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如图,在平面直角坐标系中,直线y=
4
3
x+4
分别交x轴,y轴于A,B两点,点C为OB的中点,点D在第二象限,且四边形AOCD为矩形.
(1)直接写出点A,B的坐标,并求直线AB与CD交点的坐标;
(2)动点P从点C出发,沿线段CD以每秒1个单位长度的速度向终点D运动;同时,动点M从点A出发,沿线段AB以每秒
5
3
个单位长度的速度向终点B运动,过点P作PH⊥OA,垂足为H,连接MP,MH.设点P的运动时间为t秒.
①若△MPH与矩形AOCD重合部分的面积为1,求t的值;
②点Q是点B关于点A的对称点,问BP+PH+HQ是否有最小值?如果有,求出相应的点P的坐标;如果没有,请说明理由.
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分析:(1)让y=0求得x的值可得A的坐标,(0,b)为B的坐标,让y=
b
2
可得交点的纵坐标,代入直线解析式可得交点的横坐标;
(2)由△AMN∽△ABO,得出△MPH的面积,再利用由△HPE∽△HFM,表示出△PEH的面积,即可得出答案.
(3)当点C,H,Q在同一直线上时,CH+HQ的值最小,利用平行四边形的性质得出即可.
解答:解:(1)A(-3,0),B(0,4).(1分)
当y=2时,
4
3
x+4=2
x=-
3
2

所以直线AB与CD交点的坐标为(-
3
2
,2)
.(2分)

精英家教网(2)①当0<t<
3
2
时,△MPH与矩形AOCD重合部分的面积即△MPH的面积.
过点M作MN⊥OA,垂足为N.
由△AMN∽△ABO,得
AN
AO
=
AM
AB

∵AO=3,BO=4,
∴AB=
32+42
=5,
AN
3
=
5
3
t
5

∴AN=t.(4分)
∴△MPH的面积为
1
2
×2(3-t-t)=3-2t

当3-2t=1时,t=1.(5分)
3
2
<t≤3时,设MH与CD相交于点E,
△MPH与矩形AOCD重合部分的面积即△PEH的面积.
过点M作MG⊥AO于G,MF⊥HP交HP的延长线于点F.
FM=AG-AH=AM×cos∠BAO-(AO-HO)=
5
3
3
5
-(3-t)=2t-3

HF=GM=AM×sin∠BAO=
5
3
4
5
=
4
3
t

由△HPE∽△HFM,得
PE
FM
=
HP
HF

PE
2t-3
=
2
4
3
t

PE=
6t-9
2t
.(8分)
∴△PEH的面积为
1
2
×2×
6t-9
2t
=
6t-9
2t

6t-9
2t
=1
时,t=
9
4

经检验,t=
9
4
是原方程的解,
综上所述,若△MPH与矩形AOCD重合部分的面积为1,t为1或
9
4
.(9分)
精英家教网②BP+PH+HQ有最小值.
连接PB,CH,则四边形PHCB是平行四边形.
∴BP=CH.
∴BP+PH+HQ=CH+HQ+2.
当点C,H,Q在同一直线上时,CH+HQ的值最小.(11分)
∵点C,Q的坐标分别为(0,2),(-6,-4),
∴直线CQ的解析式为y=x+2,
∴点H的坐标为(-2,0).因此点P的坐标为(-2,2).(12分)
点评:此题主要考查了相似三角形的应用以及平行四边形的性质,利用数形结合进行分类讨论是解决问题的关键,分析时注意不要漏解.
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BD
AB
=
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,求这时点P的坐标.

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k
x
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k
x
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