题目:
如图,直角梯形OABC,A(7,0),C(0,4),AB=5,动点P以每秒1个单位的速度沿C-O-A的折线运动,直线MQ始终与x轴垂直,且同时从点A出发,以每秒1个单位的速度沿A-O平移,与折线ABC交于点Q,与x轴交于点M,P、M中有一个到达终点,另一个随即而停止,运动的时间为t(秒)
(1)求:点B的坐标;
(2)设△CPQ的面积为S,求:S与t的函数关系式,并求出S的最大值;
(3)若动线段PQ的中点N的坐标为(x,y),在0≤t≤3范围内求出y与x的函数关系式和动点N走过的路程.
答案
解:(1)如图,作BD⊥OA,垂足为点D,

由C(0,4)可知BD=4,
AD=
=3,
∴OD=4,
点B坐标为(4,4).
(2)分两种情况探讨,
①当P在CO上运动,如图

0<t≤4时,
S
△CPQ=
t(7-t)
=-
(t-
)
2+
;
△CPQ的面积最大为
.
②当P在AO上运动,如图

高为4,当t=3时,
△CPQ的面积最大,
S
△CPQ=
×4×3=6;
由以上可知△CPQ的面积最大为
.
(3)如图

作AD⊥CB的延长线于D,
∵A(7,0),C(0,4),AB=5
∴AD=4
∴BD=
=3
∴B(4,4)
根据A(7,0),B(4,4)可求出直线AB的解析式为:y=-
x+
又0≤t≤3,
∴PQ的运动范围在AB之间且从点A出发以每秒1个单位的速度沿AO平移
∴在t时AM=t
∴M(7-t,0)
将x=7-t代入y=-
x+
解得:y=
t
∴Q(7-t,
t)
在t时,CP=t
∴P(0,4-t)
设PQ的中点N的坐标为(x,y),则有:
x=
,得t=7-2x(2≤x≤
)
y=
,得t=6y-12;
∴7-2x=6y-12
整理后得:y=-
x+
(2≤x≤
);
当t=0时x=
,y=2;
当t=3时x=2,y=
∴动点N走过的路程=
=
.
解:(1)如图,作BD⊥OA,垂足为点D,

由C(0,4)可知BD=4,
AD=
=3,
∴OD=4,
点B坐标为(4,4).
(2)分两种情况探讨,
①当P在CO上运动,如图

0<t≤4时,
S
△CPQ=
t(7-t)
=-
(t-
)
2+
;
△CPQ的面积最大为
.
②当P在AO上运动,如图

高为4,当t=3时,
△CPQ的面积最大,
S
△CPQ=
×4×3=6;
由以上可知△CPQ的面积最大为
.
(3)如图

作AD⊥CB的延长线于D,
∵A(7,0),C(0,4),AB=5
∴AD=4
∴BD=
=3
∴B(4,4)
根据A(7,0),B(4,4)可求出直线AB的解析式为:y=-
x+
又0≤t≤3,
∴PQ的运动范围在AB之间且从点A出发以每秒1个单位的速度沿AO平移
∴在t时AM=t
∴M(7-t,0)
将x=7-t代入y=-
x+
解得:y=
t
∴Q(7-t,
t)
在t时,CP=t
∴P(0,4-t)
设PQ的中点N的坐标为(x,y),则有:
x=
,得t=7-2x(2≤x≤
)
y=
,得t=6y-12;
∴7-2x=6y-12
整理后得:y=-
x+
(2≤x≤
);
当t=0时x=
,y=2;
当t=3时x=2,y=
∴动点N走过的路程=
=
.