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(2009•江苏)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

题目详情
(2009•江苏)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、
1
2
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.
▼优质解答
答案和解析
(1)如图,t秒时,有PD=t,DE=5,OE=4,OD=3,
则PQ:EO=DQ:OD=PD:ED,
∴PQ=
4
5
t,DQ=
3
5
t.
∴C(5-t,0),P(3−
3
5
t,
4
5
t).

(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,
5−
3
2
t≤3,即t≥
4
3

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,
CF
4
3−(5−t)
5

解得CF=
4t−8
5

CF≤
1
2
t,即
4t−8
5
1
2
t,解得t≤
16
3

∴当⊙C与射线DE有公共点时,t的取值范围为
4
3
≤t≤
16
3


②当PA=AB时,过P作PQ⊥x轴,垂足为Q.
有PA2=PQ2+AQ2=
16
25
t2+(5−
3
2
t−3+
3
5
t)2.
29
20
t2−
18
5
t+4=t2,
即9t2-72t+80=0,
解得t1=
4
3
,t2=
20
3

当PA=PB时,有PC⊥AB,此时P,C横坐标相等,
5−t=3−
3
5
t,
解得t3=5;
当PB=AB时,有
PB2=PQ2+BQ2=
16
25
t2+(5−
1
2
t−3+
3
5
t)2,
13
20
t2+
作业帮用户 2017-09-26
问题解析
(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=
1
2
t,得到t≥
4
3

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
CF
4
3−(5−t)
5
,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.
名师点评
本题考点:
直线与圆的位置关系;解一元二次方程-因式分解法;相似三角形的判定与性质.
考点点评:
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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