题目内容
【题目】如图,矩形AOBC,A(0,3)、B(6,0),点E在OB上,∠AEO=30°,点P从点Q(﹣4,0)出发,沿x轴向右以每秒1个单位长的速度运动,运动时间为t秒.
(1)求点E的坐标;
(2)当△PAE是等腰三角形时,求t的值;
(3)以点P为圆心,PA为半径的⊙P随点P的运动而变化,当⊙P与四边形AEBC的边(或边所在的直线)相切时,求t的值.
【答案】(1)点E的坐标为(,0);(2)当△PAE是等腰三角形时,t的值为(3﹣2)s或(3)s或(4+)s;(3),当⊙P与四边形AEBC的边(或边所在的直线)相切时,t的值为(4﹣)秒或4秒或秒.
【解析】
(1)由A,B的坐标及∠AEO=30°可得OE=,即可求出点E的坐标;
(2)分三种情形①当EA=EP时,EP1=EA=EP2=6,求出t.②当PA=PE时,设P3E=P3E=x,在Rt△AOP3中,32+(-x)2=x2,x=2,求出t即可.③当AE=AP时,点P在点Q左边,不符合题意.
(3)本小题分三种情况讨论:①当PA⊥AE时,⊙P与AE相切;②当PA⊥AC时,⊙P与AC相切;③当PB⊥BC时,⊙P与BC相切;分别求出各种情况的t的值.
(1)∵A(0,3),B(6,0),
∴OA=3,OB=6,
∵∠AEO=30°,
∴OE=OA=3,
∴点E的坐标为(3,0).
(2)如图1中,
当EA=EP时,EP1=EA=EP2=6,此时t=3﹣2或3+10,
当PA=PE时,设P3E=P3E=x,在Rt△AOP3中,32+(3﹣x)2=x2,
∴x=2,此时t=4+
当AE=AP时,点P在点Q左边,不符合题意.
综上所述,当△PAE是等腰三角形时,t的值为(3﹣2)s或(3)s或(4+)s.
(3)由题意知,若⊙P与四边形AEBC的边相切,有以下三种情况:
①如图2中,当PA⊥AE时,⊙P与AE相切,
∵∠AEO=30°,AO=3,
∴∠APO=60°,
∴OP=,
∴QP=QO﹣PO=4﹣,
∵点P从点Q(﹣4,0)出发,沿x轴向右以每秒1个单位的速度运动,
∴t=4﹣(秒).
②如图3中,当PA⊥AC时,⊙P与AC相切,
∵QO=4,点P从点Q(﹣4,0)出发,沿x轴向右以每秒1个单位的速度运动,
∴t=4(秒),
③如图4中,当⊙P与BC相切时,
由题意,PA2=PB2=(10﹣t)2,PO2=(t﹣4)2.
于是(10﹣t)2=(t﹣4)2+32.
解得t=(秒),
综上所述,当⊙P与四边形AEBC的边(或边所在的直线)相切时,t的值为(4﹣)秒或4秒或秒.