(2)连接PB,OP,
∵AB为直径,∠AOC=60°,∴∠COB=120°。 当点P移动到弧CB的中点时,∠COP=∠POB=60°。 ∴△COP和△BOP都为等边三角形。∴AC=CP=OA=OP。 ∴四边形AOPC为菱形。
(3)当点P与B重合时,△ABC与△APC重合,显然△ABC≌△APC。
当点P继续运动到CP经过圆心时,△ABC≌△CPA,理由为: ∵CP与AB都为圆O的直径,∴∠CAP=∠ACB=90°。 在Rt△ABC与Rt△CPA中,AB=CP,AC=AC ∴Rt△ABC≌Rt△CPA(HL)。
综上所述,当点P与B重合时和点P运动到CP经过圆心时,△ABC≌△CPA。
【考点】切线的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,圆周角定理,菱形的判定。
【分析】(1)连接AC,由直径AB=4,得到半径OA=OC=2,又AC=2,得到AC=OC=OA,即△AOC为等边三角形,可得出三个内角都为60°,再由同弧所对的圆心角等于所对圆周角的2倍,得到∠APC为30°,由CD为圆O的切线,得到OC垂直于CD,可得出∠OCD为直角,用∠OCD-∠OCA可得出∠ACD的度数。
(2)由∠AOC为60°,AB为圆O的直径,得到∠BOC=120°,再由P为CB 的中
点,得到两条弧相等,根据等弧对等角,可得出∠COP=∠BOP=60°,从而得到△COP与△BOP都为等边三角形,可得出OC=OB=PC=PB,即四边形OBPC为菱形。
(3)点P有两个位置使△APC与△ABC全等,其一:P与B重合时,显然两三角形
全等;第二:当CP为圆O的直径时,此时两三角形全等。
10. (2012江苏无锡10分)如图,菱形ABCD的边长为2cm,∠DAB=60°.点P从A点出发,以
cm/s的速度,沿AC向C作匀速运动;与此同时,点Q也从A点出发,以1cm/s
的速度,沿射线AB作匀速运动.当P运动到C点时,P、Q都停止运动.设点P运动的时间为ts.
(1)当P异于A.C时,请说明PQ∥BC;
(2)以P为圆心、PQ长为半径作圆,请问:在整个运动过程中,t为怎样的值时,⊙P与边BC分别有1个公共点和2个公共点?
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【答案】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,且菱形ABCD的边长为2,
∴AB=BC=2,∠BAC=
1∠DAB。 2又∵∠DAB=60°,∴∠BAC=∠BCA=30°。 如图1,连接BD交AC于O。 ∵四边形ABCD是菱形, ∴AC⊥BD,OA=∴OB=
1AC。 21AB=1。∴OA=3,AC=2OA=23。 2运动ts后,AP=3t,AO=t,∴
APAC=?3。 AQAB又∵∠PAQ=∠CAB,∴△PAQ∽△CAB.∴∠APQ=∠ACB. ∴PQ∥BC.
(2)如图2,⊙P与BC切于点M,连接PM,则PM⊥BC。
在Rt△CPM中,∵∠PCM=30°,∴PM=
13PC=3?t。 22由PM=PQ=AQ=t,即3?3t=t,解得t=43?6, 2此时⊙P与边BC有一个公共点。 如图3,⊙P过点B,此时PQ=PB, ∵∠PQB=∠PAQ+∠APQ=60°
∴△PQB为等边三角形。∴QB=PQ=AQ=t。∴t=1。 ∴当43?6 第 17 页 共 44 页 ∴当1≤t≤3?3时,⊙P与边BC有一个公共点。 当点P运动到点C,即t=2时,Q、B重合,⊙P过点B, 此时,⊙P与边BC有一个公共点。 综上所述,当t=43?6或1≤t≤3?3或t=2时,⊙P与菱形ABCD 的边BC有1个公共点;当43?6 【考点】直线与圆的位置关系,菱形的性质,含30°角直角三角形的性质,相似三角形的判定和性质,平行的判定,切线的性质,等边三角形的判定和性质。 【分析】(1)连接BD交AC于O,构建直角三角形AOB.利用菱形的对角线互相垂直、对角线平分对角、邻边相等的性质推知△PAQ∽△CAB;然后根据“相似三角形的对应角相等”证得∠APQ=∠ACB;最后根据平行线的判定定理“同位角相等,两直线平行”可以证得结论。 (2)分⊙P与BC切于点M,⊙P过点B,⊙P过点C和点P运动到点C四各情况讨论即可。 11. (2012江苏南通12分)如图,在△ABC中,AB=AC=10cm,BC=12cm,点D是BC边的中点.点P从点B出发,以acm/s(a>0)的速度沿BA匀速向点A运动;点Q同时以1cm/s的速度从点D出发,沿DB匀速向点B运动,其中一个动点到达端点时,另一个动点也随之停止运动,设它们运动的时间为ts. (1)若a=2,△BPQ∽△BDA,求t的值; (2)设点M在AC上,四边形PQCM为平行四边形. 5 ①若a=,求PQ的长; 2 ②是否存在实数a,使得点P在∠ACB的平分线上?若存在,请求出a的值;若不存在,请说明 理由. 第 18 页 共 44 页 【答案】解:(1)△ABC中,AB=AC=10,BC=12,D是BC的中点,∴BD=CD= ∵a=2,∴BP=2t,DQ=t。∴BQ=BD-QD=6-t。 ∵△BPQ∽△BDA,∴ 1BC=6。 2BPBQt6?t18?,即?,解得:t=。 BDAB61013(2)①过点P作PE⊥BC于E, ∵四边形PQCM为平行四边形, ∴PM∥CQ,PQ∥CM,PQ=CM。 ∴PB:AB=CM:AC。 ∵AB=AC,∴PB=CM。∴PB=PQ。 ∴BE= 11BQ=(6-t)。 22 5 5 ∵a=,∴PB=t。 22 51t(6-t)22∵AD⊥BC,∴PE∥AD。∴PB:AB=BE:BD,即。 ?106解得,t= 3。 2 5 15∴PQ=PB=t=(cm)。 24②不存在.理由如下: ∵四边形PQCM为平行四边形,∴PM∥CQ,PQ∥CM,PQ=CM。 ∴PB:AB=CM:AC。 ∵AB=AC,∴PB=CM,∴PB=PQ。 若点P在∠ACB的平分线上,则∠PCQ=∠PCM, ∵PM∥CQ,∴∠PCQ=∠CPM。∴∠CPM=∠PCM。 ∴PM=CM。∴四边形PQCM是菱形。∴PQ=CQ。 ∴PB=CQ。 ∵PB=at,CQ=BD+QD=6+t,∴PM=CQ=6+t,AP=AB-PB=10-at,且 at=6+t①。 ∵PM∥CQ,∴PM:BC=AP:AB,∴把①代入②得,t=?6?t10?at?,化简得:6at+5t=30②。 12106。 11∴不存在实数a,使得点P在∠ACB的平分线上。 第 19 页 共 44 页 【考点】等腰三角形的性质,相似三角形的判定和性质,平行四边形的性质,平行的性质,菱形的判定和性质,反证法。 【分析】(1)由△ABC中,AB=AC=10,BC=12,D是BC的中点,根据等腰三角形三线合一的 性质, 即可求得BD与CD的长,又由a=2,△BPQ∽△BDA,利用相似三角形的对应边成比例,即可 求得t的值。 (2)①首先过点P作PE⊥BC于E,由四边形PQCM为平行四边形,易证得PB=PQ,又由平行 51t(6-t)22线分线段成比例定理,即可得方程,解此方程即可求得答案。 ?106②用反证法,假设存在点P在∠ACB的平分线上,由四边形PQCM为平行四边形, 可得四边形PQCM是菱形,即可得PB=CQ,PM:BC=AP:PB,及可得方程组,解此方程组求得t值为负,故可得不存在。 12. (2012江苏泰州12分) 如图,已知一次函数y1?kx?b的图象与x轴相交于点A,与 反比例函数y2?c x5,d)两点.点P(m,n)是一次函数y1?kx?b的图象上2的图象相交于B(-1,5)、C( 的动点. (1)求k、b的值; (2)设?1?m?的面积是 3c,过点P作x轴的平行线与函数y2?的图象相交于点D.试问△PAD2x否存在最大值?若存在,请求出面积的最大值及此时点P的坐标;若不存在,请说明理由; (3)设m?1?a,如果在两个实数m与n之间(不包括m和n)有且只有一个整数,求 实数a的取值 范围. 第 20 页 共 44 页