如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为直角梯形,OA∥BC,BC=14,A(16,0),C(0,2). (1)如图①,若点P、Q分别从点C、A同时出发,点P以每秒2个单位的速度由C向B运动,点Q以每秒4个

问题描述:

如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为直角梯形,OA∥BC,BC=14,A(16,0),C(0,2).

(1)如图①,若点P、Q分别从点C、A同时出发,点P以每秒2个单位的速度由C向B运动,点Q以每秒4个单位的速度由A向O运动,当点Q停止运动时,点P也停止运动.设运动时间为t秒(0≤t≤4).
①求当t为多少时,四边形PQAB为平行四边形?
②求当t为多少时,直线PQ将梯形OABC分成左右两部分的比为1:2,并求出此时直线PQ的解析式.
(2)如图②,若点P、Q分别是线段BC、AO上的任意两点(不与线段BC、AO的端点重合),且四边形OQPC面积为10,试说明直线PQ一定经过一定点,并求出该定点的坐标.

(1)①CP=2t,则PB=14-2t,AQ=4t因为PB∥QA,
所以当PB=QA时四边形PQAB为平行四边形,即有14-2t=4t.
所以t=

7
3
s
②直线PQ将梯形OABC分成左右两部分的比为1:2,则梯形COQP的面积是梯形OABC面积的
1
3

1
2
(2t+16-4t)×2=
1
3
×
1
2
(14+16)×2

即t=3s时,直线PQ分梯形OABC左右两部分的比为1:2
此时P(6,2),Q(4,0)可求得PQ:y=x-4.
(2)设点P的坐标为(m,2),则CP=m.
∵四边形OQPC面积为10,
1
2
(m+OQ)•2=10
,解得OQ=10-m.
∴Q(10-m,0).
设直线PQ的解析式为y=kx+b,(k≠0),
2=mk+b
0=(10-m)k+b
,两式相加得b=1-5k.
∴直线PQ的解析式可表示为y=kx+1-5k.
由于上式中当x=5时,y=1,与k的取值无关,
即不论k取任何满足条件的值,直线PQ必过定点(5,1).