【題目】如圖,A(-5,0),B(-3,0),點(diǎn)C在y軸的正半軸上,∠CBO=45°,CD∥AB.∠CDA=90°.點(diǎn)P從點(diǎn)Q(4,0)出發(fā),沿x軸向左以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)間t秒.

(1)求點(diǎn)C的坐標(biāo);

(2)當(dāng)∠BCP=15°時(shí),求t的值;

(3)以點(diǎn)P為圓心,PC為半徑的⊙P隨點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)而變化,當(dāng)⊙P與四邊形ABCD的邊(或邊所在的直線(xiàn))相切時(shí),求t的值.

【答案】(1)點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,3);(2)t的值為4+或4+3;(3)t=1或4或5.6

【解析】試題分析:(1)由∠CBO=45°,∠BOC為直角,得到△BOC為等腰直角三角形,又OB=3,利用等腰直角三角形AOB的性質(zhì)知OC=OB=3,然后由點(diǎn)Cy軸的正半軸可以確定點(diǎn)C的坐標(biāo);
(2)需要對(duì)點(diǎn)P的位置進(jìn)行分類(lèi)討論:①當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B右側(cè)時(shí),如圖2所示,由∠BCO=45°,用∠BCO-∠BCP求出∠PCO30°,又OC=3,在Rt△POC中,利用銳角三角函數(shù)定義及特殊角的三角函數(shù)值求出OP的長(zhǎng),由PQ=OQ+OP求出運(yùn)動(dòng)的總路程,由速度為1個(gè)單位/秒,即可求出此時(shí)的時(shí)間t;②當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B左側(cè)時(shí),如圖3所示,用∠BCO+∠BCP求出∠PCO60°,又OC=3,在Rt△POC中,利用銳角三角函數(shù)定義及特殊角的三角函數(shù)值求出OP的長(zhǎng),由PQ=OQ+OP求出運(yùn)動(dòng)的總路程,由速度為1個(gè)單位/秒,即可求出此時(shí)的時(shí)間t;
(3)當(dāng)⊙P與四邊形ABCD的邊(或邊所在的直線(xiàn))相切時(shí),分三種情況考慮:
①當(dāng)⊙PBC邊相切時(shí),利用切線(xiàn)的性質(zhì)得到BC垂直于CP,可得出∠BCP=90°,由∠BCO=45°,得到∠OCP=45°,即此時(shí)△COP為等腰直角三角形,可得出OP=OC,由OC=3,得到OP=3,用OQ-OP求出P運(yùn)動(dòng)的路程,即可得出此時(shí)的時(shí)間t;
②當(dāng)⊙PCD相切于點(diǎn)C時(shí),PO重合,可得出P運(yùn)動(dòng)的路程為OQ的長(zhǎng),求出此時(shí)的時(shí)間t;
③當(dāng)⊙PAD相切時(shí),利用切線(xiàn)的性質(zhì)得到∠DAO=90°,得到此時(shí)A為切點(diǎn),由PC=PA,且PA=9-t,PO=t-4,在Rt△OCP中,利用勾股定理列出關(guān)于t的方程,求出方程的解得到此時(shí)的時(shí)間t.
綜上,得到所有滿(mǎn)足題意的時(shí)間t的值.

試題解析::(1)∵∠BCO=∠CBO=45°,
∴OC=OB=3,
又∵點(diǎn)Cy軸的正半軸上,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,3);
(2)分兩種情況考慮:
①當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B右側(cè)時(shí),如圖2,


若∠BCP=15°,得∠PCO=30°,
PO=COtan30°=,此時(shí)t=4+;
②當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B左側(cè)時(shí),如圖3,


由∠BCP=15°,得∠PCO=60°,
OP=COtan60°=3,
此時(shí),t=4+3
∴t的值為4+4+3
(3)由題意知,若⊙P與四邊形ABCD的邊相切時(shí),有以下三種情況:
①當(dāng)⊙PBC相切于點(diǎn)C時(shí),有∠BCP=90°,

從而∠OCP=45°,得到OP=3,此時(shí)t=1;
②當(dāng)⊙PCD相切于點(diǎn)C時(shí),有PC⊥CD,即點(diǎn)P與點(diǎn)O重合,此時(shí)t=4;

③當(dāng)⊙PAD相切時(shí),由題意,得∠DAO=90°,

∴點(diǎn)A為切點(diǎn),如圖4,PC2=PA2=(9-t)2,PO2=(t-4)2,
于是(9t)2=(t-4)2+32,即81-18t+t2=t2-8t+16+9,
解得:t=5.6,
∴t的值為145.6.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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請(qǐng)結(jié)合以上信息解答下列問(wèn)題.

(1)a= ,本次調(diào)查樣本的容量是 ;

(2)先求出C組的人數(shù),再補(bǔ)全捐款人數(shù)分組統(tǒng)計(jì)圖1”

(3)根據(jù)統(tǒng)計(jì)情況,估計(jì)該校參加捐款的4500名學(xué)生有多少人捐款在2040元之間.

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(1)菱形ABCO的邊長(zhǎng)   

(2)求直線(xiàn)AC的解析式;

(3)動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿折線(xiàn)ABC方向以2個(gè)單位/秒的速度向終點(diǎn)C勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)PMB的面積為S(S≠0),點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,

①當(dāng)0<t<時(shí),求St之間的函數(shù)關(guān)系式;

②在點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)S=3,請(qǐng)直接寫(xiě)出t的值.

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度數(shù)

8

9

10

13

14

15

天數(shù)

1

1

2

3

1

2

1)這10天用電量的眾數(shù)是___________,中位數(shù)是_________

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