已知:如图,Rt△ABC中,∠B=90°,∠A=30°,BC=6cm.点O从A点出发,沿AB以每秒cm的速度向B点方向运动,当点O运动了t秒(t>0)时,以O点为圆心

发布时间:2020-08-07 23:49:56

已知:如图,Rt△ABC中,∠B=90°,∠A=30°,BC=6cm.点O从A点出发,沿AB以每秒cm的速度向B点方向运动,当点O运动了t秒(t>0)时,以O点为圆心的圆与边AC相切于点D,与边AB相交于E、F两点.过E作EG⊥DE交射线BC于G.
(1)若E与B不重合,问t为何值时,△BEG与△DEG相似?
(2)问:当t在什么范围内时,点G在线段BC上当t在什么范围内时,点G在线段BC的延长线上?
(3)当点G在线段BC上(不包括端点B、C)时,求四边形CDEG的面积S(cm2)关于时间t(秒)的函数关系式,并问点O运动了几秒钟时,S取得最大值最大值为多少?

网友回答

解:(1)连接OD,DF.
∵AC切⊙O于点D,
∴OD⊥AC.
在Rt△OAD中,∠A=30°,OA=t,
∴OD=OF=t,AD=OA?cosA=.
又∵∠FOD=90°-30°=60°,
∴∠AED=30°,∴AD=ED=.
∵DE⊥EG,
∴∠BEG=60°,
△BEG与△DEG相似.
∵∠B=∠GED=90°,
①当∠EGD=30°,
CE=2BE=2(6-t)则∠BGD=60°=∠ACB,此时G与C重合,

DE==AD,CD=12-,BE=6-t,
∵△BEG∽△DEC,
∴=,
∴=,
t=;
②当∠EGD=60°.
∴DG⊥BC,DG∥AB.
在Rt△DEG中,∠DEG=90°,DE=,
∴DG=t.
在Rt△ABC中,∠A=30°,BC=6,
∴AC=12,AB=6,
∴CD=12-.
∵DG∥AB,
∴解得t=.
答:当t为或时,△BEG与△EGD相似;

(2)∵AC切⊙O于点D,
∴OD⊥AC.
在Rt△OAD中,∠A=30°,OA=t,
∴∠AED=30°,∴DE⊥EG,
∴∠BEG=60°.
在Rt△ABC中,∠B=90°,∠A=30°,BC=6,
∴AB=6,BE=6-t.
Rt△BEG中,∠BEG=60°,
∴BG=BE?tan60°=18-t.
当0≤18-t≤6,即≤t≤4时,点G在线段BC上;
当18-t>6,即0<t<时,点G在线段BC的延长线上;

(3)过点D作DM⊥AB于M.
在Rt△ADM中,∠A=30°,
∴DM=AD=t.
∴S=S△ABC-S△AED-S△BEG
=36-t2-27t
=-(t-)2+(<t<4).
所以当t=时,s取得最大值,最大值为.
解析分析:(1)连接OD,DF.那么OD⊥AC,则∠AOD=60°,∠AED=30°.由于∠DEG=90°,因此∠BEG=60°,因此本题可分两种情况进行讨论:
①当∠EDG=60°,∠DGE=30°时,∠BGD=∠BGE+∠EGD=60°.这样∠BGD和∠ACB相等,那么G和C重合.
②当∠DGE=60°时,可在直角△AOD中,根据∠A的度数和AO的长表示出AD的长,也就能表示出CD的长,由于∠A=∠AED=30°,那么AD=DE,可在直角△DEG中,用AD的长表示出DG,进而根据DG∥AB得出的关于CD,AD,DG,AB的比例关系式即可求出此时t的值.
(2)本题可先求出BG的表达式,然后令BG>BC,即可得出G在BC延长线上时t的取值范围.
(3)由于四边形CGED不是规则的四边形,因此其面积可用△ABC的面积-△ADE的面积-△BEG的面积来求得.在前两问中已经求得AD,AE,BE,BG的表达式,那么就不难得出这三个三角形的面积.据此可求出S,t的函数关系式.根据函数的性质和自变量的取值范围即可求出S的最大值及对应的t的值.

点评:本题主要考查了直角三角形的性质、切线的性质、相似三角形的判定、图形面积的求法以及二次函数的综合应用等知识点.
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