题目内容
【题目】阅读理解:
圆是最完美的图形,它具有一些特殊的性质:同弧或等弧所对的圆周角相等,一条弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半……;先构造“辅助圆”,再利用圆的性质将问题进行转化,往往能化隐为显、化难为易.
解决问题:
如图,点与点的坐标分别是,,点是该直角坐标系内的一个动点.
(1)使的点有_________个;
(2)若点在的负半轴上,且,求满足条件的点的坐标;
(3)当为锐角时,设,若点在轴上移动时,满足条件的点有4个,求的取值范围.
【答案】(1)无数;(2)或;(3).
【解析】
(1)以AB为边作出等边△ABE和△ABF,分别以点E、F为圆心,AB为半径作⊙E、⊙F,根据圆周角定理可知,使的点有无数个;
(2)过点E作EH⊥y轴,EG⊥x轴,垂足分别为H、G,连接EC1,利用垂径定理求得AH=BH=3,再根据矩形性质得EG=OH=5,OG=EH,最后利用勾股定理计算即可;
(3)根据满足条件的点有4个可知⊙E、⊙F与x轴相交,当⊙E与x轴相切于点C时,可得EB=EC=OH=5,利用三角函数可求得sin∠BEH的值,再根据垂径定理及圆周角定理可得∠BEH=∠ACB,进而可求得符合题意的的取值范围.
解:(1)如图,△ABE和△ABF为等边三角形,分别以点E、F为圆心,AB为半径作⊙E、⊙F,根据圆周角定理可知,弦AB所对的优弧上的任意一点C都使,
∴使的点有无数个;
(2)如图,过点E作EH⊥y轴,EG⊥x轴,垂足分别为H、G,连接EC1,
∵点与点的坐标分别是,,
∴OA=2,OB=8,AB=6,
∵EH⊥y轴,
∴AH=BH=3,
∴OH=OA+AH=2+3=5,
∵EH⊥y轴,EG⊥x轴,x轴⊥y轴,
∴四边形EGOH为矩形,
∴EG=OH=5,OG=EH,
∵AB=6,△ABE为等边三角形,点C1在⊙E上
∴EC1=EA=AB=6,
在Rt△EAH中,EH,
∴OG=EH=,
在Rt△EC1G中,C1G,
∴OC1= OG+ C1G=,
∴点C1坐标为,
同理可得:点C2坐标为,
满足条件的点的坐标为或;
(3)如图,当⊙E与x轴相切于点C时,则EC⊥x轴,EC=EB,
又∵EH⊥y轴,x轴⊥y轴,
∴四边形ECOH为矩形,
∴EC=OH=5,
∴EB=EC=5,
∴在Rt△EBH中,sin∠BEH,
∵∠BEH=∠BEA,∠ACB=∠BEA,
∴∠ACB=∠BEH
∴sin∠ACB=sin∠BEH,
∵当为锐角时,满足条件的点有4个,
∴⊙E与x轴相交,
∴sin∠ACB<,
∵,
∴的取值范围为:.