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一道非常难的数学题,在直角三角形abc中,∠acb=90°,ac=10cm,bc=5cm,点p从点c出发沿射线ca以每秒2cm的速度运动,同时点q从b出发以每秒1cm的速度运动,设运动时间为t秒.若∠acb的平分线ce交三角形pcq的
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更新时间:2024-05-11 09:38:56
问题描述:

一道非常难的数学题,

在直角三角形abc中,∠acb=90°,ac=10cm,bc=5cm,点p从点c出发沿射线ca以每秒2cm的速度运动,同时点q从b出发以每秒1cm的速度运动,设运动时间为t秒.

若∠acb的平分线ce交三角形pcq的外接圆于点e,试探究:整个运动过程中,pc,qc,ec三者存在的数量关系式,并说明理由.

付岩回答:
  当t<5秒时,p点在线段ac之间,q点在线段cb之间   pc=2t,qc=5-t   直角△pcq的外接圆的圆心为斜边pq的中点,设圆心为O   ∵∠pce,∠pqe是弧pe的圆周角,∠pce=45°   ∴∠pqe=45°   同理∠epq=45°   ∴ep=eq   ∴eo⊥pq   延长eo交cq于d,   可证明△pcq∽△doq   ∴od/pc=oq/cq   设圆半径为R,将pc=2t,qc=5-t代入上式,   得到od=2Rt/(5-t)   ∵oe=R   ∴de=od+oe=2Rt/(5-t)+R   过e作ef⊥cq交于f   ∵sin∠qpc=(5-t)/2R,   sin∠odq=ef/de=   ∠qpc=∠odq   ∴ef=(t+5)/2   在直角△ecf中,ec=√2(t+5)/2   当t=5秒时,p与a重合,q与c重合   所以无法组成△pcq,舍去   当t大于5秒时,p点在线段ca延长线上,q点在线段bc延长线上   pc=2t,qc=t-5   直角△pcq的外接圆的圆心为斜边pq的中点,设圆心为O‘,半径为R'   过c作cm⊥oe于m,连接pc,o’e交于n   可证明△po‘n∽△pqc   ∴o’n/qc=po‘/pc,pn/pq=op/pc   pc=2t,qc=t-5代入,得到o‘n=(t-5)R’/2t,pn=R'²/t   ∴nc=2t-R'²/t   可证明△po’n∽△mnc   ∴可算出mc的值与mm的值   ∴可算出em的值   在直角△cme中,利用勾股定理算出ce的值
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