如图,在▱ABCD中,AB=12cm,AD=6cm,∠BAD=60°,点P从点A出发,以2cm/s的速度沿A-B-C运动

如图,在▱ABCD中,AB=12cm,AD=6cm,∠BAD=60°,点P从点A出发,以2cm/s的速度沿A-B-C运动,点Q从点A出发,以acm/s的速度沿A-D-C运动,点P、Q从A点同时出发,当其中一点到达点C时,另一点也停止运动,设运动的时间为t.s.
(1)求证:BD⊥AD.
(2)若a=1,以点P为圆心,PB为半径画⊙P,以点Q为圆心,QD为半径画⊙Q,当⊙P和⊙Q相切时,求t的所有可能值.
(3)若在点P、Q运动的过程中总存在t,使PQ∥BD,试求a的值或范围.
andhui 1年前 已收到1个回答 举报

雨丝37 幼苗

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解题思路:(1)取AB的中点E,连接DE,可以证明△ADE是等边三角形,从而可以求出∠ADE、∠BDE,进而可以求出∠ADB=90°,即AD⊥BD.
(2)分0<t<6和6≤t≤9两种情况讨论,根据相切两圆的性质建立等量关系,就可求出t的值.
(3)①若点Q在AD上,点P在AB上,由两条线平行推出两个三角形相似,进而得到边成比例,即可求出a=1;②若点Q在DC上,点P在BC上,同理可得t=-[18/a−4].由6<t<9得6<-[18/a−4]<9,从而解得1<a<2.

(1)证明:取AB的中点E,连接DE,如图1所示.
∵AB=12,AD=6,
∴AE=AD=6.
∵∠A=60°,
∴△ADE是等边三角形.
∴DE=AD=AE=6,∠ADE=∠AED=60°.
∴DE=BE.
∴∠EDB=∠EBD.
∴∠EDB=30°.
∴∠ADB=90°,即AD⊥BD.
(2)①当0<t<6时,
点Q在AD上,点P在AB上,
此时AQ=t,QD=6-t,AP=2t,PB=12-2t.
∴QD<PB.
∵[AQ/AD=
t
6],[AP/AB=
2t
12=
t
6],
∴[AQ/AD=
AP
AB].
∵∠QAP=∠DAB,
∴△AQP∽△ADB.
∴∠AQP=∠ADB=90°.
∵AQ=t,AP=2t,
∴QP=
3t.
Ⅰ.若⊙Q与⊙P相内切,如图2所示,

.
PB−QD.=PQ
∵QD<PB,
∴PB-QD=PQ.
∴(12-2t)-(6-t)=
3t.
解得:t=3
3-3.
Ⅱ.若⊙Q与⊙P相外切,如图3所示,
则PB+QD=PQ.
∴(12-2t)+(6-t)=
3t.
解得:t=9-3

点评:
本题考点: 圆的综合题;解一元二次方程-因式分解法;等边三角形的判定与性质;勾股定理;平行四边形的性质;相切两圆的性质;相似三角形的判定与性质.

考点点评: 本题考查了平行四边形的性质、等边三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、两圆相切的性质、勾股定理、解一元二次方程、根的判别式、解不等式等知识,综合性非常强,有一定的难度.

1年前

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