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如图 在平面直角坐标系中 直线y=与x轴 y轴分别交于A B两点 将△ABO绕原点O顺时针

时间:2021-06-26 17:19:21

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如图 在平面直角坐标系中 直线y=与x轴 y轴分别交于A B两点 将△ABO绕原点O顺时针

问题补充:

如图,在平面直角坐标系中,直线y=与x轴、y轴分别交于A、B两点,将△ABO绕原点O顺时针旋转得到△A′B′O,并使OA′⊥AB,垂足为D,直线AB与线段A′B′相交于点G.动点E从原点O出发,以1个单位/秒的速度沿x轴正方向运动,设动点E运动的时间为t秒.

(1)求点D的坐标;

(2)连接DE,当DE与线段OB′相交,交点为F,且四边形DFB′G是平行四边形时,(如图2)求此时线段DE所在的直线的解析式;

(3)若以动点为E圆心,以为半径作⊙E,连接A′E,t为何值时,Tan∠EA′B′=?并判断此时直线A′O与⊙E的位置关系,请说明理由.

答案:

解:(1)由题意知A(,0)B(0,),

∴OA=,OB=,

∴AB==5,

∵OD⊥AB,

∴OA?OB=AB?OD,

∴OD==2.

过点D作DH⊥x轴于点H.(如图1)

∵∠BAO+∠ADH=∠ODH+∠ADH=90°,

∴∠ODH=∠BAO,

∴tan∠ODH=tan∠BAO=,

∴DH=2OH.

设OH=a,则DH=2a.

∴a2+4a2=4,

∴a=.

∴OH=,DH=.

∴D(-,);

(2)设DE与y轴交于点M.(如图2)

∵四边形DFB′G是平行四边形,

∴DF∥B′G,

∴∠1=∠A′.

又∵∠AOD+∠2=∠AOD+∠OAD=90°,

∴∠BAO=∠2.

∵∠BAO=∠A′,

∴∠1=∠2,

∴DM=OM.

∵∠3+∠1=90°,∠4+∠2=90°,

∴∠3=∠4,

∴BM=DM,

∴BM=OM,

∴点M是OB中点,

∴M(0,).

设线段DE所在直线解析式为y=kx+b.

把M(0,)D(,)代入y=kx+b,

得,解得.

∴线段DE所在直线的解析式为;

(3)设直线A′B′交x轴于点N,(如图3)过点A′作A′K⊥x轴于点K.

∵∠AOD=∠A′OK,∠ADO=∠A′KO=90°,OA=OA′=,

∴△AOD≌△A′OK,

∴OK=2,

∴A′K=4,

∴A′(-2,4).

过点B′作B′T⊥y轴于点T,同理△OBD≌△B′OT,

∴B′(2,1).

设直线A’B’的解析式为y=k1x+b1.

则,解得.

∴直线A′B′的解析式为.

∴N(,0),

∴KN=,

∴A’N==.

当E点在N点左侧点E1位置时,过点E1作E1Q1⊥A’N于点Q1.

∵tan∠A’NK==,

∴设E1Q1=3m,则Q1N=4m.

又∵tan∠E1A’B’=,

∴A’Q1=24m,

∴28m=,

∴m=,

∴E1N=,

∴OE1=ON-E1N=,此时t=.

过点E1作E1S1⊥A’O于点S1.

∵sin∠E1OS1=sin∠A′OK,

∴,

∴E1S1=.

∵⊙E的半径为,而,

∴⊙E1与直线A’O相交.

当E点在N点右侧点E2位置时,

过点E2作E2Q2⊥A′N于点Q2.

同理OE2=5,此时t=5.

过点E2作E2S2⊥A′O于点S2.

同理E2S2==.

∵⊙E的半径为,

∴⊙E2与直线A′O相切.

∴当t=或t=5时,tan∠EA′B′=;

当t=时直线A′O与⊙E相交,当t=5时直线A′O与⊙E相切.

解析分析:现根据直线y=与x轴、y轴分别交于A、B两点,求出A、B两点的坐标,进而再求出OD的长度;然后根据需要作出恰当的辅助线,再结合题意对题目进行分析.

点评:解决较复杂的几何问题,作出合适的辅助线是解决问题的一个关键,同时要熟记一些定理或推论.

如图 在平面直角坐标系中 直线y=与x轴 y轴分别交于A B两点 将△ABO绕原点O顺时针旋转得到△A′B′O 并使OA′⊥AB 垂足为D 直线AB与线段A′B′相交

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