如圖,在平面直角座標系中.四邊形oabc是平行四邊形.直線l經過o、c兩點.點a的座標為(8,0),點b的座標為(11,4),動點p**段oa上從點o出發以每秒1個單位的速度向點a運動,同時動點q從點a出發以每秒2個單位的速度沿a→b→c的方向向點c運動,過點p作pm垂直於x軸,與折線o一c-b相交於點m.當p、q兩點中有一點到達終點時,另一點也隨之停止運動,設點p、q運動的時間為t秒(t>0).△mpq的面積為s.
(1)點c的座標為直線l的解析式為
(2)試求點q與點m相遇前s與t的函式關係式,並寫出相應的t的取值範圍.
(3)試求題(2)中當t為何值時,s的值最大,並求出s的最大值.
(4)隨著p、q兩點的運動,當點m**段cb上運動時,設pm的延長線與直線l相交於點n.試**:當t為何值時,△qmn為等腰三角形?請直接寫出t的值.
解:(1)由題意知:點a的座標為(8,0),點b的座標為(11.4),
且oa=bc,故c點座標為c(3,4),
設直線l的解析式為y=kx,
將c點座標代入y=kx,
解得k=4/3 ,
∴直線l的解析式為y=(4/3) x;
故答案為:(3,4),y=(4/3) x;
(2)根據題意,得op=t,aq=2t.分三種情況討論:
①當0<t≤5/2 時,如圖1,m點的座標是(t,4t/3 ).
過點c作cd⊥x軸於d,過點q作qe⊥x軸於e,可得△aeq∽△odc,
∴aq/oc =ae/od =qe/cd ,
∴2t/5 =ae/3 =qe/4 ,
∴ae=6t/5 ,eq=8t/5 ,
∴q點的座標是(8+6t/5,8t/5),
∴pe=8+6t/5-t=8+t/5 ,
∴s=1/2 mppe=1/2 4t/3(8+t/5)=2/15 +16t/3,
②當5/2 <t≤3時,如圖2,過點q作qf⊥x軸於f,
∵bq=2t-5,
∴of=11-(2t-5)=16-2t,
∴q點的座標是(16-2t,4),
∴pf=16-2t-t=16-3t,
∴s=1/2mppf=1/2 4t/3(16-3t)= -2+32t/3 ,
③當點q與點m相遇時,16-2t=t,解得t=16/3 .
當3<t<16/3 時,如圖3,mq=16-2t-t=16-3t,mp=4.
s=1/2 mppf=1/2 4(16-3t)=-6t+32,
(3)①當0<t≤5 2 時,s=2/15 +16t/3=2/15 -160/3 ,
∵a=2/15 >0,拋物線開口向上,t=5/2 時,最大值為85/6 ;
②當5/2 <t≤3時,s=-2+32t/3=-2+128/9 .
∵a=-2<0,拋物線開口向下.
∴當t=8/3 時,s有最大值,最大值為128/9 .
③當3<t<16/3 時,s=-6t+32,
∵k=-6<0.
∴s隨t的增大而減小.
又∵當t=3時,s=14.當t=16/3 時,s=0.
∴0<s<14.
綜上所述,當t=8/3 時,s有最大值,最大值為128/9 .
(4)當m點**段cb上運動時,點q一定**段cb上,
①點q在點m右側,qm=xq-xm=16-2t-t=16-3t,nm=np-mp=4t/3-4
則有16-3t=4t/3-4 解得t=60/13 ;
②點q在點m左側,qm=xm-xq=3t-16,nm=np-mp=4t/3-4
則有3t-16=4t/3-4 解得t=36/5
但是,點q的運動時間為(5+8)÷2=6.5秒,故將②捨去.
當t=60/13 時,△qmn為等腰三角形.
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