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$解:由矩形​OABC,​​PQ⊥BP​$
$可得​∠QPO=90°-∠BPA=∠PBA​$
$∴​△QOP∽△PAB​$
$∴​\frac {OQ}{OP}=\frac {PA}{AB},​即​\frac {OQ}{OP}=\frac {a-OP}b​$
$得​OQ=-\frac {OP^2}b+\frac {a}bOP=-\frac 1{b}(OP-\frac a{2})^2+\frac {a^2}{4b}​$
$∴当​OP=\frac a{2}​时,​OQ​长度最大,最大长度是​\frac {a^2}{4b}​$
$解:​△AOD∽△FCD​$
$延长​AO​交​\odot O​于点​G,​连接​CG​$

$则​∠G=∠B​$
$∵​AG​是直径$
$∴​∠ACG=90°​$
$∴​∠GAC=90°-∠G​$
$∵​OE⊥AB​$
$∴​∠F=90°-∠B​$
$∴​∠GAC=∠F​$
$又​∠ODA=∠CDF​$
$∴​△AOD∽△FCD​$
【解析】
∵四边形OABC是矩形,PQ⊥BP,
∴∠QOP=∠PAB=90°,∠QPO=90°-∠BPA=∠PBA,
∴△QOP∽△PAB,
∴$\frac{OQ}{OP}=\frac{PA}{AB}$,
设$OP=x$,则$PA=a-x$,$AB=b$,代入得:
$\frac{OQ}{x}=\frac{a-x}{b}$,
整理得$OQ=-\frac{1}{b}x^2+\frac{a}{b}x=-\frac{1}{b}(x-\frac{a}{2})^2+\frac{a^2}{4b}$,
∵$-\frac{1}{b}<0$,
∴当$x=\frac{a}{2}$时,OQ取得最大值,最大值为$\frac{a^2}{4b}$,即当点P运动到OA的中点时,OQ长度最大。
【答案】
当点P运动到OA的中点(即$OP=\frac{a}{2}$)时,线段OQ的长度最大,最大长度是$\frac{a^2}{4b}$。
【知识点】
1. 相似三角形的判定与性质
2. 二次函数的最值
3. 矩形的性质
【点评】
本题通过证明三角形相似建立二次函数模型,利用二次函数的性质求最值,将几何问题转化为代数问题,体现了数形结合的数学思想,需熟练掌握相似三角形的判定及二次函数的性质。
【解析】
$△ AOD ∽ △ FCD$,理由如下:
延长$AO$交$\odot O$于点$G$,连接$CG$。
1. 根据圆周角定理,同弧所对的圆周角相等,可得$∠ G = ∠ B$;
2. 因为$AG$是$\odot O$的直径,所以$∠ ACG = 90°$(直径所对的圆周角是直角),则$∠ GAC = 90° - ∠ G$;
3. 已知$OE ⊥ AB$,所以$∠ FEB = 90°$,在$Rt△ FEB$中,$∠ F = 90° - ∠ B$;
4. 结合$∠ G = ∠ B$,可推出$∠ GAC = ∠ F$;
5. 又因为$∠ ODA = ∠ CDF$(对顶角相等),根据“两角分别相等的两个三角形相似”,可得$△ AOD ∽ △ FCD$。
【答案】
$△ AOD$与$△ FCD$相似,理由见上述解析。
【知识点】
圆周角定理,相似三角形的判定,直角三角形的性质
【点评】
本题通过构造直径所对的圆周角这一辅助线,借助圆周角定理、直角三角形的性质找到相等的角,结合对顶角相等,利用相似三角形的判定定理完成证明,构造合适的辅助线是解题的核心突破口。