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如图,在平面直角坐标系中,动点P、Q同时从原点O出发,点P沿x轴正方向以每秒一个

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解决时间 2021-04-13 22:38
如图,在平面直角坐标系中,动点P、Q同时从原点O出发,点P沿x轴正方向以每秒一个单位长度的速度运动,点Q沿y轴以每秒3个单位长度的速度运动,过点p作x轴的垂线,分别交直线y=-x+1、y=x+2于C、D两点,分别以OQ、CD为边向右作正方形OQAB和正方形CDEF.设运动时间为t。
当t为何值时,正方形oqab与正方形cdef的面积相等?
问:在运动过程中,是否存在这样的t,使三角形AEF为等腰三角形?若存在,请求出所以复合条件的t,若不存在,请说明理由。
最佳答案
解:(1)设点P坐标为(t,0)
当xC=t时,yC=-t+1
当xD=t时,yD=t+2
∴CD=yD-yC=(t+2)-(-t+1)=2t+1
∵OQ=3t
∴当正方形OQAB与正方形CDEF的面积相等时,CD=OQ
∴2t+1=3t
解得t=1
(2)当点C在线段AQ上时,yQ=3t,yC=-t+1
∴3t=-t+1
解得t=¼
①当0<t≤¼时,S=0
②当¼<t≤1时,S=[(2t+1)-(t+2-3t)](3t-2t)=8t²-2t
③当t>1时,S=(t+2)(3t-2t)=2t²+4t
(3)t有四个值,分别为½、1\3、3+√6\6、3-√6\6
设t秒的时候P的坐标为(a,0),那么可以得出Q(0,3a)。
那么A点坐标为(3a,3a)。
这样把P点横坐标代入y=-x+1,y=x+2
可以得出C,D点的坐标分别是(a,-a+1)(a,a+2)
算出正方形CDEF边长CD为2a+1,那么DE=EF=CD=2a+1。
即可得出E,F点横坐标分别是a+2a+1=3a+1
分别得出完整坐标E(3a+1,a+2),F(3a+1,-a+1)
下面进行讨论AEF为等腰三角形,那么可得AE=AF或AE=EF或AF=EF
AE=AF即AE²=AF² 根据勾股定理就可以算出(1)²+(2a-2)²=(1)²+(4a-1)²
且a>0那么可以得出a=1/2,那么就得出
同样的方法计算另两种情况分别得出a=1/3和a=(3±√6)/6
那么就可以得出t=a=1/2或者a=1/3或a=(3±√6)/6
全部回答
(1)∵平行四边形oqpb ∴oq∥且=pb ∵oq在y轴上 ∴pb∥y轴 ∴pb⊥x轴 ∵aq=t ∴oq=4-t ∴pb=4-t 又∵op=2t ∴b(2t,t-4) ∵op=2t cp=2 ∴c(2t+2,0)
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