满分5 > 初中数学试题 >

如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的项点A、B在x轴上,顶点D在y轴上,B点...

如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD的项点A、B在x轴上,顶点D在y轴上,B点坐标为(4,0),D点坐标为(0,manfen5.com 满分网).动点P以每秒1个单位的速度从A点出发,沿AB向终点B运动,同时,动点Q以每秒2个单位的速度从B点出发,沿BD、DA向终点A运动.设运动时间为t秒.
(1)求经过A、D、C三点抛物线的解析式;
(2)设△POQ的面积为S,求S与t的函数关系式;
(3)当t≠4时,设PQ与y轴交于点G,判断PG与QG的数量关系,并说明理由;
(4)探索以PQ为直径的圆与AD的位置关系,并直接写出相应位置关系的t的取值范围.

manfen5.com 满分网
(1)解答此题的关键是求出菱形的边长,这就要从Rt△AOD入手,在这个三角形中,AO=AB-OB=AD-OB,OB、OD长已知,由勾股定理即可得出AD、AB的长,即可得出A、D、C三点的坐标,再利用待定系数法求解即可. (2)要分两段考虑:①P在OA段、Q在BD段上时,此时以PO为底,Q点纵坐标的绝对值为高;②P在OB段、Q在AD段上时,此时以OP为底,Q点纵坐标的绝对值为高.(需注意P在A、O、B三处时,不能构成△POQ) (3)过Q作y轴的垂线段QE,垂足为E,由(2)的解答过程不难得出DQ的长,在Rt△DQE中,∠QDE=30°,那么QE的长可得,此时只需判定△QEG、△POG全等即可. (4)由(3)的结论知,PQ的中点在y轴上,即以PQ为直径的圆的圆心在y轴上,圆心G的坐标不难得出(其纵坐标正好是Q点纵坐标的一半),过G作AD的垂线段,通过构建直角三角形,即可得到圆心G到线段AD的距离,而由P、Q点的坐标不难得出PQ的长度表达式,比较圆的半径和圆心到AD的距离大小即可得出结论. 【解析】 (1)设AD=AB=x,则OA=x-4; 在Rt△AOD中,OA=x-4,AD=x,OD=4,由勾股定理得: (x-4)2+(4)2=x2,解得:x=8 ∴AD=AB=AC=8,则有:A(-4,0)、C(8,4); 设抛物线的解析式为y=ax2+bx+4,代入A、C的坐标,得: , 解得 故抛物线的解析式:y=-x2+x+4. (2)①当0<t<4时,OP=4-t,|yQ|=BQ•sin60°=2t×=t; S=×(4-t)×t=-t2+2t; ②当4<t<8时,OP=t-4,|yQ|=AQ•sin60°=(16-2t)×=(8-t); S=×(t-4)×(8-t)=-t2+6t-16; 综上,S= (3)①当0<t<4时,过Q作QE⊥y轴于E,如右图; 在Rt△DQE中,DQ=8-2t,∠QDE=30°,则:QE=DQ=4-t; 而OP=4-t,所以QE=OP; ∵ ∴△QEG≌△POG(AAS), ∴PG=QG; ②当4<t<8时,同①可证得:PG=QG; 综上,当t≠4时,PG=QG. (4)①当0<t<4时,OP=4-t,即:P(t-4,0)、Q(4-t,t),圆心G(0,t); 在Rt△OPG中,OP=4-t,OG=t,则:r2=PG2=(4-t)2+(t)2=t2-8t+16; 过G作GF⊥AD于F,如(4)①图; 在Rt△DFG中,∠FDG=30°,DG=4-t,则:d=FG=DG=2-t, d2=(2-t)2=t2-3t+12; ∵d2-r2=t2-3t+12-(t2-8t+16)=-(t-2)2≤0,且0<t<4 ∴当0<t<或<t<4时,d<r,即以PQ为直径的圆与直线AD相交; 当t=时,d=r,即以PQ为直径的圆与直线AD相切; ②当t=4时,P与O重合、D与Q重合,此时PQ为等边△ADB的高,由等边三角形三心合一的特性可知,以PQ为直径的圆与直线AD相切; ③当4<t<8时,同①可求得: d2=t2、r2=t2-20t+64, ∵d2-r2=t2-(t2-20t+64)=-(t-8)2≤0,且4<t<8 ∴当4<t<或<t<8时,d<r,即以PQ为直径的圆与直线AD相交; 当t=时,d=r,即以PQ为直径的圆与直线AD相切; 综上,当0<t<或<t<4或4<t<或<t<8时,以PQ为直径的圆与直线AD相交; 当t=或t=4或t=时,以PQ为直径的圆与直线AD相切.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
为了落实中央的惠农政策,积极推进农业机械化,黄冈市某县政府制定了农户投资购买农机设备的补贴办法,其中购买A型、B型农机设备所投资的金额x(万元)与政府补贴的金额y1(万元)、y2(万元)的函数关系如图所示(图中OA段是抛物线,A是抛物线的顶点).
(1)分别写出y1、y2与x的函数关系式;
(2)现有一农户计划同时对A型、B型两种农机设备共投资10万元,设其共获得的政府补贴金额为y万元,求y与其购买B型设备投资金额x的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,请你帮该农户设计一个能获得最大补贴金额的投资方案,并求出按此方案能获得的最大补贴金额.
manfen5.com 满分网
查看答案
如图,一艘海轮位于灯塔C的北偏东30°方向,距离灯塔80海里的A处,海轮沿正南方向匀速航行一段时间后,到达位于灯塔C的东南方向上的B处.
(1)求灯塔C到航线AB的距离;
(2)若海轮的速度为20海里/时,求海轮从A处到B处所用的时间(结果精确到0.1小时)
(参考数据:manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网

manfen5.com 满分网 查看答案
已知:如图,在△ABC中,D是AB边上一点,⊙O过D、B、C三点,∠DOC=2∠ACD=90°.
(1)求证:直线AC是⊙O的切线;
(2)如果∠ACB=75°,⊙O的半径为4,求BD的长.

manfen5.com 满分网 查看答案
去年入秋以来,云南省发生了百年一遇的旱灾,连续8个多月无有效降水,为抗旱救灾,某部队计划为驻地村民新修水渠3600米,为了水渠能尽快投入使用,实际工作效率是原计划工作效率的1.8倍,结果提前20天完成修水渠任务.问原计划每天修水渠多少米?
查看答案
小敏的爸爸买了某项体育比赛的一张门票,她和哥哥两人都很想去观看.可门票只有一张,读九年级的哥哥想了一个办法,拿了8张扑克牌,将数字为2,3,5,9的四张牌给小敏,将数字为4,6,7,8的四张牌留给自己,并按如下游戏规则进行:小敏和哥哥从各自的四张牌中随机抽出一张,然后将抽出的两张扑克牌数字相加,如果和为偶数,则小敏去;如果和为奇数,则哥哥去.
(1)请用画树形图或列表的方法求小敏去看比赛的概率;
(2)哥哥设计的游戏规则公平吗?若公平,请说明理由;若不公平,请你设计一种公平的游戏规则.

manfen5.com 满分网 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.