如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,点P以1个单位/秒的速度从A向C运动,点Q以2个单位/秒的速度同时沿A→B→C方向运动,⊙P和⊙Q的半径都为1.求:
(1)求圆心距PQ的最大值;
(2)设运动时间为t,求两圆相切时t的值;
(3)当t为何值时,两圆相离.
网友回答
解:(1)由题意可知,当点Q与点B重合时,两圆的圆心距PQ最大,
∵Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=6,
∴AB=10,
∴⊙Q运动了10÷2=5秒,
∴PC=8-5=3,
∴PQ==3;
(2)分两种情况:
①如图1,作QD⊥AC,此时,AP=t,AQ=2t,PQ=2,
∴△AQD∽△ABC,
∴=,即=,得QD=t,
∴-t=,
解得,t=;
②如图2,此时,AP=t,PQ=2,
∴PC=8-t,QC=16-2t,
∴QC2+PC2=PQ2,
即(16-2t)2+(8-t)2=22,
解得,t=8+(舍去),t=8-;
综上,当t=或t=8-时,两圆相切;
(3)由(2)可得,
当<t<8-时,两圆相离.
解析分析:(1)由题意知,当点Q与点B重合时,两圆的圆心距PQ最大,可得出PC,根据勾股定理,即可求得PQ的长;
(2)分两种情况,讨论解答,第一次相切时,如图一,作QD⊥AC,根据相似三角形的性质,可得出QD=t,然后,根据勾股定理列出等式,即可得出t值;第二次相切时,如图二,可得出PC=8-t,QC=16-2t,根据勾股定理,即可得出;
(3)由(2)可知,两圆相离时,t的取值;
点评:本题主要考查了圆与圆的位置关系,知道圆和圆的位置与两圆的圆心距、半径的数量之间的关系:①两圆外离?d>R+r;②两圆外切?d=R+r.