题目内容
如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,直线
与x轴,y轴分别交于B,C两点,抛物线
经过B,C两点,与x轴的另一个交点为点A,动点P从点A出发沿AB以每秒3个单位长度的速度向点B运动,运动时间为
(0<
<5)秒.
(1)求抛物线的解析式及点A的坐标;
(2)以OC为直径的⊙O′与BC交于点M,当t为何值时,PM与⊙O′相切?请说明理由.
(3)在点P从点A出发的同时,动点Q从点B出发沿BC以每秒3个单位长度的速度向点C运动,动点N从点C出发沿CA以每秒
个单位长度的速度向点A运动,运动时间和点P相同.
①记△BPQ的
面积为S,当t为何值时,S最大,最大值是多少?
②是否存在△NCQ为直角三角形的情形,若存在,求出相应的
t值;若不存在,请说明理由.
解:(1)在
中,令x=0,得y=9;令y=0,得x=12.
∴C(0,9),B(12,0)
又抛物线经过B,C两点,∴
解得![]()
∴![]()
于是令y=0,得
,解得x1=-3,x2=12. ∴A(-3,0). …………………………4分
(2)当t=3秒时,PM与⊙O′相切.
连接OM.
∵OC是⊙O′的直径,∴∠OMC=90°. ∴∠OMB=90°.
∵O′O是⊙O′的半径,O′O⊥OP,∴OP是⊙O′的切线.
而PM是⊙O′的切线,∴PM=PO. ∴∠POM=∠PMO.
又∵∠POM+∠OBM=90°,∠PMO+∠PMB=90°,∴∠PMB=∠OBM. ∴PM=PB.
∴PO=PB=
OB=6. ∴PA=OA+PO=3+6=9.此时t=3(秒).
∴当t=3秒,PM与⊙O′相切. . …………………………………………………………………… 4分
(3)①过点Q作QD⊥OB于点D.
∵OC⊥OB,∴QD∥OC.∴△BQD∽△BCO. ∴
=
.
又∵OC=9,BQ=3t,BC=15,∴
=
,解得QD=![]()
∴S△BPQ=
BP•QD=
.即S=![]()
S=
.故当
时,S最大,最大值为![]()
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