【題目】如圖,在矩形ABCD中,AD=acm,AB=bcm(a>b>4),半徑為2cm的⊙O在矩形內(nèi)且與AB、AD均相切.現(xiàn)有動點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā),在矩形邊上沿著A→B→C→D的方向勻速移動,當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)D點(diǎn)時停止移動;⊙O在矩形內(nèi)部沿AD向右勻速平移,移動到與CD相切時立即沿原路按原速返回,當(dāng)⊙O回到出發(fā)時的位置(即再次與AB相切)時停止移動.已知點(diǎn)P與⊙O同時開始移動,同時停止移動(即同時到達(dá)各自的終止位置).
(1)如圖①,點(diǎn)P從A→B→C→D,全程共移動了 cm(用含a、b的代數(shù)式表示);
(2)如圖①,已知點(diǎn)P從A點(diǎn)出發(fā),移動2s到達(dá)B點(diǎn),繼續(xù)移動3s,到達(dá)BC的中點(diǎn).若點(diǎn)P與⊙O的移動速度相等,求在這5s時間內(nèi)圓心O移動的距離;
(3)如圖②,已知a=20,b=10.是否存在如下情形:當(dāng)⊙O到達(dá)⊙O1的位置時(此時圓心O1在矩形對角線BD上),DP與⊙O1恰好相切?請說明理由.
【答案】(1)a+2b;(2)20cm;(3)存在,理由見解析.
【解析】
試題分析:(1)點(diǎn)P運(yùn)動的路程等于(AB+BC+CD)的長度;(2)圓心移動的距離為2(a-4)cm,然后根據(jù)點(diǎn)P運(yùn)動的路程等于圓心移動的距離以及點(diǎn)P繼續(xù)移動3s,到達(dá)BC的中點(diǎn),即點(diǎn)P用3s移動了cm列出方程組從而求出a和b的長度,然后得出圓心移動的速度,從而求出圓心移動的距離;(3)設(shè)點(diǎn)P移動的速度為v1cm/s,⊙O移動的速度為v2cm/s,從而求出兩個速度的比值.設(shè)直線OO1與AB交于點(diǎn)E,與CD交于點(diǎn)F,⊙O1與AD相切于點(diǎn)G,得出△DO1G≌△DO1H,設(shè)BP=xcm,則DP=xcm,PC=(20-x)cm,根據(jù)Rt△PCD的勾股定理求出x的值,根據(jù)△BEO1∽△BAD得出EO1和OO1的長度,然后分當(dāng)⊙O首次到達(dá)⊙O1的位置時,⊙O移動的距離為14cm以及當(dāng)⊙O在返回途中到達(dá)⊙O1的位置時,⊙O移動的距離為18cm分別進(jìn)行說明,得出答案.
試題解析:(1)a+2b.
(2)∵在整個運(yùn)動過程中,點(diǎn)P移動的距離為cm,圓心O移動的距離為cm,
由題意,得①
∵點(diǎn)P移動2s到達(dá)B點(diǎn),即點(diǎn)P用2s移動了bcm,
點(diǎn)P繼續(xù)移動3s,到達(dá)BC的中點(diǎn),即點(diǎn)P用3s移動了cm. ∴.②
由①②解得 ∵點(diǎn)P移動的速度與⊙O 移動的速度相等,
∴⊙O 移動的速度為(cm/s). ∴這5s時間內(nèi)圓心O移動的距離為5×4=20(cm).
(3)存在這種情形.
設(shè)點(diǎn)P移動的速度為v1cm/s,⊙O移動的速度為v2cm/s,
由題意,得.
如圖,設(shè)直線OO1與AB交于點(diǎn)E,與CD交于點(diǎn)F,⊙O1與AD相切于點(diǎn)G.
若PD與⊙O1相切,切點(diǎn)為H,則O1G=O1H. 易得△DO1G≌△DO1H,∴∠ADB=∠BDP.
∵BC∥AD,∴∠ADB=∠CBD. ∴∠BDP=∠CBD.∴BP=DP. 設(shè)BP=xcm,則DP=xcm,PC=(20-x)cm,
在Rt△PCD中,由勾股定理,可得,
即,解得.
∴此時點(diǎn)P移動的距離為(cm).
∵EF∥AD,∴△BEO1∽△BAD.
∴,即.
∴EO1=16cm.∴OO1=14cm.
①當(dāng)⊙O首次到達(dá)⊙O1的位置時,⊙O移動的距離為14cm,∴此時點(diǎn)P與⊙O移動的速度比為.
∵, ∴此時PD與⊙O1不可能相切.
②當(dāng)⊙O在返回途中到達(dá)⊙O1的位置時,⊙O移動的距離為2×(20-4)-14=18(cm),
∴此時點(diǎn)P與⊙O移動的速度比為. ∴此時PD與⊙O1恰好相切.
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(1)已知T(1,﹣1)=﹣2,T(4,2)=3.
①求a,b的值;
②若關(guān)于m的不等式組恰好有2個整數(shù)解,求實數(shù)p的取值范圍;
(2)若T(x,y)=T(y,x)對任意實數(shù)x,y都成立(這里T(x,y)和T(y,x)均有意義),則a,b應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系式?
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(1)求證D是BC的中點(diǎn);
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