题目内容
【题目】如图,平面直角坐标系xOy中,一次函数y=﹣x+b(b为常数,b>0)的图象与x轴、y轴分别相交于点A、B,半径为4的⊙O与x轴正半轴相交于点C,与y轴相交于点D、E,点D在点E上方.
(1)若直线AB与有两个交点F、G.
①求∠CFE的度数;
②用含b的代数式表示FG2,并直接写出b的取值范围;
(2)设b≥5,在线段AB上是否存在点P,使∠CPE=45°?若存在,请求出P点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)45°;(2)4≤b<5;(3)存在 P(, ).
【解析】试题分析:(1)①∠EOC和∠EFC是所对的圆心角和圆周角,根据同弧所对的圆周角是圆心角的一半进行求解即可;
②过O作OM⊥FG于点M,连接OF,先求出一次函数图像与x轴、y轴交点A、B的坐标,然后根据勾股定理求出AB的长,进而利用面积法求出OM的长,再利用勾股定理表示出FM2,再由垂径定理得FG=2FM,进而可以表示出FG2,再根据式子写出b的范围;
(2)根据前面结论OM=,当b>5时,直线与圆相离,当b=5时,直线与圆相切,连接OP,根据两直线垂直时比例系数的积为-1求出OP的解析式,然后联立两个解析式即可求出点P的坐标.
试题解析:
解:(1)①∵∠COE=90°,
∴∠CFE=∠COE=45°;
②如图,作OM⊥AB点M,连接OF,
∵直线的函数式为:y=,
∴B的坐标为(0,b),A的坐标为(,0),
∴AB=
=,
在Rt△OBC中,由面积法可得
OA·OB=AB·OM,
易得:OM=,
∵OF=4,
∴FM2=OF2﹣OM2=42﹣()2 ,
∵OM⊥FG,
∴FG=2FM,
∴FG2=4FM2=4×[42﹣()2 ]=64﹣b2,
∵直线AB与有两个交点F、G.
∴4≤b<5;
(2)存在.
如图,
当b>5时,OM=>4,∴直线与圆相离,∠CPE<45°;
当b=5时,OM==4,∴直线与圆相切,
∵DE是直径,
∴∠DCE=90°,
∵CO⊥DE,且DO=EO,
∴∠ODC=∠OEC=45°,
∴∠CPE=∠ODC=45°,
∴存在点P,使∠CPE=45°,
连接OP,
∵P是切点,∴OP⊥AB,∴OP所在的直线为:y=,
又∵AB所在的直线为:y=+5,
解得
∴P( , ).