- 试题详情及答案解析
- 如图,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)求出△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.- 答案:(1)30°;(2)3;(3)3.
- 试题分析:(1)在Rt△OAB中,已知了OA、OB的长,即可求出∠OAB的正切值,由此可得到∠OAB的度数;
(2)连接O′M,当PM与⊙O′相切时,PM、PO同为⊙O′的切线,易证得△OO′P≌△MO′P,则∠OO′P=∠MO′P;在(1)中易得∠OBA=60°,即△O′BM是等边三角形,由此可得到∠BO′M=∠PO′M=∠PO′O=60°;在Rt△OPO′中,根据∠PO′O的度数及OO′的长即可求得OP的长,已知了P点的运动速度,即可根据时间=路程÷速度求得t的值;
(3)过Q作QE⊥x轴于E,在Rt△AQE中,可用t表示出AQ的长,进而根据∠OAB的度数表示出QE、AE的长,由S△PQR=S△OAB-S△OPR-S△APQ-S△BRQ即可求得S、t的函数关系式;根据所得函数的性质及自变量的取值范围即可求出S的最小值及对应的t的值.
试题解析:(1)在Rt△AOB中:
∴∠OAB=30°
(2)如图,连接O‘P,O‘M.当PM与⊙O‘相切时,
有∠PM O‘=∠PO O‘=90°,
△PMO‘≌△POO‘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=
又∵OP=t
∴t=,t=3
即:t=3时,PM与⊙O‘相切
(3)如图,过点Q作QE⊥x于点E
∵∠BAO=30°,AQ="4t"
∴QE=AQ=2t AE=
∴OE=OA-AE=-t
∴Q点的坐标为(-t,2t)
S=S△PQR= S△OAB -S△OPR -S△APQ -S△BRQ
=
= ()
∵S== ()
双,抛物线开口向上
∴当t=3时,S最小值=
考点:圆的综合题.