题目内容
【题目】已知,如图,O为坐标原点,四边形OABC为矩形,B(5,2),点D是OA的中点,动点P在线段BC上以每秒2个单位长的速度由点C向B 运动.设动点P的运动时间为t秒
(1)当t为何值时,四边形PODB是平行四边形?
(2)在直线CB上是否存在一点Q,使得O、D、Q、P四点为顶点的四边形是菱形?若存在,求t的值,并求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)在线段PB上有一点M,且PM=2.5,当P运动多少,四边形OAMP的周长最小值为多少,并画图标出点M的位置.
【答案】(1)t=1.25;(2)①Q(4,2);②Q(1.5,2),③Q(﹣1.5,2);(3)、.
【解析】
(1)先求出OA,进而求出OD=2.5,再由运动知BP=5-2t,进而由平行四边形的性质建立方程5-2t=2.5即可得出结论;
(2)分三种情况讨论,利用菱形的性质和勾股定理即可得出结论;
(3)先判断出四边形OAMP周长最小,得出AM+DM最小,即可确定出点M的位置,再用三角形的中位线得出BM,进而求出PC,即可得出结论.
(1)∵四边形OABC为矩形,B(5,2),
∴BC=OA=5,AB=OC=2,
∵点D时OA的中点,
∴OD=OA=2.5,
由运动知,PC=2t,
∴BP=BC﹣PC=5﹣2t,
∵四边形PODB是平行四边形,
∴PB=OD=2.5,
∴5﹣2t=2.5,
∴t=1.25;
(2)①当Q点在P的右边时,如图1,
∵四边形ODQP为菱形,
∴OD=OP=PQ=2.5,
∴在Rt△OPC中,由勾股定理得:PC=1.5,
∴2t=1.5;
∴t=0.75,
∴Q(4,2);
②当Q点在P的左边且在BC线段上时,如图2,
同①的方法得出t=2,
∴Q(1.5,2),
③当Q点在P的左边且在BC的延长线上时,如图3,
同①的方法得出,t=0.5,
∴Q(﹣1.5,2);
(3)t=
如图4,
由(1)知,OD=2.5,
∵PM=2.5,
∴OD=PM,
∵BC∥OA,
∴四边形OPMD时平行四边形,
∴OP=DM,
∵四边形OAMP的周长为OA+AM+PM+OP=5+AM+2.5+DM=7.5+AM+DM,
∴当AM+DM最小时,四边形OAMP的周长最小,
∴作点A关于BC的对称点E,连接DE交PB于M,
∴AB=EB,
∵BC∥OA,
∴BM=AD=,
∴PC=BC﹣BM﹣PM=5﹣﹣=,DM+AM=DE===,
∴t=÷2=,周长的最小值为.