试题

题目:
青果学院在平面直角坐标系内,点O为坐标原点,直线y=
1
2
x
+6交x轴于点A,交y轴于点B,过点B作AB的垂线交x轴于点C,∠ABC的平分线交AC于点D.
(1)求点D的坐标;
(2)若P从点A出发以每秒
5
个单位长度的速度向终点B运动,过点P作x轴的平行线交BD于点E,交BC于点F,设线段EF的长为y,点P运动的时间为t(t>0)秒,求y与t之间的函数关系式,不需写出自变量t的取值范围.
(3)在(2)的条件下,设同时经过B,C,D三点的圆交AB于B,G两点,当t为何值时有EF=
5
3
PG?
答案
解:(1)∵直线y=
1
2
x
+6交x轴于点A,交y轴于点B,
∴当x=0时,y=6,当y=0时,x=-12,
∴A(-12,0),B(0,6),
∴OA=12,OB=6,
∵BC⊥AB,BD平分∠ABC,
∴∠ABD=45°,
过点D作DH⊥AB于点H,
则∠HDB=180°-∠DHB-∠ABD=45°,
∴∠ABD=∠HDB,
∴HD=HB,
在Rt△AHD和Rt△ABO内,tan∠BAO=
DH
HA
=
OB
AO
=
6
12
=
1
2

∴AH=2HD=2BH,
在Rt△ABO中,AB=
OA2+OB2
=6
5

∴AH+BH=6
5

∴AH=4
5
,BH=HD=2
5

在Rt△ADH中,AD=
AH2+HD2
=
(4
5
)2+(2
5
)2
=10,
∴OD=2,
∴D(-2,0);

(2)∵BC⊥AB,
∴∠ABO+∠OBC=90°,
∵∠BOA=90°,
∴∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠OBC=∠BAO,
∴tan∠OBC=tan∠BAO=
1
2

在Rt△CBO中,tan∠OBC=
OC
OB
=
1
2
,OB=6,
∴OC=3,
∴DC=OD+OD=5,
∵PE∥AD,
BP
BA
=
BE
BD

∵PF∥AC,
青果学院∴△BEF∽△BDC,
BE
BD
=
EF
DC

BP
BA
=
EF
DC

∵AP=
5
t,
∴BP=AB-AP=6
5
-
5
t,
6
5
-
5
t
6
5
=
y
5

∴y=-
5
6
t+5;

(3)连接DG,CG,
∵∠GBC=90°,
∴CG为同时经过B,C,D三点的圆的直径,
∴∠GDC=90°,
∵∠GBD与∠GCD是
GD
所对的圆周角,
∴∠GCD=∠GBD=45°,
∴∠DGC=180°-∠DCG-∠GDC=45°,
∴∠GCD=∠DGC,
∴GD=DC=5,
∵AD=10,
在Rt△ADG中,AG=
AD2+DG2
=
52+102
=5
5

∴当0<t<5时,PG=5
5
-
5
t,
∵EF=
5
3
PG,
∴-
5
6
t+5=
5
3
(5
5
-
5
t),
解得:t=4;
当5<t<6时,PG=
5
t-5
5

∵EF=
5
3
PG,
∴-
5
6
t+5=
5
3
5
t-5
5
),
解得:t=
16
3

∴当t=4或t=
16
3
时有EF=
5
3
PG.
解:(1)∵直线y=
1
2
x
+6交x轴于点A,交y轴于点B,
∴当x=0时,y=6,当y=0时,x=-12,
∴A(-12,0),B(0,6),
∴OA=12,OB=6,
∵BC⊥AB,BD平分∠ABC,
∴∠ABD=45°,
过点D作DH⊥AB于点H,
则∠HDB=180°-∠DHB-∠ABD=45°,
∴∠ABD=∠HDB,
∴HD=HB,
在Rt△AHD和Rt△ABO内,tan∠BAO=
DH
HA
=
OB
AO
=
6
12
=
1
2

∴AH=2HD=2BH,
在Rt△ABO中,AB=
OA2+OB2
=6
5

∴AH+BH=6
5

∴AH=4
5
,BH=HD=2
5

在Rt△ADH中,AD=
AH2+HD2
=
(4
5
)2+(2
5
)2
=10,
∴OD=2,
∴D(-2,0);

(2)∵BC⊥AB,
∴∠ABO+∠OBC=90°,
∵∠BOA=90°,
∴∠ABO+∠BAO=90°,
∴∠OBC=∠BAO,
∴tan∠OBC=tan∠BAO=
1
2

在Rt△CBO中,tan∠OBC=
OC
OB
=
1
2
,OB=6,
∴OC=3,
∴DC=OD+OD=5,
∵PE∥AD,
BP
BA
=
BE
BD

∵PF∥AC,
青果学院∴△BEF∽△BDC,
BE
BD
=
EF
DC

BP
BA
=
EF
DC

∵AP=
5
t,
∴BP=AB-AP=6
5
-
5
t,
6
5
-
5
t
6
5
=
y
5

∴y=-
5
6
t+5;

(3)连接DG,CG,
∵∠GBC=90°,
∴CG为同时经过B,C,D三点的圆的直径,
∴∠GDC=90°,
∵∠GBD与∠GCD是
GD
所对的圆周角,
∴∠GCD=∠GBD=45°,
∴∠DGC=180°-∠DCG-∠GDC=45°,
∴∠GCD=∠DGC,
∴GD=DC=5,
∵AD=10,
在Rt△ADG中,AG=
AD2+DG2
=
52+102
=5
5

∴当0<t<5时,PG=5
5
-
5
t,
∵EF=
5
3
PG,
∴-
5
6
t+5=
5
3
(5
5
-
5
t),
解得:t=4;
当5<t<6时,PG=
5
t-5
5

∵EF=
5
3
PG,
∴-
5
6
t+5=
5
3
5
t-5
5
),
解得:t=
16
3

∴当t=4或t=
16
3
时有EF=
5
3
PG.
考点梳理
一次函数综合题.
(1)由直线y=
1
2
x
+6交x轴于点A,交y轴于点B,易求得点A与B的坐标,过点D作DH⊥AB于点H,又由BC⊥AB,∠ABC的平分线交AC于点D,易证得HD=HB,然后由勾股定理即可求得AD的长,继而可求得点D的坐标;
(2)由平行线的性质与相似三角形的判定与性质,即可证得
BP
BA
=
EF
DC
,继而可求得y与t之间的函数关系式;
(3)首先连接DG,CG,由圆周角定理,即可证得DG=CD,继而可求得AG的长,然后分别从0<t<5与5<t<6时去分析求解即可求得答案.
此题考查了一次函数的性质、相似三角形的判定与性质、三角函数的性质、等腰三角形的判定与性质以及勾股定理等知识.此题难度较大,注意掌握辅助线的作法,注意掌握方程思想、分类讨论思想与数形结合思想的应用.
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