题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=x+2的图象与y轴交于A点,与x轴交于B点,⊙P的半径为
,其圆心P在x轴上运动.
(1)如图1,当圆心P的坐标为(1,0)时,求证:⊙P与直线AB相切;
(2)在(1)的条件下,点C为⊙P上在第一象限内的一点,过点C作⊙P的切线交直线AB于点D,且∠ADC=120°,求D点的坐标;
(3)如图2,若⊙P向左运动,圆心P与点B重合,且⊙P与线段AB交于E点,与线段BO相交于F点,G点为弧EF上一点,直接写出AG+OG的最小值 .
【答案】(1)见解析;(2)D(,
+2);(3)
.
【解析】
(1)连接PA,先求出点A和点B的坐标,从而求出OA、OB、OP和AP的长,即可确定点A在圆上,根据相似三角形的判定定理证出△AOB∽△POA,根据相似三角形的性质和等量代换证出PA⊥AB,即可证出结论;
(2)连接PA,PD,根据切线长定理可求出∠ADP=∠PDC=∠ADC=60°,利用锐角三角函数求出AD,设D(m,
m+2),根据平面直角坐标系中任意两点之间的距离公式求出m的值即可;
(3)在BA上取一点J,使得BJ=,连接BG,OJ,JG,根据相似三角形的判定定理证出△BJG∽△BGA,列出比例式可得GJ=
AG,从而得出
AG+OG=GJ+OG,设J点的坐标为(n,
n+2),根据平面直角坐标系中任意两点之间的距离公式求出n,从而求出OJ的长,然后根据两点之间线段最短可得GJ+OG≥OJ,即可求出结论.
(1)证明:如图1中,连接PA.
∵一次函数y=x+2的图象与y轴交于A点,与x轴交于B点,
∴A(0,2),B(﹣4,0),
∴OA=2,OB=4,
∵P(1,0),
∴OP=1,
∴OA2=OBOP,AP=
∴=
,点A在圆上
∵∠AOB=∠AOP=90°,
∴△AOB∽△POA,
∴∠OAP=∠ABO,
∵∠OAP+∠APO=90°,
∴∠ABO+∠APO=90°,
∴∠BAP=90°,
∴PA⊥AB,
∴AB是⊙P的切线.
(2)如图1﹣1中,连接PA,PD.
∵DA,DC是⊙P的切线,∠ADC=120°,
∴∠ADP=∠PDC=∠ADC=60°,
∴∠APD=30°,
∵∠PAD=90°
∴AD=PAtan30°=,
设D(m,m+2),
∵A(0,2),
∴m2+(m+2﹣2)2=
,
解得m=±,
∵点D在第一象限,
∴m=,
∴D(,
+2).
(3)在BA上取一点J,使得BJ=,连接BG,OJ,JG.
∵OA=2,OB=4,∠AOB=90°,
∴AB==
=2
,
∵BG=,BJ=
,
∴BG2=BJBA,
∴=
,
∵∠JBG=∠ABG,
∴△BJG∽△BGA,
∴=
=
,
∴GJ=AG,
∴AG+OG=GJ+OG,
∵BJ=,设J点的坐标为(n,
n+2),点B的坐标为(-4,0)
∴(n+4)2+(n+2)2=
,
解得:n=-3或-5(点J在点B右侧,故舍去)
∴J(﹣3,),
∴OJ==
∵GJ+OG≥OJ,
∴AG+OG≥
,
∴AG+OG的最小值为
.
故答案为.
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