大家好,这里是周老师数学课堂,欢迎头条百家号学习!

今天分享一道二次函数在几何图形中的应用题,针对此类问题,需要仔细分析题意,结合图形,根据所学过的定理得出二次函数表达式,再利用二次函数的性质求解。二次函数的综合题往往是中考的压轴题,大多数需要分类讨论,针对这种计算量大,思路难的题目,一定要充分利用所学知识分析解答。
真题求解
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0移动;同时点N从O点出发,以每秒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:

⑴ 求点N的坐标(用含x的代数式表示);
⑵ 设△OMN的面积是S,求S与x之间的函数表达式;
⑶ 在两个动点运动过程中,是否存在某一时刻,使△OMN是直角三角形?若存在,求出x的值;若不存在,请说明理由。
中考考点
本题是一道二次函数与几何相似形综合题目,考查了相似三角形的判定与性质、勾股定理、坐标与图形特征、直角三角形的性质、三角形面积的计算、求二次函数的解析式以及最值等知识;本题难度较大,综合性强,特别是⑶中,需要进行分类讨论,通过证明三角形相似才能得出结果。
解题思路提示
⑴ 由勾股定理求出OB,作NP丄OA于P,则NP∥AB,得出△OPN∽△OAB,得出比例式
PN/AB=OP/OA=ON/OB,求出OP、PN,即可得出点N的坐标;
⑵ 由三角形的面积公式得出S是x的二次函数,从而写出函数表达式,注意自变量的取值范围;
⑶ 分两种情况:
①若∠OMN=90°,则MN∥AB,由平行线得出△OMN∽△OAB,得出比例式,即可求出x的值;
②若∠ONM=90°,则∠ONM=∠OAB,证出
OMN∽△OBA,得出比例式,求出x的值即可。

解题步骤
解:⑴根据题意得:MN=x,ON=1.25x,
在Rt△OAB中,由勾股定理得:
OB=√OA2+AB2=√42+32=5,
作NP丄OA于P,如图1所示:

则NP∥AB,
∴△OPN∽△OAB,
∴PN/AB=OP/OA=ON/OB
即PN/3=OP/4=1.25x/5,
解得:OP=x,PN=3/4x,
∴点N的坐标是(x,3/4ⅹ);
⑵ 在△OMN中,OM=4-x,OM边上的高
PN=3/4ⅹ
∴S=1/2OM·PN=1/2(4-ⅹ)·3/4ⅹ=-3/8ⅹ2+3/2ⅹ,
∴S与x之间的函数表为S=-3/8x2+2/3ⅹ(0<x<4);
⑶ 存在某一时刻,使△OMN是直角三角形,理由如下:
分两种情况:①若∠OMN=90°,如图2所示

则MN∥AB,此时OM=4-x,ON=1.25x,
∵MN//AB,
∴△OMN∽△OAB,
∴OM/OA=ON/OB,
即4-ⅹ/4=1.25x/5,
解得:X=2;
②若∠ONM=90°,如图3所示:

则∠ONM=∠OAB,此时OM=4-x,ON=1.25x,
∵∠ONM=∠OAB,∠MON=∠BOA,
∴△OMN∽△OBA,
∴OM/OB=ON/OA,
即4-ⅹ/5=1.25ⅹ/4,
解得:X=64/41;
综上所述:x的值是2秒或64/41秒。
