得
S=-
t2+
t-
;
当5<t≤6时,重合部分是直角梯形,与当1<t≤4时,重合部分是直角梯形的计算方法相同,则S=
(13-2t);
当6<t≤7时,重合部分是直角三角形,则与当0≤t≤1时,解法相同,可以求得S=
(7-t)2.

则:S=
;
(3)在0≤t≤1时,函数值y随t的增大而增大,则当t=1时,取得最大值是:
;
当1<t≤4,函数值y随t的增大而增大,则当t=4时,取得最大值是:
(4-
)=
;
当4<t≤5时,是二次函数,对称轴t=
,则最大值是:-
×(
)2+
×
-
=
;
当5<t≤6时,函数值y随t的增大而减小,无最大值;
同理,当6<t≤7时,y随t的增大而减小,无最大值.
总之,函数的最大值是:
.
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解得:
|
则M的坐标是:(4,2).
在解析式y=-x+6中,令y=0,解得:x=6,则N的坐标是:(6,0).
(2)当0≤t≤1时,重合部分是一个三角形,OB=t,则高是
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当1<t≤4时,重合部分是直角梯形,梯形的高是1,下底是:
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当4<t≤5时,过M作x轴的垂线,则重合部分被垂线分成两个直角梯形,两个梯形的下底都是2,上底分别是:-t+6和
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| 2 |
S=-
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当5<t≤6时,重合部分是直角梯形,与当1<t≤4时,重合部分是直角梯形的计算方法相同,则S=
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当6<t≤7时,重合部分是直角三角形,则与当0≤t≤1时,解法相同,可以求得S=
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则:S=
|
(3)在0≤t≤1时,函数值y随t的增大而增大,则当t=1时,取得最大值是:
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当1<t≤4,函数值y随t的增大而增大,则当t=4时,取得最大值是:
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| 2 |
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| 2 |
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当4<t≤5时,是二次函数,对称轴t=
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| 3 |
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| 6 |
当5<t≤6时,函数值y随t的增大而减小,无最大值;
同理,当6<t≤7时,y随t的增大而减小,无最大值.
总之,函数的最大值是:
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| 6 |
点评:本题是对一次函数的综合考查,主要涉及联立两函数解析式求交点坐标,面积求解,求分段函数的解析式,二次函数的增减性,正确表示出函数的解析式是解题的关键.
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