
在平面直角坐标系xOy中,过原点O及点A(0,2) 、C(6,0)作矩形OABC,∠AOC的平分线交AB于点D.点P从 50
在平面直角坐标系xOy中,过原点O及点A(0,2)、C(6,0)作矩形OABC,∠AOC的平分线交AB于点D.点P从点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线OD方向移动;...
在平面直角坐标系xOy中,过原点O及点A(0,2) 、C(6,0)作矩形OABC,∠AOC的平分线交AB于点D.点P从点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线OD方向移动;同时点Q从点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴正方向移动.设移动时间为t秒. (1)当点P移动到点D时,求出此时t的值; (2)当t为何值时,△PQB为直角三角形;
为什么要使△PQB为直角三角形,显然只有∠PQB=90°或∠PBQ=90°? 展开
为什么要使△PQB为直角三角形,显然只有∠PQB=90°或∠PBQ=90°? 展开
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解:(1)∵矩形OABC, ∴∠AOC=∠OAB=90°
∵OD平分∠AOC ∴∠AOD=∠DOQ=45°……………………………………1分
∴在Rt△AOD中,∠ADO=45° ∴AO=AD=2, OD= ……2分
∴……………………………3分
(2)要使△PQB为直角三角形,显然只有∠PQB=90°或∠PBQ=90°.
解法1:如图1,作PG⊥OC于点G,在Rt△POG中,
∵∠POQ =45°,∴ ∠OPG =45° ∵OP=,∴OG=PG=t,
∴点P(t,,t)
又∵Q(2t,0),B(6,2),根据勾股定理可得:
,,………4分
①若∠PQB=90°,则有,
即:,
整理得:,解得(舍去),
∴ ………6分
②若∠PBQ=90°,则有,
∴,
整理得,解得.
∴当t=2或或时,△PQB为直角三角形. .… 8分
解法2:①如图2,当∠PQB=90°时,
易知∠OPQ=90°,∴BQ∥OD ∴∠BQC=∠POQ=45°
可得QC=BC=2 ∴OQ=4 ∴2t=4 ∴t=2 ……………5分
②如图3,当∠PBQ=90°时,若点Q在OC上,
作PN⊥x轴于点N,交AB于点M,
则易证∠PBM=∠CBQ∴△PMB∽△QCB
∴,∴,∴, 化简得,
解得 ……… 6分∴ ………………… 7分
③如图4,当∠PBQ=90°时,若点Q在OC的延长线上,
作PN⊥x轴于点N,交AB延长线于点M,
则易证∠BPM=∠MBQ=∠BQC ∴△PMB∽△QCB
∴,∴,
∴,化简得,
解得 ∴ ……………… 8分
(3)存在这样的t值,理由如下:将△PQB绕某点旋转180°,三个对应顶点恰好都落在抛物线上,则旋转中心为PQ中点,此时四边形为平行四边形. ………………9分
∵PO=PQ ,由P(t,t),Q(2t,0),知旋转中心坐标可表示为()………………10分
∵点B坐标为(6,2), ∴点的坐标为(3t-6,t-2), .………………11分
代入,得: ,解得 ……12分
(另解:第二种情况也可以直接由下面方法求解:当点P与点D重合时,PB=4,OQ=4,又PB ∥OQ,∴四边形为平行四边形,此时绕PQ中点旋转180°,点B的对应点恰好落在O处,点即点O.由(1)知,此时t=2. (说明:解得此t值,可得2分.)
∵OD平分∠AOC ∴∠AOD=∠DOQ=45°……………………………………1分
∴在Rt△AOD中,∠ADO=45° ∴AO=AD=2, OD= ……2分
∴……………………………3分
(2)要使△PQB为直角三角形,显然只有∠PQB=90°或∠PBQ=90°.
解法1:如图1,作PG⊥OC于点G,在Rt△POG中,
∵∠POQ =45°,∴ ∠OPG =45° ∵OP=,∴OG=PG=t,
∴点P(t,,t)
又∵Q(2t,0),B(6,2),根据勾股定理可得:
,,………4分
①若∠PQB=90°,则有,
即:,
整理得:,解得(舍去),
∴ ………6分
②若∠PBQ=90°,则有,
∴,
整理得,解得.
∴当t=2或或时,△PQB为直角三角形. .… 8分
解法2:①如图2,当∠PQB=90°时,
易知∠OPQ=90°,∴BQ∥OD ∴∠BQC=∠POQ=45°
可得QC=BC=2 ∴OQ=4 ∴2t=4 ∴t=2 ……………5分
②如图3,当∠PBQ=90°时,若点Q在OC上,
作PN⊥x轴于点N,交AB于点M,
则易证∠PBM=∠CBQ∴△PMB∽△QCB
∴,∴,∴, 化简得,
解得 ……… 6分∴ ………………… 7分
③如图4,当∠PBQ=90°时,若点Q在OC的延长线上,
作PN⊥x轴于点N,交AB延长线于点M,
则易证∠BPM=∠MBQ=∠BQC ∴△PMB∽△QCB
∴,∴,
∴,化简得,
解得 ∴ ……………… 8分
(3)存在这样的t值,理由如下:将△PQB绕某点旋转180°,三个对应顶点恰好都落在抛物线上,则旋转中心为PQ中点,此时四边形为平行四边形. ………………9分
∵PO=PQ ,由P(t,t),Q(2t,0),知旋转中心坐标可表示为()………………10分
∵点B坐标为(6,2), ∴点的坐标为(3t-6,t-2), .………………11分
代入,得: ,解得 ……12分
(另解:第二种情况也可以直接由下面方法求解:当点P与点D重合时,PB=4,OQ=4,又PB ∥OQ,∴四边形为平行四边形,此时绕PQ中点旋转180°,点B的对应点恰好落在O处,点即点O.由(1)知,此时t=2. (说明:解得此t值,可得2分.)
追问
我问的是为什么要使△PQB为直角三角形,显然只有∠PQB=90°或∠PBQ=90°?
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