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如图 在平面直角坐标系xOy中 已知点A(4 0) 点B(0 3) 点P从点B出发沿BA方向

时间:2018-08-09 08:15:17

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如图 在平面直角坐标系xOy中 已知点A(4 0) 点B(0 3) 点P从点B出发沿BA方向

问题补充:

如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A(4,0),点B(0,3),点P从点B出发沿BA方向向点A匀速运动,速度为每秒1个单位长度,点Q从点A出发沿AO方向向点O匀速运动,速度为每秒2个单位长度,连接PQ.若设运动的时间为t秒(0<t<2).

(1)求直线AB的解析式;

(2)设△AQP的面积为y,求y与t之间的函数关系式;

(3)是否存在某一时刻t,使线段PQ恰好把△AOB的周长和面积同时平分?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由;

(4)连接PO,并把△PQO沿QO翻折,得到四边形PQP′O,那么是否存在某一时刻t,使四边形PQP′O为菱形?若存在,请求出此时点Q的坐标和菱形的边长;若不存在,请说明理由.

答案:

解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,

解得,

∴直线AB的解析式是y=-x+3.

(2)在Rt△AOB中,AB==5,

依题意,得BP=t,AP=5-t,AQ=2t,

过点P作PM⊥AO于M,

∵△APM∽△ABO,

∴,

∴,

∴PM=3-t,

∴y=AQ?PM=?2t?(3-t)=-t2+3t.

(3)不存在某一时刻t,使线段PQ恰好把△AOB的周长和面积同时平分,

若PQ把△AOB周长平分,则AP+AQ=BP+BO+OQ,

∴(5-t)+2t=t+3+(4-2t),

解得t=1.

若PQ把△AOB面积平分,则S△APQ=S△AOB,

∴-t2+3t=3,

∵t=1代入上面方程不成立,

∴不存在某一时刻t,使线段PQ把△AOB的周长和面积同时平分.

(4)存在某一时刻t,使四边形PQPO为菱形,

过点P作PN⊥BO于N,

若四边形PQP′O是菱形,则有PQ=PO,

∵PM⊥AO于M,

∴QM=OM,

∵PN⊥BO于N,可得△PBN∽△ABO,

∴,

∴,

∴PN=t,

∴QM=OM=t,

∴t+t+2t=4,

∴t=,

∴当t=时,四边形PQP′O是菱形,

∴OQ=4-2t=,

∴点Q的坐标是(,0).

∵PM=3-t=,OM=t=,

在Rt△PMO中,PO===,

∴菱形PQP′O的边长为.

解析分析:(1)已知了A、B两点的坐标,可用待定系数法求出直线AB的解析式.

(2)三角形APQ中,底边AQ的长易知,关键是求P点纵坐标的值;过P作PM⊥OA于M,通过构建的相似三角形得出的成比例线段,可求出PM的长.进而可根据三角形的面积公式求出y,t的函数关系式.

(3)可用分析法求解.先假设存在这样的t值,由于此时PQ将三角形ABO的周长平分,因此BP+BO+OQ=AP+AQ,据此可求出t的值,然后将t的值,代入(2)的函数关系式中,看此时三角形APQ的面积是否等于三角形AOB的面积的一半即可.

(4)如果四边形OPQP′是菱形,那么需要满足的条件是OP=PQ,那么PM垂直平分OQ,此时QM=OQ,可借助OA的长来求t的值.过P作PN⊥OB于N,那么三角形BNP和三角形BOA相似,可求得PN的表达式,也就求出了QM,MO的表达式,可根据OA=OM+QM+AQ来求出此时t的值.进而可求出菱形的边长.

点评:本题考查了一次函数解析式的确定、图形面积的求法、相似三角形的应用、菱形的判定和性质等知识.综合性强,难度较大.

如图 在平面直角坐标系xOy中 已知点A(4 0) 点B(0 3) 点P从点B出发沿BA方向向点A匀速运动 速度为每秒1个单位长度 点Q从点A出发沿AO方向向点O匀速

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