如图,直线y=-43x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B.有两动点C、D同时从点O出发,其中点C以每秒32个单位长度的速度沿折线OAB按O→A→B的路线运动,点D以每秒4个单位长度的速度沿折-数学

题目简介

如图,直线y=-43x+4与x轴交于点A,与y轴交于点B.有两动点C、D同时从点O出发,其中点C以每秒32个单位长度的速度沿折线OAB按O→A→B的路线运动,点D以每秒4个单位长度的速度沿折-数学

题目详情

如图,直线y=-
4
3
x+4
与x轴交于点A,与y轴交于点B.有两动点C、D同时从点O出发,其中点C以每秒
3
2
个单位长度的速度沿折线OAB按O→A→B的路线运动,点D以每秒4个单位长度的速度沿折线OBA按O→B→A的路线运动,当C、D两点相遇时,它们都停止运动.设C、D同时从点O出发t秒时,△OCD的面积为S.
(1)请问C、D两点在运动过程中,是否存在CDOB?若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由;
(2)请求出S关于t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;
(3)设S0是(2)中函数S的最大值,那么S0=______.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)不存在CDOB,理由为:
若CDOB,则点C,D应分别在线段OA,AB上,此时1<t<2,在Rt△AOB中,AB=5,
设点D的坐标为(x1,y1),
|x1|
3
=class="stub"4t-4
5

∴|x1|=class="stub"3
5
(4t-4)=class="stub"12t-12
5

∵CDOB,
class="stub"12t-12
5
=class="stub"3
2
t,
∴t=class="stub"8
3

∵t=class="stub"8
3
>2,不满足1<t<2,
∴不存在CDOB;

(2)根据题意得D,C两点相遇的时间为class="stub"3+4+5
class="stub"3
2
+4
=class="stub"24
11
(秒),
现分情况讨论如下:
(ⅰ)当0<t≤1时,S=class="stub"1
2
×class="stub"3
2
t•4t=3t2;
(ⅱ)当1<t≤2时,设点D的坐标为(x2,y2),
|y2|
4
=
5-(4t-4)
5
,即|y2|=class="stub"36t-16
5

∴S=class="stub"1
2
×class="stub"3
2
class="stub"36t-16
5
=-class="stub"12
5
t2+class="stub"27
5
t;
(ⅲ)当2<t<class="stub"24
11
时,
设点D的坐标为(x3,y3),类似(ⅱ)可得|y3|=class="stub"36-16t
5

设点C的坐标为(x4,y4),∴
|y4|
4
=
class="stub"3
2
t-3
5
,即|y4|=class="stub"6t-12
5

∴S=S△AOD-S△AOC=class="stub"1
2
×3×class="stub"36-16t
5
-class="stub"1
2
×3×class="stub"6t-12
5
=-class="stub"33
5
t+class="stub"72
5


(3)当0<t≤1时,S=3t2,函数的最大值是3;
当1<t≤2时,S=-class="stub"12
5
t2+class="stub"27
5
t.函数的最大值是class="stub"243
80

当2<t<class="stub"24
11
时,S=-class="stub"33
5
t+class="stub"72
5
,0<S<class="stub"6
5

∴S0=class="stub"243
80

故答案为:(3)class="stub"243
80

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