题目内容

19.如图,在△AOB中,∠AOB为直角,OA=6,OB=8,半径为2的动圆圆心Q从点O出发,沿着OA方向以1个单位长度/秒的速度匀速运动,同时动点P从点A出发,沿着AB方向也以1个单位长度/秒的速度匀速运动.设运动时间为t秒(0<t≤5)以P为圆心,PA长为半径的⊙P与AB、OA的另一个交点分别为C、D,连结CD、QC.
(1)当t为何值时,点Q与点D重合?
(2)当⊙Q经过点A时,求⊙P被OB截得的弦长.

分析 (1)由题意知CD⊥OA,所以△ACD∽△ABO,利用对应边的比求出AD的长度,若Q与D重合时,则,AD+OQ=OA,列出方程即可求出t的值;
(2)由于0<t≤5,当Q经过A点时,OQ=4,此时用时为4s,过点P作PE⊥OB于点E,利用垂径定理即可求出⊙P被OB截得的弦长.

解答 解:(1)∵OA=6,OB=8,
∴由勾股定理可得:AB=10,
由题意知:OQ=t=AP=t,AC=2t,
∵AC是⊙P的直径,
∴∠CDA=90°,
∴CD∥OB,
∴△ACD∽△ABO,
∴$\frac{AC}{AB}$=$\frac{AD}{OA}$,即$\frac{2t}{10}$=$\frac{AD}{6}$,
∴AD=$\frac{6}{5}$t,
∵D与Q重合,
∴$\frac{6}{5}$t+t=6,
解得t=$\frac{30}{11}$;

(2)如图,过点P作PE⊥OB于点E,⊙P与OB相交于点F、G,连接PF,

当⊙Q经过A点时,OQ=OA-QA=4,
∴t=$\frac{4}{1}$=4s,
∴PA=4,
∴BP=AB-PA=6,
∵∠PEB=∠O=90°,
∴PE∥OA,
∴△PEB∽△AOB,
∴$\frac{PE}{OA}$=$\frac{BP}{AB}$,即$\frac{PE}{6}$=$\frac{6}{10}$,
∴PE=$\frac{18}{5}$,
∵PF=PA=4,
∴Rt△PEF中,由勾股定理可得EF=$\sqrt{F{P}^{2}-E{P}^{2}}$=$\frac{2}{5}\sqrt{19}$,
由垂径定理可求知:FG=2EF=$\frac{4}{5}\sqrt{19}$,
故⊙P被OB截得的弦长为 $\frac{4}{5}\sqrt{19}$.

点评 本题属于圆的综合问题,主要考查了直线与圆的位置关系,圆周角定理,相似三角形的判定与性质以及勾股定理的综合应用,解题时需要根据题意画出相应的图形来分析,并且能综合运用所学知识进行解答.

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