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如图,A(-5,0),B(-3,0),点C在y轴的正半轴上,∠CBO=45°,C...

如图,A(-5,0),B(-3,0),点C在y轴的正半轴上,∠CBO=45°,CD∥AB.∠CDA=90°.点P从点Q(4,0)出发,沿x轴向左以每秒1个单位长度的速度运动,运动时时间t秒.
(1)求点C的坐标;
(2)当∠BCP=15°时,求t的值;
(3)以点P为圆心,PC为半径的⊙P随点P的运动而变化,当⊙P与四边形ABCD的边(或边所在的直线)相切时,求t的值.manfen5.com 满分网
(1)由∠CBO=45°,∠BOC为直角,得到△BOC为等腰直角三角形,又OB=3,利用等腰直角三角形AOB的性质知OC=OB=3,然后由点C在y轴的正半轴可以确定点C的坐标; (2)需要对点P的位置进行分类讨论:①当点P在点B右侧时,如图2所示,由∠BCO=45°,用∠BCO-∠BCP求出∠PCO为30°,又OC=3,在Rt△POC中,利用锐角三角函数定义及特殊角的三角函数值求出OP的长,由PQ=OQ+OP求出运动的总路程,由速度为1个单位/秒,即可求出此时的时间t;②当点P在点B左侧时,如图3所示,用∠BCO+∠BCP求出∠PCO为60°,又OC=3,在Rt△POC中,利用锐角三角函数定义及特殊角的三角函数值求出OP的长,由PQ=OQ+OP求出运动的总路程,由速度为1个单位/秒,即可求出此时的时间t; (3)当⊙P与四边形ABCD的边(或边所在的直线)相切时,分三种情况考虑: ①当⊙P与BC边相切时,利用切线的性质得到BC垂直于CP,可得出∠BCP=90°,由∠BCO=45°,得到∠OCP=45°,即此时△COP为等腰直角三角形,可得出OP=OC,由OC=3,得到OP=3,用OQ-OP求出P运动的路程,即可得出此时的时间t; ②当⊙P与CD相切于点C时,P与O重合,可得出P运动的路程为OQ的长,求出此时的时间t; ③当⊙P与CD相切时,利用切线的性质得到∠DAO=90°,得到此时A为切点,由PC=PA,且PA=9-t,PO=t-4,在Rt△OCP中,利用勾股定理列出关于t的方程,求出方程的解得到此时的时间t. 综上,得到所有满足题意的时间t的值. 【解析】 (1)∵∠BCO=∠CBO=45°, ∴OC=OB=3, 又∵点C在y轴的正半轴上, ∴点C的坐标为(0,3); (2)分两种情况考虑: ①当点P在点B右侧时,如图2, 若∠BCP=15°,得∠PCO=30°, 故PO=CO•tan30°=,此时t=4+; ②当点P在点B左侧时,如图3, 由∠BCP=15°,得∠PCO=60°, 故OP=COtan60°=3, 此时,t=4+3, ∴t的值为4+或4+3; (3)由题意知,若⊙P与四边形ABCD的边相切时,有以下三种情况: ①当⊙P与BC相切于点C时,有∠BCP=90°, 从而∠OCP=45°,得到OP=3,此时t=1; ②当⊙P与CD相切于点C时,有PC⊥CD,即点P与点O重合,此时t=4; ③当⊙P与AD相切时,由题意,得∠DAO=90°, ∴点A为切点,如图4,PC2=PA2=(9-t)2,PO2=(t-4)2, 于是(9-t)2=(t-4)2+32,即81-18t+t2=t2-8t+16+9, 解得:t=5.6, ∴t的值为1或4或5.6.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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