已知菱形ABCD的边长为6,角DAB=60°,将此菱形放置于平面直角坐标系中,各顶点恰好再坐标轴上,现有一动点P从点A出发,以每秒2个单位的速度,沿A--C的方向,向点C运动.当到达点C后,立即以相同的速度返回,返回途中,当运动到X轴上某一点M时,立即以每秒1个单位的速度,沿M--B的方向,向点B运动,当到达点B时,整个运动停止.为使点P能在最短的时间内能到达点B处,则点M的位置应该如何确定?
问题描述:
已知菱形ABCD的边长为6,角DAB=60°,将此菱形放置于平面直角坐标系中,各顶点恰好再坐标轴上,
现有一动点P从点A出发,以每秒2个单位的速度,沿A--C的方向,向点C运动.当到达点C后,立即以相同的速度返回,返回途中,当运动到X轴上某一点M时,立即以每秒1个单位的速度,沿M--B的方向,向点B运动,当到达点B时,整个运动停止.为使点P能在最短的时间内能到达点B处,则点M的位置应该如何确定?
答
(1)根据垂线段最短,当M与O重合时,
即为使点P能在最短的时间内到达点B处,则点M的位置是与O重合
(2)当0<t≤3√3时,AP=2t,
∵菱形ABCD,
∴∠OAB=30°,
∴OB=1/2AB=3,
由勾股定理得:AO=CO=3√3,
∴S=1/2AP×BO=1/2×2t×3=3t;
当3√3<t≤4.5√3时,AP=2AC-2t=6√3-2t,
∴S=1/2AP×BO=1/2×(6√3-2t)×3=9√3-3t.
答:S与t之间的函数关系式是当3√3<t≤4.5√3时,S=9√3-3t;当0<t≤3√3时,S=3t
答
过点B作CD边的高
答
整个过程中,从A--C是可以不考虑的,因为是必经之路.
我们来考虑C--M--B的过程:
由已知条件可知:OB=3,OC=3根3
设M为(X,0),BM=根(9+X^2),CM=3根3-X
因为在BM上速度减半,为方便起见,我们将BM长度*2
BM*2+CM为最短就可以.