Question

如圖①，在平面直角坐標(biāo)系中，矩形OABC的兩邊OA、OC分別在x軸、y軸的正半軸上，OA=4，OC=2．點P從點O出發(fā)，沿x軸以每秒1個單位長度的速度向點A勻速運動，當(dāng)點P到達點A時停止運動，設(shè)點P運動的時間是t秒．將線段CP的中點繞點P按順時針方向旋轉(zhuǎn)90°得點D，點D隨點P的運動而運動，連接DP、DA．
（Ⅰ）填空：CP與PD的數(shù)量關(guān)系是______，CP與PD的位置關(guān)系是______；
（Ⅱ）用含t的代數(shù)式表示點P的坐標(biāo)；
（Ⅲ）在點P從O向A運動的過程中，△DPA能否成為直角三角形？若能，求出t的值，若不能，請說明理由；
（Ⅳ）直接寫出隨著點P的運動，點D運動路線的長．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)中點的定義可得CP與PD的數(shù)量關(guān)系，根據(jù)旋轉(zhuǎn)的度數(shù)可得CP與PD的位置關(guān)系；
（2）設(shè)出P點坐標(biāo)，再求出CP的中點坐標(biāo)，根據(jù)相似的性質(zhì)即可求出D點坐標(biāo)；
（3）先判斷出可能為直角的角，再根據(jù)勾股定理求解；
（4）根據(jù)點D的運動路線與OB平行且相等解答即可．
解答：解：（1）CP與PD的數(shù)量關(guān)系是CP=2PD，CP與PD的位置關(guān)系是CP⊥PD．
故答案為：CP=2PD，CP⊥PD；

（2）∵點P從點O出發(fā)，沿x軸以每秒1個單位長的速度向點A勻速運動，
∴OP=t，而OC=2，
∴P（t，0），
設(shè)CP的中點為F，
則F點的坐標(biāo)為（，1），
∴將線段CP的中點F繞點P按順時針方向旋轉(zhuǎn)90°得點D，其坐標(biāo)為（t+1，）；

（2）∵D點坐標(biāo)為（t+1，，），OA=4，
∴S_△DPA=AP×=（4-t）×=（4t-t²），
∴當(dāng)t=2時，S_最大=1；

（3）能夠成直角三角形．
①當(dāng)∠PDA=90°時，PC∥AD，

由勾股定理得，PD²+AD²=AP²，
即（）²+1+（4-t-1）²+（，）²=（4-t）²，
解得，t=2或t=-6（舍去）．
∴t=2秒．
②當(dāng)∠PAD=90°時，此時點D在AB上，

可知，△COP∽△PAD，
∴=，
∴=，
PA=1，
即t+1=4，t=3秒．
綜上，可知當(dāng)t為2秒或3秒時，△DPA能成為直角三角形．

（4）∵根據(jù)點D的運動路線與OB平行且相等，OB=2，
∴點D運動路線的長為2．
點評：此題比較復(fù)雜，是動點問題在實際生活中的運用，考查了二次函數(shù)、直角三角形的相關(guān)性質(zhì)，具有一定的綜合性．