如图,在直角坐标系xoy中,O是坐标原点,点A在x正半轴上,OA=cm,点B在y轴的正半轴上,OB=12cm,动点P从点O开始沿OA以cm/s的速度向点A移动,动点Q从点A开始沿AB以4cm/s的速度

题目简介

如图,在直角坐标系xoy中,O是坐标原点,点A在x正半轴上,OA=cm,点B在y轴的正半轴上,OB=12cm,动点P从点O开始沿OA以cm/s的速度向点A移动,动点Q从点A开始沿AB以4cm/s的速度

题目详情

如图,在直角坐标系xoy中,O是坐标原点,点A在x正半轴上,OA=cm,点B在y轴的正半轴上,OB=12cm,动点P从点O开始沿OA以cm/s的速度向点A移动,动点Q从点A开始沿AB以4cm/s的速度向点B移动,动点R从点B开始沿BO以2cm/s的速度向点O移动,如果P、Q、R分别从O、A、B同时移动,移动时间为t(0<t<6)s。

(1)求∠OAB的度数;
(2)以OB为直径的⊙O'与AB交于点M,当t为何值时,PM与⊙O'相切?
(3)写出△PQR的面积S随动点移动时间t的函数关系式,并求S的最小值及相应的t值;
(4)是否存在△APQ为等腰三角形,若存在,求出相应的t值,若不存在请说明理由。
题型:解答题难度:偏难来源:云南省中考真题

答案

解:(1)在Rt△AOB中:
tan∠OAB=
∴∠OAB=30°;

 

 

(2)如右图,连接O'P,O'M,
当PM与⊙O'相切时,有∠PMO'=∠POO'=90°,
△PMO'≌△POO',
由(1)知∠OBA=60°,
∵O'M=O'B,
∴△O'BM是等边三角形,
∴∠BO'M=60°,
可得∠OO'P=∠MO'P=60°,
∴OP=OO'·tan∠OO'P =6×tan60°=6
又∵OP=2t,
∴2t=6,t=3,
即:t=3时,PM与⊙O'相切;

(3)如右图,过点Q作QE⊥x于点E,
∵∠BAO=30°,AQ=4t,
∴QE=AQ=2t,
AE=AQ·cos∠OAB=4t×
∴OE=OA-AE=
∴Q点的坐标为(,2t),
S△PQR=S△OAB-S△OPR-S△APQ-S△BRQ
=,=
=
当t=3时,S△PQR最小=

(4)分三种情况:如右图:
①当AP=AQ1=4t时,
∵OP+AP=
t+4t=
∴t=
②当PQ2=AQ2=4t时,
过Q2点作Q2D⊥x轴于点D,
∴PA=2AD=2AQ2·cosA=t,

∴t=2;
③当PA=PQ3时,过点P作PH⊥AB于点H,
AH=PA·cos30°==18-3t,
AQ3=2AH=36-6t,得36-6t=4t,
∴t=3.6,
综上所述,当t=2,t=3.6,t=-18时,△APQ是等腰三角形。

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