Question

如圖，已知射線DE與x軸和y軸分別交于點D（3，0）和點E（0，4）．動點C從點M（5，0）出發(fā)，以1個單位長度/秒的速度沿x軸向左作勻速運動，與此同時，動點P從點D出發(fā)，也以1個單位長度/秒的速度沿射線DE的方向作勻速運動．設(shè)運動時間為t秒．
（1）請用含t的代數(shù)式分別表示出點C與點P的坐標(biāo)；
（2）以點C為圓心、t個單位長度為半徑的⊙C與x軸交于A、B兩點（點A在點B的左側(cè)），連接PA、PB．
①當(dāng)⊙C與射線DE有公共點時，求t的取值范圍；
②當(dāng)△PAB為等腰三角形時，求t的值．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)題意，得t秒時，點C的橫坐標(biāo)為5-t，縱坐標(biāo)為0；過點P作PQ⊥x軸于點Q，根據(jù)相似三角形對應(yīng)邊成比例列出比例式求出PQ、DQ再求出OQ，從而得解；
（2）①當(dāng)點A到達點D時，所用的時間是t的最小值，此時DC=OC-OD=5-t-3=t，得到t≥；
當(dāng)圓C在點D左側(cè)且與ED相切時，為t的最大值．
如圖，易得Rt△CDF∽Rt△EDO，有，求解得到t的最大值．
②當(dāng)△PAB為等腰三角形時，有三種情況：PA=AB，PA=PB，PB=AB．根據(jù)勾股定理，求得每種情況的t的值．
解答：解：（1）如圖，t秒時，有PD=t，DE=5，OE=4，OD=3，
則PQ：EO=DQ：OD=PD：ED，
∴PQ=t，DQ=t．
∴C（5-t，0），．

（2）
①當(dāng)⊙C的圓心C由點M（5，0）向左運動，使點A到點D并隨⊙C繼續(xù)向左運動時，
有，即．
當(dāng)點C在點D左側(cè)時，過點C作CF⊥射線DE，垂足為F，
則由∠CDF=∠EDO，
得△CDF∽△EDO，
則，
解得．
由t，即，解得．
∴當(dāng)⊙C與射線DE有公共點時，t的取值范圍為．

②當(dāng)PA=AB時，過P作PQ⊥x軸，垂足為Q．
有PA²=PQ²+AQ²=．
∴，
即9t²-72t+80=0，
解得．
當(dāng)PA=PB時，有PC⊥AB，此時P，C橫坐標(biāo)相等，
∴，
解得t₃=5；
當(dāng)PB=AB時，有
，
∴，
即7t²-8t-80=0，
解得（不合題意，舍去）．
∴當(dāng)△PAB是等腰三角形時，，或t=4，或t=5，或．
又∵C是從M點向左運動的，故，或t=4，或t=5或．
點評：本題為代數(shù)與幾何有一定難度的綜合題，它綜合考查了用變量t表示點的坐標(biāo)，直線（射線）與圓的位置關(guān)系，相似三角形和方程不等式等方面的知識．
重點考查學(xué)生是否認(rèn)真審題，挖掘出題中的隱含條件，綜合運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力，以及運用轉(zhuǎn)化的思想，方程的思想，數(shù)形結(jié)合的思想和分類討論的思想解決實際問題的能力．
由于本題入口平臺較高，不少學(xué)生在第（1）題中就畏縮不前，第（2）題中的第①題中，不少學(xué)生把射線DE誤為直線，在第（2）題中的第②題，分類討論不全面．