如图(1),在平面直角坐标系中,O为坐标原点,边长为5的正三角形OAB的OA边在x轴的正半轴上,点C、D同时从点O出发,点C以1个单位长/秒的速度向点A运动,点D以2个单位长/秒的速-九年级数学

题文

如图(1),在平面直角坐标系中,O为坐标原点,边长为5的正三角形OAB的OA边在x轴的正半轴上,点C、D同时从点O出发,点C以1个单位长/秒的速度向点A运动,点D以2个单位长/秒的速度沿折线OBA运动,设运动时间为t秒,0<t<5。
(1)当时,求证:DC⊥OA;
(2)若△OCD的面积为S,求S与f的函数关系式;
(3)以点C为中心,将CD所在的直线顺时针旋转60°交AB边于点E,若以D、C、E、D为顶点的四边形是梯形,求点E的坐标。

题型:解答题  难度:偏难

答案

解:(1)作BC⊥OA于G,如图(1)所示,
在Rt△OBG中,


又∵∠DOC=∠BOG,
∴△DOC∽△BOG,
∴∠DCO=∠BGO=90°,
∴DC⊥OA;
(2)当时,在Rt△OCD中,


时,如图(2)所示,
方法一:过点D作DH⊥OA于H,
在Rt△AHD中,


方法二:∵
在Rt△ABG中,
又∠DAC=∠BAG,
∴△DAC∽△BAG,
∴DC⊥OA,
在Rt△ACD中,
CD=AD·sin60°=(10-2t)×

(3)当DE∥OC时,△DBE是等边三角形,如图(3),
BE=BD=5-2t,
在△CAE中,∠ECA=90°-∠DCE=30°,
∠BAO=60°,
∴∠ CEA=90°,
而AC=5-t,

∴BE+AE=(5-2t)+
∴t=1,
因此
过点E作EM⊥OA于M,


OM=OA-AM=4,
∴点E的坐标为
当OD∥CE时,如图(4),
BD=2t-5,
由(2)中的方法二可知(如果(2)中采用方法一解答,则此处要先证明DC⊥ OA)DC⊥OA,
同理∠CEA=90°,
∴OD⊥AB,
而△OAB是等边三角形,



因此
同上可求得点E的坐标为
综上所述,点E的坐标为


据专家权威分析,试题“如图(1),在平面直角坐标系中,O为坐标原点,边长为5的正三角形O..”主要考查你对  求二次函数的解析式及二次函数的应用,垂直的判定与性质,梯形,梯形的中位线,图形旋转,相似三角形的性质  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

求二次函数的解析式及二次函数的应用垂直的判定与性质梯形,梯形的中位线图形旋转相似三角形的性质

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