题目
如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A(0,﹣2a)、C(﹣2a,0)在坐标轴上,点B(4a,2a)在第一象限,把线段AB平移,使点A与点C对应,点B与点D对应,连接AC、BD.
(1)
用含a的式子表示点D坐标:D(,);
(2)
点P由D出发沿线段DC向终点C匀速运动,点P的横、纵坐标每秒都减少a个单位长度,作PM垂直x轴于点M,作BE垂直x轴于点E,点N从点E出发沿x轴负方向运动,速度为每秒a个单位长度,P、N两点同时出发,同时停止运动.当O为MN中点时,PM=1,求B点坐标;
(3)
在(2)的条件下,连接PN、DN,在整个运动过程中,当OM= ON时,求 的面积.
答案: 【1】2a【2】4a
如图2所示: 由题意得:P(2a﹣at,4a﹣at),M(2a﹣at,0),N(4a﹣at,0), ∵O为MN中点, ∴OM=ON, ∴ −(2a−at)=4a−at , 解得:t=3, 则PM=4a﹣3a=a, 又∵PM=1, ∴a=1, ∴B(4,2);
由(2)得:a=1, 分两种情况讨论: ①当M、N都在原点右侧时,如图所示: ∵ OM=13ON , ∴ 2−t=13(4−t) , ∴t=1, 此时PM=3,N(3,0),C(﹣2,0),D(2,4), ∴ON=3,OC=2, ∴CN=5, ∴ S△PND=S△CND−S△PCN=12×5×4−12×5×3=52, ②当M在原点左侧且N在原点右侧时,如图所示: 若 OM=13ON ,则 t−2=13(4−t) , ∴ t=52 , 此时 PM=32,CN=6−52=72, 则 S△PND=S△CND−S△PCN=12×72×4−12×72×32=358, 综上所述, △PND 的面积为 52 或 358 .