如图,在直角坐标系中,梯形ABCD的底边AB在x轴上,底边CD的端点D在y轴上.直线CB的表达式为

,点A、D的坐标分别为(-4,0),(0,4). 动点P从A点出发,在AB边上匀速运动. 动点Q从点B出发,在折线BCD上匀速运动,速度均为每秒1个单位长度. 当其中一个动点到达终点时,另一动点也停止运动. 设点P运动t(秒)时,△OPQ的面积为S(不能构成△OPQ的动点除外).

【小题1】求出点C的坐标
【小题2】求S随t变化的函数关系式;
【小题3】当t为何值时,S有最大值?并求出这个最大值
【小题1】把y=4代入y=-

x+

,得x=1.
∴C点的坐标为(1,4).
【小题2】当y=0时,-

x+

=0,
∴x=4.∴点B坐标为(4,0).
过点C作CM⊥AB于M,则CM=4,BM=3.
∴BC=

=

=5.
∴sin∠ABC=

=

.
① 0<t<4时,过Q作QN⊥OB于N,
②

则QN=BQ·sin∠ABC=

t.
∴S=

OP·QN=

(4-t)×

t =-

t
2+

t(0<t<4). ……………2分
②当4<t≤5时,
连接QO,QP,过点Q作QN⊥OB于N.

同理可得QN=

t.
∴S=

OP·QN=

×(t-4)×

t.
=

t
2-

t(4<t≤5). …………………………….3分
③当5<t≤6时,
连接QO,QP.
S=

×OP×OD=

(t-4)×4.
=2t-8(5<t≤6). ……………………………….4分
S随t变化的函数关系式是

.
【小题3】①当0<t<4时,

∵-

<0
当t=

=2时,
S
最大=

=

. ……………………………5分
②当4<t≤5时, S=

t
2-

t,对称轴为t=-

=2,
∵

>0
∴在4<t≤5时,S随t的增大而增大.
∴当t=5时,S
最大=

×5
2-

×5=2. …………………………..6分
③当5<t≤6时,
在S=2t-8中,∵2>0,∴S随t的增大而增大.
∴当t=6时,S
最大=2×6-8=4. …………………………………………7分
∴综合三种情况,当t=6时,S取得最大值,最大值是4. ………………………8分解析:
(1)把y=4代入直线解析式,即可求得点C的坐标;
(2)作垂线构建直角三角形,利用勾股定理和三角函数、面积的有关计算求得函数解析式,注意t的取值范围不同,S的解析式就不同。
(3)根据(2)中的三种情况,分别求出S的最大值。