题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知点F(2 ,0),直角GF交y轴正半轴于点G,且∠GFO=30°.
(1)请直接写出点G的坐标;
(2)若⊙O的半径为1,点P是直线GF上的动点,直线PA、PB分别与⊙O相切于点A、B.
①求切线长PB的最小值;
②在直线GF上是否存在点P,使得∠APB=60°?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)解:∵F(2 ,0),
∴OF=2 ,
∵∠GFO=30°,
∴OG=2,
∴点G的坐标是(0,2)
(2)解:①连接OPOP,如图,
∵PB切⊙OO于点BB,
∴OB⊥PB,
根据勾股定理得PB2=OP2﹣OB2,
∵OB=1,
∴要使BP的值最小,则需OP的值最小,当OP⊥GF时,线段PO最短,
在Rt△PFO,OF=2 ,∠GFO=30°,
∴OP= ,
∴PB= = = ;
②存在,
∵PA、PB均与⊙O相切,
∴OP平分∠APB,
∵∠APB=60°,
∴∠OPB=30°,
∵OB=1,∴OP=2,
∴点P是以点O为圆心,2为半径的圆与直线GF的交点,
即图中的P1、P2两点,连接OP2,
∵OG=2,
∴点P1与点G(0,2)重合,即P1(0,2),
在Rt△GOF中,∠GFO=30°,
∴∠OGF=60°,
∵OG=OP2,
∴△GOP2是等边三角形,
∴GP2=OG=2,已知GF=4,
∴FP2=2,
∴P2为GF的中点,
∴P2( ,1),
综上所述,满足条件的点P的坐标为(0,2)或( ,1).
【解析】(1)由已知条件得到OF=2 ,解直角三角形即可得到结论;(2)①连接OPOP,根据切线的性质得到OB⊥PB,当OP⊥GF时,线段PO最短,解直角三角形得到OP= ,PB= = =2;
②根据切线的性质和角平分线的定义得到∠OPB=30°,求得OP=2,点P是以点O为圆心,2为半径的圆与直线GF的交点,由于点P1与点G(0,2)重合,即P1(0,2),推出△GOP2是等边三角形求得FP2=2,即可得到结论.