题目内容
【题目】已知:如图,菱形ABCD中,AB=10cm,BD=12cm,对角线AC与BD相交于点O,直线MN以1cm/s从点D出发,沿DB方向匀速运动,运动过程中始终保持MN⊥BD,垂足是点P,过点P作PQ⊥BC,交BC于点Q.(0<t<6)
(1)求线段PQ的长;(用含t的代数式表示)
(2)设△MQP的面积为y(单位:cm2),求y与t的函数关系式;
(3)是否存在某时刻t,使线段MQ恰好经过点O?若存在求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:如图1中,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=AB=10,OB=OD=6,BD⊥AC,
在Rt△BOC中,OC= = =8,
∴sin∠OBC= = ,
在Rt△PBQ中,∵PB=12﹣t,
sin∠PBQ= = ,
∴PQ= (12﹣t)= ﹣ t(0<t<6)
(2)
解:如图2中,作QH⊥MN于H.
∵∠QPH+∠BPQ=90°,∠BPQ+∠CBO=90°,
∴∠QPH=∠CBO,
∴QH=PQsin∠QPH= ( ﹣ t),
易知PM= t,
∴y= PMQH= t ( ﹣ t)= ﹣ t(0<t<6)
(3)
解:如图3中,连接QN.
当MQ经过点O时,易证△BOQ≌△DOM,
∴BQ=DM,OM=OQ,
∵PM=PN,
∴OP∥QN,NQ=2OP,
∴QN⊥MN,QN= ( ﹣ t),
∴ ( ﹣ t)=2(6﹣t),
解得t= ,
∴t= 时,MQ经过点O
【解析】【(1)如图1中,在Rt△BOC中,OC= = =8,推出sin∠OBC= = ,在Rt△PBQ中,由PB=12﹣t推出sin∠PBQ= = ,即可求出PQ.(2)如图2中,作QH⊥MN于H.求出QH、PM即可解决问题.(3)如图3中,连接QN只要证明QM经过点O时,OP是△MQN的中位线,得到QN=2OP,由此列出方程即可解决问题.
【考点精析】解答此题的关键在于理解勾股定理的概念的相关知识,掌握直角三角形两直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,即;a2+b2=c2,以及对相似三角形的应用的理解,了解测高:测量不能到达顶部的物体的高度,通常用“在同一时刻物高与影长成比例”的原理解决;测距:测量不能到达两点间的举例,常构造相似三角形求解.