题目内容
【题目】直角坐标系中,已知A(1,0),以点A为圆心画圆,点M(4,4)在⊙A上,直线y=﹣x+b过点M,分别交x轴、y轴于B、C两点.
(1)①填空:⊙A的半径为 ,b= .(不需写解答过程)
②判断直线BC与⊙A的位置关系,并说明理由.
(2)若EF切⊙A于点F分别交AB和BC于G、E,且FE⊥BC,求的值.
(3)若点P在⊙A上,点Q是y轴上一点且在点C下方,当△PQM为等腰直角三角形时,直接写出点Q的坐标.
【答案】(1) 5,7;(2) 相切,理由见解析;(3) Q的坐标是(0,0)或(0,2)或(0,﹣8)或(0,3﹣).
【解析】
(1)①连接AM,过M作MQ⊥x轴于Q,求出AQ、QM,根据勾股定理求出AM即可;把M的坐标代入解析式,求出b即可;②求出B、C的坐标,证△AQM和△BQM相似,推出∠MAQ=∠BMQ,推出∠AMB=90°即可;
(2)设EG=a,根据勾股定理求出BC、AC、CM的值,根据△BEG和△BOC相似,求出BE的值,根据△BEG和△AFG相似,求出GF的值,根据BC=BE+EM+CM,代入求出a即可;
(3)有三种情况:①当∠PQM=90°时,MQ=PQ,根据轴对称,得出Q与O重合,即可求出Q的坐标;②当∠PMQ=90°,MQ=MP,作MD⊥x,MH⊥y,证△MHQ≌△MDP,推出P是圆与x正半轴交点,即可求出答案;③当∠QPM=90°时,分两种情况:第一情况:P在y的左方,设P(m,n),Q(0,b)得出方程①4-m=n-b,②4-n=-m,③(1-m)2+n2=52,解方程组即可求出b;第二情况:P在y的右方,同理能求出b的值.
(1)①解:连接AM,过M作MQ⊥x轴于Q,
则AQ=4﹣1=3,MQ=4,
由勾股定理得:AM==5,
把M(4,4)代入y=﹣x+b得:4=﹣×4+b,
∴b=7,
故答案为:5,7.
②解:相切,
理由是:连接AF,
y=﹣x+7,
当x=0时,y=7,∴C(0,7),OC=7,
当y=0时,0=﹣x+7,
∴x=,
∴B(,0),OB=,
∴BQ=OB﹣OQ=﹣4=,AQ=4﹣1=3,MQ=4,
∴==,=,
∴=,
∵∠MQA=∠MQB,
∴△AMQ∽△MBQ,
∴∠MAQ=∠BMQ,
∵∠MAQ+∠AMQ=90°,
∴∠AMQ+∠BMQ=90°,
∴AM⊥BC,
∴直线BC与⊙A的位置关系是相切.
(2)解:连接AC,
在△COB中,由勾股定理得:BC==,
同理AC=5,
∵AM=5,由勾股定理得:CM=5,
设EG=a,
∵EF⊥BC,
∴∠FEB=∠COB=90°,
∵∠OBC=∠OBC,
∴△BEG∽△BOC,
∴,
即=,
∴BE=a,
∴根据切线长定理得:EM=EF=BC﹣BE﹣CM=﹣a﹣5,
∵EF⊥CB,AF⊥EF,
∴AF∥BC,
∴△AFG∽△BEG,
∴=,
∴=,
∴FG=,
∵BE+EM+CM=BC,
∴a+a++5=,
a=,
EG=,FG=,
∴==3.
(3)解:①当∠PQM=90°时,MQ=PQ,由对称性M,P关于X轴对称,
所以Q,O重合,Q(0,0);
②当∠PMQ=90°,MQ=MP,作MD⊥x,MH⊥y,
可得△MHQ≌△MDP,
即P是圆与x正半轴交点
从而Q(0,2);
③当∠QPM=90°时,分两种情况:
第一情况:P在y的左方,如图,
设P(m,n),Q(0,b)可得:
①4﹣m=n﹣b,②4﹣n=﹣m,③(1﹣m)2+n2=52,
解方程组得,b=2,b=﹣8(b=2也符合条件,虽与②中b同,但直角不同),
第二情况:P在y的右方,同理得:
①m﹣4=n﹣b,②4﹣n=m,③(1﹣m)2+n2=52,
解方程组得,b=3+(舍),b=3﹣.
综合上述:Q的坐标是(0,0)或(0,2)或(0,﹣8)或(0,3﹣).