题目内容
【题目】如图,四边形OABC为矩形,OA=4,OC=5,正比例函数y=2x的图像交AB于点D,连接DC,动点Q从D点出发沿DC向终点C运动,动点P从C点出发沿CO向终点O运动.两点同时出发,速度均为每秒1个单位,设从出发起运动了t s.
(1)求点D的坐标;
(2)若PQ∥OD,求此时t的值?
(3)是否存在时刻某个t,使S△DOP=S△PCQ?若存在,请求出t的值,若不存在,请说明理由;
(4)当t为何值时,△DPQ是以DQ为腰的等腰三角形?
【答案】(1)D(2,4);(2);(3)存在,t的值为2 ;(4)当或或时,△DPQ是一个以DQ为腰的等腰三角形
【解析】
(1)由题意得出点D的纵坐标为4,求出y=2x中y=4时x的值即可得;
(2)由PQ∥OD证△CPQ∽△COD,得,即,解之可得;
(3)分别过点Q、D作QE⊥OC,DF⊥OC交OC与点E、F,对于直线y=2x,令y=4求出x的值,确定出D坐标,进而求出BD,BC的长,利用勾股定理求出CD的长,利用两对角相等的三角形相似得到三角形CQE与三角形CDF相似,由相似得比例表示出QE,由底PC,高QE表示出三角形PQC面积,再表示出三角形ODP面积,依据S△DOP=S△PCQ列出关于t的方程,解之可得;
(4)由三角形CQE与三角形CDF相似,利用相似得比例表示出CE,PE,进而利用勾股定理表示出PQ2,DP2,以及DQ,分两种情况考虑:①当DQ=DP;②当DQ=PQ,求出t的值即可.
解:(1)∵OA=4
∴把代入得
∴D(2,4).
(2)在矩形OABC中,OA=4,OC=5
∴AB=OC=5,BC=OA=4
∴BD=3,DC=5
由题意知:DQ=PC=t
∴OP=CQ=5t
∵PQ∥OD
∴
∴
∴ .
(3)分别过点Q、D作QE⊥OC, DF⊥OC交OC与点E、F
则DF=OA=4
∴DF∥QE
∴△CQE ∽△CDF
∴
∴
∴
∵ S△DOP=S△PCQ
∴
∴,
当t=5时,点P与点O重合,不构成三角形,应舍去
∴t的值为2.
(4)∵△CQE ∽△CDF
∴
∴
∴
①当时,,
解之得:
②当时,
解之得:
答:当或或时,△DPQ是一个以DQ为腰的等腰三角形.