零五网 全部参考答案 同步练习答案 2026年同步练习江苏九年级数学下册苏科版 第117页解析答案
9. 如图,菱形ABCD的边长为2 cm,∠DAB=60°.点P从点A出发,以$\sqrt{3}$ cm/s的速度沿AC向点C运动;与此同时,点Q也从点A出发,以1 cm/s的速度沿射线AB运动.当点P运动到点C时,点P、Q都停止运动.设点P运动的时间为t s.
(1) 当点P异于点A、C时,请说明△PAQ∽△CAB.
(2) 以点P为圆心,PQ长为半径作圆.在整个运动过程中,当t为何值时,⊙P与边BC分别有1个公共点和2个公共点?


答案:
解:​(1)​∵四边形​ABCD​是菱形,且菱形​ABCD​的边长为​2​
∴​AB=BC=2,$​​∠BAC= \frac 12∠DAB​$
又∵​∠DAB=60°​
∴​∠BAC=∠BCA=30°​
如图①,连接​BD​交​AC​于点​O​
∵四边形​ABCD​是菱形
∴​AC⊥BD,$​​OA=\frac {1}{2}\ \mathrm {AC}​$
∴$​OB=\frac {1}{2}\ \mathrm {AB}=1​$
∴$​OA=\sqrt 3,$$​​AC=2OA=2\sqrt{3}​$
运动​ts ​后,$​AP=\sqrt{3}\ \mathrm {t},$​​AQ=t​
∴$​\frac {AP}{AQ}=\frac {AC}{AB}=\sqrt 3​$
又∵​∠PAQ=∠CAB​
∴​△PAQ∽△CAB​
∴​∠APQ=∠ACB​

​(2)​如图②,$​\odot P ​$与​BC​切于点​M,​连接​PM,​则​PM⊥BC​
在​Rt△CPM​中,∵​∠PCM=30°​
∴$​PM=\frac {1}{2}\ \mathrm {PC}=\sqrt{3} - \frac {\sqrt{3}}{2}\ \mathrm {t}​$
由​PM=PQ=AQ=t,​即$​\sqrt 3- \frac {\sqrt{3}}{2}\ \mathrm {t}=t​$
解得$​t=4 \sqrt{3} -6​$
此时$​\odot P ​$与边​BC​有一个公共点
如图③,​OP ​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$​4 \sqrt{3} -6\lt ≤1​$时,$​\odot P ​$与边​BC​有两个公共点
如图④,​⊙P ​过点​C,​此时​PC=PQ,​即$​2 \sqrt{3} - \sqrt{3}\ \mathrm {t}=t​$
∴$​t=3-\sqrt{3} ​$
∴当$​1\lt t≤3-\sqrt{3} ​$时,$​\odot P ​$与边​BC​有一个公共点
当点​P ​运动到点​C,​即​t=2​时,点​Q 、​点​B​重合,$​\odot P ​$过点​B,​此时$​\odot P ​$与边​BC​有一个公共点
综上所述,当$​t=4 \sqrt{3} -6​$或$​1\lt t\lt 3-\sqrt{3} ​$或​t=2​时,$​\odot P ​$与菱形​ABCD​的边​BC​有一个公共点;
当$​4 \sqrt{3} -6\lt t≤1​$时,$​\odot P ​$与边​BC​有两个公共点
上一页 下一页