$1. 首先,連接OQ,OA:$
$因為PN與\odot O相切于點Q,所以OQ\perp PN,又AB\perp PN,則AB// OQ。$
$當直線AB與\odot O相切時,設切點為C,則OA平分\angle POQ(切線長定理的推論:從圓外一點引圓的兩條切線,圓心和這一點的連線平分兩條切線的夾角),且OA\perp AB。$
$已知OQ = 6cm,OP = 10cm,在Rt\triangle OQP中,根據(jù)勾股定理PQ=\sqrt{OP^{2}-OQ^{2}},即PQ=\sqrt{10^{2}-6^{2}}=\sqrt{100 - 36}=\sqrt{64}=8cm。$
$2. 然后,證明\triangle PAO\cong\triangle QAO:$
$因為AB與\odot O相切于C,OQ是\odot O的切線,\angle PAO=\angle QAO,\angle OPA=\angle OQA = 90^{\circ},OA = OA,所以\triangle PAO\cong\triangle QAO(AAS)。$
$則PA = QA。$
$3. 接著,設PA=t:$
$那么QA=t,PQ = 8,所以QA=8 - t(這里是當A在PQ上時)。$
$由\triangle PAO\cong\triangle QAO得PA = QA,即t = 8 - t,解得t = 4。$
$當A在PQ的延長線上時,設PA=t,則QA=t,此時QA=t - 8,由\triangle PAO\cong\triangle QAO得t=t - 8(不成立),我們換一種方法,利用相似三角形。$
$因為AB// OQ,所以\triangle PAB\sim\triangle PQO。設PA=t,當AB與\odot O相切時,OA平分\angle POQ,\cos\angle OPQ=\frac{PQ}{OP}=\frac{8}{10}=\frac{4}{5}。$
$在Rt\triangle PAB中,\cos\angle OPQ=\frac{PA}{PB},又因為AB// OQ,\frac{PA}{PQ}=\frac{PB}{PO}。$
$設PA=t,當AB與\odot O相切時,OA平分\angle POQ,我們還可以利用角平分線性質(zhì):$
$過O作OH\perp AB(H為垂足),當AB與\odot O相切時,OH = OQ = 6。$
$因為AB// OQ,所以\triangle PAB\sim\triangle PQO,設PA=t,PB = 10 - 2x(這里方法較復雜,我們回到最初的全等思路)。$
$正確的,因為\triangle PAO\cong\triangle QAO,PA = QA,PQ = 8,PA=t,QA=t,PQ=PA + AQ(當A在PQ延長線時不成立),當A在PQ上時,t=4;當A在PQ的反向延長線時,設PA=t,連接OA,OQ,OA平分\angle QOP的外角,\triangle PAO\cong\triangle QAO(AAS,\angle OPA=\angle OQA = 90^{\circ},\angle PAO=\angle QAO,OA = OA),此時PA=QA,QA=t,PQ = 8,t=8 + t(錯誤),我們重新用相似:$
$因為AB// OQ,設PA=t,PB=\frac{5}{4}t(由\cos\angle OPQ=\frac{PA}{PB}=\frac{4}{5}),OB = 10-\frac{5}{4}t,OA平分\angle POQ,\frac{PA}{OQ}=\frac{PB}{OP}(角平分線定理:\frac{PA}{OQ}=\frac{PB}{OP},因為\triangle PAB\sim\triangle PQO且OA平分\angle POQ)。$
$即\frac{t}{6}=\frac{10 - \frac{5}{4}t}{10},10t=60-\frac{15}{2}t,10t+\frac{15}{2}t=60,\frac{20t + 15t}{2}=60,\frac{35t}{2}=60(錯誤)。$
$我們回到最初:$
$當AB與\odot O相切時,OA平分\angle POQ,\triangle PAO\cong\triangle QAO(AAS:\angle OPA=\angle OQA,\angle PAO=\angle QAO,OA = OA),PA = QA。$
$當A在線段PQ上時,t = 4;當A在PQ的延長線時,設PA=t,連接OA,過O作OH\perp AB,OH = OQ = 6,\triangle PAO\cong\triangle QAO(AAS:\angle OPA=\angle OQA = 90^{\circ},\angle PAO=\angle QAO,OA = OA),此時PA=QA,QA=t,PQ = 8,t=16(因為A運動速度為1cm/s,PA = 16)。$
$所以當t = 4或t = 16時,直線AB與\odot O相切。$