【例题2】 如图,在直角坐标系 xOy 中,菱形 OABC 的边 OA 在 x 轴正半轴上,
点 B,C 在第一象限,∠C=120°,边长 OA=8.
点 M 从原点 O 出发沿 x 轴正半轴以每秒 1 个单位长度的速度作匀速运动,
点 N 从 A 出发沿边 AB-BC-CO 以每秒 2 个单位长的速度作匀速运动,
过点 M 作直线 MP 垂直于 x 轴并交折线 OCB 于 P,交对角线 OB 于 Q,
点 M 和点 N 同时出发,分别沿各自路线运动,
点 N 运动到原点 O 时,M 和 N 两点同时停止运动.
(1)当 t=2 时,求线段 PQ 的长;
(2)求 t 为何值时,点 P 与 N 重合;
(3)设 △APN 的面积为 S,求 S 与 t 的函数关系式及 t 的取值范围.
【解题思路】
(1)解直角三角形求出 PM,QM 即可求出 PQ 的长;
(2)根据点 P,N 重合时的路程之和为 24,构建方程即可求出 t 的值;
(3)分四种情形考虑来解决问题.
【解答过程】
(1) 当 t=2 时,OM=2,
在 Rt△OPM 中,∠POM=60°,
∴ PM=OM·tan60°=2√3.
在 Rt△OMQ 中,∠QOM=30°,
∴ QM=OM·tan30°=2√3/3 .
∴ PQ=PM-QM=2√3 - 2√3/3 = 4√3/3.
(2) 根据题意,得 8+(t-4)+2t=24,(菱形的周长是 24)
解得 t=20/3 .
(3) ① 当 0 ≤ t < 4 时,
② 当 4 ≤ t <20/3 时,
③ 当 20/3 ≤ t < 8 时,
④ 当 8 ≤ t ≤12 时,
【归纳总结】
本例题属于线运动到 固定位置的动中不变 问题.
考查 四边形(菱形)知识、解直角三角形、三角形的面积等知识,
解题的关键是学会用 分类讨论 的思想思考问题,属于中考常考题型.