题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+15分别交x轴、y轴于点A,B,交直线y=x于点M.动点C在直线AB上以每秒3个单位的速度从点A向终点B运动,同时,动点D以每秒a个单位的速度从点0沿OA的方向运动,当点C到达终点B时,点D同时停止运动.设运动时间为t秒.
(1)求点A的坐标和AM的长.
(2)当t=5时,线段CD交OM于点P,且PC=PD,求a的值.
(3)在点C的整个运动过程中,
①直接用含t的代数式表示点C的坐标.
②利用(2)的结论,以C为直角顶点作等腰直角△CDE(点C,D,E按逆时针顺序排列),当OM与△CDE的一边平行时,求所有满足条件的t的值.
【答案】(1)A(20,0),10;(2)2;(3)①,②或或4
【解析】
(1)在中,令,得点A坐标,联立AB,OM解析式,求出点M坐标,过点M作轴垂线,垂足为G,由M坐标得出OG,MG,AG长度,由勾股定理可得结果.
(2)过点C作CQ轴交OM延长线与Q,证明△CPQ≌△DPO(AAS),得出CQ=OD,解出CQ长度即可.
(3)①作CK轴与K,由CK轴,得,解出CK,代入中,得.
②当OM于△CDE的一边,分三种情况进行讨论:当OMCD 时,用解得t值;当OMCE时,用CK=2DK解得t值;当OMDE时,证明△CDK≌△CEG,用DH=2EH解得t值.
解:(1)当y=0时,,解得:x=20
∴点A(20,0);
∵两直线相交于点M
∴,解得:
∴点M(12,6)
过点M作MG⊥OA于点G
∴OG=12,MG=6
∴AG=20-12=8
在Rt△AMG中,
;
(2)∵动点C在直线AB上以每秒3个单位的速度从点A向终点B运动,同时,动点D以每秒个单位的速度从点0沿OA的方向运动,
∴当t=5时则AC=15,OD=5,AB=25
点C(8,9)
过点C作CQ∥x轴交OM的延长线于点Q,
∴点Q(18,9)
∴CQ=18-8=10,
∵CQ∥x轴
∴∠G=∠DOP
在△CPQ和△DPO中,
∴△CPQ≌△DPO(AAS)
∴CQ=OD
即5=10,解之:=2.
(3)解:①过点C作CK⊥x轴于点K,
由题意可知AC=3t,AB=25,OB=15,
∴CK∥y轴,
∴△ACK∽△ABO
∴即
解之:
当时,则
解之:
∴点;
②由①可知CK= , OK=
∵AC=3t,OD=2t,tan∠MOA=
当CD∥OM时,
即
解之:t=;
当CE∥OM时,
∴∠ECD=∠CPO=90°
∴∠DCK+∠CDK=∠DOP+∠CDK=90°
∴∠DCK=∠DOP
∴tan∠DCK=
∴CK=2DK
∴DK=OD-OK=
∴
解之:;
当DE∥OM时,过点E作EH⊥x轴于点H,过点C作CK⊥x轴于点K,过点C作CG∥x轴交HE于点G,
∵等腰直角△CDE
∴CD=CE
易证△CDK≌△CEG,
∴CK=CG=GH= , ,
,
,
∵OM∥ED,
∴∠MOA=∠EDH,
∴DH=2EH
∴
解之:t=4.
∴t的值为或或4.