试题

题目:
(2010·常熟市模拟)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC是梯形,OA∥BC,点A的坐标为(12,0),点B的坐标为(6,8),点C在y轴的正半轴上.动点Q在OA上运动,从O点出发到A点,速度是每秒2个单位长度;动点P在AB上运动,从A点出发到B点,速度是每秒1个单位长度,两个动点同时出发,当其中一个点到达终点时,另一个点也随即停止,设两个点的运动青果学院时间为t(秒).
(1)当点P运动至AB的中点时,求点P坐标;
(2)当t为何值时,QP⊥CQ?
(3)当t为何值时,△CPQ的面积有最大(小)值?并求出最大(小)值.
答案
青果学院解:作PG⊥OC于G、BM⊥OA于M、PN⊥OA于N,
延长NP交CB于H,得PG∥ON,BM∥PN,PH⊥BC.

(1)∵当点P运动至AB的中点时,
∴AP=BP,CG=OG,
∴PG=
1
2
(CB+OA)=9,PN=
1
2
BM=4,
∴点P坐标为(9,4);

(2)∵BM=8,AM=6,
∴AB=10,
又∵BM⊥MN,
∴△MBA∽△NPA,
可得AN=
3
5
t,PN=
4
5
t,
若QP⊥CQ,则应有△OCQ∽△NQP,
2t
4
5
t
=
8
12-
3
5
t-2t

得t=
44
13
(秒),
当t=
44
13
s时,QP⊥CQ;

(3)设△CPQ的面积为S,
S=S梯形ABCD-S△OCQ-S△AQP-S△PCB
=72-
1
2
×8×2t-
1
2
(12-2t)
4
5
t-
1
2
×6×(8-
4
5
t)
=
4
5
t2-
52
5
t+48
=
4
5
(t-
13
2
)
2
+
71
5

∵0<t≤6,
∴当t=6s时,△CPQ的面积取得最小值为
72
5

青果学院解:作PG⊥OC于G、BM⊥OA于M、PN⊥OA于N,
延长NP交CB于H,得PG∥ON,BM∥PN,PH⊥BC.

(1)∵当点P运动至AB的中点时,
∴AP=BP,CG=OG,
∴PG=
1
2
(CB+OA)=9,PN=
1
2
BM=4,
∴点P坐标为(9,4);

(2)∵BM=8,AM=6,
∴AB=10,
又∵BM⊥MN,
∴△MBA∽△NPA,
可得AN=
3
5
t,PN=
4
5
t,
若QP⊥CQ,则应有△OCQ∽△NQP,
2t
4
5
t
=
8
12-
3
5
t-2t

得t=
44
13
(秒),
当t=
44
13
s时,QP⊥CQ;

(3)设△CPQ的面积为S,
S=S梯形ABCD-S△OCQ-S△AQP-S△PCB
=72-
1
2
×8×2t-
1
2
(12-2t)
4
5
t-
1
2
×6×(8-
4
5
t)
=
4
5
t2-
52
5
t+48
=
4
5
(t-
13
2
)
2
+
71
5

∵0<t≤6,
∴当t=6s时,△CPQ的面积取得最小值为
72
5
考点梳理
相似三角形的判定与性质;二次函数的最值;梯形中位线定理.
(1)作辅助线,根据题意即可得出点P坐标;
(2)易得△MBA∽△NPA,利用相似三角形的对应边成比例得出的等量关系即可得出此时t的值;
(3)由于三角形CPQ的面积无法直接求出,因此可用其他图形的面积的“和,差”关系来求.△CPQ的面积=梯形ABCD的面积-△OCQ的面积-△AQP的面积-△PCB的面积.可据此来得出S,t的函数关系式.然后根据函数的性质即可得出S的最小值.
本题结合了梯形的性质考查了二次函数的综合应用,利用数形结合的思想进行求解是解题的基本思路,难度适中.
应用题.
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