题目内容
【题目】如图甲,在平面直角坐标系中,直线分别交x轴、y轴于点A、B,⊙O的半径为个单位长度,点P为直线y=﹣x+6上的动点,过点P作⊙O的切线PC、PD,切点分别为C、D,且PC⊥PD.
(1)判断四边形OCPD的形状并说明理由.
(2)求点P的坐标.
(3)若直线y=﹣x+6沿x轴向左平移得到一条新的直线y1=﹣x+b,此直线将⊙O的圆周分得两段弧长之比为1:3,请直接写出b的值.
(4)若将⊙O沿x轴向右平移(圆心O始终保持在x轴上),试写出当⊙O与直线y=﹣x+6有交点时圆心O的横坐标m的取值范围.(直接写出答案)
【答案】(1)四边形OCPD为正方形,见解析;(2)P点坐标为(2,4)或(4,2);(3)b的值为或;(4)
【解析】
(1)根据切线的性质得OC⊥PC,PD⊥PD,加上PC⊥PD,则可判断四边形OCPD为矩形,然后利用OC=OD可判断四边形OCPD为正方形;
(2)利用正方形的性质得,利用勾股定理建立方程,解方程即可得出结论;
(3)利用直线y1=﹣x+b将⊙O的圆周分得两段弧长之比为1:3可得到直线y1=kx+b与坐标的交点A和点B为⊙O与坐标的交点,然后讨论:当点A和点B都在坐标轴的正半轴上或当点A和点B都在坐标轴的负半轴上时,易得b的值为±;
(4)先确定A点和B点坐标,再判断△OAB为等腰直角三角形,则∠ABO=45°,然后讨论:当圆移动到点O1时与直线AB相切,作O1M⊥AB,如图丙,根据切线的性质得O1M=,利用等腰直角三角形的性质得求出O1与O'2的坐标,于是根据直线与圆的位置关系可得到⊙O与直线y=﹣x+6有交点时圆心O的横坐标m的取值范围.
解:(1)四边形OCPD为正方形.
理由如下:连接OC、OD,易知OC⊥PC,OD⊥PD,
又PC⊥PD,
∴四边形OCPD为矩形,
又OC=OD,
∴四边形OCPD为正方形.
(2)连接OP,
为正方形,
,
在直线上,
设,
由得:,
解得:或.
点坐标为或.
(3)平移后的新直线A′B′交圆于A′B′,分得的两段弧长之比为1:3,
分得的劣弧是圆周的,
直线AB与x轴夹角为,,
,
当为圆周时,直线与坐标轴的交点恰好是与坐标轴的交点,
当AB平移到位置时,;
当AB平移到位置时,,
的值为或.
(4)如图,⊙O沿x轴向右平移过程中分别在⊙O1处,⊙O2处与直线y=﹣x+6相切,
则圆在O落在O1,O2之间均满足题意,
在处相切时,为等腰直角三角形,
,.
,同理,在处相切时,,
,
当与直线有交点时,圆心O的横坐标m的取值范围为.