题目内容
【题目】对于平面直角坐标系xOy中的点P和⊙C,给出如下定义:若存在过点P的直线l交⊙C于异于点P的A,B两点,在P,A,B三点中,位于中间的点恰为以另外两点为端点的线段的中点时,则称点P为⊙C 的相邻点,直线l为⊙C关于点P的相邻线.
(1)当⊙O的半径为1时,
①分别判断在点D( , ),E(0,﹣ ),F(4,0)中,是⊙O的相邻点有;
②请从①中的答案中,任选一个相邻点,在图1中做出⊙O关于它的一条相邻线,并说明你的作图过程;
③点P在直线y=﹣x+3上,若点P为⊙O的相邻点,求点P横坐标的取值范围;
(2)⊙C的圆心在x轴上,半径为1,直线y=﹣ 与x轴,y轴分别交于点M,N,若线段MN上存在⊙C的相邻点P,直接写出圆心C的横坐标的取值范围.
【答案】
(1)D或E,解:②连接OD,过点D作OD的垂线交⊙O于A、B两点,如图所示: ,③令x=0代入y=﹣x+3,∴y=3,令y=0代入y=﹣x+3,∴x=3,∴y=﹣x+3与坐标轴的交点为(0,3)和(3,0)∵由于点P在直线y=﹣x+3上,且点P是⊙O的相邻点,∴0≤PO≤3,且PO≠1又∵点P在⊙O外,∴1<PO≤3,∴p的横坐标范围为:0≤x≤3;
(2)解:令x=0代入y=﹣ x+2 ,
∴y=2 ,
∴N(0,2 ),
令y=0代入y=﹣ x+2 ,
∴x=6,
∴M(6,0),
∵点P是半径为1的⊙C的相邻点,
∴0≤PC≤3且PC≠1,
∴点C在以点P为圆心,半径为3的圆内,且不能在以点P为圆心,半径为1的圆上,
∵点C在x轴上,
∴点C的横坐标范围的取值范围:0≤x≤9.
【解析】解:(1)由定义可知,
当点P在⊙C内时,
由垂径定理可知,点P必为⊙C的相邻点,
此时,0≤PC<1;
当点P在⊙C外时,
设点A是PB的中点,
连接PC交⊙C于点M,
延长PC交⊙C于点N,
连接AM,BN,
∵∠AMP+∠NMA=180°,
∠B+∠NMA=180°,
∴∠AMP=∠B,
∵∠P=∠P,
∴△AMP∽△NBP,
∴ = ,
∴PAPB=PMPN,
∵点A是PB的中点,
∴AB=PA,
又∵⊙C的半径为1,
∴2AB2=(PC﹣CM)(PC+CN),
∴2AB2=PC2﹣1,
又∵AB是⊙C的弦,
∴AB≤2,
∴2AB2≤8,
∴PC2﹣1≤8,
∴PC2≤9,
∴PC≤3,
∵点P在⊙C外,
∴PC>1,
∴1<PC≤3,
当点P在⊙C上时,
此时PC=1,但不符合题意,
综上所述,半径为1的⊙C,当点P与圆心C的距离满足:0≤PC≤3,且PC≠1时,点P为⊙C的相邻点;
①∵D( , ),
∴DO= = ,
∵E(0,﹣ ),
∴OE= ,
∵F(4,0),
∴OF=4,
∴D和E是⊙O的相邻点;