如图,平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A,B的坐标分别为(4,0),(4,3),动点M,N分别从O,B同时出发

问题描述:

如图,平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A,B的坐标分别为(4,0),(4,3),动点M,N分别从O,B同时出发.以每秒1个单位的速度运动.其中,点M沿OA向终点A运动,点N沿BC向终点C运动.过点M作MP⊥OA,交AC于P,连接NP,已知动点运动了x秒.
(1)P点的坐标为(______,______)(用含x的代数式表示);
(2)试求△NPC面积S的表达式,并求出面积S的最大值及相应的x值;
(3)设四边形OMPC的面积为S1,四边形ABNP的面积为S2,请你就x的取值范围讨论S1与S2的大小关系并说明理由;
(4)当x为何值时,△NPC是一个等腰三角形?
1个回答 分类:数学 2014-09-27

问题解答:

我来补答
(1)由题意可知,C(0,3),M(x,0),N(4-x,3),
∴点P坐标为(x,3−
3
4x)(2分)
(2)设△NPC的面积为S,
在△NPC中,NC=4-x,NC边上的高为
3
4x,其中,0≤x≤4,
∴S=
1
2(4-x)×
3
4x=-
3
8(x-2)2+
3
2,
∴S的最大值为
3
2,此时x=2(3分)
(3)由图形知,S1=
1
2(OC+MP)•OM=
1
2(3+3−
3
4x)•x
S2=S△ABC-S△PCN=
1
2•4•3−
1
2(4−x)×
3
4x;
当0<x<2时,S1<S2;当x=2时,S1=S2;当2<x<4时,S1>S2;(3分)
(4)延长MP交CB于Q,则有PQ⊥BC.
①若NP=CP,∵PQ⊥BC,∴NQ=CQ=x.∴3x=4,∴x=
4
3.
②若CP=CN,则,CN=4-x,PQ=
3
4x,CP=
5
4x,4-x=
5
4x∴x=
16
9.
③若CN=NP,则CN=4-x.∵PQ=
3
4x,NQ=4-2x,在Rt△PNQ中,PN2=NQ2+PQ2
∴(4-x)2=(4-2x)2+(
3
4x)2,∴x=
128
57.
综上所述,x=
4
3,或x=
16
9,或x=
128
57.(3分)
 
 
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