如图,在平面直角坐标系中,点0是坐标原点,在△ABC中,BC=2AB,点B的坐标为(-4,0),点D是BC的中点,且ta

如图,在平面直角坐标系中,点0是坐标原点,在△ABC中,BC=2AB,点B的坐标为(-4,0),点D是BC的中点,且tan∠ACB=[1/2]
(1)求点A的坐标;
(2)点P从C点出发,沿线段CB以5个单位/秒的速度向终点B匀速运动,过点P作PE⊥AB.垂足为E,PE交直线AC于点F,设EF的长为y(y≠O),点P的运动时间为t秒,求y与t之问的函数关系式(直接写出自变量t的取值范围);
(3)在(2)的条件下,过点O.作0Q∥AC交AB于Q点,连接DQ,是否存在这样的t值,使△FDQ是以DQ为一条直角边的直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在.请说明理由.
月饼大哥 1年前 已收到1个回答 举报

MERRYTAMG 花朵

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解题思路:(1)设OA=a,先由tan∠ACB=12,根据正切函数的定义得出OC=2a,则BC=4+2a,AB=2+a,然后在Rt△OAB中,由勾股定理得出AB2=OA2+OB2,列出关于a的方程,解方程求出a的值,即可得到A点坐标;(2)过点A作AG⊥AB,交BC于G,解Rt△GAB,得出BG=254,则CG=BC-BG=154,根据条件得出0≤t≤2且t≠34,所以分两种情况讨论:①0≤t<34,先由△ABG∽△EBP,得出FP=6-3t-y,再由△CFP∽△CAG,得出y=6-8t;②34<t≤2,先由△ACG∽△FCP,得出PE=5t-y,再由△BEP∽△BAG,得出y=8t-6;(3)同(2)分两种情况进行讨论:①当0≤t<34时,过Q作QM⊥OB于M,过F作FN⊥BC于N,若△FDQ是以DQ为一条直角边的直角三角形,由于∠FQD≠90°,则只能∠QDF=90°.由△OBQ∽△CBA,得出BQ=2,再解Rt△BQM,得出QM=65,BM=85,则DM=BD-BM=175,由(2)知FN=4t,则CN=2FN=8t,DN=CD-CN=5-8t,根据两角对应相等的两三角形相似得出△DNF∽△QMD,由相似三角形对应边成比例列出比例式,解出t即可;②当34<t≤2时,过Q作QM⊥OB于M,过F作FN⊥BC于N,FG⊥QM于G,若△FDQ是以DQ为一条直角边的直角三角形,由于∠FDQ≠90°,则只能∠FQD=90°,由△FGQ∽△QMD,根据相似三角形对应边成比例列出比例式,解出t即可.

(1)设OA=a,则点A的坐标(0,a),
∵tan∠ACB=[OA/OC]=[1/2],
∴OC=2OA=2a,
∴BC=OB+OC=4+2a,
∵BC=2AB,
∴AB=2+a.
在Rt△OAB中,∵∠AOB=90°,
∴AB2=OA2+OB2,即(a+2)2=a2+42
解得a=3,
∴A(0,3);

(2)过点A作AG⊥AB,交BC于G.
在Rt△GAB中,∵∠GAB=90°,
∴AG=AB•tan∠B=5×[3/4]=[15/4],
BG=[AB/cos∠B]=[5

4/5]=[25/4],
∴CG=BC-BG=10-[25/4]=[15/4].
∵点P从C点出发,沿线段CB以5个单位/秒的速度向终点B匀速运动,点P的运动时间为t秒,
∴0≤5t≤10,
∴0≤t≤2.
∵P与G重合时,E、F、A三点重合,此时EF的长y=0,与已知矛盾,
∴t≠[CG/5]=

15
4
5=[3/4].
分两种情况讨论:
①当0≤t<[3/4]时,如图2.
∵AG∥EP,
∴△ABG∽△EBP,
∴[AG/EP]=[BG/BP],

15
4
y+FP=

25
4
10-5t,
解得FP=6-3t-y.
∵FP∥AG,
∴△CFP∽△CAG,
∴[FP/AG]=[PC/CG],
∵AG=CG=[15/4],
∴FP=PC,即6-3t-y=5t,
∴y=6-8t;
②当[3/4]<t≤2时,如图3.
∵AG∥FP,
∴△ACG∽△FCP,
∴[AG/FP]=[CG/CP],
∵AG=CG=[15/4],
∴FP=CP,即y+PE=5t,
∴PE=5t-y.
∵PE∥AG,
∴△BEP∽△BAG,
∴[PE/AG]=[BP/BG],[5t-y

15/4]=[10-5t

25/4],
∴y=8t-6.
综上所述,y=

6-8t (0≤t<
3
4)
8t-6 (
3
4<t≤2);

(3)分两种情况讨论:
①当0≤t<[3/4]时,过Q作QM⊥OB于M,过F作FN⊥BC于N,如图4.
若△FDQ是以DQ为一条直角边的直角三角形,∵∠FQD<∠AQD<∠AQO=∠EAC<90°,
∴∠QDF=90°.
∵OQ∥AC,
∴△OBQ∽△CBA,
∴[BQ/BA]=[BO/BC],即[BQ/5]=[4/10],
∴BQ=2.
在Rt△BQM中,QM=BQ•sin∠B=2×[3/5]=[6/5],BM=BQ•cos∠B=2×[4/5]=[8/5].
∴DM=BD-BM=5-[8/5]=[17/5],
由(2)知FN=FP•sin∠FPN=CP•sin∠OAB=5t•[4/5]=4t,
∴CN=2FN=8t,DN=CD-CN=5-8t.
∵∠FND=∠DMQ=90°,∠FDN=∠DQM=90°-∠QDM,
∴△DNF∽△QMD,
∴[DN/QM]=[FN/DM],
∴[5-8t

6/5]=[4t

17/5],
解得t=[17/32];
②当[3/4]<t≤2时,过Q作QM⊥OB于M,过F作FN⊥BC于N,FG⊥QM于G,如图5.
若△FDQ是以DQ为一条直角边的直角三角形,∵∠FDQ<∠ADQ<∠ADB<90°,
∴∠FQD=90°.
∵GM=FN=4t,
∴GQ=GM-QM=4t-[6/5],GF=MN=BC-BM-CN=10-[8/5]-8t=[42/5]-8t,
∵∠FGQ=∠QMD=90°,∠FQG=∠QDM=90°-∠DQM,
∴△FGQ∽△QMD,
∴[FG/QM]=[GQ/MD],


42
5-8t

6
5=
4t-
6
5

17
5,
解得t=[15/16].
综上所述,当t=[17/32]或t=[15/16]时,△FDQ是以DQ为一条直角边的直角三角形.

点评:
本题考点: 相似形综合题.

考点点评: 本题主要考查了锐角三角函数的定义,勾股定理,解直角三角形,相似三角形的判定与性质等知识,综合性较强,难度较大.运用数形结合、分类讨论及方程思想是解题的关键.

1年前

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