已知：如图，在平面直角坐标系中，四边形ABCO是菱形，且∠AOC=60°，点B的坐标是（0，83），点P从点C开始以每秒1个单位长度的速度沿线段CB向点B移动，同时，点Q从点O开始以每秒3个单位长度

Question

已知：如图，在平面直角坐标系中，四边形ABCO是菱形，且∠AOC=60°，点B的坐标是（0，8√(3)），点P从点C开始以每秒1个单位长度的速度沿线段CB向点B移动，同时，点Q从点O开始以每秒3个单位长度的速度沿射线OA方向移动，点P运动到点B时，两点停止运动．直线PQ交OB于点D，运动时间为t秒．

（1）直接写出点A的坐标；
（2）求t为何值时，直线PQ与菱形ABCO的边互相垂直；
（3）如果将题中的条件变为点P的速度为每秒1个单位，点Q的速度为每秒a（1≤a≤3）单位，设运动时间为t（0<t≤8），其它条件不变．当a为何值时，以O，Q，D为顶点的三角形与△OAB相似？请给出你的结论，并加以证明．

Answer 1

（1）连接AC交OB于点M，
∵∠AOC=60°，四边形ABCO是菱形，
∴AC垂直平分OB，OM=(1)/(2)OB=4√(3)，∠AOM=30°，
∴AM=4，
∴点D坐标为A（4，4√(3)）．
（2）①如图1中，当PQ⊥OA时，过C作CH⊥OA于H，
∵PQ∥CH，PC∥QH，
∴四边形PCHQ是平行四边形，
∵∠CHQ=90°，
∴四边形PCHQ是矩形，
∴PC=QH=t，OQ=3t，∠OCH=30°，OH=2t=(1)/(2)OC=4，
∴t=2．
②如图2中，当PQ⊥AB时，过P作PN∥AB交射线OA于N，
由菱形ABCO得，PN=AB=8，
∴OQ=3t，CP=t，∠PQN=30°，NQ=2t=16，
∴t=8，
即当t=2，t=8时，直线PQ与菱形ABCO的边互相垂直．
（3）当a=1，a=3时，以O，Q，D为顶点的三角形与△OAB相似，
①当a=1，△ODQ∽△OBA，
证明：由△ODQ∽△OBA，可得∠ODQ=∠OBA，此时PQ∥AB，
∴四边形PCOQ为平行四边形，
∴CP=OQ，即at=t，（0<t≤8）
∴a=1时，△ODQ∽△OBA，
②a=3时，△ODQ∽△OAB
当P与B重合时，D点也与B重合，此时t=8，
由△ODQ∽△OAB，得(OD)/(OA)=(OQ)/(OB)，
∵OD=OB，
∴OB²=OA•OQ，
即(8√(3))2=8×8a，
∴a=3，
∴a=3，△ODQ∽△OAB．