如图,在平面直角坐标系xOy中,O是坐标原点,点A在x正半轴上,OB=12cm
如图9,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...
如图9,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. 展开
(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. 展开
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解:(1)在Rt△AOB中:
tan∠OAB=
∴∠OAB=30°
(2)如图10,连接O‘P,O‘M. 当PM与⊙O‘相切时,有∠PM O‘=∠PO O‘=90°,
△PM O‘≌△PO O‘
由(1)知∠OBA=60°
∵O‘M= O‘B
∴△O‘BM是等边三角形
∴∠B O‘M=60°
可得∠O O‘P=∠M O‘P=60°
∴OP= O O‘•tan∠O O‘P
=6×tan60°=
又∵OP= t
∴ t= ,t=3
即:t=3时,PM与⊙O‘相切.
(3)如图9,过点Q作QE⊥x于点E
∵∠BAO=30°,AQ=4t
∴QE= AQ=2t
AE=AQ•cos∠OAB=4t×
∴OE=OA-AE= - t
∴Q点的坐标为( - t,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:如图11.
○1当AP=AQ1=4t时,
∵OP+AP=
∴ t+4t=
∴t=
或化简为t= -18
○2当PQ2=AQ2=4t时
过Q2点作Q2D⊥x轴于点D,
∴PA=2AD=2A Q2•cosA= t
即 t+ t =
∴t=2
○3当PA=PQ3时,过点P作PH⊥AB于点H
AH=PA•cos30°=( - t)• =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.
tan∠OAB=
∴∠OAB=30°
(2)如图10,连接O‘P,O‘M. 当PM与⊙O‘相切时,有∠PM O‘=∠PO O‘=90°,
△PM O‘≌△PO O‘
由(1)知∠OBA=60°
∵O‘M= O‘B
∴△O‘BM是等边三角形
∴∠B O‘M=60°
可得∠O O‘P=∠M O‘P=60°
∴OP= O O‘•tan∠O O‘P
=6×tan60°=
又∵OP= t
∴ t= ,t=3
即:t=3时,PM与⊙O‘相切.
(3)如图9,过点Q作QE⊥x于点E
∵∠BAO=30°,AQ=4t
∴QE= AQ=2t
AE=AQ•cos∠OAB=4t×
∴OE=OA-AE= - t
∴Q点的坐标为( - t,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:如图11.
○1当AP=AQ1=4t时,
∵OP+AP=
∴ t+4t=
∴t=
或化简为t= -18
○2当PQ2=AQ2=4t时
过Q2点作Q2D⊥x轴于点D,
∴PA=2AD=2A Q2•cosA= t
即 t+ t =
∴t=2
○3当PA=PQ3时,过点P作PH⊥AB于点H
AH=PA•cos30°=( - t)• =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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