3、x·江西樣卷一)如圖,在半徑為3 cm的⊙O中,A,B,C三點(diǎn)在圓上,∠BAC=75°.點(diǎn)P從點(diǎn)B開始以 cm/s的速度在劣弧BC上運(yùn)動(dòng),且運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t s,∠AOB=90°,∠BOP=n°.
(1)求n與t之間的函數(shù)關(guān)系式,并求t的取值范圍;
(2)試探究:當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)多少秒時(shí),
①在BP,PC,CA,AB四條線段中有兩條相互平行?
②以P,B,A,C四點(diǎn)中的三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形?
解:(1)∵∠BOP=n°,∴t=,n=12t.
當(dāng)n=150時(shí),150=12t,t=12.5.
∴t的取值范圍為0≤t≤12.5.
(2)①∠BOP=n°,n=12t.
如答圖1,
4、當(dāng)BP∥AC時(shí),t=5.
理由:∵∠PBA=180°-75°=105°,∠OBA=45°,
∴∠OBP=60°.∵OB=OP,
∴∠BOP=60°,∴60=12t,t=5.
如答圖2,當(dāng)PC∥AB時(shí),t=10.
理由:易得∠PBA=∠BAC=75°,
∴∠PBO=∠BPO=30°,
∴∠BOP=120°,
∴120=12t,t=10.
綜上所述,當(dāng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為5 s時(shí),BP∥AC.
當(dāng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為10 s時(shí),PC∥AB.
②在△ABP中,以AB為腰時(shí)(如答圖3),∠BPA=∠BAP=45°,∠BOP=90°,∴t=7.5.
以AB為底邊時(shí)(如答圖
5、4),∠BPA=45°,∠BAP=67.5°,∠BOP=2×67.5°=135°,
∴t=11.25.
如答圖5,在△APC中,易得∠AOC=120°,
∴∠APC=60°,△APC是等邊三角形.
∴∠AOP=120°,∴∠BOP=30°,t=2.5.
如答圖6,在△BPC中,∠BPC=105°,只有BP=PC這種情況.
此時(shí)點(diǎn)P是弧BC的中心,
∴∠BOP=75°,t=6.25.
綜上所述,當(dāng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為7.5 s或11.25 s時(shí),△ABP為等腰三角形;
當(dāng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2.5 s時(shí),△APC為等邊三角形;
當(dāng)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為6.25 s時(shí),△BPC為等腰三角形.
6、
3.(xx·東莞)已知Rt△OAB,∠OAB=90°,∠ABO=30°,斜邊OB=4,將Rt△OAB繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,如圖1,連接BC.
(1)填空:∠OBC=60°;
(2)如圖1,連接AC,作OP⊥AC,垂足為P,求OP的長度;
(3)如圖2,點(diǎn)M,N同時(shí)從點(diǎn)O出發(fā),在△OCB邊上運(yùn)動(dòng),M沿O→C→B路徑勻速運(yùn)動(dòng),N沿O→B→C路徑勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩點(diǎn)相遇時(shí)運(yùn)動(dòng)停止,已知點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)速度為1.5單位/秒,點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)速度為1單位/秒,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為x秒,△OMN的面積為y,求當(dāng)x為何值時(shí)y取得最大值.最大值為多少?
解:(1)由旋轉(zhuǎn)性質(zhì)可知OB=OC,∠BOC=60°,
∴△
7、OBC是等邊三角形,∴∠OBC=60°.
第3題答圖1
(2)如答圖1中,
∵OB=4,∠ABO=30°,
∴OA=OB=2,
AB=OA=2,
∴S△AOC=·OA·AB=×2×2=2.
∵△BOC是等邊三角形,
∴∠OBC=60°,∠ABC=∠ABO+∠OBC=90°,
∴AC===2,
∴OP===.
第3題答圖2
(3)①當(dāng)0<x≤時(shí),M在OC上運(yùn)動(dòng),N在OB上運(yùn)動(dòng),此時(shí)過點(diǎn)N作NE⊥OC且交OC于點(diǎn)E.如答圖2,
則NE=ON·sin60°=x,
∴S△OMN=·OM·NE=×1.5x×x,
∴y=x2,∴當(dāng)x=時(shí),y有最大值,最大值為.
8、第3題答圖3
②當(dāng)<x≤4時(shí),M在BC上運(yùn)動(dòng),N在OB上運(yùn)動(dòng).如答圖3,
作MH⊥OB于H.則BM=8-1.5x,MH=BM·sin60°=(8-1.5x),∴y=×ON×MH=-x2+2x.
當(dāng)x=時(shí),y取得最大值,最大值為.
第3題答圖4
③當(dāng)4<x≤4.8時(shí),M,N都在BC上運(yùn)動(dòng),作OG⊥BC于G.如答圖4,
MN=12-2.5x,OG=AB=2,
∴y=·MN·OG=12-x,
當(dāng)x=4時(shí),y有最大值,最大值為2.
綜上所述,y有最大值,最大值為.
4.(xx·江西)在菱形ABCD中,∠ABC=60°,點(diǎn)P是射線BD上一動(dòng)點(diǎn),以AP為邊向右側(cè)作等邊△APE,點(diǎn)E
9、的位置隨著點(diǎn)P的位置變化而變化.
(1)如圖1,當(dāng)點(diǎn)E在菱形ABCD內(nèi)部或邊上時(shí),連接CE,BP與CE的數(shù)量關(guān)系是PB=EC,CE與AD的位置關(guān)系是CE⊥AD;
(2)當(dāng)點(diǎn)E在菱形ABCD外部時(shí),(1)中的結(jié)論是否還成立?若成立,請(qǐng)予以證明;若不成立,請(qǐng)說明理由(選擇圖2,圖3中的一種情況予以證明或說理);
(3)如圖4,當(dāng)點(diǎn)P在線段BD的延長線上時(shí),連接BE.若AB=2,BE=2,求四邊形ADPE的面積.
第4題答圖1
解:(1)結(jié)論:PB=EC,CE⊥AD.
理由:如答圖1中,連接AC.
∵四邊形ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴△ABC,△ACD都是等邊三角形,∠
10、ABD=∠CBD=30°.
∵△APE是等邊三角形,
∴AB=AC,AP=AE,∠BAC=∠PAE=60°,
∴△BAP≌△CAE,
∴BP=CE,∠ABP=∠ACE=30°,
延長CE交AD于H,
∵∠CAH=60°,∴∠CAH+∠ACH=90°,
∴∠AHC=90°,即CE⊥AD.
第4題答圖2
(2)結(jié)論仍然成立.
理由:如答圖2,連接AC交BD于O,設(shè)CE交AD于H.
∵四邊形ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴△ABC,△ACD都是等邊三角形,∠ABD=∠CBD=30°.
∵△APE是等邊三角形,∴AB=AC,AP=AE,∠BAC=∠PAE=60°,∴△B
11、AP≌△CAE,
∴BP=CE,∠ABP=∠ACE=30°,
∵∠CAH=60°,∴∠CAH+∠ACH=90°,
∴∠AHC=90°,即CE⊥AD.
第4題答圖3
(3)如答圖3,連接AC交BD于點(diǎn)O,連接CE交AD于點(diǎn)H,
由(2)可知EC⊥AD,CE=BP,
在菱形ABCD中,AD∥BC,
∴EC⊥BC.
∵BC=AB=2,BE=2,
∴在Rt△BCE中,EC==8,
∴BP=CE=8.
∵AC與BD是菱形的對(duì)角線,
∴∠ABD=∠ABC=30°,AC⊥BD,
∴BD=2BO=2AB·cos30°=6,
∴OA=AB=,DP=BP-BD=8-6=2,
∴OP=OD+DP=5,
在Rt△AOP中,AP==2,
∴S四邊形ADPE=S△ADP+S△AEP=DP·AO+·AP2=
×2×+×(2)2=8.