∴OM=ON?tan∠OND, ∴OM=8tan30°=
.
).
∴直线AB与y轴的交点为(0,
【点评】此题考查了一次函数的综合题,考查了待定系数法和解直角三角形,三角形相似的性质和判定,同时也利用了垂径定理和勾股定理解决问题,难度适中.
24.(14分)如图①,△ABC表示一块含有60°角的直角三角板,60°所对的边BC的长为6,以斜边AB所在直线为x轴,AB边上的高所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.等腰直角△DEF的直角顶点F初始位置落在y轴的负半轴,斜边DE始终在x轴上移动,且DE=6.抛物线y=ax+bx+c经过A、B、C三点. (1)求a、b、c;
(2)△DEF经过怎样的平移后,点E与点B重合?求出点E与点B重合时,点F的坐标;
(3)△DEF经过怎样的平移后,⊙E与直线AC和BC均相切? (参考数据:
=
,
=
)
2
【分析】(1)通过解直角三角形可求出点A,B,C的坐标,根据点A,B,C的坐标,利用待定系数法可求出a,b,c的值;
(2)求出当等腰直角△DEF的直角顶点F在y轴负半轴时点E,F的坐标,结合点B的
坐标可得出将△DEF沿x轴正方向(向右)平移(3﹣3)个单位长度可使点E与点B
重合,再结合点F的坐标即可得出平移后点F的坐标;
(3)设⊙P的半径为r,⊙P与直线AC和BC都相切,分两种情况考虑:①圆心P1在直线AC的右侧时,过点P1作P1Q1⊥AC,垂足为Q1,作P1R1⊥BC,垂足为R1,则四边形Q1CR1P1是正方形,设Q1C=CR1=R1P1=P1Q1=r1,在Rt△P1R1B中通过解直角三角形BR1==
r1,进而可得出BC=(
+1)r1,结合BC=6可求出r1的值,由BR1
r1,结合OP1=OB﹣BP1可求出点P1的坐标,再结合点E的坐标即可得出把△DEF
﹣3)个单位长度可使⊙E与直线AC和BC均相切;
沿x轴负方向(向左)平移(3
②当圆心P2在直线AC的左侧时,过点P2作P2Q2⊥AC,垂足为Q2,作P2R2⊥BC,垂足为R2,则四边形Q2CR2P2是正方形,同理,可求出点P2的坐标,再结合点E的坐标即可得出把△DEF沿x轴负方向(向左)平移(9+3和BC均相切.综上,此题得解.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∠CAB=60°,∠ACB=90°,BC=6, ∴∠ABC=30°,OC=BC?sin∠ABC=6×sin30°=3, ∴点C的坐标为(0,3);
在Rt△COB中,OC=3,∠OBC=30°, ∴OB=OC?cot∠OBC=3×cot30°=3∴点B的坐标为(3
,0);
,
)个单位长度可使⊙E与直线AC
在Rt△AOC中,OC=3,∠CAO=60°, ∴AO=OC?cot∠CAO=3×cot60°=∴点A的坐标为(﹣将A(﹣
,0),B(3
,0).
,0),C(0,3)代入y=ax+bx+c,得:
2
,
,解得:,
∴a=﹣,b=,c=3.
(2)当等腰直角△DEF的直角顶点F在y轴负半轴时,∵DE=6, ∴OE=OF=DE=×6=3,
∴点F起始位置的坐标为(0,﹣3),点E起始位置的坐标为(3,0).
∵点B的坐标为(3∴BE=OB﹣OE=3
,0), ﹣3,
﹣3)个单位长度,可使点E与点B重合, ﹣3,﹣3).
∴△DEF沿x轴正方向(向右)平移(3∴当点E与点B重合时,点F的坐标为(3
(3)设⊙P的半径为r,⊙P与直线AC和BC都相切,有两种情况:
①圆心P1在直线AC的右侧时,过点P1作P1Q1⊥AC,垂足为Q1,作P1R1⊥BC,垂足为R1,如图③所示. ∵∠ACB=90°,
∴四边形Q1CR1P1是矩形.
∵⊙P1与AC、BC相切于点Q1、R1, ∴R1P1=P1Q1,
∴矩形Q1CR1P1是正方形. 设Q1C=CR1=R1P1=P1Q1=r1,
∴在Rt△P1R1B中,BR1=R1P1cot∠CBA=r1cot30°=∴BC=CR1+BR1=r1+又∵BC=6, ∴(∴r1=
+1)r1=6,
=
=3(
﹣1)=3
﹣6,
, ﹣3.
r1=(
+1)r1,
r1,
∴P1B=2R1P1=2r1=2(3∴OP1=OB﹣BP1=3∴P1的坐标为(6﹣3∵OE=3,
﹣3)=6
﹣(6,0).
﹣6)=6﹣3
∴EP1=OE﹣OP1=3﹣(6﹣3
)=3﹣3,
﹣3)个单位长度,可使⊙E与直线AC和
∴把△DEF沿x轴负方向(向左)平移(3BC均相切;
②当圆心P2在直线AC的左侧时,过点P2作P2Q2⊥AC,垂足为Q2,作P2R2⊥BC,垂足为R2,如图④所示. ∵∠ACB=90°, ∴∠R2CQ2=90°,
∵⊙P2与AC、BC相切于点Q2、R2, ∴矩形Q2CR2P2是正方形. 设Q2C=CR2=R2P2=P2Q2=r2,
∴在Rt△P2R2B中,BR2=R2P2cot∠CBA=r2cot30°=∴BC=BR2﹣CR2 =又∵BC=6, ∴(∴r2=
﹣1)r2=6,
=
=3(
+1)=3
+6, ,
+3,
r2 ﹣r2=(
﹣1)r2,
r2,
∴P2B=2R2P2=2r2=2(3∴OP2=BP2﹣OB=6∴P2的坐标为(﹣6﹣3∵OE=3,OP2=6+3
+3)=6
=6+3
+6﹣3
,0). ,
)=9+3
,
)个单位长度,可使⊙E与直线AC和
∴EP2=OE+OP2=3+(6+3
∴把△DEF沿x轴负方向(向左)平移(9+3BC均相切.
综上所述,把△DEF沿x轴负方向(向左)平移(3可使⊙E与直线AC和BC均相切.
﹣3)或(9+3)个单位长度,