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如图,OABC是一个放在平面直角坐标系中的矩形,O为原点,点A在x轴的正半轴上,...

如图,OABC是一个放在平面直角坐标系中的矩形,O为原点,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,OA=3,OC=4,平行于对角线AC的直线m从原点O出发,沿x轴正方向以每秒1个单位的速度运动,设直线m与矩形OABC的两边分别交于点M、N,直线运动的时间为t(秒).
(1)写出点B的坐标;
(2)t为何值时,MN=manfen5.com 满分网AC;
(3)设△OMN的面积为S,求S与t的函数关系式,并写出t的取值范围;当t为何值时,S有最大值?并求S的最大值.

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(1)由于四边形OABC是矩形,可直接根据OA、OC的长写出B点的坐标; (2)此题要分两种情况考虑: ①M在线段OA上,N在线段OC上时,即0<t≤3时,若MN=AC,则MN是△OAC的中位线,此时OA=2OM,据此可求出t的值; ②M在线段AB上,N在线段BC上时,即3<t<6时,若MN=AC,则MN是△ABC的中位线,设直线m与x轴的交点为D,可证得△AMD≌△BMN,由此可得BN=AD,进而可求出OD的长及t的值; (3)参照(2)的解题思路,此题也要分作两种情况: ①当0<t≤3时,M在线段OA上,N在线段OC上;可用t分别表示出OM、ON的长,进而可求出S、t的函数关系式; ②当3<t<6时,M在线段AB上,N在线段BC上;此时△OMN的面积,可由矩形OABC、△OMD、△OCN的面积差求得; 得出相关的函数解析式后,根据函数的性质及对应的自变量的取值范围,即可求出S的最大值及对应的t的值. 【解析】 (1)点B的坐标是(3,4);(1分) (2)当0<t≤3时,∵MN∥AC,且MN=AC, ∴M是AB的中点; ∴t=1.5秒; 当3<t<6时, 设直线m与x轴交点为D, ∵MN∥AC且MN=AC, ∴M为AB的中点; 可证:△AMD≌△BMN; ∴BN=AD=t-3; ∴△BMN∽△BAC; ∴ ∴=; ∴t=4.5秒; 当t=1.5秒或t=4.5秒时,MN=AC;(3分) (3)当0<t≤3时,OM=t; 由△OMN∽△OAC,得, ∴ON=t,S=t2;(4分) 当3<t<6时, ∵OD=t, ∴AD=t-3; 易知四边形ADNC是平行四边形, ∴CN=AD=t-3,BN=6-t; 由△BMN∽△BAC,可得BM=BN=8-t, ∴AM=-4+t; S=S矩形OABC-SRt△OAM-SRt△MBN-SRt△NCO =12-(-4+t)-×(8-t)(6-t)-(t-3) =-t2+4t; 当0<t≤3时, ∵抛物线S=t2的开口向上,在对称轴t=0的右边,S随t的增大而增大, ∴当t=3时,S可取到最大值×32=6. 当3<t<6时, ∵抛物线S=-t2+4t的开口向下,它的顶点是(3,6), ∴S<6;(8分) 综上,当t=3时,S有最大值6.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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