如图1,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,四边形ABCO是菱形,点A的坐标为(-3,4),点C在x轴的正半轴上,直线A

如图1,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,四边形ABCO是菱形,点A的坐标为(-3,4),点C在x轴的正半轴上,直线AC交y轴于点M,AB边交y轴于点H.
(1)求直线AC的解析式;
(2)连接BM,如图2,动点P从点A出发,沿折线ABC方向以2个单位/秒的速度向终点C匀速运动,设△PMB的面积为S(S≠0),点P的运动时间为t秒,求S与t之间的函数关系式(要求写出自变量t的取值范围);
(3)在(2)的条件下,当t为何值时,∠MPB与∠BCO互为余角,并求此时直线OP与直线AC所夹锐角的正切值.
韩心惠 1年前 已收到1个回答 举报

zj037 果实

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(1)过点A作AE⊥x轴垂足为E,如图(1)
∵A(-3,4),
∴AE=4OE=3,
∴OA=
AE 2 + OE 2 =5,
∵四边形ABCO为菱形,
∴OC=CB=BA=0A=5,
∴C(5,0)(1分)
设直线AC的解析式为:y=kx+b,


5k+b=0
-3k+b=4 ,


k=-
1
2
b=
5
2 ,
∴直线AC的解析式为y=-
1
2 x+
5
2 .(1分)

(2)由(1)得M点坐标为(0,
5
2 ),
∴OM=
5
2 ,
如图(1),当P点在AB边上运动时
由题意得OH=4,
∴HM=OH-OM=4-
5
2 =
3
2 ,
∴s=
1
2 BP•MH=
1
2 (5-2t)•
3
2 ,
∴s=-
3
2 t+
15
4 (0≤t<
5
2 ),2分
当P点在BC边上运动时,记为P 1
∵∠OCM=∠BCM,CO=CB,CM=CM,
∴△OMC≌△BMC,
∴OM=BM=
5
2 ,∠MOC=∠MBC=90°,
∴S=
1
2 P 1 B•BM=
1
2 (2t-5)
5
2 ,
∴S=
5
2 t-
25
4 (
5
2 <t≤5),2分

(3)设OP与AC相交于点Q连接OB交AC于点K,
∵∠AOC=∠ABC,
∴∠AOM=∠ABM,
∵∠MPB+∠BCO=90°,∠BAO=∠BCO,∠BAO+∠AOH=90°,
∴∠MPB=∠AOH,
∴∠MPB=∠MBH.
当P点在AB边上运动时,如图(2)
∵∠MPB=∠MBH,
∴PM=BM,
∵MH⊥PB,
∴PH=HB=2,
∴PA=AH-PH=1,
∴t=
1
2 ,(1分)
∵AB ∥ OC,
∴∠PAQ=∠OCQ,
∵∠AQP=∠CQO,
∴△AQP ∽ △CQO,

AQ
CQ =
AP
CO =
1
5 ,
在Rt△AEC中,AC=
AE 2 + EC 2 =
4 2 + 8 2 =4
5 ,
∴AQ=
2
5
3 ,QC=
10
5
3 ,
在Rt△OHB中,OB=
HB 2 + HO 2 =
2 2 + 4 2 =2
5 ,
∵AC⊥OB,OK=KB,AK=CK,
∴OK=
5 ,AK=KC=2
5 ,
∴QK=AK-AQ=
4
5
3 ,
∴tan∠OQC=
OK
QK =
3
4 ,(1分)
当P点在BC边上运动时,如图(3),
∵∠BHM=∠PBM=90°,∠MPB=∠MBH,
∴tan∠MPB=tan∠MBH,

BM
BP =
HM
HB ,即

5
2
BP =

3
2
2 ,
∴BP=
10
3 ,
∴t=
25
6 ,(1分)
∴PC=BC-BP=5-
10
3 =
5
3 .
由PC ∥ OA,同理可证△PQC ∽ △OQA,

CQ
AQ =
CP
AO ,

CQ
AQ =
1
3 ,
CQ=
1
4 AC=
5 ,
∴QK=KC-CQ=
5 ,
∵OK=
5 ,
∴tan∠OQK=
OK
KQ =1 .(1分)
综上所述,当t=
1
2 时,∠MPB与∠BCO互为余角,直线OP与直线AC所夹锐角的正切值为
3
4 .
当t=
25
6 时,∠MPB与∠BCO互为余角,直线OP与直线AC所夹锐角的正切值为1.

1年前

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