以Rt三角形ABO的直角顶点O为原点,OA所在的直线为x轴,OB所在的直线为轴

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小叶子0072001 花朵

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建立平面直角坐标系.已知OA=4,OB=3,一动点P从O出发沿OA方向,以每秒1个单位长度的速度向A点匀速运动,到达A点后立即以原速沿AO返回;点Q从A点出发沿AB以每秒1个单位长度的速度向点B匀速运动.当Q到达B时,P、Q两点同时停止运动,设P、Q运动的时间为t秒(t>0).
(1)试求出△APQ的面积S与运动时间t之间的函数关系式;
(2)在某一时刻将△APQ沿着PQ翻折,使得点A恰好落在AB边的点D处,如图①.求出此时△APQ的面积.
(3)在点P从O向A运动的过程中,在y轴上是否存在着点E使得四边形PQBE为等腰梯形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
(4)伴随着P、Q两点的运动,线段PQ的垂直平分线DF交PQ于点D,交折线QB-BO-OP于点F. 当DF经过原点O时,请直接写出t的值.
(1)在Rt△AOB中,OA=4,OB=3
∴AB=$sqrt{{4^2}+{3^2}}=5$
①P由O向A运动时,OP=AQ=t,AP=4-t
过Q作QH⊥AP于H点.
由QH∥BO,得
$frac{QH}{AQ}=frac{OB}{AB},得QH=frac{3}{5}t$
∴${S_{△APQ}}=frac{1}{2}AP•QH=frac{1}{2}(4-t)•frac{3}{5}t$
即${S_{△APQ}}=-frac{3}{10}{t^2}+frac{6}{5}t$(0<t≤4)
②当4<t≤5时,即P由A向O运动时,AP=t-4AQ=t
sin∠BAO=$frac{QH}{t}=frac{3}{5}$
QH=$frac{3}{5}t$,
∴$s△APQ=frac{1}{2}(t-4)•frac{3}{5}t$
=$frac{3}{10}{t^2}-frac{6}{5}t$;
(2)由题意知,此时△APQ≌△DPQ,∠AQP=90°,
∴cosA=$frac{AQ}{AP}$=$frac{OA}{AB}$=$frac{4}{5}$,
当0<t≤4∴$frac{t}{4-t}=frac{4}{5}$即$t=frac{16}{9}$
当4<t≤5时,$frac{t}{4-t}=frac{4}{5}$t=-16(舍去)
∴${S_{△APQ}}=-frac{3}{10}{t^2}+frac{6}{5}t=frac{32}{27}$;
(3)存在,有以下两种情况
①若PE∥BQ,则等腰梯形PQBE中PQ=BE
过E、P分分别作EM⊥AB于M,PN⊥AB于N.
则有BM=QN,由PE∥BQ,
得$frac{OE}{OB}=frac{OP}{OA}$,
∴$BM=frac{3}{5}(3-frac{3}{4}t)$;
又∵AP=4-t,
∴AN=$frac{4}{5}(4-t)$,
∴$QN=frac{4}{5}(4-t)-t$,
由BM=QN,得$frac{3}{5}(3-frac{3}{4}t)=frac{4}{5}(4-t)-t$
∴$t=frac{28}{27}$,
∴$E(0,frac{7}{9})$;
②若PQ∥BE,则等腰梯形PQBE中
BQ=EP且PQ⊥OA于P点
由题意知$AP=frac{4}{5}AQ=frac{4}{5}t$
∵OP+AP=OA∴$t+frac{4}{5}t=4$
∴$t=frac{20}{9}∴E(0,-frac{15}{3})$t
由①②得E点坐标为$(0,frac{7}{9})或(0,-frac{15}{3})$;
(4)①当P由O向A运动时,OQ=OP=AQ=t.
可得∠QOA=∠QAO∴∠QOB=∠QBO
∴OQ=BQ=t∴BQ=AQ=$frac{1}{2}$AE
∴$t=frac{5}{2}$;
②当P由A向O运动时,OQ=OP=8-t
BQ=5-t,$QG=frac{4}{5}(5-t),OG=3-frac{3}{5}(5-t)$
在Rt△OGQ中,OQ2=RG2+OG2
即(8-t)2=${[frac{4}{5}(5-t)]^2}+{[3-frac{3}{5}(5-t)]^2}$
∴t=5•

1年前

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