题目内容

【题目】矩形ABCD中,BC=3,AB=8,E、F为AB、CD边上的中点,如图1,A在原点处,点B在y轴正半轴上,点C在第一象限,若点A从原点出发,沿x轴向右以每秒1个单位长度的速度运动,则点B随之沿y轴下滑,并带动矩形ABCD在平面上滑动,如图2,设运动时间表示为t秒,当B到达原点时停止运动.

(1)当t=0时,求点F的坐标及FA的长度;
(2)当t=4时,求OE的长及∠BAO的大小;
(3)求从t=0到t=4这一时段点E运动路线的长;
(4)当以点F为圆心,FA为半径的圆与坐标轴相切时,求t的值.

【答案】
(1)解:当t=0时,

∵AB=CD=8,F为CD中点,

∴DF=4,

∴F(3,4),

∴AF=5


(2)解:当t=4时,OA=4,

在Rt△ABO中,AB=8,∠AOB=90°,点E是AB的中点,

∴∠ABO=30°,OE=4,

∴∠BAO=60°


(3)解:从t=0到t=4这一时段,点E运动路线是以O为圆心,OE为半径圆心角是30°的一段弧,

(其中OE=OE1=4,∠E1OE=90°﹣60°=30°,)

∴点E运动路线的长为 = π;


(4)解:在Rt△ADF中,FD2+AD2=AF2

∴AF= =5,

①设AO=t1时,⊙F与x轴相切,点A为切点,

∴FA⊥OA,

∴∠OAB+∠FAB=90°,

∵∠FAD+∠FAB=90°,

∴∠BAO=∠FAD,

∵∠BOA=∠D=90°,

∴Rt△FAE∽Rt△ABO,

∴t1=

②设AO=t2时,⊙F与y轴相切,B为切点,同理可得,t2=

综上所述,当以点F为圆心,FA为半径的圆与坐标轴相切时,t的值为


【解析】(1)F为CD边上的中点,求出DF得长,进而得出点F的坐标即可得出AF。
(2)利用直角三角形的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,证得△AOE是等边三角形,即可得出结论。
(3)先判断出点E运动的路线是一条弧,利用弧长公式即可得出结论;
(4)分两种情况:①设AO=t1时,⊙F与x轴相切,点A为切点;②设AO=t2时,⊙F与y轴相切,B为切点,利用相似三角形的性质建立方程求解即可.

【考点精析】解答此题的关键在于理解直角三角形斜边上的中线的相关知识,掌握直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,以及对勾股定理的概念的理解,了解直角三角形两直角边a、b的平方和等于斜边c的平方,即;a2+b2=c2

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