题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,直线分别交x轴、y轴于点B,C,正方形AOCD的顶点D在第二象限内,E是BC中点,OF⊥DE于点F,连结OE,动点P在AO上从点A向终点O匀速运动,同时,动点Q在直线BC上从某点Q1向终点Q2匀速运动,它们同时到达终点.
(1)求点B的坐标和OE的长;
(2)设点Q2为(m,n),当tan∠EOF时,求点Q2的坐标;
(3)根据(2)的条件,当点P运动到AO中点时,点Q恰好与点C重合.
①延长AD交直线BC于点Q3,当点Q在线段Q2Q3上时,设Q3Q=s,AP=t,求s关于t的函数表达式.
②当PQ与△OEF的一边平行时,求所有满足条件的AP的长.
【答案】(1)(8,0),;(2)(6,1);(3)①,②的长为或.
【解析】
(1)令y=0,可得B的坐标,利用勾股定理可得BC的长,即可得到OE;
(2)如图,作辅助线,证明△CDN∽△MEN,得CN=MN=1,计算EN的长,根据面积法可得OF的长,利用勾股定理得OF的长,由和,可得结论;
(3)①先设s关于t成一次函数关系,设s=kt+b,根据当点P运动到AO中点时,点Q恰好与点C重合,得t=2时,CD=4,DQ3=2,s=,根据Q3(4,6),Q2(6,1),可得t=4时,s=,利用待定系数法可得s关于t的函数表达式;
②分三种情况:
(i)当PQ∥OE时,根据,表示BH的长,根据AB=12,列方程可得t的值;
(ii)当PQ∥OF时,根据tan∠HPQ=tan∠CDN=,列方程为2t2= (7t),可得t的值.
(iii)由图形可知PQ不可能与EF平行.
解:(1)令,则,
∴,
∴为.
∵为,
在中,.
又∵为中点,∴.
(2)如图,作于点,则,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
由勾股定理得,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴为.
(3)①∵动点同时作匀速直线运动,
∴关于成一次函数关系,设,
将和代入得,解得,
∴.
②(ⅰ)当时,(如图),,
作轴于点,则.
∵,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
(ⅱ)当时(如图),过点作于点,过点作于点,由得.
∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
(ⅲ)由图形可知不可能与平行.
综上所述,当与的一边平行时,的长为或.