在平面直角坐标系里,四边形OABC为菱形,OA=4,点B在第一象限的平分线上,点D在X轴的正半轴上,角COD=15°,求
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(1)设 直线OB 与 直线AC 相较于点E

设 直线AC 交x轴于点N,交y轴于点M

∵ 点B在第一象限的平分线上

∴ ∠BON = ∠BOM = 45°-------------------- ①

∵ 四边形OABC为菱形

∴ ∠OEN = ∠OEM = 90°(菱形对角线互相垂直)--------------------- ②

由① ② 知:△OEN 与 △OEM 均为等腰直角三角形.

∴ OM = ON

在 Rt△EOC 中,

∠EOC = ∠BON -- ∠COD

= 45°-- 15°

= 30°

∴ OE = OC • cos∠EOC

= OC • cos 30°

= 4 • √3/2

= 2√3

∴ 在等腰直角△OEN 中,

ON = OE / cos∠EON

= OE / cos 45°

= 2√3 / (√2/2)

= 2√6

∴ OM = ON = 2√6

∴ 设 N 坐标为 ( 2√6,0 ) M 坐标为 ( 0,2√6 )

把两点坐标代入直线AC的表达式 y = kx + b

易求得直线AC的表达式为:y = -- x + 2√6

(2) 求解动点运动题目,关键要弄清运动过程中的特殊时刻.(2)求解动点运动题目,关键要弄清运动过程中的特殊时刻.本题中有三个特殊时刻

t = 0 t = 2 t = 4

当t = 0 时,S四边形PQBA = 0

当t = 2 时,P运动至点O,Q运动至BC中点,四边形PQBA 为梯形

当t = 4 时,P、Q同时到达点C.因题目要求P,Q不重合,故 t 不能等于4!

先求菱形的高H.过A作AF ⊥ OC 于F,则AF= OA • sin∠AOF = 4 • sin60°= 2√3

(注:菱形作为特殊的平行四边形,它每条边上的高相等)

①当 0 < t ≤ 2 时,四边形PQBA 为梯形,上底BQ=t,下底AP=2t

S四边形PQBA = 1/2 • ( t + 2t ) • 2√3 = 3√3 t

S 与 t 是正比例函数关系,当 t = 2 时,S 取最大值 6√3

②当 2 ≤ t < 4 时,P 越过点O 在OC边上运动,Q仍在BC边上运动.

连 BP,把四边形PQBA 分为 △PAB 和 △PQB

OP = 2t -- OA = 2t -- 4

PC = AC -- OP = 4 -- (2t -- 4) = 8 -- 2t

BQ = t

△PQB 的 边BQ上的高h = PC • sin60°= ( 8 -- 2t )• √3/2 = √3 ( 4 -- t )

∴ S四边形PQBA

= S△PAB + S△PQB

= 1/2 • AB • 2√3 + 1/2 • BQ • √3(4 -- t)

= 1/2 • 4 • 2√3 + 1/2 • t •√3(4 -- t)

= 4√3 -- √3/2 • t • (t -- 4)

= -- √3/2 ( t -- 2)² + 6√3

S 与 t 是二次函数关系,当 t = 2 时,S 取最大值 6√3

综上,当 t = 2 时,四边形PQBA的面积 有最大值,最大值为 6√3.