试题

题目:
如图,在平面直角坐标系中有一矩形ABCO,B点的坐标为(12,6),点C、A在坐标轴上.⊙A、⊙P的半径均为1,点P从点C开始在线段CO上以1单位/秒的速度向左运动,运动到点O处停止.与此同时,⊙A的半径每秒钟增大2个单位,当点P停止运动时,⊙A的半径也停止变化.设点P运动的时间为t秒.
(1)在0<t<12时,设△OAP的面积为s,试求s与t的函数关系式.并求出当t为何值时,s为矩形ABCO面积的
1
3

(2)在点P的运动过程中,是否存在某一时刻,⊙A与⊙P相切?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.青果学院
答案
解:(1)∵B点的坐标为(12,6),
∴OA=6,OC=12,
∴OP=12-t;
当0<t<12时,s=
1
2
OA×OP=
1
2
×6×(12-t)=-3t+36,
∵s=
1
3
S矩形ABCO
∴-3t+36=
1
3
×12×6,
解得:t=4,
即当t=4时,S为矩形ABCO面积的
1
3


(2)如图,当⊙A与⊙P外切时
青果学院
OP=12-t,AP=1+2t+1=2t+2;
在Rt△AOP中,AO2+PO2=AP2
∴62+(12-t)2=(2t+2)2
解得:t1=-
44
3
(不合题意,舍去),t2=4;
此时,P点坐标为(8,0),
如图,当⊙A与⊙P内切时,
青果学院
OP=12-t,AP=1+2t-1=2t;
在Rt△AOP中,AO2+PO2=AP2
∴62+(12-t)2=(2t)2
解得:t1=2
19
-4
,t2=-2
19
-4(不合题意,舍去),
此时,P点坐标为(16-2
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,0).
解:(1)∵B点的坐标为(12,6),
∴OA=6,OC=12,
∴OP=12-t;
当0<t<12时,s=
1
2
OA×OP=
1
2
×6×(12-t)=-3t+36,
∵s=
1
3
S矩形ABCO
∴-3t+36=
1
3
×12×6,
解得:t=4,
即当t=4时,S为矩形ABCO面积的
1
3


(2)如图,当⊙A与⊙P外切时
青果学院
OP=12-t,AP=1+2t+1=2t+2;
在Rt△AOP中,AO2+PO2=AP2
∴62+(12-t)2=(2t+2)2
解得:t1=-
44
3
(不合题意,舍去),t2=4;
此时,P点坐标为(8,0),
如图,当⊙A与⊙P内切时,
青果学院
OP=12-t,AP=1+2t-1=2t;
在Rt△AOP中,AO2+PO2=AP2
∴62+(12-t)2=(2t)2
解得:t1=2
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-4
,t2=-2
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-4(不合题意,舍去),
此时,P点坐标为(16-2
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,0).
考点梳理
相切两圆的性质;三角形的面积;勾股定理;矩形的性质;梯形.
(1)利用直角三角形的面积公式得S=
1
2
OA×OP=
1
2
×6×(12-t)=-3t+36.又s=
1
3
S矩形ABCO=
1
3
×12×6可求出t的值.
(2)若两圆相切,则有在Rt△AOP中,AO2+PO2=AP2.将OA=6,PO=12-t,AP=2t+1+1=1t+2代入,求出t.若有实解则相切,没有实解则不相切.
考查面积公式和圆相切的性质.
压轴题;动点型.
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