题目内容
【题目】在平面直角坐标系xOy中的两个图形M与N,给出如下定义:P为图形M上任意一点,Q为图形N上任意一点,如果P,Q两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形M,N间的“和睦距离”,记作d(M,N).若图形M,N有公共点,则d(M,N)=0.
(1)如图,A(0,1),C(3,4),⊙C的半径为2,则d(C,⊙C)= ,d(O,⊙C)= ;
(2)已知,如图,△ABC的一边AC在x轴上,B在y轴上,且AC=8,AB=7,BC=5.
①D是△ABC内一点,若AC、BC分别切⊙D于E、F,且d(C,D)=2d(D,AB),判断AB与⊙D的位置关系,并求出D点的坐标;
②若以r为半径,①中的D为圆心的⊙D,有d(B,⊙D)>1,d(C,⊙D)<2,直接写出r的取值范围 .
【答案】(1)2,3;(2)①AB是⊙O的切线,②
【解析】
(1)由图形M、M间的“和睦距离”的定义即可求解;
(2)①连接DF,DE,作DH⊥AB于H. 设OC=x.先证明∠CBO=30°,再证明DH=DE即可解决问题
②先求出点D的坐标,列出不等式组求解即可.
解:(1)∵A(0,1),C(3,4),⊙C的半径为2,
∴d(C,⊙C)=2,d(O,⊙C)=OC﹣2=﹣2=3,
故答案为2,3.
(2)①连接DF,DE,作DH⊥AB于H.设OC=x.
∵OB2=BC2﹣OC2=AB2﹣AO2,
∴52﹣x2=72﹣(8﹣x)2,
解得x=,
∴BC=2OC,
∴∠CBO=30°,∠BCO=60°,
∵CE,CF是⊙O的切线,
∴CD平分∠BCA,
∴∠DCE=∠DCB=30°,
∴DC=2DE,
∵d(C,D)=2d(D,AB),
∴CD=2DH,
∴DH=DE,
∴AB是⊙O的切线.
②由①可知OB=OC=,设DF=DE=DH=x,
∵S△ABC=ACOC=(AC+BC+AB)x,
∴x=,
∴CE=DE=3,CD=2DE=2,
∴OE=3﹣=,
∴D(,),∵B(0,),
∴BD==,
由题意:,
解得2﹣2<r<﹣1.
故答案为2﹣2<r<﹣1.