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如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=3cm,OB=4cm,以点O为坐标原点建立坐标系,设P、Q分别为AB、O

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/23 19:16:01
如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=3cm,OB=4cm,以点O为坐标原点建立坐标系,设P、Q分别为AB、OB边上的动点它们同时分别从点A、O向B点匀速运动,速度均为1cm/秒,设P、Q移动时间为t(0≤t≤4)
(1)过点P做PM⊥OA于M,求证:AM:AO=PM:BO=AP:AB,并求出P点的坐标(用t表示);
(2)求△OPQ面积S(cm2),与运动时间t(秒)之间的函数关系式,当t为何值时,S有最大值?最大是多少?
(3)当t为何值时,△OPQ为直角三角形?
(4)证明无论t为何值时,△OPQ都不可能为正三角形.若点P运动速度不变改变Q的运动速度,使△OPQ为正三角形,求Q点运动的速度和此时t的值.
(1)证明:∵∠AOB=90°,PM⊥OA,
∴PM∥OB,
∴AM:AO=PM:BO=AP:AB,
∵OA=3cm,OB=4cm,
∴在Rt△OAB中,AB=
OA2+OB2=
32+42=5cm,
∵AP=1•t=t,

AM
3=
PM
4=
t
5,
∴PM=
4
5t,OM=OA-AM=3-
3
5t,
∴点P的坐标为(
4
5t,3-
3
5t);

(2)∵OQ=1•t=tcm,
∴S△OPQ=
1
2×t×(3-
3
5t)=-
3
10t2+
3
2t
=-
3
10(t-
5
2)2+
15
8,
∴当t=
5
2时,S有最大值,最大值为
15
8;

(3)当∠POQ为直角时,P与A重合,故舍去;
当∠PQO为直角时,
∵PQ的速度相同,
∴AP=OQ,
∴PQ不可能与x轴垂直,故此种情况不存在;
当∠OPQ为直角时,作PN⊥OB于N,
∵△OPQ为直角三角形,
∴△PON∽△QPN,

PN
QN=
ON
PN,
∴(3-
3
5t)2=
4
5t(t-