如图1,在平面直角坐标系中,已知点A(0,4 ),点B在x正半轴上,且∠ABO=30度,动点P在线段AB上从点A向

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-20
如图1,在平面直角坐标系中,已知点A(0,4√3),点B在x正半轴上,且∠ABO=30°,动点P在

(1)求直线AB解析式;
在Rt△ABO中,AO=4√3,∠ABO=30°
所以,AB=2AO=8√3
故根据勾股定理有,B0=12
所以,B(12,0)
设AB所在直线的解析式为:y=kx+b
将A(0,4√3)、B(12,0)代入上式,
得到: k=-√3/3 b=4√3 所以,y=(-√3/3)x+4√3
(2)求等边△PMN的边长(用t的代数式表示),并求出当等边△PMN的顶点M运动到与原点O重合时t的值;
因为△PMN为等边三角形,所以:∠MPN=∠PNM=60°
而,∠PNM=∠NPB+∠B=∠NPB+30°
所以,∠NPB=30°
所以,∠MPB=∠MPN+∠NPM=60°+30°=90°
即,MP⊥AB
亦即,△MPB为直角三角形 又,PM=MN=PN=BN
所以,N为Rt△MPB中点
所以,PM=MN=PN=BM/2
当AP=√3t时,PB=8√3-√3t=√3*(8-t)
那么,在Rt△MPB中,MBP=30°
所以,BM=[√3*(8-t)]/(√3/2)=2*(8-t)
所以,PM=NM=PN=BM/2=(8-t)
当M与O重合时,Rt△PMB即为Rt△PBO
此时,PM=PO=BO/2=6
所以:8-t=6 t=2
(3)如果取OB的中点D,以OD为边在Rt△AOB内部作如图2所示的矩形ODCE,点C在线段AB上,设等边△PMN和矩形ODCE重叠部分的面积为S,请求出当0≤t≤2秒时S与t的函数关系式,并求出S的最大值。
如图,设PM交CE于F,交AO于H;PN交CE于G
由(2)知,当t=2时,M与O重合
而,当t=1时,PM经过点E
所以,当0≤t≤1时,△OMN与矩形ODCE的重叠部分为直角梯形ONGE
而,当1≤t≤2时,△OMN与矩形ODCE的重叠部分为图中阴影部分
过点P作AO的垂线,垂足为Q;
作CE的垂线,垂足为S 因为D是BO中点,
所以:C、E分别为AB、AO中点
所以,点C(6,2√3) 因为PQ//CE//BO
所以:AP/AC=PQ/CE 即:(√3t)/(4√3)=PQ/6
所以,PQ=3t/2
所以,由勾股定理有:AQ=√3t/2
所以,QE=PS=AE-AQ=2√3-(√3t/2)
因为CE//BO,
所以:△PFG∽△PMN 即,△PFG也为等边三角形
而,PS⊥FG
所以,S为FG中点 且∠GPC=∠GCP=30°
所以,PG=GC
那么,FG=GC=(2/√3)*PS=(2/√3)*[2√3-(√3t/2)]=4-t
而,CE=OD=6
所以,EF+FG+GC=EF+2*FG=EF+(8-2t)=6
所以:EF=2t-2
所以,EG=EF+FG=2t-2+4-t=t+2
而,在Rt△EFH中,∠EHF=30°
所以,EH=(√3)EF
所以,Rt△EFH的面积=(1/2)EF*EH=(√3/2)EF^2 =(√3/2)*[2(t-1)]^2 =2√3(t-1)^2
由(1)知,BN=PN=8-t
所以,ON=OB-BN=12-(8-t)=4+t
所以,直角梯形ONGE的面积=[(EG+ON)*OE]/2 =[(t+2+4+t)*2√3]/2 =2√3(t+3)
所以,阴影部分的面积S=[2√3(t+3)]-[2√3(t-1)^2] =(2√3)[(t+3)-(t-1)^2] =(2√3)(-t^2+3t+2) 因为1≤t≤2,
所以,二次函数-t^2+3t+2有最大值 则,当t=-b/2a=3/2时: Smax=17/4

(1)∠ ABO=30°,则:AB=2AO=8,OB=4√3;PB=AB-AP=8-2t.
⊿PQB∽⊿AOB,PQ/AO=PB/AB,PQ/4=(8-2t)/8,PQ=4-t;
PB=2PQ=8-2t,BQ=√(PB²-PQ²)=4√3-√3t, OQ=OB-BQ=√3t.
∴点P为(√3t, 4-t).
(2)①当0≤t≤2√3-2时:l=2PQ+2OQ=(2√3-2)t+8.
②当2√3-2<t≤4时:l=4PQ=16-4t.
(3)当t=0时,即P与点A重合时:l=(2√3-2)*0+8=8.即若点P可与A重合,运动过程中l最小值为8;
【注:若原题中指明P与A不重合,则当t=2√3-2,即M与O重合时,l最小值为24-8√3. 】

解:(1)直线AB的解析式为: ;
(2)∵∠AOB=90°,∠ABO=30°,
∴AB=2OA=8 ,
∵AP= t,
∴BP=8 - t,
∵△PMN是等边三角形,
∴∠MPB=90°,
∵tan∠PBM= ,
∴PM= ,
当点M与点O重合时,
∵∠BAO=60°,
∴AO=2AP,
∴ ,
∴t=2;
(3)①当0≤t≤1时,见图2,
设PN交EC于点H,
重叠部分为直角梯形EONG,
作GH⊥OB于H,
∵∠GNH=60°,GH=2 ,
∴HN=2,
∵PM=8-t,
∴BM=16-2t,
∵OB=12,
∴ON=(8-t)-(16-2t-12)=4+t,
∴OH=ON-HN=4+t-2=2+t=EG,
∴S= (2+t+4+t)×2 =2 t+6 ,
∵S随t的增大而增大,
∴当t=1时,S max =8 ;
②当1<t<2时,见图3,
设PM交EC于点I,交EO于点F,PN交EC于点G,
重叠部分为五边形OFIGN,
作GH⊥OB于H,
∵FO=4 -2 t,
∴EF= ,
∴EI=2t-2,

∵ ,
∴当 时,S有最大值, ;
③当t=2时,MP=MN=6,即N与D重合,
设PM交EC于点I,PD交EC于点G,
重叠部分为等腰梯形IMNG,见图4,

综上所述:当0≤t≤1时, ;
当1<t<2时, ;
当t=2时, ,
∵ ,
∴S的最大值是 。




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