题目内容
【题目】如图,A(0,2),B(6,2),C(0,c)(c>0),以A为圆心AB长为半径的交y轴正半轴于点D,与BC有交点时,交点为E,P为上一点.
(1)若c=6+2,
①BC= ,的长为 ;
②当CP=6时,判断CP与⊙A的位置关系,井加以证明;
(2)若c=10,求点P与BC距离的最大值;
(3)分别直接写出当c=1,c=6,c=9,c=11时,点P与BC的最大距离(结果无需化简)
【答案】(1)①12,π;②详见解析;(2)①;②(3)答案见详解
【解析】
(1)①先求出AB,AC,进而求出BC和∠ABC,最后用弧长公式即可得出结论;②判断出△APC是直角三角形,即可得出结论;
(2)分两种情况,利用三角形的面积或锐角三角函数即可得出结论;
(3)画图图形,同(2)的方法即可得出结论.
(1)①如图1,
∵c=6+2,
∴OC=6+2,
∴AC=6+2﹣2=6,
∵AB=6,
在Rt△BAC中,根据勾股定理得,BC=12,tan∠ABC==,
∴∠ABC=60°,
∵AE=AB,
∴△ABE是等边三角形,
∴∠BAE=60°,
∴∠DAE=30°,
∴的长为=π,
故答案为:12,π;
②CP与⊙A相切.
证明:∵AP=AB=6,AC=OC﹣OA=6,
∴AP2+CP2=108,
又AC2=(6)2=108,
∴AP2+PC2=AC2.
∴∠APC=90°,即:CP⊥AP.
而AP是半径,
∴CP与⊙A相切.
(2)若c=10,即AC=10﹣2=8,则BC=10.
①若点P在上,AP⊥BE时,点P与BC的距离最大,设垂足为F,
则PF的长就是最大距离,如图2,
S△ABC=AB×AC=BC×AF,
∴AF==,
∴PF=AP﹣AF=;
②如图3,若点P在上,作PG⊥BC于点G,
当点P与点D重合时,PG最大.
此时,sin∠ACB=,
即PG==
∴若c=10,点P与BC距离的最大值是;
(3)当c=1时,如图4,
过点P作PM⊥BC,sin∠BCP=
∴PM==;
当c=6时,如图5,同c=10的①情况,PF=6﹣=,
当c=9时,如图6,同c=10的①情况,PF= ,
当c=11时,如图7,
点P和点D重合时,点P到BC的距离最大,同c=10时②情况,DG= .