题目内容

如图,已知⊙O的半径为6cm,射线PM经过点O,∠MPN=30°,射线PN与⊙O相切于点Q,A、B两点同时从点P出发,点A以2
3
cm/s的速度沿射线PM方向运动,点B以4cm/s的速度沿射线PN方向运动,设运动时间为ts.
(1)求PQ的长;
(2)当t为何值时,直线AB与⊙O相切?
考点:切线的性质,切线的判定
专题:动点型
分析:(1)连结OQ,如图1,根据切线的性质得OQ⊥PQ,在Rt△OQP中,根据含30度的直角三角形三边的关系得到PO=2OQ=12cm,PQ=
3
OQ=6
3
cm;
(2)PA=2
3
t,PB=4t,先计算出
PA
PB
=
3
2
PQ
PA
=
3
2
,则
PA
PB
=
PQ
PA
,加上∠P=∠P,于是根据相似的判定方法即可得到△PAB∽△PQO,则∠PAB=∠AQO=90°,所以可判断AB⊥PM,然后分类讨论:当AB与⊙O第一次相切时,如图2,根据切线的性质得OA=6,由于PA=OP-OA=6,2
3
t=6,解得t=
3
(s);当AB与⊙O第二次相切时,如图3,根据切线的性质得OA=6,由于PA=OP+OA18,2
3
t=18,解得t=3
3
(s).
解答:解:(1)连结OQ,如图,
∵射线PN与⊙O相切于点Q,
∴OQ⊥PQ,
在Rt△OQP中,∵∠OPQ=30°,
∴PO=2OQ=12cm,
PQ=
3
OQ=6
3
cm;
(2)PA=2
3
t,PB=4t,
PA
PB
=
2
3
4
=
3
2
PQ
PA
=
6
3
12
=
3
2

PA
PB
=
PQ
PA

而∠APB=∠QPO,
∴△PAB∽△PQO,
∴∠PAB=∠AQO=90°,
即AB⊥PM,
当AB与⊙O第一次相切时,如图2,则OA=6,
∵PA=OP-OA=12-6=6,
∴2
3
t=6,解得t=
3
(s);
当AB与⊙O第二次相切时,如图3,则OA=6,
∵PA=OP+OA=12+6=18,
∴2
3
t=18,解得t=3
3
(s);
即t为
3
s或3
3
s时,直线AB与⊙O相切.
点评:本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径.若出现圆的切线,必连过切点的半径,构造定理图,得出垂直关系.也考查了相似三角形的判定与性质.
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