⑧如图,在平面直角坐标系中,过点A(0,4)的直线a⊥y轴,M(9,4)为直线a上一点。点P从点M出发,以每秒2个单位长度的速度沿直线a向点A移动;同时,点Q从原点出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴向右移动。当P与A重合时,P,Q同时停止移动。
(1)当点P在线段AM上移动时,几秒后AP=OQ?
(2)若以A,O,Q,P为顶点的四边形的面积是10,求点P的坐标。

(1)当点P在线段AM上移动时,几秒后AP=OQ?
(2)若以A,O,Q,P为顶点的四边形的面积是10,求点P的坐标。
答案
8.(1)3秒后$AP=OQ$;
(2)$P(1,4)$或$(-\frac{1}{3},4)$。
(2)$P(1,4)$或$(-\frac{1}{3},4)$。
解析
【分析】
(1)先设运动时间为t秒,结合点P、Q的运动速度和起点,分别用含t的代数式表示出AP和OQ的长度,再根据AP=OQ的等量关系列一元一次方程,求解即可得到对应的时间。
(2)由题意可知直线a平行于x轴,因此AP平行于OQ,以A、O、Q、P为顶点的四边形是梯形,高为AO的长度4。分两种情况讨论:①点P在y轴右侧(线段AM上),②点P在y轴左侧,分别用含t的代数式表示梯形的上下底,结合梯形面积公式列方程求解,再转化为点P的坐标即可。
【解析】
设点P、Q的运动时间为t秒。
(1) 当点P在线段AM上移动时:
点P从M(9,4)向左运动,速度为2单位/秒,t秒后P的横坐标为$9-2t$,因此AP的长度为$9-2t$;
点Q从原点向右运动,速度为1单位/秒,t秒后OQ的长度为$t$。
根据$AP=OQ$列方程:
$9-2t = t$
解得:$t=3$,符合P在线段AM上的取值要求。
(2) 由题意知$A(0,4)$,因此$AO=4$,且$AP// OQ$,四边形AOQP为梯形,面积公式为$S=\frac{1}{2}×(上底+下底)×高$,此处高为$AO=4$。
分两种情况讨论:
① 当点P在y轴右侧时,$AP=9-2t$,$OQ=t$,已知面积为10:
$\frac{1}{2}×(9-2t + t)×4 =10$
化简得:$2×(9 - t)=10$
解得:$t=4$
此时P的横坐标为$9-2×4=1$,因此$P(1,4)$。
② 当点P在y轴左侧时,AP的长度为$2t -9$,$OQ=t$,已知面积为10:
$\frac{1}{2}×(2t -9 + t)×4 =10$
化简得:$2×(3t -9)=10$
解得:$t=\frac{14}{3}$
此时P的横坐标为$9-2×\frac{14}{3}=-\frac{1}{3}$,因此$P(-\frac{1}{3},4)$。
【答案】
(1)3秒;
(2)$P(1,4)$或$(-\frac{1}{3},4)$
【知识点】
动点的一元一次方程应用,梯形面积计算,列代数式
【点评】
本题属于坐标系中的动点综合题,核心是将动态的线段长度用含时间的代数式表示,再结合题目给出的等量关系列方程求解,解题时要注意分类讨论不同的图形位置,避免漏解。
【难度系数】
0.65
(1)先设运动时间为t秒,结合点P、Q的运动速度和起点,分别用含t的代数式表示出AP和OQ的长度,再根据AP=OQ的等量关系列一元一次方程,求解即可得到对应的时间。
(2)由题意可知直线a平行于x轴,因此AP平行于OQ,以A、O、Q、P为顶点的四边形是梯形,高为AO的长度4。分两种情况讨论:①点P在y轴右侧(线段AM上),②点P在y轴左侧,分别用含t的代数式表示梯形的上下底,结合梯形面积公式列方程求解,再转化为点P的坐标即可。
【解析】
设点P、Q的运动时间为t秒。
(1) 当点P在线段AM上移动时:
点P从M(9,4)向左运动,速度为2单位/秒,t秒后P的横坐标为$9-2t$,因此AP的长度为$9-2t$;
点Q从原点向右运动,速度为1单位/秒,t秒后OQ的长度为$t$。
根据$AP=OQ$列方程:
$9-2t = t$
解得:$t=3$,符合P在线段AM上的取值要求。
(2) 由题意知$A(0,4)$,因此$AO=4$,且$AP// OQ$,四边形AOQP为梯形,面积公式为$S=\frac{1}{2}×(上底+下底)×高$,此处高为$AO=4$。
分两种情况讨论:
① 当点P在y轴右侧时,$AP=9-2t$,$OQ=t$,已知面积为10:
$\frac{1}{2}×(9-2t + t)×4 =10$
化简得:$2×(9 - t)=10$
解得:$t=4$
此时P的横坐标为$9-2×4=1$,因此$P(1,4)$。
② 当点P在y轴左侧时,AP的长度为$2t -9$,$OQ=t$,已知面积为10:
$\frac{1}{2}×(2t -9 + t)×4 =10$
化简得:$2×(3t -9)=10$
解得:$t=\frac{14}{3}$
此时P的横坐标为$9-2×\frac{14}{3}=-\frac{1}{3}$,因此$P(-\frac{1}{3},4)$。
【答案】
(1)3秒;
(2)$P(1,4)$或$(-\frac{1}{3},4)$
【知识点】
动点的一元一次方程应用,梯形面积计算,列代数式
【点评】
本题属于坐标系中的动点综合题,核心是将动态的线段长度用含时间的代数式表示,再结合题目给出的等量关系列方程求解,解题时要注意分类讨论不同的图形位置,避免漏解。
【难度系数】
0.65
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