如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=13cm,BC=16cm,CD=5cm.以AB为直径作圆O,动点

如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,AD=13cm,BC=16cm,CD=5cm.以AB为直径作圆O,动点P沿AD方向从点A开始向点D以1厘米/秒的速度运动,动点Q沿CB方向从点C开始向点B以2厘米/秒的速度运动,点P、Q分别从A、C两点同时出发,当其中一点停止时,另一点也随之停止运动.
(1)求⊙O的半径长.
(2)求四边形PQCD的面积y关于P、Q运动时间t的函数表达式,并求出当四边形PQCD为等腰梯形时,四边形PQCD的面积.
(3)是否存在某一时刻t,使直线PQ与⊙O相切?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
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任逍遥0083 幼苗

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解题思路:(1)过点D作DE⊥BC于E,则四边形ABED是矩形,AB=ED,所以求出DE,就求出了圆的直径.
(2)要求四边形PQCD的面积,只需用t表达出CQ和PD.当四边形PQCD为等腰梯形时,CQ-PD=2CE,即2t-(13-t)=6,即可求出t的值,从而确定四边形的面积.
(3)先假设存在,构造直角三角形,利用勾股定理得出方程,解方程,若方程有解,则存在,若方程无解,则不存在.

(1)过点D作DE⊥BC于E,

∵AB⊥BC,∴四边形ADEB为矩形,
∴BE=AD=13,EC=3.
又∵CD=5,
∴DE=
52−32=4,即AB=4,
∴⊙O的半径为2cm.

(2)当P、Q运动t秒时,AP=t,CQ=2t
则S四边形PQCD=y=[1/2](13-t+2t)×4,即y=2t+26(0≤t≤8)
当四边形PQCD为等腰梯形时,过P作PF⊥BC于F(如图一),
则有QF=CE=3.
∴2t-(13-t)=6,
则t=[19/3].
此时四边形PQCD面积y=[116/3](cm2),

(3)存在.
若PQ与圆相切,设切点为G.(如图二)
作PH⊥BC于H.
∵A在⊙O上,∠A=90°,
∴AD切⊙O于A,
∵PQ切⊙O于G,
∴由切线长定理得:PG=PA=t.
QG=QB=16-2t,QH=QB-BH=(16-2t)-t=16-3t
PQ=QB+AP=16-t.
在Rt△PQH中,PQ2=PH2+QH2,即(16-t)2=16+(16-3t)2
∴t2-8t+2=0.
解得t1=4+
14,t2=4-
14,
∵0≤t≤8,
∴当t=4±
14时,PQ与圆相切.

点评:
本题考点: 切线的性质;勾股定理;直角梯形;等腰梯形的性质.

考点点评: 本题是一个动点问题,解题时要善于将动点问题转化为静态题.此题是一个大综合题,难度较大,有利于培养同学们的钻研精神和坚韧不拔的意志品质.

1年前

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