已知:如图,在直角梯形COAB中,OC∥AB,以O为原点建立平面直角坐标系,A,B,C三点的坐标分别为A(8,0),B(8,10),C(0,4),点D为线段BC的中点,动点P从点O出发,以每秒1个单位的速度,沿折线OABD的路线移动,移动的时间为t秒.(1)求直线BC的解析式;(2)若动点P在线段OA上移动,当t为何值时,四边形OPDC的面积是梯形COAB面积的27;(3)动点P从点O出发,沿折线OABD的路线移动过程中,设△OPD的面积为S,请直接写出S与t的函数关系式,并指出自变量t的取值范围;(4)试探究:当动点P在线段AB上移动时,能否在线段OA上找到一点Q,使四边形CQPD为矩形?并求出此时动点P的坐标.

问题描述:

已知:如图,在直角梯形COAB中,OC∥AB,以O为原点建立平面直角坐标系,A,B,C三点的坐标分别为A(8,0),B(8,10),C(0,4),点D为线段BC的中点,动点P从点O出发,以每秒1个单位的速度,沿折线OABD的路线移动,移动的时间为t秒.
(1)求直线BC的解析式;
(2)若动点P在线段OA上移动,当t为何值时,四边形OPDC的面积是梯形COAB面积的

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(3)动点P从点O出发,沿折线OABD的路线移动过程中,设△OPD的面积为S,请直接写出S与t的函数关系式,并指出自变量t的取值范围;
(4)试探究:当动点P在线段AB上移动时,能否在线段OA上找到一点Q,使四边形CQPD为矩形?并求出此时动点P的坐标.

(1)设BC所在直线的解析式为y=kx+b,因为直线BC过B(8,10),C(0,4)两点,可得:8k+b=10b=4,解得k=34,b=4,因此BC所在直线的解析式是y=34x+4;(2)过D作DE⊥OA,则DE为梯形OABC的中位线,OC=4,AB=10,则D...
答案解析:(1)可根据点B,C的坐标,用待定系数法来求出直线BC的解析式;
(2)可先计算出梯形面积的

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,也就求出了四边形COPD的面积.有OC的长,D是BC的中点,如果过D作梯形的中位线,可求出三角形OCD中,OC边上的高应该是4,由此可求出三角形OCD的面积,也就能表示出OPD的面积,然后再用OP的值表示出三角形OPD的面积,得出关于t的方程,即可求出此时t的值;
(3)本题要分三种情况进行讨论:
①当P在OA上时,即0<t<8时,如果过D作OA的垂线DE,垂直为E,那么DE就是梯形的中位线,即DE=7,要表示三角形OPD的面积,还需知道OP的长,可以根据P点的速度,用时间t表示出OP,这样可根据三角形的面积公式求出关于S,t的函数关系式.

②当P在AB上时,即8≤t<18时,三角形OPD的面积可以用四边形OAPD的面积-三角形OAP的面积来表示,而四边形OAPD的面积可分成梯形DEAP和三角形OED两部分来求,而OE,AE,DE,AB都是定值,因此可求出四边形OAPD的面积,三角形OAP中,可用t表示出AP的长,进而可用t表示出三角形OAP的面积,然后根据三角形OPD的面积S=四边形OAPD的面积-三角形OAP的面积,即可得出关于S,t的函数关系式;
③当P在BD上时,即18<t<23时,三角形OPD的面积可用三角形OCP的面积-三角形OCD的面积来求,三角形OPC中,可过P作OC的垂线PH,可根据AB∥OC,得出∠BCH的正弦值,然后用t表示出CP,那么在直角三角形OPH中可以求出OC边上的高PH的表达式,那么就能表示出三角形OPC的面积,三角形OCD中,OC的值已知,而OC边上的高就是OE,那么也可求出三角形OCD的面积,然后可根据三角形OPD的面积=三角形OPC的面积-三角形OCD的面积来求出关于S,t的函数关系式;

(4)先假设存在这样的点P,那么四边形CQPD是矩形,可得出CD=QP=BD=5,∠QPD=∠PDC=90°,要求此时t的值,首先就要求出AP的长,根据∠QPD=∠BDP=∠QAP=90°,不难得出三角形AQP与三角形DPB相似,那么可得出关于BD,BP,AP,QP的比例关系,而BD,QP的长已求出,AP+PB=AB=10,因此可求出此时AP,PB的长,然后判定一下此时四边形QPDC是矩形的结论是否成立,如果成立可根据AP的长求出t的长.
考试点:一次函数综合题;矩形的判定;直角梯形;相似三角形的判定与性质.

知识点:本题主要考查了梯形的性质,矩形的判定,相似三角形的判定和性质以及一次函数的综合应用,要注意的是(3)中,要根据P点的不同位置进行分类求解.