题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴,y轴分别交于点A(-4,0),B(0,3),动点P从点O出发,沿x轴负方向以每秒1个单位的速度运动,同时动点Q从点B出发,沿射线BO方向以每秒2个单位的速度运动,过点P作PC⊥AB于点C,连接PQ,CQ,以PQ,CQ为邻边构造平行四边形PQCD,设点P运动的时间为t秒.
(1)当点Q在线段OB上时,用含t的代数式表示PC,AC的长;
(2)在运动过程中.
①当点D落在x轴上时,求出满足条件的t的值;
②若点D落在△ABO内部(不包括边界)时,直接写出t的取值范围;
(3)作点Q关于x轴的对称点Q′,连接CQ′,在运动过程中,是否存在某时刻使过A,P,C三点的圆与△CQQ′三边中的一条边相切?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)PC=(4-t),AC=(4-t);(2)①,②;(3)存在,或
【解析】试题分析:(1)首先求出AB,在Rt△ACP中,PA=4-t,根据sin∠OAB=,求出PC,根据cos∠OAB=,求出AC.
(2))①当D在x轴上时,由QC∥OA,得,由此即可解决问题.
②当点D在AB上时,由PQ∥AB,得,求出时间t,求出①②两种情形时的△POQ的面积即可解决问题.
(3)当QC与⊙M相切时,则QC⊥CM,首先证明QB=QC,作QN⊥BC于N,根据cos∠ABO=,列出方程即可解决问题,当CQ′是⊙M切线时,方法类似.
试题解析:(1)如图1中,
∵OA=8,OB=6,∴AB==5.
在Rt△ACP中,PA=4-t,
∵sin∠OAB=,∴PC=(4-t),
∵cos∠OAB=,∴AC=(4-t).
(2)①当D在x轴上时,如图2中,
∵QC∥OA,∴∴,
解得.
∴时,点D在x轴上.
②.
(3)如图3中,
∵Q(0,3-2t),Q′(0,2t-3),
当QC与⊙M相切时,则QC⊥CM,
∴∠QCM=90°,∴∠QCP+∠PCM=90°,∵∠QCP+∠QCB=90°,
∴∠BCQ=∠PCM=∠CPM,
∵∠CPM+∠PAC=90°,∠OBA+∠OAB=90°,
∴∠APC=∠OBA,∴∠QBC=∠QCB,
∴BQ=CQ,作QN⊥BC于N,
∵cos∠ABO=,∴,
解得,
当CQ′是⊙M切线时,同理可得,解得.
∴或时,过A,P,C三点的圆与△CQQ′三边中的一条边相切.