已知菱形OABC中,A(0,5),B(3,1),连接AC交x轴于M,线段OA上有一动点P,以每秒1个单位的速度从点O出发向线段的另一端点A运动,到点A后停止运动,运动时间为t秒,过P作PE⊥AC交AB于E,连接PB、BM(如图1)
(1)写出点C、M的坐标;
(2)证明△BME为直角三角形?
(3)连接PB,若∠PBM=∠OAB,求tan∠ABP的值;
(4)如图2,若在线段OC上有一点Q与点P同时从点O出发,以相同的速度向点C运动.问是否存在t的值,使△PQE为等腰三角形,若存在,求出运动时间;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)C(3,-4),M(,0);
(2)△BME是直角三角形,
∵四边形OABC是菱形,
∴直线AC是它的对称轴.
∵PE⊥AC
∴点P和点E,点O与点B都关于AC对称.
∴∠EBM=∠AOM=90°.
∴△BME是直角三角形.
(3)连接OE,
由对称性得:∠PBM=∠EOM.
∵∠PBM=∠OAB,∠APB=∠AEO,
∴∠EOM=∠OAB
∵∠EOM+∠EOA=90°
∴∠OAB+∠EOA=90°
∴∠APB=∠AEO=90°.
∵B(3,1)
∴OP=1,从而AP=4
∴tan∠ABP=.
(4)如图2,连接OB,由题意知:OP=OQ,∠POB=∠QOB
∴OB⊥PQ
由四边形OABC是菱形,知OB⊥AC,PQ∥AC.
∵PE⊥AC,
∴∠QPE=90°
△PQE为等腰三角形,只可能是:PE=PQ.
由△APE∽△AOB得:PE=;
由△OPQ∽△OAC得:PQ=;
∴=,
解得:t=.
即:当t=时,△PQE是等腰三角形.
解析分析:(1)C与B的横坐标相等,则C的横坐标等于B的横坐标,若过B作y轴的垂线于X,在直角△ABX中,利用勾股定理即可求得AB的长,则BC的长度可以求得,从而求得C的纵坐标;
然后利用待定系数法即可求得AC的解析式,进而求得M的坐标;
(2)根据AC是菱形OABC的对称轴,根据对称性可以证得∠EBM=∠AOM=90,即可得到△BME是直角三角形;
(3)根据对称的性质,可以证得∠APB=90°,即可求得B的坐标.则利用正切函数的定义求解;
(4)根据对称的性质可得:PE⊥AC,则∠QPB=90°,则若△PQE为等腰三角形,只可能是:PE=PQ.根据△APE∽△AOB和△OPQ∽△OAC,用t表示出PE,PQ的长,从而得到一个关于t的方程,即可求解.
点评:本题考查了菱形的性质,正确应用菱形是轴对称图形,利用轴对称的性质是解题关键.