如图,已知O(0,0)、A(4,0)、B(4,3).动点P从O点出发,以每秒3个单位的速度,沿△OAB的边0A、AB、B0作匀速运动;动直线l从AB位置出发,以每秒1

发布时间:2020-08-08 09:04:04

如图,已知O(0,0)、A(4,0)、B(4,3).动点P从O点出发,以每秒3个单位的速度,沿△OAB的边0A、AB、B0作匀速运动;动直线l从AB位置出发,以每秒1个单位的速度向x轴负方向作匀速平移运动.若它们同时出发,运动的时间为t秒,当点P运动到O时,它们都停止运动.
(1)当P在线段OA上运动时,求直线l与以P为圆心、1为半径的圆相交时t的取值范围;
(2)当P在线段AB上运动时,设直线l分别与OA、OB交于C、D,试问:四边形CPBD是否可能为菱形?若能,求出此时t的值;若不能,请说明理由,并说明如何改变直线l的出发时间,使得四边形CPBD会是菱形.

网友回答

解:(1)当P在线段OA上运动时,OP=3t,AC=t,
⊙P与直线l相交时,,
解得<t<;

(2)四边形CPBD不可能为菱形.
依题意,得AC=t,OC=4-t,PA=3t-4,PB=7-3t,
∵CD∥AB,
∴=,即=,
解得CD=(4-t),
由菱形的性质,得CD=PB,
即(4-t)=7-3t,
解得t=,
又当四边形CPBD为菱形时,PC=PB=7-3t,当t=时,
代入PA2+AC2=(3t-4)2+t2=,PC2=(7-3t)2=,
∴PA2+AC2≠PC2,就不能构成菱形.
设直线l比P点迟a秒出发,则AC=t-a,OC=4-t+a,
由CD∥AB,得CD=(4-t+a),由CD=PB,得(4-t+a)=7-3t,
解得t=,
PC∥OB,PC=CD,得=,即AB?PC=OB?AP,
3×(4-t+a)=5×(3t-4),
解得t=,
则=,
解得a=,即直线l比P点迟秒出发.
解析分析:(1)根据点P与直线l的距离d<1分为点P在直线l的左边和右边,分别表示距离,列不等式组求范围;
(2)四边形CPBD不可能为菱形.依题意可得AC=t,OC=4-t,PA=3t-4,PB=7-3t,由CD∥AB,利用相似比表示CD,由菱形的性质得CD=PB可求t的值,又当四边形CPBD为菱形时,PC=PB=7-3t,把t代入PA2+AC2,PC2中,看结果是否相等如果结果不相等,就不能构成菱形.设直线l比P点迟a秒出发,则AC=t-a,OC=4-t+a,再利用平行线表示CD,根据CD=PB,PC∥OB,得相似比,分别表示t,列方程求a即可.

点评:本题考查了直线与圆的关系,勾股定理的运用,菱形的性质.关键是根据菱形的性质,对边平行,邻边相等,得出相似比及边相等的等式,运用代数方法,列方程求解.
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