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如图 直线y=-x+20与x轴 y轴分别交于A B两点 动点P从A点开始段AO上以每秒3个长

时间:2022-04-06 12:44:24

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如图 直线y=-x+20与x轴 y轴分别交于A B两点 动点P从A点开始段AO上以每秒3个长

问题补充:

如图,直线y=-x+20与x轴、y轴分别交于A、B两点,动点P从A点开始在线段AO上以每秒3个长度单位的速度向原点O运动.动直线EF从x轴开始以每秒1个长度单位的速度向上平行移动(即EF∥x轴),并且分别与y轴、线段AB交于E、F点.连接FP,设动点P与动直线EF同时出发,运动时间为t秒.

(1)当t=1秒时,求梯形OPFE的面积.

(2)t为何值时,梯形OPFE的面积最大,最大面积是多少?

(3)设t的值分别取t1、t2时(t1≠t2),所对应的三角形分别为△AF1P1和△AF2P2.试判断这两个三角形是否相似,请证明你的判断.

答案:

解:设梯形OPFE的面积为S.(1)对于直线y=-x+20,当x=0时,y=20;当y=0时,x=20,

故A(20,0),B(0,20);

∴OA=OB=20,∠A=∠B=45°.

当t=1时,OE=1,AP=3,

∴OP=17,EF=BE=19.

∴S=(OP+EF)?OE=×(17+19)=18.

(2)OE=t,AP=3t,

∴OP=20-3t,EF=BE=20-t.

∴S=(OP+EF)?OE=(20-3t+20-t)?t=-2t2+20t=-2(t-5)2+50.

∴当t=5(在0<t<范围内)时,S最大值=50.

(3)作FD⊥x轴于D,则四边形OEFD为矩形.

∴FD=OE=t,AF=FD=t.

又AP=3t,

当t=t1时,AF1=t1,AP1=3t1;当t=t2时,AF2=t2,AP2=3t2;

∴,又∠A=∠A,

∴△AF1P1∽△AF2P2.

解析分析:(1)根据直线的性质,求出A、B两点的坐标,再根据点A的移动规律,得到AP的长,从而求出OP的长;

又因为EF=BE,用OB的长减去OE的长即可求出EF的长;从而利用梯形面积公式求出梯形OPFE面积.

(2)设OE=t,AP=3t,利用梯形面积公式,将梯形面积转化为关于t的二次函数表达式,求二次函数的最大值即可;

(3)作FD⊥x轴于D,则四边形OEFD为矩形.求出三角形各边的长度表达式,计算出对应边的比值,加上一个夹角相等,即可得到△AF1P1∽△AF2P2.

点评:此题考查了相似三角形的判定与性质,同时结合了动点问题和二次函数的最值,综合性较强,是一道好题.

如图 直线y=-x+20与x轴 y轴分别交于A B两点 动点P从A点开始在线段AO上以每秒3个长度单位的速度向原点O运动.动直线EF从x轴开始以每秒1个长度单位的速度

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