Question

如图，在平面直角坐标系xOy中，已知直线l₁：y=x与直线l₂：y=-x+6相交于点M，直线l₂与x轴相交于点N．
（1）求M，N的坐标．
（2）矩形ABCD中，已知AB=1，BC=2，边AB在x轴上，矩形ABCD沿x轴自左向右以每秒1个单位长度的速度移动，设矩形ABCD与△OMN的重叠部分的面积为S，移动的时间为t（从点B与点O重合时开始计时，到点A与点N重合时计时开始结束）．直接写出S与自变量t之间的函数关系式（不需要给出解答过程）．
（3）在（2）的条件下，当t为何值时，S的值最大？并求出最大值．

Answer

（1）解两条直线的解析式组成的方程组的解，即可求得交点M的坐标，在y=-x+6中，令y=0即可求得点N的横坐标，则N的坐标即可求解；
（2）分成0≤t≤1，1＜t≤4，4＜t≤5，5＜t≤6，6＜t≤7五种情况，利用三角形的面积公式和梯形的面积公式，即可求得函数的解析式；
（3）分别求得每种情况下函数的最值或函数值的范围，即可确定．
【解析】
（1）解方程组，
解得：，
则M的坐标是：（4，2）．
在解析式y=-x+6中，令y=0，解得：x=6，则N的坐标是：（6，0）．

（2）当0≤t≤1时，重合部分是一个三角形，OB=t，则高是t，则面积是×t•t=t2；
当1＜t≤4时，重合部分是直角梯形，梯形的高是1，下底是：t，上底是：（t-1），根据梯形的面积公式可以得到：S=[t+（t-1）]=（t-）；
当4＜t≤5时，过M作x轴的垂线，则重合部分被垂线分成两个直角梯形，两个梯形的下底都是2，上底分别是：-t+6和（t-1），根据梯形的面积公式即可求得
S=-t2+t-；
当5＜t≤6时，重合部分是直角梯形，与当1＜t≤4时，重合部分是直角梯形的计算方法相同，则S=（13-2t）；
当6＜t≤7时，重合部分是直角三角形，则与当0≤t≤1时，解法相同，可以求得S=（7-t）2．

则：S=；

（3）在0≤t≤1时，函数值y随t的增大而增大，则当t=1时，取得最大值是：；
当1＜t≤4，函数值y随t的增大而增大，则当t=4时，取得最大值是：（4-）=；
当4＜t≤5时，是二次函数，对称轴t=，则最大值是：-×（）2+×-=；
当5＜t≤6时，函数值y随t的增大而减小，无最大值；
同理，当6＜t≤7时，y随t的增大而减小，无最大值．
总之，函数的最大值是：．