打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
中考数学:2015山东聊城卷压轴题

题目

如图,在直角坐标系中,Rt△OAB的直角顶点A在x轴上,OA=4,AB=3。动点M从点A出发,以每秒1个单位长度的速度,沿AO向终点O移动;同时,动点N从点O出发,以每条1.25个单位长度的速度,沿OB向终点B移动。当两个动点运动了x秒(0<x<4)时,解答下列问题:

1、求点N的坐标(用含x的代数式表达);

2、设△OMN的面积为S,求S与x之间的函数表达式;当x为何值时,S有最大值?最大值是多少?

3、在两个动点运动过程中,是否存在某个时刻,使得△OMN是直角三角形?若存在,求x的值;若不存在,说明理由。

分析

跟着问题找条件

1、N的坐标值可以由哪些线段表示

N的坐标就是N到坐标轴的长度,作NH垂直于OA,H为垂足。则NH即为N的纵坐标,OH即为N的横坐标。

OH、NH长度多少

注意到△ONH∽△OBA,所以ON:OH:NH=OB:OA:AB=5:4:3。而ON=1.25x,从而可得N的坐标(x,0.75x)。

2、△OMN的面积由哪个底与高计算?

一共只有3种情况:

  • 选ON作底边:高是多少?

  • 选MN作底边:MN=?高是多少?

  • 选OM作底边:OM=OA-x=4-x,高是NH=0.75x。

所以,我们自然选择OM作底边,得到S=-0.375x^2+1.5x。这是一个二次函数,在x=2时取得最大值1.5。

验证x是否在取值范围内

x的取值范围:0<x<4,所以x=2时,S取最大值1.5,符合题意。

3、若△OMN是Rt△,哪个角是直角

我们假设△OMN是Rt△,求出此时x的值,看是否符合题意。但,哪个内角是直角?显然,∠MON不是直角,所以只存在两种情况:

  • ∠ONM=90度

  • ∠OMN=90度

我们依次探讨。

  • 当∠ONM=90度,x=?由Rt△ONM的边长求解。

由于∠MON是Rt△OMN和Rt△OBA的公共角,所以

Rt△OMN∽Rt△OBA,可得

ON:OA=OM:OB。

ON=1.25x,OM=4-x,代入可得x=64/41。

什么情况下Rt△ONM不符合题意?3种情况,符合其一就是不符合题意:

  • 不满足0<x<4;

  • 动点N已越出线段OB;

  • 动点M已越出线段AO。

经过验证,x=64/41时得到的Rt△OMN符合题意。事实上,不难证明:只要0<x<4,则N和M必然属于线段OB和AO。

  • 当∠OMN=90度。与上述类似,可得x=2时,Rt△OMN符合题意。

解题

1、作NH垂直与OA,H为垂足。由于N在第一象限,所以OH、NH的长度即为N的横坐标、纵坐标。由于∠OHN=∠OAB,所以△ONH∽△OBA,从而ON:OH:NH=OB:OA:AB。

根据勾股定理,可得OB=5。于是ON:OH:NH=5:4:3。而ON=1.25x,所以OH=x,NH=0.75x,即N坐标(x,0.75x)。

2、由于AM=x,所以OM=4-x,于是S=OM×NH/2=-0.375x^2+1.5x。根据二次函数的性质,x=2时,S有最大值1.5。

当0<x<4时,0<AM<4,0<ON<5,即M在线段AO上,N在线段OB上。所以x=2符合题意。

3、假设∠ONM=90度。由于∠MON是Rt△OMN和Rt△OBA的公共角,所以Rt△OMN∽Rt△OBA。由此可得ON:OA=OM:OB,而ON=1.25x,OM=4-x,代入ON:OA=OM:OB可得x=64/41。注意到0<64/41<4,符合题意。

假设∠OMN=90度。由于∠MON是Rt△OMN和Rt△OBA的公共角,所以Rt△OMN∽Rt△OBA。由此可得ON:OM=OB:OA,从而可得x=2。0<2<4,符合题意。

由于∠MON为锐角,所以只有上述两种情况。这样,可知在x=64/41或x=2时,△OMN是直角三角形。

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
问题研究||定角定高三角形周长最小值试题的几个漂亮解法和一般性结论
中考压轴题专题讲座(教师用)
分类讨论思想
2016康巴什数学二模答案
【中考数学课堂】第236课
期末考快到了,学会相似三角形法答题,一定会给压轴题加分
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服