题目内容
如图,已知点A、B分别在x轴、y轴上,AB=12,∠OAB=30°,经过A、B的直线l以每秒1个单位的速度向下作匀速平移运动,与此同时,点P从点B出发,在直线l上以每秒1个单位的速度沿直线l向右下方向作匀速运动.设它们运动的时间为t秒.(1)直接写出A、B点坐标是A点
(2)用含t的代数式求出表示点P的坐标;
(3)过O作OC⊥l于C,过C作CD⊥x轴于D,问:t为何值时,以P为圆心、1为半径的圆与直线OC相切?并写出此时⊙P与直线CD的位置关系.
分析:(1)根据Rt△OAB中,根据“30°所对的直角边是斜边的一半”求得OB=6;然后利用勾股定理求得OA=6
,从而求得点A、B的坐标;
(2)结合题意,利用解直角三角形的知识进行求解;
(3)此题应分作两种情况考虑:
①当P位于OC左侧,⊙P与OC第一次相切时,易证得∠COB=∠BAO=30°,设直线l与OC的交点为M,根据∠BOC的度数,即可求得B′M、PM的表达式,而此时⊙P与OC相切,可得PM=1,由此可列出关于t的方程,求得t的值,进而可判断出⊙P与CD的位置关系;
②当P位于OC右侧,⊙P与OC第二次相切时,方法与①相同.
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(2)结合题意,利用解直角三角形的知识进行求解;
(3)此题应分作两种情况考虑:
①当P位于OC左侧,⊙P与OC第一次相切时,易证得∠COB=∠BAO=30°,设直线l与OC的交点为M,根据∠BOC的度数,即可求得B′M、PM的表达式,而此时⊙P与OC相切,可得PM=1,由此可列出关于t的方程,求得t的值,进而可判断出⊙P与CD的位置关系;
②当P位于OC右侧,⊙P与OC第二次相切时,方法与①相同.
解答:解:(1)在Rt△OAB中,AB=12,∠OAB=30°,
∴OB=6(30°所对的直角边是斜边的一半),
OA=6
(勾股定理),
∴A(6
,0),B(0,6);
(2)作PF⊥y轴于F.
∵∠BAO=30°.
∴在直角三角形PFB′中,PB′=t,∠B′PF=30°,
则B′F=
,PF=
t.
又BB′=t,
∴OF=OB-BB′-B′F=6-t-
=6-
t,
则P点的坐标为(
t,6-
t).
(3)此题应分为两种情况:
①当⊙P和OC第一次相切时,
设直线B′P与OC的交点是M.
根据题意,知∠BOC=∠BAO=30°.
则B′M=
OB′=3-
,
∵PB′=t
∴PM=B′M-PB′=3-
t.
根据直线和圆相切,则圆心到直线的距离等于圆的半径,得
3-
t=1,t=
.
此时⊙P与直线CD显然相离;
②当⊙P和OC第二次相切时,
则有
t-3=1,t=
.
此时⊙P与直线CD显然相交.
答:当t=
或
时⊙P和OC相切,t=
时⊙P和直线CD相离,当t=
时⊙P和直线CD相交.
∴OB=6(30°所对的直角边是斜边的一半),
OA=6
3 |
∴A(6
3 |
(2)作PF⊥y轴于F.
∵∠BAO=30°.
∴在直角三角形PFB′中,PB′=t,∠B′PF=30°,
则B′F=
t |
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| ||
2 |
又BB′=t,
∴OF=OB-BB′-B′F=6-t-
t |
2 |
3 |
2 |
则P点的坐标为(
| ||
2 |
3 |
2 |
(3)此题应分为两种情况:
①当⊙P和OC第一次相切时,
设直线B′P与OC的交点是M.
根据题意,知∠BOC=∠BAO=30°.
则B′M=
1 |
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t |
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∵PB′=t
∴PM=B′M-PB′=3-
3 |
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根据直线和圆相切,则圆心到直线的距离等于圆的半径,得
3-
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此时⊙P与直线CD显然相离;
②当⊙P和OC第二次相切时,
则有
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此时⊙P与直线CD显然相交.
答:当t=
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点评:此题考查了一次函数综合题.解题时,要求学生具有解直角三角形、直线和圆的位置关系等知识的综合应用能力,难度较大.
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