题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,直线与轴、轴分别交于点B、 A,点D、E分别是AO、AB的中点,连接DE,点P从点D出发,沿DE方向匀速运动,速度为1cm/s;与此同时,点Q从点B出发,沿BA方向匀速运动,速度为2cm/s,当点P停止运动时,点Q也停止运动.连接PQ,设运动时间为.
(1)分别写出点P和Q坐标(用含t的代数式表示);
(2)①当点Q在BE之间运动时,设五边形PQBOD的面积为(cm2),求y与t之间的函数关系式;
②在①的情况下,是否存在某一时刻t,使PQ分四边形BODE两部分的面积之比为S△PQE:S五边形PQBOD=1:29?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由;
(3)以P为圆心、PQ长为半径作圆,请问:在整个运动过程中,当t为何值时,⊙P能与△ABO的一边相切?
【答案】(1)P(t,3),Q(8-t, t);
(2)① ②t=2,理由见解析
(3)当t=, , 时,⊙P可与△ABC的一边相切.
【解析】试题分析:(1)利用直线的解析式首先求得直线与两坐标轴的交点坐标,然后利用三角形的中位线定理求得点P的纵坐标和点P的横坐标即可;(2)①由P作PH⊥AB得到△PHE∽△AOB,利用相似三角形对应边的比相等表示出PH,然后根据三角形的面积公式求解即可;②利用S△PQE:S五边形PQBOD=1:29列出方程求得t值即可;(3)分当⊙P与OB相切时、当⊙P与OA相切时和当⊙P与AB相切时三种情况分类讨论得到答案.
试题解析:
(1)P(t,3),Q(8-t, t);
(2)
①如图1,P做PH⊥AB
△PHE∽△AOB
∴
∴
S△PEQ =
S四边形DOBE= ×3=18
②×18 解得t=-(舍),t=2
(3)
当⊙P与OB相切时,分别过点P、Q作PF、QG垂直于x轴,垂足为F、G,再过点Q作QH⊥PF于点H,如图2构造直角△PHQ,
此时,△BQG∽△BAO,BQ=2t,得QG=HF=t,BG=t,
在Rt△PHQ中,PH2+HQ2=PQ2,得(3-t)2+(8-t-t)2=32,
解得: t1=4(舍),t2=
当⊙P与OA相切时,分别过点P、Q作PF、QG垂直于x轴,垂足为F、G,再过点Q作QH⊥PF于点H,如图3构造直角△PHQ,此时,△BQG∽△BAO,BQ=2t,得QG=HF=t,BG=t,
在Rt△PHQ中,PH2+HQ2=PQ2,得(3-t)2+(8-t-t)2=t2,
解得: t1=>4(舍),t2=
当⊙P与AB相切时,如图4,此时, PE=4-t,EQ=2t-5,
由△EPQ∽△BAO,得,∴,解得: t=
∴当t=, , 时,⊙P可与△ABC的一边相切.