试题

题目:
青果学院在Rt△ABC中,∠B=90°,B(0,0),A(0,4),C(4
3
,0).点D从点C出发沿CA方向以每秒2个单位的速度向点A匀速运动,同时点E从点A出发沿AB方向以每秒1个单位的速度向点B匀速运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随之停止运动.设点D、E运动的时间是t秒(t>0).过点D作DF⊥BC于点F,连接DE、EF.
(1)当t为何值时,线段DE长为
39

(2)当线段EF与以点B为圆心,半径为1的⊙B有两个公共交点时,求t的取值范围.
答案
解:(1)在Rt△ABC中,∠B=90°,B(0,0),A(0,4),C(4
3
,0),
∴tanC=OA:OC=
3
3

∴∠C=30°.
在△DFC中,∠DFC=90°,∠C=30°,DC=2t,
∴DF=t,CF=
3
t,
∴OF=4
3
-
3
t,
∴D(4
3
-
3
t,t).
又∵AE=t,
∴OE=4-t.
∴E(0,4-t).
当线段DE长为
39
时,有(4
3
-
3
t)2+(t-4+t)2=39,
解得t1=
5
7
,t2=5(不合题意,舍去).
故t1=
5
7
时,线段DE长为
39


(2)青果学院∵⊙B的半径为1,
∴当点O到EF的距离小于1时,直线EF与⊙B相交.
而点O到EF的距离即为直角△EOF斜边EF上的高的长度,设直角△EOF斜边EF上的高为h.
∵AE∥DF,AE=DF=t,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∴∠EFO=∠C=30°,
则h=OF·sin∠EFO=
1
2
OF=
4
3
-
3
t
2

4
3
-
3
t
2
<1,
解得t>
12-2
3
3

又∵点D从点C出发沿CA方向运动,同时点E从点A出发沿AB方向运动,DF⊥BC于点F,
∴AE<4
故t的取值范围为:
12-2
3
3
<t<4.
解:(1)在Rt△ABC中,∠B=90°,B(0,0),A(0,4),C(4
3
,0),
∴tanC=OA:OC=
3
3

∴∠C=30°.
在△DFC中,∠DFC=90°,∠C=30°,DC=2t,
∴DF=t,CF=
3
t,
∴OF=4
3
-
3
t,
∴D(4
3
-
3
t,t).
又∵AE=t,
∴OE=4-t.
∴E(0,4-t).
当线段DE长为
39
时,有(4
3
-
3
t)2+(t-4+t)2=39,
解得t1=
5
7
,t2=5(不合题意,舍去).
故t1=
5
7
时,线段DE长为
39


(2)青果学院∵⊙B的半径为1,
∴当点O到EF的距离小于1时,直线EF与⊙B相交.
而点O到EF的距离即为直角△EOF斜边EF上的高的长度,设直角△EOF斜边EF上的高为h.
∵AE∥DF,AE=DF=t,
∴四边形AEFD是平行四边形,
∴∠EFO=∠C=30°,
则h=OF·sin∠EFO=
1
2
OF=
4
3
-
3
t
2

4
3
-
3
t
2
<1,
解得t>
12-2
3
3

又∵点D从点C出发沿CA方向运动,同时点E从点A出发沿AB方向运动,DF⊥BC于点F,
∴AE<4
故t的取值范围为:
12-2
3
3
<t<4.
考点梳理
勾股定理;点的坐标;两点间的距离公式;直线与圆的位置关系;切线的性质.
(1)在Rt△ABC中,由OA=4,OC=4
3
,运用正切函数的定义得出∠C=30°,再运用含t的代数式分别求出点E、F的坐标,然后根据线段DE长为
39
得到关于t的方程,求解即可;
(2)当线段EF与⊙B有两个公共交点时,直线EF与⊙B相交,此时圆心到直线的距离小于圆的半径.
本题考查了勾股定理,两点间的距离公式,直线与圆的位置关系和正切函数的定义,综合性较强,有一定的难度.
动点型.
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