如图,直角坐标系中,有一半径为的动圆⊙M,其圆心M从点(3,6)出发以每秒0.5个单位长度的速度沿y轴方向向下运动,当⊙M与直线y=x相切时,则⊙M运动的时间为___

发布时间:2020-08-09 12:59:00

如图,直角坐标系中,有一半径为的动圆⊙M,其圆心M从点(3,6)出发以每秒0.5个单位长度的速度沿y轴方向向下运动,当⊙M与直线y=x相切时,则⊙M运动的时间为________秒.

网友回答

2或10
解析分析:分两种情况考虑:当圆M在直线y=x上方与直线相切时,根据题意画出图形,如图所示,连接MB,过M作MA于x轴垂直,与直线y=x交于C点,根据直线y=x为第一、三象限的角平分线,得到三角形OAC及三角形MCB都为等腰直角三角形,由切线的性质得到MB=BC都等于圆的半径,根据勾股定理求出MC的长,OA=CA都等于M的横坐标,求出CA的长,用MC+CA得到MA的长,用原来M的纵坐标减去MA的长即为M运动的路程,利用路程除以速度即可求出此时M运动的时间;
当圆M在直线y=x下方与直线相切时,根据题意画出图形,连接MD,过M作x轴垂线,同理可得三角形EOF及三角形DOM都为等腰直角三角形,在三角形DEM中,根据勾股定理求出EM的长,根据M的横坐标求出EF=OF的长,利用EF-EM求出EF的长,即为此时M的纵坐标,用原来M的纵坐标减去EF可求出M运动的路程,利用路程除以速度即可求出M运动的时间.

解答:若圆M在上方与直线y=x相切,此时切点为B,如图1所示:
连接MB,则有MB⊥OB,过M作MA⊥x轴,与OB交于点C,
∵圆M的半径为,即MB=,∠MCB=∠OCA=∠COA=45°,
在Rt△MCB中,由MB=BC=,
利用勾股定理得:MC=2,又M(3,6),
∴OA=AC=3,
则MA=MC+CA=2+3=5,
∴M运动了1个单位,又M的运动速度为每秒0.5个单位长度,
则此时用的时间为2秒;
若M在下方与直线y=x相切,此时切点为D,如图2所示:
连接MD,过M作x轴的垂线,交y=x于E,交x轴于F,
∵M(3,6),又∠EOF=∠DEF=45°,
∴OF=EF=3,DE=DM=,
在Rt△DEM中,根据勾股定理得:EM=2,
此时MF=EF-EM=3-2=1,即M运动的路程为5个单位长度,
则此时用的时间是10秒,
综上,圆M的运动时间是2或10秒.
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