解题思路:(1)由题可知:AD=AB=6,∠DAB=60°,再根据条件就可求出OB及BC的长,从而得到点C和点D的坐标.以点A为圆心,AB为半径画弧,与x轴交点即为点D;以点D为圆心,AB为半径画弧,以点B为圆心,AD为半径画弧,两弧的交点即为点C.
(2)①分点P在AB、BD、DC上三种情况讨论,然后在直角三角形中运用特殊角的三角函数值建立方程,就可解决问题;
②只需求出三个临界位置(点P分别在AB、BD、DC上,且⊙P与x轴相切)对应的t的值,就可解决问题.
(3)过点O作OH⊥AB,垂足为H,过点O作OH′⊥A′B′,垂足为H′,采用割补法将S阴影转化为S弓形AR+S△OHB+S扇形OBB′-S扇形OHH′-S△OH′B′就可解决问题.
(1)由题可知:AD=AB=6,∠DAB=60°.
∵∠AOB=90°,∴AO=3,OB=3
3.
∴OD=AD-OA=3.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴BC=AD=6.
∴点C的坐标为(6,3
3),点D的坐标为(3,0).
作法:①以点A为圆心,AB为半径画弧,与x轴交点即为点D;
②以点D为圆心,AB为半径画弧;以点B为圆心,AD为半径画弧,两弧的交点即为点C.
如图1所示.
(2)①Ⅰ.点P在AB上时,过点P作PE⊥y轴,垂足为E,如图2,
∵⊙P与y轴相切,∴PE=r=1+0.5t.
在Rt△PEB中,
∵∠PBE=90°-60°=30°,PB=6-4t,PE=1+0.5t,
∴6-4t=2(1+0.5t).
解得:t=[4/5].
Ⅱ.点P在BD上时,过点P作PE⊥y轴,垂足为E,如图3,
同理可得:t=[8/3].
Ⅲ.点P在DC上时,过点P作PF⊥x轴,垂足为F,如图4,
则有DP=4t-12.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥DC.
∴∠CDF=∠BAO=60°.
∴∠DPF=30°.
∴DF=2t-6.
∴OF=3+2t-6=2t-3.
若⊙P与y轴相切,则OF=r=1+0.5t.
∴2t-3=1+0.5t.
解得:t=[8/3].
此时点P不在DC上,故舍去.
∴当t取[4/5]秒或[8/3]秒时,⊙P与y轴相切.
②Ⅰ.点P在AB上,且⊙P与x轴相切于点F时,连接PF,如图5,
则有PF⊥OA,即∠PFA=90°.
在Rt△AFP中,
∵PF=1+0.5t,AP=4t,∠PAF=60°,
∴sin∠PAF=[PF/AP]=[1+0.5t/4t]=
3
2.
解得;t=
8
3+2
47.
Ⅱ.点P在BD上,且⊙P与x轴相切于点F时,连接PF,如图6,
点评:
本题考点: 圆的综合题;平行四边形的性质;切线的性质;扇形面积的计算;特殊角的三角函数值.
考点点评: 本题考查了切线的性质、平行四边形的性质、扇形的面积公式、特殊角的三角函数值、勾股定理、30°角所对的直角边等于斜边的一半等知识,还考查了分类讨论及割补法等数学思想方法,有一定的难度.而正确分类及合理割补是解决本题的关键,是一道易错题.