题目内容

如图,正方形ABCD,有一直径为BC的半圆,BC=2cm,现有两点EF,分别从点B、点A同时出发,点E沿线段BA1cm/s的速度向点A运动,点F沿折线A-D-C2 cm/s的速度向点C运动,设E离开点B的时间为t s

(1)t为何值时,线段EFBC平行;

(2)1t2,当t为何值时,EF与半圆相切?

(3)时,设EFAC相交于点P,问点EF运动时,点P的位置是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变化,请给予证明,并求AP∶PC的值.

答案:略
解析:

解:(1)∵四边形ABCD为正方形,∴AB∥DC,而EF∥BC∴BE=FC∵BE=tCF=42t∴t=42t,得,即当时,线段EF∥BC

(2)EF出发t s时,EF与半圆相切,如图(3)

∴EF=EMMF=EBFC(切线长定理)

FK⊥AB,进而KB=FC

于是

,解之,得

∵1t2

即当时,EF与半圆相切.

(3)时,点P的位置不会发生变化.

事实上,设时,EF出发t s后的线段位置,如图(4)

而由AB∥DC,有△APE∽△CPF

可知,这个比值显然与t无关,因而点P的位置不会发生变化.


提示:

分析:本题是典型的运动几何问题,用运动变化观点分析与看待此问题.对于(1)(2)的解答均是先假设结论成立,逆向思考从而求出t的值.对于(3)讨论是否与t有关,可判定点P的位置是否发生变化.


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