题目内容
2.如图1,等腰梯形ABCD,已知A点的坐标是(-1,0),点D的坐标是(0,2),CD=4.(1)求点B的坐标;
(2)如图2,若点E在线段OB上,且满足tan∠ODE=2,试判断△ADE的形状;
(3)如图2,在(2)的条件下,点P从点E沿E→D→A的方向向点A匀速运动,运动速度是每秒$\sqrt{5}$个单位,同时点Q从E点沿E→O→D的方向向点D匀速运动,运动速度是每秒2个单位,当以PQ为直径的圆与y轴相切时,求运动时间.
分析 (1)作CE⊥AB于E,根据等腰梯形的性质求出OB的长,得到点B的坐标;
(2)根据已知和题意证明∠DAO=∠ODE,得到∠ODE+∠ADO=90°,得到答案;
(3)从PQ在y轴的两侧、根据圆心到直线的距离等于半径时,直线与圆相切进行解答.
解答
解:(1)作CE⊥AB于E,
∵四边形ABCD是等腰梯形,
∴BE=OA,
∴OB=OE+EB=CD+OA=5,
∴点B的坐标为(5,0);
(2)∵tan∠DAO=$\frac{DO}{AO}$=2,tan∠ODE=2,
∴∠DAO=∠ODE,
∵∠DAO+∠ADO=90°,
∴∠ODE+∠ADO=90°,
∴△ADE是直角三角形;
(3)tan∠ODE=2,即$\frac{OE}{OD}$=2,又OD=2,
∴OE=4,
如图2,设P、Q运动的时间为t,则EP=$\sqrt{5}$t,EQ=2t,PQ=t,
∵$\frac{EP}{ED}$=$\frac{EQ}{EO}$,∠PEQ=∠DEO,
∴PQ∥OD,
当OQ=$\frac{1}{2}$PQ时,以PQ为直径的圆与y轴相切,
即4-2t=$\frac{1}{2}$t,
解得,t=$\frac{8}{5}$;
如图3,
由题意得,AQ=6-2t,OQ=2t-5,
∵PQ∥OD,
∴$\frac{AQ}{AO}$=$\frac{PQ}{OD}$,即$\frac{6-2t}{1}$=$\frac{PQ}{2}$,
解得,PQ=12-4t,
当OQ=$\frac{1}{2}$PQ时,以PQ为直径的圆与y轴相切,
即2t-5=$\frac{1}{2}$(12-4t),
解得t=$\frac{11}{4}$.
所以当t=$\frac{8}{5}$或$\frac{11}{4}$时,以PQ为直径的圆与y轴相切.
点评 本题考查的是等腰梯形的性质、直线与圆的位置关系、相似三角形的判定和性质,掌握圆心到直线的距离等于半径时,直线与圆相切是解题的关键,注意分情况讨论思想的运用.