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如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形OABC的两边分别在x轴和y轴的正半轴上,OA=3,OC=2.动点D在线段BC上移动

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/21 11:59:10
如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形OABC的两边分别在x轴和y轴的正半轴上,OA=3,OC=2.动点D在线段BC上移动(不与B、C重合),连接OD,作DE⊥OD交边AB于点E,连接OE.设CD的长为t.
(1)当t=1时,求直线DE的解析式.
(2)设梯形COEB的面积为S,求S与t之间的函数关系式,并写出自变量t的取值范围.
(3)是否存在t的值,使得OE的长取得最小值?若存在,求出此时t的值并求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
(1)如图,∵四边形OABC是矩形,且DE⊥OD,
∴∠1+∠2=90°,∠3+∠2=90°.
∴∠1=∠3.
又∵∠OCD=∠B=90°,
∴△OCD∽△DBE.

CD
BE=
CO
BD.
∴当t=1时,
1
BE=
2
2,
∴BE=1.
∴点E的坐标为(3,1).
设直线DE的解析式为y=kx+b,
又∵点D的坐标为(1,2),
∴直线DE的解析式为y=−
1
2x+
5
2.
(2)由(1)得
CD
BE=
CO
BD,即
t
BE=
2
3−t.
∴BE=
−t2+3t
2.
∴S=
1
2(BE+CO)•BC=-
3
4t2+
9
4t+3.自变量t的取值范围是:0<t<3.
(3)存在t的值,使得OE的长取得最小值.
因为Rt△OAE的直角边OA的长为定值,所以当Rt△OAE的面积最小时,AE的长最小,即OE的长最小.而当Rt△OAE的面积最小时,就是梯形COEB的面积最大时.
由(2)S=-
3
4t2+
9
4t+3=-
3
4(t-
3
2)2+
75
16可知,
当t=
3
2时满足此要求.此时,AE=2-BE=
7
8.
∴点E的坐标为(3,
7
8).