11. 如图,在$□ ABCD$中,$O$为$AB$上的一点,连结$OD$,$OC$,以$O$为圆心,$OB$为半径画圆,分别交$OD$,$OC$于点$P$,$Q$。若$OB = 4$,$OD = 6$,$∠ ADO = ∠ A$,$\overset{\frown}{PQ} = 2π$,判断直线$DC$与$\odot O$的位置关系,并说明理由。

答案
11. 相离 理由略
解析
【解析】
直线$DC$与$\odot O$的位置关系是相离,理由如下:
1. 设$∠ POQ = n°$,根据弧长公式$l=\frac{nπ r}{180}$,将$\overset{\frown}{PQ}=2π$,$r=OB=4$代入得:
$2π=\frac{nπ × 4}{180}$,解得$n=90$,即$∠ DOC=90°$。
2. 因为四边形$ABCD$是平行四边形,所以$AB// DC$,$AB=DC$,$∠ A=∠ CDO$。
3. 由$∠ ADO=∠ A$,得$AO=OD=6$,则$AB=AO+OB=6+4=10$,故$DC=10$。
4. 过$O$作$OH⊥ DC$于$H$,在$\mathrm{Rt}△ DOC$中,由勾股定理得$OC=\sqrt{DC^2-OD^2}=\sqrt{10^2-6^2}=8$。
5. 利用$\mathrm{Rt}△ DOC$的面积公式:$\frac{1}{2}× OD× OC=\frac{1}{2}× DC× OH$,代入数据得$\frac{1}{2}×6×8=\frac{1}{2}×10× OH$,解得$OH=4.8$。
6. 因为$\odot O$的半径为$4$,且$4.8>4$,即圆心$O$到直线$DC$的距离大于半径,所以直线$DC$与$\odot O$相离。
【答案】
相离
【知识点】
平行四边形的性质,弧长公式,直线与圆的位置关系
【点评】
本题综合运用平行四边形的性质、弧长公式及直线与圆的位置关系判定定理,解题关键是通过弧长求出圆心角,再用面积法计算圆心到直线的距离,进而判断位置关系。
【难度系数】
0.6
直线$DC$与$\odot O$的位置关系是相离,理由如下:
1. 设$∠ POQ = n°$,根据弧长公式$l=\frac{nπ r}{180}$,将$\overset{\frown}{PQ}=2π$,$r=OB=4$代入得:
$2π=\frac{nπ × 4}{180}$,解得$n=90$,即$∠ DOC=90°$。
2. 因为四边形$ABCD$是平行四边形,所以$AB// DC$,$AB=DC$,$∠ A=∠ CDO$。
3. 由$∠ ADO=∠ A$,得$AO=OD=6$,则$AB=AO+OB=6+4=10$,故$DC=10$。
4. 过$O$作$OH⊥ DC$于$H$,在$\mathrm{Rt}△ DOC$中,由勾股定理得$OC=\sqrt{DC^2-OD^2}=\sqrt{10^2-6^2}=8$。
5. 利用$\mathrm{Rt}△ DOC$的面积公式:$\frac{1}{2}× OD× OC=\frac{1}{2}× DC× OH$,代入数据得$\frac{1}{2}×6×8=\frac{1}{2}×10× OH$,解得$OH=4.8$。
6. 因为$\odot O$的半径为$4$,且$4.8>4$,即圆心$O$到直线$DC$的距离大于半径,所以直线$DC$与$\odot O$相离。
【答案】
相离
【知识点】
平行四边形的性质,弧长公式,直线与圆的位置关系
【点评】
本题综合运用平行四边形的性质、弧长公式及直线与圆的位置关系判定定理,解题关键是通过弧长求出圆心角,再用面积法计算圆心到直线的距离,进而判断位置关系。
【难度系数】
0.6
12. 如图,有两条公路$OM$,$ON$相交成$30°$角,沿公路$OM$方向离$O$点$80\ \mathrm{m}$处有一所学校$A$,当重型运输卡车$P$沿道路$ON$方向行驶时,在以$P$为圆心,$50\ \mathrm{m}$长为半径的圆形区域内都会受到卡车噪声的影响,且卡车$P$与学校$A$的距离越近噪声影响越大,若已知重型运输卡车$P$沿道路$ON$方向行驶的速度为$18\ \mathrm{km/h}$。
(1)求对学校$A$的噪声影响最大时,卡车$P$与学校$A$的距离;
(2)求卡车$P$沿道路$ON$方向行驶一次给学校$A$带来噪声影响的时间。

(1)求对学校$A$的噪声影响最大时,卡车$P$与学校$A$的距离;
(2)求卡车$P$沿道路$ON$方向行驶一次给学校$A$带来噪声影响的时间。
答案
12. 40 m 12 s
解析
【解析】
(1)过点$A$作$AQ⊥ ON$于点$Q$,
因为$∠ MON=30°$,$OA=80\ \mathrm{m}$,
所以$AQ=OA·\sin30°=80×\frac{1}{2}=40\ \mathrm{m}$,
即对学校$A$的噪声影响最大时,卡车$P$与学校$A$的距离为$40\ \mathrm{m}$。
(2)以$A$为圆心,$50\ \mathrm{m}$为半径作圆,交$ON$于$P_1$、$P_2$两点,连接$AP_1$、$AP_2$,
在$\mathrm{Rt}△ AQP_1$中,$P_1Q=\sqrt{AP_1^2-AQ^2}=\sqrt{50^2-40^2}=30\ \mathrm{m}$,
所以$P_1P_2=2P_1Q=60\ \mathrm{m}$,
已知卡车速度$v=18\ \mathrm{km/h}=5\ \mathrm{m/s}$,
则噪声影响时间$t=\frac{P_1P_2}{v}=\frac{60}{5}=12\ \mathrm{s}$。
【答案】
(1)$\boldsymbol{40\ \mathrm{m}}$;(2)$\boldsymbol{12\ \mathrm{s}}$
【知识点】
垂线段最短,勾股定理,行程公式
【点评】
本题考查解直角三角形的实际应用,关键是利用垂线段最短确定噪声影响最大的位置,结合勾股定理计算受影响路段长度,再结合速度公式求解时间,体现了数学建模思想。
【难度系数】
0.6
(1)过点$A$作$AQ⊥ ON$于点$Q$,
因为$∠ MON=30°$,$OA=80\ \mathrm{m}$,
所以$AQ=OA·\sin30°=80×\frac{1}{2}=40\ \mathrm{m}$,
即对学校$A$的噪声影响最大时,卡车$P$与学校$A$的距离为$40\ \mathrm{m}$。
(2)以$A$为圆心,$50\ \mathrm{m}$为半径作圆,交$ON$于$P_1$、$P_2$两点,连接$AP_1$、$AP_2$,
在$\mathrm{Rt}△ AQP_1$中,$P_1Q=\sqrt{AP_1^2-AQ^2}=\sqrt{50^2-40^2}=30\ \mathrm{m}$,
所以$P_1P_2=2P_1Q=60\ \mathrm{m}$,
已知卡车速度$v=18\ \mathrm{km/h}=5\ \mathrm{m/s}$,
则噪声影响时间$t=\frac{P_1P_2}{v}=\frac{60}{5}=12\ \mathrm{s}$。
【答案】
(1)$\boldsymbol{40\ \mathrm{m}}$;(2)$\boldsymbol{12\ \mathrm{s}}$
【知识点】
垂线段最短,勾股定理,行程公式
【点评】
本题考查解直角三角形的实际应用,关键是利用垂线段最短确定噪声影响最大的位置,结合勾股定理计算受影响路段长度,再结合速度公式求解时间,体现了数学建模思想。
【难度系数】
0.6
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