如图,已知射线DE与x轴和y轴分别交于点D(3,0)和点E(0,4).动点C从点M(5,0)出发,以1个单位长度/秒的速度沿x轴向左作匀速运动,与此同时,动点P从点D

发布时间:2020-08-08 05:31:44

如图,已知射线DE与x轴和y轴分别交于点D(3,0)和点E(0,4).动点C从点M(5,0)出发,以1个单位长度/秒的速度沿x轴向左作匀速运动,与此同时,动点P从点D出发,也以1个单位长度/秒的速度沿射线DE的方向作匀速运动.设运动时间为t秒.
(1)请用含t的代数式分别表示出点C与点P的坐标;
(2)以点C为圆心、t个单位长度为半径的⊙C与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),连接PA、PB.
①当⊙C与射线DE有公共点时,求t的取值范围;
②当△PAB为等腰三角形时,求t的值.

网友回答

解:(1)如图,t秒时,有PD=t,DE=5,OE=4,OD=3,
则PQ:EO=DQ:OD=PD:ED,
∴PQ=t,DQ=t.
∴C(5-t,0),.

(2)
①当⊙C的圆心C由点M(5,0)向左运动,使点A到点D并随⊙C继续向左运动时,
有,即.
当点C在点D左侧时,过点C作CF⊥射线DE,垂足为F,
则由∠CDF=∠EDO,
得△CDF∽△EDO,
则,
解得.
由t,即,解得.
∴当⊙C与射线DE有公共点时,t的取值范围为.

②当PA=AB时,过P作PQ⊥x轴,垂足为Q.
有PA2=PQ2+AQ2=.
∴,
即9t2-72t+80=0,
解得.
当PA=PB时,有PC⊥AB,此时P,C横坐标相等,
∴,
解得t3=5;
当PB=AB时,有

∴,
即7t2-8t-80=0,
解得(不合题意,舍去).
∴当△PAB是等腰三角形时,,或t=4,或t=5,或.
又∵C是从M点向左运动的,故,或t=4,或t=5或.
解析分析:(1)根据题意,得t秒时,点C的横坐标为5-t,纵坐标为0;过点P作PQ⊥x轴于点Q,根据相似三角形对应边成比例列出比例式求出PQ、DQ再求出OQ,从而得解;
(2)①当点A到达点D时,所用的时间是t的最小值,此时DC=OC-OD=5-t-3=t,得到t≥;
当圆C在点D左侧且与ED相切时,为t的最大值.
如图,易得Rt△CDF∽Rt△EDO,有,求解得到t的最大值.
②当△PAB为等腰三角形时,有三种情况:PA=AB,PA=PB,PB=AB.根据勾股定理,求得每种情况的t的值.

点评:本题为代数与几何有一定难度的综合题,它综合考查了用变量t表示点的坐标,直线(射线)与圆的位置关系,相似三角形和方程不等式等方面的知识.
重点考查学生是否认真审题,挖掘出题中的隐含条件,综合运用数学知识解决实际问题的能力,以及运用转化的思想,方程的思想,数形结合的思想和分类讨论的思想解决实际问题的能力.
由于本题入口平台较高,不少学生在第(1)题中就畏缩不前,第(2)题中的第①题中,不少学生把射线DE误为直线,在第(2)题中的第②题,分类讨论不全面.
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