题目内容
如图,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,四边形AOCB是梯形,AB∥OC,点A的坐标为(0,8),点C的坐标为(10,0),OB=OC,(1)求点B的坐标;
(2)点P从C点出发,沿线段CO以1个单位/秒的速度向终点O匀速运动,过点P作PH⊥OC,交折线C-B-O于点H,设点P的运动时间为t秒(0≤t≤10),
①是否存在某个时刻,使△OPH的面积等于△OBC面积的
②以P为圆心,PC长为半径作⊙P,当⊙P与线段OB只有一个公共点时,求t的值或t的取值范围.
【答案】分析:(1)根据已知,B点的纵坐标等于A点的纵坐标.OC=OB可知A、B在以坐标原点O为圆心,以OC长为半径的圆上,即可得出B点坐标;
(2)①首先根据已知条件,求出OB的一次函数解析式.进而确定出P点、H点的坐标.分别用t表示△OPH与△OBC的面积,再根据已知条件△OPH的面积等于△OBC面积的
,列出关于t的一元一次方程式.解方程即可求出t的值.
②首先确定B点、P点的坐标.再根据△OBP分别以OP、OB为底边的面积求法,列出关于t的等量关系式,解t即可.
解答:解:(1)∵AB∥OC,OC=OB,A的坐标为(0,8),点C的坐标为(10,0)
∴对B点,
,
解得
;
∴B(6,8);
(2)①分为两种情况:如图1,
CP=t,OP=10-t,
设直线CB的解析式是y=kx+b,
C(10,0)B(8,6)代入得:
,
解得:k=-3,b=30,
∴y=-3x+30,
把x=10-t代入得:y=-3(10-t)+30=3t,
∴PH=3t,
即S△OPH=
OP•PH=
×(10-t)×3t,
假如存在某个时刻,使△OPH的面积等于△OBC面积的
,
∴
×(10-t)×3t=
×8×10
3t2-30t+80=0,
b2-4ac=900-960<0,
此方程无解,
即此时不存在某个时刻,使△OPH的面积等于△OBC面积的
;
如图2,
由(1)可知,正比例函数OB的解析式是y=
,
OP=10-t,
把x=10-t代入y=
x得:y=
(10-t)=
,
即PH=
,
S△OPH=
OP•PH=
×(10-t)×
(10-t)=
(10-t)2,
=
=40,
假设存在某个时刻,使△OPH的面积等于△OBC面积的
,
即:
(10-t)2=
×40.
解得t=7,经检验符合题意,
所以存在某个时刻,使△OPH的面积等于△OBC面积的
,此时t=7;
②第一种情况:如图2,连接PB,OB与圆P相切,切点为K,PC=t,
由(1)知B点的坐标为(6,8),
OB=
=10,
P点的坐标为(10-t,0),
对△OBP,
,即(10-t)×8=10×PK,
∴PK=
,
又∵PK、PC均为⊙P的半径,
∴PK=PC,即
=t,
解得t=
.
所以,当⊙P与线段OB只有一个公共点时,t=
.
第二种情况:当t=10时,P和O重合,此时PB=PC,即B在⊙P上、O在⊙P内,且⊙P和OB只有一个交点B;
当t=5时,O在⊙P上,当t>5时,O在⊙P内,
∴当5<t≤10时,⊙P和OB只有一个交点;
即当t=
或5<t≤10时,⊙P和OB只有一个交点.
点评:本题考查了直线与圆的位置关系、三角形面积的计算.解决①的关键是根据已知条件及三角形的面积列出关于t的一元一次方程式,进而得出结果;解决②的关键是将计算长度转化为同一三角形从不同角度来看面积的计算,进而求出未知长度.
(2)①首先根据已知条件,求出OB的一次函数解析式.进而确定出P点、H点的坐标.分别用t表示△OPH与△OBC的面积,再根据已知条件△OPH的面积等于△OBC面积的
②首先确定B点、P点的坐标.再根据△OBP分别以OP、OB为底边的面积求法,列出关于t的等量关系式,解t即可.
解答:解:(1)∵AB∥OC,OC=OB,A的坐标为(0,8),点C的坐标为(10,0)
∴对B点,
解得
∴B(6,8);
(2)①分为两种情况:如图1,
CP=t,OP=10-t,
设直线CB的解析式是y=kx+b,
C(10,0)B(8,6)代入得:
解得:k=-3,b=30,
∴y=-3x+30,
把x=10-t代入得:y=-3(10-t)+30=3t,
∴PH=3t,
即S△OPH=
假如存在某个时刻,使△OPH的面积等于△OBC面积的
∴
3t2-30t+80=0,
b2-4ac=900-960<0,
此方程无解,
即此时不存在某个时刻,使△OPH的面积等于△OBC面积的
如图2,
由(1)可知,正比例函数OB的解析式是y=
OP=10-t,
把x=10-t代入y=
即PH=
S△OPH=
假设存在某个时刻,使△OPH的面积等于△OBC面积的
即:
解得t=7,经检验符合题意,
所以存在某个时刻,使△OPH的面积等于△OBC面积的
②第一种情况:如图2,连接PB,OB与圆P相切,切点为K,PC=t,
由(1)知B点的坐标为(6,8),
OB=
P点的坐标为(10-t,0),
对△OBP,
∴PK=
又∵PK、PC均为⊙P的半径,
∴PK=PC,即
解得t=
所以,当⊙P与线段OB只有一个公共点时,t=
第二种情况:当t=10时,P和O重合,此时PB=PC,即B在⊙P上、O在⊙P内,且⊙P和OB只有一个交点B;
当t=5时,O在⊙P上,当t>5时,O在⊙P内,
∴当5<t≤10时,⊙P和OB只有一个交点;
即当t=
点评:本题考查了直线与圆的位置关系、三角形面积的计算.解决①的关键是根据已知条件及三角形的面积列出关于t的一元一次方程式,进而得出结果;解决②的关键是将计算长度转化为同一三角形从不同角度来看面积的计算,进而求出未知长度.
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