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 或 .
【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.