如图1,已知直线y=2x(即直线l1)和直线y=-x+4(即直线l2),l2与x轴相交于点A.点P从原点O出发,向x轴的正方向作匀速运动,速度为每秒1个单位,同时点Q

发布时间:2020-08-08 21:50:17

如图1,已知直线y=2x(即直线l1)和直线y=-x+4(即直线l2),l2与x轴相交于点A.点P从原点O出发,向x轴的正方向作匀速运动,速度为每秒1个单位,同时点Q从A点出发,向x轴的负方向作匀速运动,速度为每秒2个单位.设运动了t秒.
(1)求这时点P、Q的坐标(用t表示).
(2)过点P、Q分别作x轴的垂线,与l1、l2分别相交于点O1、O2(如图1).以O1为圆心、O1P为半径的圆与以O2为圆心、O2Q为半径的圆能否相切?若能,求出t值;若不能,说明理由.(同学可在图2中画草图)

网友回答

解:(1)点P的横坐标为t,P点的坐标为(t,0),
由-x+4=0得x=8,
所以点Q的横坐标为8-2t,点Q的坐标为(8-2t,0).

(2)由(1)可知点O1的横坐标为t,点O2的横坐标为8-2t,
将x=t代入y=2x,得y=2t,
所以点O1的坐标为(t,2t),
将x=8-2t代入y=-x+4,得y=t,
所以点O2的坐标为(8-2t,t),
①若这两圆外切(如图),连接O1O2,过点O2作O2N⊥O1P,垂足为N.
则O1O2=2t+t=3t,O2N=8-2t-t=8-3t,O1N=2t-t=t,
所以t2+(8-3t)2=(3t)2,
即t2-48t+64=0,解得t1=24+16,t2=24-16.
②若这两圆内切,又因为两圆都x轴相切所以点P、Q重合(如图)
此时O1、O2的横坐标相同,即8-2t=t,t=,
(或:设l2与y轴相交于点M,则=,即=,
所以t=,
所以两圆能相切,这是t的值分别为24+16,24-16和.
解析分析:(1)由函数图象和直接得出1点P的横坐标为t,P点的坐标为(t,0),由-x+4=0得x=8,所以点Q的横坐标为8-2t,点Q的坐标为(8-2t,0).
(2)将P,Q的横坐标分别代入其关系式,可求出点O1,O2的坐标,分别求出两圆外切与内切时t满足的条件,求出t的值,舍去不符合条件的.

点评:此题很复杂,把动点问题与圆相结合,提高了难度,解答此题的关键是根据题意画出图形,结合图形解答.
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