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例谈动点型问题中相似三角形的运用
综观近年中考试题,凡涉及动点移动的考题,一般都会出现动点与函数图象上的特殊点,或某些特殊图形上的特殊点构成的三角形,由此引发求线段长或三角形面积最大值,或在某特定条件下动点的运动时间等问题,解题时大多要考虑运用相似三角形的判定定理及其性质来解决.
例1 已知直线y=kx+3(k<0)分别交x轴、y轴于A、B两点,线段OA上有一动点P由原点O向点A运动,速度为每秒1个单位长度,过点P作x轴的垂线交直线AB于点C,设运动时间为t秒.
(1)当k=-1时,线段OA上另有一动点Q由点A向点O运动,它与点P以相同速度同时出发,当点P到达点A时两点同时停止运动(如图1).[来源:学。科。网]
①直接写出t=1秒时C、Q两点的坐标;
②若以Q、C、A为顶点的三角形与AOB相似,求t的值.
(2)当k=-
时,设以C为顶点的抛物线y=(x+m)2+n与直线AB的另一交点为D(如图2).
①求CD的长;
②设△COD的OC边上的高为h,当t为何值时,h的值最大?
分析 (1)①由题意易得,②由题意可得到P、C、Q三点用含字母t表示的坐标.按照两种情形解答.(2)①先求出以点C为顶点的抛物线,解得关于t的根;又由过点D作DE⊥CP于点E,则∠DEC=∠AOB=90°;再利用△DEC∽△AOB,从而解得.②先求得△COD的面积为定值,最后再由Rt△PCO∽Rt△OAB,运用相似三角形的性质,从线段比例中求出OP的值,即t为
时,h最大.
解 (1)①C(1,2),Q(2,0);
②由题意,得
P(t,0),C(t,-t+3),Q(3-t,0).
分两种情况讨论:
情形一 当△AQC∽△AOB时,
∠AQC=∠AOB=900,∴CQ⊥OA.
∵CP⊥OA.
∴点P与点Q重合,OQ=OP,[来源:Zxxk.Com]
即3-t=t,∴t=1.5;
情形二 当△AQC~△AOB时,
∠ACQ=∠AOB=90°.
∵OA=OB=3.
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴△ACQ也是等腰直角三角形,
∵CP⊥OA,∴AQ=2CP,
即t=2(-t+3),∴t=2.
∴满足条件的t的值是1.5秒或2秒.
(2)①由题意,