Question

平面直角坐標(biāo)系中，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，直線y=x+12分別與x軸、y軸交于點(diǎn)A、B，經(jīng)過點(diǎn)B直線y=kx+12交x軸于點(diǎn)C，且AB=AC．
（1）求直線BC的解析式；
（2）點(diǎn)P從點(diǎn)C出發(fā)沿線段C0以每秒1個(gè)單位長度向終點(diǎn)0運(yùn)動；過點(diǎn)P作y軸的平行線交直線BC于點(diǎn)Q，交直線AB于點(diǎn)M，過點(diǎn)Q作QN⊥AB交直線AB予點(diǎn)N．設(shè)線段MN的長為d（d≠O），運(yùn)動時(shí)間為t（秒），求d與時(shí)間t（秒）的函數(shù)關(guān)系式，并直接寫出自變量的取值范圍；
（3）在（2）的條件下，經(jīng)過點(diǎn)A、N、Q三點(diǎn)的圓與直線BC交于另一點(diǎn)K，AQ為何值時(shí)，KQ：AQ=：10？

Answer 1

【答案】分析：（1）對于直線y=x+12，令y=0，求出x的值，即為A的橫坐標(biāo)；令x=0，求出y的值，即為B的縱坐標(biāo)，進(jìn)而得出OA與OB的長，在直角三角形AOB中，利用勾股定理求出AB的長，由AB=AC，得出AC的長，再由OC=AC-OA求出OC的長，確定出C的坐標(biāo)，設(shè)直線BC解析式為y=kx+b（k≠0），將B和C的坐標(biāo)代入得到關(guān)于k與b的方程組，求出方程組的解得到k與b的值，即可得到直線BC的解析式；
（2）根據(jù)題意畫出相應(yīng)的圖形，如圖1所示，可得出PC=t，由OC-PC表示出OP，即為P的橫坐標(biāo)，再由PQ平行與y軸，即垂直于x軸，得到Q、M的橫坐標(biāo)與P橫坐標(biāo)相同，將M的橫坐標(biāo)代入直線AB的解析式中，求出對應(yīng)的y值，即為PM的長，將Q的橫坐標(biāo)代入直線BC解析式中，求出對應(yīng)的y值，即為PQ的長，由PM-PQ表示出MQ的長，利用同角的余角相等得到∠MQN=∠MAP=∠BAO，在直角三角形ABO中，求出sin∠BAO=，在直角三角形MNQ中，利用MQ•sin∠MQN表示出MN的長，即為d關(guān)于t的函數(shù)關(guān)系式，由OC=6，P從點(diǎn)C出發(fā)沿線段C0以每秒1個(gè)單位長度向終點(diǎn)0運(yùn)動，可得出t的范圍；
（3）在圖1中畫出經(jīng)過點(diǎn)A、N、Q三點(diǎn)的圓，如圖2所示，連接AK，AQ，由∠ANQ=90°，根據(jù)90度圓周角所對的弦為直徑，可得出AQ為經(jīng)過A、N、Q三點(diǎn)的直徑，再利用直徑所對的圓周角為直角得到∠AKQ=90°，在三角形BOC中，由OB與OC的長，利用勾股定理求出BC的長，再由OB及AC的長，利用面積法求出AK的長，由KQ與AQ的比值，設(shè)出KQ與AQ，在Rt△AKQ中，根據(jù)勾股定理列出方程，求出方程的解得到AQ的長．
解答：解：（1）對于直線y=x+12，令y=0，解得：x=-9；令x=0，解得：y=12，
∴A（-9，0），B（0，12），
∴AO=9，BO=12，
在Rt△AOB中，根據(jù)勾股定理得：AB==15，
∵AB=AC，
∴AC=AB=15，
∴OC=AC-OA=15-9=6，
∴C（6，0），
設(shè)直線BC解析式為y=kx+b（k≠0），
將B和C坐標(biāo)代入得：，
解得：，
則直線BC解析式為y=-2x+12；


（2）由題意得：PC=t，OC=6，則OP=OC-PC=6-t，
∴點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為6-t，
又直線PQ⊥x軸，
∴點(diǎn)Q、M的橫坐標(biāo)為6-t，
將x=6-t代入直線y=x+12，得：y=（6-t）+12，
∴PM=（6-t）+12=20-t，
將x=6-t代入y=-2x+12，得：y=-2（6-t）+12=2t，
∴MQ=PM-PQ=20-t-2t=20-t，
∵∠AMP+∠MAP=∠AMP+∠MQN=90°，
∴∠MQN=∠MAP=∠BAO，
∵在Rt△ABO中，sin∠BAO=，
∴在Rt△MNQ中，MN=MQ•sin∠MQN=16-t，
∴d=-t+16（0≤t＜6）；
（3）如圖，連接AK，AQ，
∵∠ANQ=90°，
∴AQ為經(jīng)過A、N、Q三點(diǎn)的直徑，
∴∠AKQ=90°，
在Rt△BOC中，OC=6，OB=12，
根據(jù)勾股定理得：BC==6，又AC=15，
∴S_△ABC=AC•OB=BC•AK，即15×12=6AK，
解得：AK=6，
∵KQ：AQ=：10，則設(shè)KQ=m，AQ=m，
在Rt△AKQ中，根據(jù)勾股定理得：AK²+KQ²=AQ²，
即（6）²+m²=（m）²，
解得：m=2或m=-2（舍去），
則AQ=×2=10．
點(diǎn)評：此題屬于一次函數(shù)綜合題，涉及的知識有：一次函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)，坐標(biāo)與圖形性質(zhì)，勾股定理，待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式，銳角三角函數(shù)定義，利用了方程及轉(zhuǎn)化的思想，是一道難道較強(qiáng)的試題．