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如图,在平面直角坐标系中,⊙A的半径为1,圆心A点的坐标为(1,-2)直线OM是一次函数y=x的图象,让⊙A沿y轴正方向以每秒1个单位长度移动,移动时间为t.(1)填空:①直线OM与x轴所夹的
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(1)填空:
①直线OM与x轴所夹的锐角度数为______°
②当t=______时,⊙A与坐标轴有两个公共点
(2)当t>3时,求出运动过程中⊙A与直线OM相切时t的值,
(3)运动过程中,当⊙A与直线OM相交所得的弦长为1时,求t的值.
▼优质解答
答案和解析
(1)①∵直线y=x上点到x轴和y轴的距离相等,
∴直线y=x为第一、三象限的角平分线,
∴直线OM与x轴所夹的锐角度数为45°;
②∵⊙A的半径为1,圆心A点的坐标为(1,-2),
∴⊙A沿y轴正方向运动时,⊙A始终与y轴相切,
当⊙A与x轴相切或点A在x轴上时,⊙A与坐标轴有两个公共点,
⊙A与x轴相切,则点A与x轴的距离为1,得到t=1或3;当点A在x轴上,则t=2;
所以t=1s或t=2或t=3;
故答案为45,1s或2s或3s;
(2)
作AB⊥y轴于B,AC⊥直线OM于C,AH⊥x轴于H,交直线OM于P,如图1,
则OB=t-2,AB=AC=1,OH=1,
∵直线OM与x轴所夹的锐角度数为45°,
∴∠POH=45°,
∴∠OPH=45°,
∴∠APC=45°,
∴△OPH和△APC都是等腰直角三角形,
∴PH=OH=1,AP=
AC=
,
∴AH=AP+PH=
+1,
而AH=OB,
∴t-2=
+1,
∴t=3+
;
(3)当点A在x轴下方,如图2,作AB⊥y轴于B,AC⊥直线OM于C,交x轴于Q,AH⊥x轴于H,⊙A与直线OM交于E、F,![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-07/29/1532852866-2338.jpg)
则AB=OH=1,AE=AF=1,OB=AH=2-t,
∵EF=1,
∴△AEF为等边三角形,
∴AC=
AE=
,
∵直线OM与x轴所夹的锐角度数为45°,
∴∠COH=45°,
与(2)一样可得△OCQ和△AHQ都是等腰直角三角形,
∴HQ=AH=2-t,
∴OQ=OH-HQ=t-1,AQ=
(2-t),
∴CQ=
OQ=
(t-1),
∵AC=CQ+AQ,
∴
(t-1)+
(2-t)=
,解得t=3-
;
当点A在x轴上方,如图3,作AB⊥y轴于B,AC⊥直线OM于C,AH⊥x轴于H,交直线OM于Q,⊙A与直线OM交于E、F,
则AB=OH=1,AE=AF=1,OB=AH=t-2,
与前面一样可得△AEF为等边三角形,AC=
,△ACQ和△OHQ都是等腰直角三角形,
∵HQ=OH=1,AQ=
AC=
•
=
,
∵AH=HQ+AQ,
∴t-2=1+
,得t=3+
,
综上所述,t的值为3-
或3+
.
∴直线y=x为第一、三象限的角平分线,
∴直线OM与x轴所夹的锐角度数为45°;
②∵⊙A的半径为1,圆心A点的坐标为(1,-2),
∴⊙A沿y轴正方向运动时,⊙A始终与y轴相切,
当⊙A与x轴相切或点A在x轴上时,⊙A与坐标轴有两个公共点,
⊙A与x轴相切,则点A与x轴的距离为1,得到t=1或3;当点A在x轴上,则t=2;
所以t=1s或t=2或t=3;
故答案为45,1s或2s或3s;
(2)
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则OB=t-2,AB=AC=1,OH=1,
∵直线OM与x轴所夹的锐角度数为45°,
∴∠POH=45°,
∴∠OPH=45°,
∴∠APC=45°,
∴△OPH和△APC都是等腰直角三角形,
∴PH=OH=1,AP=
2 |
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∴AH=AP+PH=
2 |
而AH=OB,
∴t-2=
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∴t=3+
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(3)当点A在x轴下方,如图2,作AB⊥y轴于B,AC⊥直线OM于C,交x轴于Q,AH⊥x轴于H,⊙A与直线OM交于E、F,
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-07/29/1532852866-2338.jpg)
则AB=OH=1,AE=AF=1,OB=AH=2-t,
∵EF=1,
∴△AEF为等边三角形,
∴AC=
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∵直线OM与x轴所夹的锐角度数为45°,
∴∠COH=45°,
与(2)一样可得△OCQ和△AHQ都是等腰直角三角形,
∴HQ=AH=2-t,
∴OQ=OH-HQ=t-1,AQ=
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∴CQ=
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∵AC=CQ+AQ,
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-07/29/1532852866-1027.jpg)
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当点A在x轴上方,如图3,作AB⊥y轴于B,AC⊥直线OM于C,AH⊥x轴于H,交直线OM于Q,⊙A与直线OM交于E、F,
则AB=OH=1,AE=AF=1,OB=AH=t-2,
与前面一样可得△AEF为等边三角形,AC=
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∵HQ=OH=1,AQ=
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∵AH=HQ+AQ,
∴t-2=1+
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综上所述,t的值为3-
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