如图,⊙O的直径EF=cm,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=cm.E、F、A、B四点共线.Rt△ABC以1cm/s的速度沿EF所在直线由右向

发布时间:2020-08-06 10:48:59

如图,⊙O的直径EF=cm,Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=cm.E、F、A、B四点共线.Rt△ABC以1cm/s的速度沿EF所在直线由右向左匀速运动,设运动时间为t(s),当t=0s时,点B与点F重合.
(1)当t为何值时,Rt△ABC的直角边与⊙O相切?
(2)当Rt△ABC的直角边与⊙O相切时,请求出重叠部分的面积(精确到0.01).

网友回答

解:
(1)∵∠BAC=30°,AB=,
∴BC=
又∵⊙O的直径EF=,即半径为,
∠ACB=90°,
∴当点B运动到圆心O时,AC边与⊙O相切.(如图1所示)

此时运动距离为FO=,
∴t=s.?
当BC边与⊙O相切时(如图2所示),

设切点为G.连接OG,则OG⊥BC.
由已知,∠BOG=∠BAC=30°,OG=,
∴BO=2.?
又FO=,
∴BF=.(此步亦可利用相似求解,请参照给分)
∴此时s.??
由上所述,当秒时,Rt△ABC的直角边与⊙O相切.

(2)由图1,此时⊙O与Rt△ABC的重叠部分为扇形COF.?
由已知,∠COF=60°,∴.?
由图2,设AC与⊙O交于点M,
此时⊙O与Rt△ABC的重叠部分为扇形OMGE加上△OAM.?
过点M作MN⊥OG于N,则MN=GC.
由(1)可知BG=1
则MN=GC=.????????
∴,
∴∠MON=25°,即∠MOE=55°.????
∴.?
又∵OM=,
∴点M到AB的距离h=OM?sin∠MOE≈1.419,
∴S△AOM=?OA?h≈1.229cm2
此时⊙O与Rt△ABC的重叠部分的面积为S扇形OMEF+S△AOM≈2.67cm2.

解析分析:(1)分两种情况,当点B运动到圆心O时,AC边与⊙O相切;当BC边与⊙O相切时,分别求得对应的t值.
(2)当点B运动到圆心O时,AC边与⊙O相切,重叠的部分为扇形,圆心角为60度,
故用扇形的面积公式可求得重叠的部分的面积;
当BC边与⊙O相切时,⊙O与Rt△ABC的重叠部分为扇形OMGE加上△OAM.

点评:本题利用了相切的概念,扇形的面积公式,三角形的面积公式,锐角三角函数的概念,直角三角形的性质求解.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!