(2011山东烟台)如图,在直角坐标系中,梯形ABCD的底边AB在x轴上,底边CD的端点D在y轴上.直线CB的表达式为,点A、D的坐标分别为(-4,0),(0,4).动点P自A点出发,在AB上匀速运动.动点Q自点B出发,在折线BCD上匀速运动,速度均为每秒1个单位.当其中一个动点到达终点时,它们同时停止运动.设点P运动t(秒)时,△OPQ的面积为S(不能构成△OPQ的动点除外).
(1)求出点B、C的坐标;
(2)求S随t变化的函数关系式;
(3)当t为何值时S有最大值?并求出最大值.

答案

解:(1)把y=4代入,得x=1.
∴C点的坐标为(1,4).
当y=0时,
∴x=4.
∴点B坐标为(4,0).
(2)作CM⊥AB于M,则CM=4,BM=3.
.
∴sin∠ABC=.
①0<t<4时,作QN⊥OB于N,则QN=BQ·sin∠ABC=t.
∴S=height="37"OP·QN=(4-t)×t=(0<t<4).
②当4<t≤5时,(如备用图1),

连接QO,QP,作QN⊥OB于N.同理可得QN=t.
∴S=OP·QN=×(t-4)×t.=(4<t≤5).
③当5<t≤6时,(如备用图2),

连接QO,QP.S=×OP×OD=(t-4)×4=2t-8(5<t≤6).
(3)①在0<t<4时,当t==2时,S最大height="37".
②4<t≤5时,对于抛物线S=,当t=-=2时,S最小=-.
∴抛物线S说明:的顶点为(2,-height=).
∴在4<t≤5时,S随t的增大而增大.
∴当t=5时,S最大=2.
③在5<t≤6时,在S=2t-8中,
∵2>0,
∴S随t的增大而增大.
∴当t=6时,S最大=2×6-8=4.
∴综合三种情况,当t=6时,S取得最大值,最大值是4.
(说明:(3)中的②也可以省略,但需要说明:在(2)中的②与③的△OPQ,③中的底边OP和高CD都大于②中的底边OP和高.所以③中的△OPQ面积一定大于②中的△OPQ的面积.)

知识点:中考压轴之动点问题  

解题思路

(1)把y=4代入,求得x的值,则可得点C的坐标,把y=0代入,求得x的值,即可得点B的坐标;
(2)作CM⊥AB于M,则可求得CM与BM的值,求得∠ABC的正弦值,然后分别从0<t<4时,当4<t≤5时与当5<t≤6时去分析求解即可求得答案;
(3)在(2)的情况下求S的最大值,然后比较即可求得答案.

易错点

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