17.如图,在综合实践活动课上,小明设计了一个探索杠杆平衡条件的装置,在左边固定的托盘A中放置一个重物(质量$m_A$固定),在右边可左右移动的托盘B中放置一定质量的砝码(质量记为$m_B$)后可使仪器水平平衡(平衡时遵循杠杆平衡条件).改变托盘B与点O之间的距离$x$(单位:cm),记录相应的托盘B中的砝码质量$y$(单位:g),得到如下数据:

(1)$y$关于$x$的函数解析式为.
.
(2)当砝码的质量为24 g时,求托盘B与点O之间的距离.
(3)当托盘B向左移动(不能移动到点O)时,应往托盘B中添加砝码还是减少砝码?请说明理由.

(1)$y$关于$x$的函数解析式为.
.
(2)当砝码的质量为24 g时,求托盘B与点O之间的距离.
(3)当托盘B向左移动(不能移动到点O)时,应往托盘B中添加砝码还是减少砝码?请说明理由.
答案
解:
(1) 由表格数据可知$x· y=300$,设$y$关于$x$的函数解析式为$y=\frac{k}{x}(k≠0,x>0)$,
将$x=10$,$y=30$代入得$k=xy=300$,验证其余各组数据均满足该式,
因此函数解析式为$\boldsymbol{y=\frac{300}{x}(x>0)}$。
(2) 将$y=24$代入$y=\frac{300}{x}$,得:
$24=\frac{300}{x}$,
解得$x=12.5$。
答:托盘B与点O之间的距离为12.5 cm。
(3) 应往托盘B中添加砝码。
理由:在函数$y=\frac{300}{x}$中,$k=300>0$,当$x>0$时,$y$随$x$的减小而增大。
托盘B向左移动(不移动到点O)时,托盘B与点O的距离$x$减小,为保持杠杆平衡,对应的砝码质量$y$需要增大,因此应往托盘B中添加砝码。
(1) 由表格数据可知$x· y=300$,设$y$关于$x$的函数解析式为$y=\frac{k}{x}(k≠0,x>0)$,
将$x=10$,$y=30$代入得$k=xy=300$,验证其余各组数据均满足该式,
因此函数解析式为$\boldsymbol{y=\frac{300}{x}(x>0)}$。
(2) 将$y=24$代入$y=\frac{300}{x}$,得:
$24=\frac{300}{x}$,
解得$x=12.5$。
答:托盘B与点O之间的距离为12.5 cm。
(3) 应往托盘B中添加砝码。
理由:在函数$y=\frac{300}{x}$中,$k=300>0$,当$x>0$时,$y$随$x$的减小而增大。
托盘B向左移动(不移动到点O)时,托盘B与点O的距离$x$减小,为保持杠杆平衡,对应的砝码质量$y$需要增大,因此应往托盘B中添加砝码。
18. 提升题 如图,AB是$\odot O$的直径,四边形ACBD是$\odot O$的内接四边形,$CB=CD$,过点C作$CE⊥ AD$,交DA的延长线于点E.
(1)求证:CE是$\odot O$的切线;
(2)若$BD=4$,$AE=1$,求$\odot O$的半径的长.

(1)求证:CE是$\odot O$的切线;
(2)若$BD=4$,$AE=1$,求$\odot O$的半径的长.
答案
(1) 证明:
连接$OC$,
$\because CB=CD$,
$\therefore \overset{\frown}{CB}=\overset{\frown}{CD}$,
$\therefore ∠ CAB=∠ CBD$。
$\because OA=OC$,
$\therefore ∠ CAB=∠ OCA$,
$\therefore ∠ OCA=∠ CAD$,
$\therefore OC// AE$。
$\because CE⊥ AD$,
$\therefore CE⊥ OC$,
又$\because OC$是$\odot O$的半径,
$\therefore CE$是$\odot O$的切线。
---
(2) 解:
延长$CO$交$BD$于点$F$,
$\because AB$是$\odot O$的直径,
$\therefore ∠ ADB=90°$,即$AD⊥ BD$。
$\because CE⊥ AD$,$OC⊥ CE$,
$\therefore$ 四边形$CEDF$是矩形,
$\therefore DF=CE$,$DE=CF$,$∠ CFB=90°$。
由垂径定理,$OC⊥ BD$,得$F$为$BD$中点,
$\therefore DF=BF=\frac{1}{2}BD=\frac{1}{2}×4=2$,即$CE=2$。
$\because O$是$AB$中点,$OF// AD$,
$\therefore OF$是$△ ABD$的中位线,
$\therefore OF=\frac{1}{2}AD$。
设$\odot O$的半径为$r$,$OF=x$,则$AD=2x$,$OC=r$。
$\because DE=AE+AD=1+2x$,$CF=OC+OF=r+x$,
$\therefore 1+2x=r+x$,整理得$r=x+1$,即$x=r-1$,$AD=2(r-1)$。
在$\mathrm{Rt}△ ABD$中,由勾股定理:
$AD^2+BD^2=AB^2$
代入$AD=2(r-1)$,$BD=4$,$AB=2r$:
$[2(r-1)]^2+4^2=(2r)^2$
展开化简:
$4(r^2-2r+1)+16=4r^2$
$-8r+20=0$
解得$r=\frac{5}{2}$。
答:$\odot O$的半径长为$\frac{5}{2}$。
连接$OC$,
$\because CB=CD$,
$\therefore \overset{\frown}{CB}=\overset{\frown}{CD}$,
$\therefore ∠ CAB=∠ CBD$。
$\because OA=OC$,
$\therefore ∠ CAB=∠ OCA$,
$\therefore ∠ OCA=∠ CAD$,
$\therefore OC// AE$。
$\because CE⊥ AD$,
$\therefore CE⊥ OC$,
又$\because OC$是$\odot O$的半径,
$\therefore CE$是$\odot O$的切线。
---
(2) 解:
延长$CO$交$BD$于点$F$,
$\because AB$是$\odot O$的直径,
$\therefore ∠ ADB=90°$,即$AD⊥ BD$。
$\because CE⊥ AD$,$OC⊥ CE$,
$\therefore$ 四边形$CEDF$是矩形,
$\therefore DF=CE$,$DE=CF$,$∠ CFB=90°$。
由垂径定理,$OC⊥ BD$,得$F$为$BD$中点,
$\therefore DF=BF=\frac{1}{2}BD=\frac{1}{2}×4=2$,即$CE=2$。
$\because O$是$AB$中点,$OF// AD$,
$\therefore OF$是$△ ABD$的中位线,
$\therefore OF=\frac{1}{2}AD$。
设$\odot O$的半径为$r$,$OF=x$,则$AD=2x$,$OC=r$。
$\because DE=AE+AD=1+2x$,$CF=OC+OF=r+x$,
$\therefore 1+2x=r+x$,整理得$r=x+1$,即$x=r-1$,$AD=2(r-1)$。
在$\mathrm{Rt}△ ABD$中,由勾股定理:
$AD^2+BD^2=AB^2$
代入$AD=2(r-1)$,$BD=4$,$AB=2r$:
$[2(r-1)]^2+4^2=(2r)^2$
展开化简:
$4(r^2-2r+1)+16=4r^2$
$-8r+20=0$
解得$r=\frac{5}{2}$。
答:$\odot O$的半径长为$\frac{5}{2}$。
登录