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(2012•葫芦岛)△ABC中,BC=AC=5,AB=8,CD为AB边上的高,如图1,A在原点处,点B在y轴正半轴上,点C在第一象限,若A从原点出发,沿x轴向右以每秒1个单位长的速度运动,则点B随之沿y轴下滑
题目详情
(2012•葫芦岛)△ABC中,BC=AC=5,AB=8,CD为AB边上的高,如图1,A在原点处,点B在y轴正半轴上,点C在第一象限,若A从原点出发,沿x轴向右以每秒1个单位长的速度运动,则点B随之沿y轴下滑,并带动△ABC在平面上滑动.如图2,设运动时间表为t秒,当B到达原点时停止运动.
(1)当t=0时,求点C的坐标;
(2)当t=4时,求OD的长及∠BAO的大小;
(3)求从t=0到t=4这一时段点D运动路线的长;
(4)当以点C为圆心,CA为半径的圆与坐标轴相切时,求t的值.
(1)当t=0时,求点C的坐标;
(2)当t=4时,求OD的长及∠BAO的大小;
(3)求从t=0到t=4这一时段点D运动路线的长;
(4)当以点C为圆心,CA为半径的圆与坐标轴相切时,求t的值.
▼优质解答
答案和解析
(1)如图1,∵BC=AC,CD⊥AB,
∴D为AB的中点,
∴AD=
AB=4.
在Rt△CAD中,CD=
=3,
∴点C的坐标为(3,4);
(2)如图2,当t=4时,AO=4,
在Rt△ABO中,D为AB的中点,OD=
AB=4,
∴OA=OD=AD=4,
∴△AOD为等边三角形,
∴∠BAO=60°;
(3)如图3,从t=0到t=4这一时段点D运动路线是弧DD1,其中,OD=OD1=4,
又∵∠D1OD=90°-60°=30°,
∴
=
=
π;
(4)分两种情况:
①设AO=t1时,⊙C与x轴相切,A为切点,如图4.
∴CA⊥OA,
∴CA∥y轴,
∴∠CAD=∠ABO.
又∵∠CDA=∠AOB=90°,
∴Rt△CAD∽Rt△ABO,
∴
=
,即
=
,
解得t1=
;
②设AO=t2时,⊙C与y轴相切,B为切点,如图5.
同理可得,t2=
.
综上可知,当以点C为圆心,CA为半径的圆与坐标轴相切时,t的值为
或
.
∴D为AB的中点,
∴AD=
1 |
2 |
在Rt△CAD中,CD=
52−42 |
∴点C的坐标为(3,4);
(2)如图2,当t=4时,AO=4,
在Rt△ABO中,D为AB的中点,OD=
1 |
2 |
∴OA=OD=AD=4,
∴△AOD为等边三角形,
∴∠BAO=60°;
(3)如图3,从t=0到t=4这一时段点D运动路线是弧DD1,其中,OD=OD1=4,
又∵∠D1OD=90°-60°=30°,
∴
DD1 |
30×π×4 |
180 |
2 |
3 |
(4)分两种情况:
①设AO=t1时,⊙C与x轴相切,A为切点,如图4.
∴CA⊥OA,
∴CA∥y轴,
∴∠CAD=∠ABO.
又∵∠CDA=∠AOB=90°,
∴Rt△CAD∽Rt△ABO,
∴
AB |
CA |
AO |
CD |
8 |
5 |
t1 |
3 |
解得t1=
24 |
5 |
②设AO=t2时,⊙C与y轴相切,B为切点,如图5.
同理可得,t2=
32 |
5 |
综上可知,当以点C为圆心,CA为半径的圆与坐标轴相切时,t的值为
24 |
5 |
32 |
5 |
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