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.
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(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OM
CD 时,用
解得t值;当OM
CE时,用CK=2DK解得t值;当OM
DE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
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∴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,
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∴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,
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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.