题目内容
【题目】如图,直线y=-x+3与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,点C是第二象限内任意一点,以点C为圆心的圆与x轴相切于点E,与直线AB相切于点F.
(1)如图①,当四边形OBCE是矩形时,求点C的坐标;
(2)如图②,若⊙C与y轴相切于点D,求⊙C的半径r;
(3)在⊙C的移动过程中,能否使△OEF是等边三角形?(只回答“能”或“不能”)
【答案】(1)点C的坐标为(-5,3);(2)r=2;(3)不能.
【解析】
(1)因为直线yx+3与x轴相交于点A,与y轴相交于点B,所以分别令x=0,y=0,可求出A(4,0),B(0,3),所以OA=4,OB=3,AB=5,连接CF,当四边形OBCE为矩形时,有CF=CE=OB=3,CB∥x轴,利用两直线平行同位角相等可得∠CBF=∠BAO,又因⊙C与直线AB相切于点F,所以CF⊥AB于点F,利用AAS可知△CBF≌△BAO,所以CB=AB=5,即点C的坐标为(﹣5,3);
(2)因为点C(m,n)是第二象限内任意一点,以点C为圆心的圆与x轴相切于点E,与直线AB相切于点F,若⊙C与y轴相切于点D,可分别连接CE、CF、CD,则由切线长定理得AF=AE,BF=BD,OD=OE,所以AE(AB+OA+OB)=6,又因由切线性质定理得:CE⊥x轴于点E,CD⊥y轴于点D,所以四边形CEOD为矩形,又因为CE=CD,所以四边形CEOD为正方形,所以OE=CE=r=AE﹣OA=6﹣4=2;
(3)用反证法证明即可.假设△OEF是等边三角形,得到∠FEO=60°.由切线长定理得AF=AE,从而得到△AEF是等边三角形,故有∠EAB=60°.在△OAB中,tan∠OAB=≠tan60°,产生了矛盾,即三角形OEF不是等边三角形.
(1)如图1,当x=0时,y=3;当y=0时,x=4,∴A(4,0),B(0,3),∴OA=4,OB=3,AB=5.
连接CF,当四边形OBCE为矩形时,有CF=CE=OB=3,CB∥x轴,∴∠CBF=∠BAO
∵⊙C与直线AB相切于点F,∴CF⊥AB于点F
∴∠CFB=∠BOA.
又∵CF=OB,∴△CBF≌△BAO,∴CB=AB=5,∴点C的坐标为(﹣5,3);
(2)如图2,连接CE、CF、CD.
∵⊙C与x轴、y轴、AB分别相切于E、D、F,∴由切线长定理得AF=AE,BF=BD,OD=OE,∴AE(AB+OA+OB)=6,由切线性质定理得:CE⊥x轴于点E,CD⊥y轴于点D,∴四边形CEOD为矩形.
又∵CE=CD,∴矩形CEOD为正方形,∴OE=CE=r.
∵OE=AE﹣OA=6﹣4=2,∴⊙C的半径为2;
(3)不能.理由如下:
如图3,假设△OEF是等边三角形,∴∠FEO=60°.
∵AF、AE是切线,∴AF=AE,∴△AEF是等边三角形,∴∠EAB=60°.在△OAB中,tan∠OAB=≠tan60°,∴产生了矛盾,即三角形OEF不是等边三角形.