题目:
(2011·南岗区一模)如图1,直线y=-kx+6k(k>0)与x轴、y轴分别相交于点A、B,且△AOB的面积是24.
(1)求直线AB的解析式;
(2)如图2,点P从点O出发,以每秒2个单位的速度沿折线OA-AB运动;同时点E从点O出发,以每秒1个单位的速度沿y轴正半轴运动,过点E作与x轴平行的直线l,与线段AB相交于点F,当点P与点F重合时,点P、E均停止运动.连接PE、PF,设△PEF的面积为S,点P运动的时间为t秒,求S与t的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,过P作x轴的垂线,与直线l相交于点M,连接AM,当tan∠MAB=
时,求t值.
答案
解:(1)令x=0时,y=6k(k>0);
令y=0时,x=6,
∴OB=6k,OA=6.S
△AOB=24,
∴
×6k×6=24,
解得
k=,

∴AB的解析式为
y=-x+8;
(2)根据题意,OE=t,EF∥OA,
∴△BEF∽△BOA,
∴
=,即=,
∴
EF=(8-t),
①如图1,当点P在OA上运动时,0<t≤3,过P作PH⊥EF,垂足是H,
则PH=OE=t,∴
S=EF·PH,∴
S=-t2+3t;
②如图2,当点P在AB上运动时,过P作PG⊥OA,垂足是G,
直线PG与EF相交于点R,则GR=OE=t.

在△APG中,PG∥OB,
∴△APG∽△ABO,
∴
=,AP=2t-6,
∴
=,∴
PG=(2t-6),
当P与F重合时,有PG=OE,此时
t=(2t-6),解得t=8.PR=GR-PG,
∴
PR=t-(2t-6)=,
∴
S=EF·PR,
当3<t<8时,
S=×(8-t)×=t2-t+,
综上所述,求得的解析式是
| S=-t2+3t(0<t≤3) | S=t2-t+(3<t<8) |
| |
;
(3)①如图3,当点P在OA上时,点M在点F左侧.过点M作MD⊥AB,垂足是D,过点F作FS⊥OA,垂足是S,
∴FS=OE=t,EM=OP=2t.

在△MFD中,∠MDF=90°,tan∠MFD=tan∠BAO=
=
=
,
令MD=4k,则DF=3k,
∴
MF==5k.
在△MAD中,
tan∠MAD=tan∠MAB=,
∴AD=8k=AF+DF=AF+3k,
∴AF=5k=MF.在△AFS中,
sin∠FAS===sin∠BAO==,
∴
AF=t,MF=EF-EM,
∴
MF=(8-t)-2t==,
解得
t=,
当点P在OA上时,点M在点F右侧.可计算得出
t=;
②如图4,当点P在AB上时,过点M作MD'⊥AB,垂足是D',

在△PMD′中,
tan∠MPD′=tan∠ABO==
==,
令MD′=3m,则PD′=4m,MP=5m,AD′=6m.AP=AD′-PD′,
∴AP=2m,
AP=2t-6=2m,MP=t-(2t-6)=5m,
∴
[t-(2t-6)]=,
解得
t=,
综上所述,满足要求的t值是
或
或
.
解:(1)令x=0时,y=6k(k>0);
令y=0时,x=6,
∴OB=6k,OA=6.S
△AOB=24,
∴
×6k×6=24,
解得
k=,

∴AB的解析式为
y=-x+8;
(2)根据题意,OE=t,EF∥OA,
∴△BEF∽△BOA,
∴
=,即=,
∴
EF=(8-t),
①如图1,当点P在OA上运动时,0<t≤3,过P作PH⊥EF,垂足是H,
则PH=OE=t,∴
S=EF·PH,∴
S=-t2+3t;
②如图2,当点P在AB上运动时,过P作PG⊥OA,垂足是G,
直线PG与EF相交于点R,则GR=OE=t.

在△APG中,PG∥OB,
∴△APG∽△ABO,
∴
=,AP=2t-6,
∴
=,∴
PG=(2t-6),
当P与F重合时,有PG=OE,此时
t=(2t-6),解得t=8.PR=GR-PG,
∴
PR=t-(2t-6)=,
∴
S=EF·PR,
当3<t<8时,
S=×(8-t)×=t2-t+,
综上所述,求得的解析式是
| S=-t2+3t(0<t≤3) | S=t2-t+(3<t<8) |
| |
;
(3)①如图3,当点P在OA上时,点M在点F左侧.过点M作MD⊥AB,垂足是D,过点F作FS⊥OA,垂足是S,
∴FS=OE=t,EM=OP=2t.

在△MFD中,∠MDF=90°,tan∠MFD=tan∠BAO=
=
=
,
令MD=4k,则DF=3k,
∴
MF==5k.
在△MAD中,
tan∠MAD=tan∠MAB=,
∴AD=8k=AF+DF=AF+3k,
∴AF=5k=MF.在△AFS中,
sin∠FAS===sin∠BAO==,
∴
AF=t,MF=EF-EM,
∴
MF=(8-t)-2t==,
解得
t=,
当点P在OA上时,点M在点F右侧.可计算得出
t=;
②如图4,当点P在AB上时,过点M作MD'⊥AB,垂足是D',

在△PMD′中,
tan∠MPD′=tan∠ABO==
==,
令MD′=3m,则PD′=4m,MP=5m,AD′=6m.AP=AD′-PD′,
∴AP=2m,
AP=2t-6=2m,MP=t-(2t-6)=5m,
∴
[t-(2t-6)]=,
解得
t=,
综上所述,满足要求的t值是
或
或
.