题目内容

在平面直角坐标系xOy中,点M(
2
,
2
),以点M为圆心,OM长为半径作⊙M.使⊙M与直线OM的另一交点为点B,与x轴,y轴的另一交点分别为点D,A(如图),连接AM.点P是
AB
上的动点.
(1)写出∠AMB的度数;
(2)点Q在射线OP上,且OP•OQ=20,过点Q作QC垂直于直线OM,垂足为C,直线QC交x轴于点E.
①当动点P与点B重合时,求点E的坐标;
②连接QD,设点Q的纵坐标为t,△QOD的面积为S.求S与t的函数关系式及S的取值范围.
考点:圆的综合题
专题:几何综合题,压轴题
分析:(1)首先过点M作MH⊥OD于点H,由点M(
2
,
2
),可得∠MOH=45°,OH=MH=
2
,继而求得∠AOM=45°,又由OM=AM,可得△AOM是等腰直角三角形,继而可求得∠AMB的度数;
(2)①由OH=MH=
2
,MH⊥OD,即可求得OD与OM的值,继而可得OB的长,又由动点P与点B重合时,OP•OQ=20,可求得OQ的长,继而求得答案;
②由OD=2
2
,Q的纵坐标为t,即可得S=
1
2
×2
2
t=
2
t
,然后分别从当动点P与B点重合时,过点Q作QF⊥x轴,垂足为F点,与当动点P与A点重合时,Q点在y轴上,去分析求解即可求得答案.
解答:解:(1)过点M作MH⊥OD于点H,
∵点M(
2
,
2
),
∴OH=MH=
2
,
∴∠MOD=45°,
∵∠AOD=90°,
∴∠AOM=45°,
∵OM=AM,
∴∠OAM=∠AOM=45°,
∴∠AMO=90°,
∴∠AMB=90°;

(2)①∵OH=MH=
2
,MH⊥OD,
∴OM=
MH2+OH2
=2,OD=2OH=2
2
,
∴OB=4,
∵动点P与点B重合时,OP•OQ=20,
∴OQ=5,
∵∠OQE=90°,∠POE=45°,
∴OE=5
2
,
∴E点坐标为(5
2
,0)

②∵OD=2
2
,Q的纵坐标为t,
∴S=
1
2
×2
2
t=
2
t
.
如图2,当动点P与B点重合时,过点Q作QF⊥x轴,垂足为F点,
∵OP=4,OP•OQ=20,
∴OQ=5,
∵∠OFC=90°,∠QOD=45°,
∴t=QF=
5
2
2
,
此时S=
2
×
5
2
2
=5
;
如图3,当动点P与A点重合时,Q点在y轴上,
∴OP=2
2
,
∵OP•OQ=20,
∴t=OQ=5
2
,
此时S=
2
×5
2
=10
;
∴S的取值范围为5≤S≤10.
点评:此题考查了垂径定理、等腰直角三角形的性质以及勾股定理等知识.此题难度较大,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想、分类讨论思想与方程思想的应用.
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