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  • (2007•連云港)如圖,在直角坐標(biāo)系中,矩形OABC的頂點(diǎn)O與坐標(biāo)原點(diǎn)重合,頂點(diǎn)A,C在坐標(biāo)軸上,OA=60cm,OC=80cm.動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)O出發(fā),以5cm/s的速度沿x軸勻速向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),到達(dá)點(diǎn)C即停止.設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ts

    (2007•連云港)如圖,在直角坐標(biāo)系中,矩形OABC的頂點(diǎn)O與坐標(biāo)原點(diǎn)重合,頂點(diǎn)A,C在坐標(biāo)軸上,OA=60cm,OC=80cm.動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)O出發(fā),以5cm/s的速度沿x軸勻速向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),到達(dá)點(diǎn)C即停止.設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ts.
    (1)過點(diǎn)P作對角線OB的垂線,垂足為點(diǎn)T.求PT的長y與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式,并寫出自變量t的取值范圍;
    (2)在點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)過程中,當(dāng)點(diǎn)O關(guān)于直線AP的對稱點(diǎn)O'恰好落在對角線OB上時(shí),求此時(shí)直線AP的函數(shù)解析式;
    (3)探索:以A,P,T三點(diǎn)為頂點(diǎn)的△APT的面積能否達(dá)到矩形OABC面積的14
    請說明理由.
    數(shù)學(xué)人氣:863 ℃時(shí)間:2019-09-02 09:27:35
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)在矩形OABC中,
    因?yàn)镺A=60,OC=80,
    所以O(shè)B=AC= 602+802 =100.
    因?yàn)镻T⊥OB,
    所以Rt△OPT∽Rt△OBC.
    因?yàn)镻T BC =OP OB ,即PT 60 =5t 100 ,
    所以y=PT=3t.
    當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)即停止運(yùn)動(dòng),此時(shí)t的最大值為80 5 =16.
    (2)(如圖2)當(dāng)O點(diǎn)關(guān)于直線AP的對稱點(diǎn)O'恰好在對角線OB上時(shí),A,T,P三點(diǎn)在
    一條直線上.
    所以AP⊥OB,∠1=∠2.
    所以Rt△AOP∽Rt△OCB,
    所以O(shè)P CB =AO OC .
    所以O(shè)P=45.
    所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為(45,0).
    設(shè)直線AP的函數(shù)解析式為y=kx+b.
    將點(diǎn)A(0,60)和點(diǎn)P(45,0)代入解析式,
    得 60=0+b 0=45k+b ,
    解這個(gè)方程組得 k=-4 3 b=60 .
    所以此時(shí)直線AP的函數(shù)解析式是y=-4 3 x+60.
    (3)由(2)知,當(dāng)t=45 5 =9時(shí),A,T,P三點(diǎn)在一條直線上,此時(shí)點(diǎn)A,T,P不構(gòu)
    成三角形.
    所以分兩種情況:
    1、當(dāng)0<t<9時(shí),點(diǎn)T位于△AOP的內(nèi)部(如圖1),過A點(diǎn)作AE⊥OB,垂足為點(diǎn)E,
    由AO•AB=OB•AE可得AE=48.
    所以S△APT=S△AOP-S△ATO-S△OTP=1 2 ×60×5t-1 2 ×4t×48-1 2 ×4t×3t=-6t2+54t.
    若S△APT=1 4 S矩形OABC,
    則-6t2+54t=1200,即t2-9t+200=0.
    此時(shí),△=(-9)2-4×1×200<0,
    所以該方程無實(shí)數(shù)根.
    所以當(dāng)0<t<9時(shí),以A,P,T為頂點(diǎn)的△APT的面積不能達(dá)到矩形OABC面積的1 4 .
    2、當(dāng)9<t≤16時(shí),點(diǎn)T位于△AOP的外部.
    此時(shí)S△APT=S△ATO+S△OTP-S△AOP=6t2-54t.
    若S△APT=1 4 S矩OABC,
    則6t2-54t=1200,即t2-9t-200=0.
    解得t1=9+ 881 2 ,t2=9- 881 2 <0(舍去).
    由于881>625=252,
    所以t=9+ 881 2 >9+ 625 2 =17.
    而此時(shí)9<t≤16,
    所以t=9+ 881 2 也不符合題意,應(yīng)舍去.
    所以當(dāng)9<t≤16時(shí),以A,P,T為頂點(diǎn)的△APT的面積也不能達(dá)到矩形OABC面積的1 4 .
    綜上所述,以A,P,T為頂點(diǎn)的△APT的面積不能達(dá)到矩形OABC面積的1 4 .
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