题目内容
【题目】如图,AB为⊙O的直径,点C为AB延长线上一点,动点P从点A出发沿AC方向以lcm/s的速度运动,同时动点Q从点C出发以相同的速度沿CA方向运动,当两点相遇时停止运动,过点P作AB的垂线,分别交⊙O于点M和点N,已知⊙O的半径为l,设运动时间为t秒.
(1)若AC=5,则当t=时,四边形AMQN为菱形;当t=时,NQ与⊙O相切;
(2)当AC的长为多少时,存在t的值,使四边形AMQN为正方形?请说明理由,并求出此时t的值.
【答案】
(1);
(2)解:当AC的长为3时,存在t=1,使四边形AMQN为正方形.理由如下:
∵四边形AMQN为正方形.
∴∠MAN=90°,
∴MN为⊙O的直径,
而∠MQN=90°,
∴点Q在⊙O上,
∴AQ为直径,
∴点P在圆心,
∴MN=AQ=2,AP=1,
∴t=AP=1,CQ=t=1,
∴AC=AQ+CQ=2+1=3
【解析】解:(1)AP=t,CQ=t,则PQ=5﹣2t, ∵NM⊥AB,
∴PM=PN,
∴当PA=PQ时,四边形AMQN为菱形,即t=5﹣2t,解得t= ;
当∠ONQ=90°时,NQ与⊙O相切,如图,
OP=t﹣1,OQ=AC﹣OA﹣QC=5﹣1﹣t=4﹣t,
∵∠NOP=∠QON,
∴Rt△ONP∽Rt△OQN,
∴ ,即 = ,
整理得t2﹣5t+5=0,解得t1= ,t2= (1≤t≤2.5,故舍去),
即当t= 时,NQ与⊙O相切;
所以答案是 , ;
【考点精析】本题主要考查了菱形的判定方法和正方形的判定方法的相关知识点,需要掌握任意一个四边形,四边相等成菱形;四边形的对角线,垂直互分是菱形.已知平行四边形,邻边相等叫菱形;两对角线若垂直,顺理成章为菱形;先判定一个四边形是矩形,再判定出有一组邻边相等;先判定一个四边形是菱形,再判定出有一个角是直角才能正确解答此题.