如图,菱形 $ABCD$ 中,对角线 $AC,BD$ 相交于点 $O$,$AC=12 \mathrm{cm}$,$BD=16 \mathrm{cm}$,动点 $N$ 从点 $D$ 出发,沿线段 $DB$ 以 $2 \mathrm{cm{/}s}$ 的速度向点 $B$ 运动,同时动点 $M$ 从点 $B$ 出发,沿线段 $BA$ 以 $1 \mathrm{cm{/}s}$ 的速度向点 $A$ 运动,当其中一个动点停止运动时另个一动点也随之停止.设运动时间为 $t(\mathrm{s}) (t>0)$.以点 $M$ 为圆心、$MB$ 长为半径的 $\odot M$ 与射线 $BA$,线段 $BD$ 分别交于点 $E,F$,连接 $EN$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
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    代几综合
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    函数与圆
  • 题型
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    代几综合
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    函数与圆
  1. 当 $t$ 为何值时,线段 $EN$ 与 $\odot M$ 相切?
    标注
    • 题型
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      代几综合
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      函数与圆
    答案
    当 $t$ 为 $\dfrac{32}9\mathrm{s}$ 时,线段 $EN$ 与 $\odot M$ 相切
    解析
    由题意可得 $OA=6 \mathrm{cm}$,$OB=8 \mathrm{cm}$,
    所以 $AB=10 \mathrm{cm}$.
    而 $BE=2BM=2t(\mathrm{cm})$,$DN=2t(\mathrm{cm})$,
    所以 $BN=(16-2t)\mathrm{cm}$.
    如图,若线段 $EN$ 与 $\odot M$ 相切,则 $EN\perp AB$.此时 $\triangle BEN\backsim \triangle BOA$,
    所以 $\dfrac{BE}{BO}=\dfrac{BN}{BA}$,
    即 $\dfrac{2t}{8}=\dfrac{16-2t}{10}$,
    解得 $t=\dfrac{32}9 \mathrm{s}$.
    故当 $t$ 为 $\dfrac{32}9\mathrm{s}$ 时,线段 $EN$ 与 $\odot M$ 相切.
  2. 若 $\odot M$ 与线段 $EN$ 只有一个公共点,求 $t$ 的取值范围.
    标注
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      代几综合
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      函数与圆
    答案
    $0<t\leqslant \dfrac{32}9$ 或 $\dfrac{40}9<t<8$
    解析
    如图,当点 $F,N$ 重合时,则 $EN\perp BD$.此时 $\triangle BEN\backsim \triangle BAO$,
    所以 $\dfrac{BE}{BA}=\dfrac{BN}{BO}$,
    即 $\dfrac{2t}{10}=\dfrac{16-2t}{8}$,
    解得 $t=\dfrac{40}9$.
    当点 $N$ 和点 $B$ 重合时,有 $2t=16$,即 $t=8$.
    结合图形,可得 $\odot M$ 与线段 $EN$ 只有一个公共点时 $t$ 的取值范围为 $0<t\leqslant \dfrac{32}9$ 或 $\dfrac{40}9<t<8$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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