题目内容
(1)当CP⊥AB时,求OD的长;
(2)当点P沿直线AB移动时,以点P为圆心,以AB为直径作⊙P,过点C作⊙P的两条切线,切点分别为点E、F.
①若⊙P与x轴相切;求CE的长;
②当点P沿直线AB移动时,请探求是否存在四边形CEPF的最小面积S?若存在,请求出S的值;若不存在,请说明理由.
考点:圆的综合题
专题:
分析:(1)根据点A、B、C的坐标求出AB、OA、OB的长度,再根据全等三角形的判定与性质得出OD的长;
(2)①先求出直线AB的解析式,然后设出点P的坐标,根据切线的定义可得点P的纵坐标的长度等于⊙P的半径,然后求解得到x的值,即可得解;
②根据点P的坐标,利用两点间的距离公式求出PC的长度,再利用勾股定理表示出CE,然后根据切线长定理可得四边形CEPF的面积等于△PCE的面积的2倍,然后根据三角形的面积公式列式并整理,再根据二次函数的最值问题解答.
(2)①先求出直线AB的解析式,然后设出点P的坐标,根据切线的定义可得点P的纵坐标的长度等于⊙P的半径,然后求解得到x的值,即可得解;
②根据点P的坐标,利用两点间的距离公式求出PC的长度,再利用勾股定理表示出CE,然后根据切线长定理可得四边形CEPF的面积等于△PCE的面积的2倍,然后根据三角形的面积公式列式并整理,再根据二次函数的最值问题解答.
解答:解:(1)如图1,∵点A、B的坐标分别为A(3,0)、B(O,4),
∴AB=5,
∵点C的坐标为C(-2,O),
∴AC=5,
∴AB=5=AC.
在△AOB和△APC中,
,
∴△AOB≌△APC(AAS),
∴AP=OA=3,CP=OB=4,
∴BP=OC=2,
在△BDP和△CDO中
,
∴△BDP≌△CDO(AAS),
∴DP=OD,
设DP=OD=x,则CD=4-x,
故x2+22=(4-x)2,
解得:x=
,即OD=
;
(2)①如图(2)①,设AB解析式为y=ax+b,将A(3,0)、B(O,4),代入得出:
,
解得:
,
∴AB的解析式为y=-
x+4,
设点P的坐标为(x,-
x+4),
∵⊙P与x轴相切,
∴|-
x+4|=
=
,
即-
x+4=
或-
x+4=-
,
解得x=
或x=
,
所以,CE=
-(-2)=
+2=
,
或CE=
-(-2)=
+2=
;
②如图(2)②
∵点P(x,-
x+4),C(-2,0),
∴PC=
,
∵⊙P的半径为
=
,
∴根据勾股定理得,CE=
=
=
,
根据切线长定理,△PCE与△PCF关于直线PC成轴对称,
则四边形CEPF的面积=2S△PCE=2×
•
×
=
,
当
x-2=0,即x=
时,四边形CEPF的面积有最小值,最小值为
×
=
.
∴AB=5,
∵点C的坐标为C(-2,O),
∴AC=5,
∴AB=5=AC.
在△AOB和△APC中,
|
∴△AOB≌△APC(AAS),
∴AP=OA=3,CP=OB=4,
∴BP=OC=2,
在△BDP和△CDO中
|
∴△BDP≌△CDO(AAS),
∴DP=OD,
设DP=OD=x,则CD=4-x,
故x2+22=(4-x)2,
解得:x=
| 3 |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
(2)①如图(2)①,设AB解析式为y=ax+b,将A(3,0)、B(O,4),代入得出:
|
解得:
|
∴AB的解析式为y=-
| 4 |
| 3 |
设点P的坐标为(x,-
| 4 |
| 3 |
∵⊙P与x轴相切,
∴|-
| 4 |
| 3 |
| AB |
| 2 |
| 5 |
| 2 |
即-
| 4 |
| 3 |
| 5 |
| 2 |
| 4 |
| 3 |
| 5 |
| 2 |
解得x=
| 9 |
| 8 |
| 39 |
| 8 |
所以,CE=
| 9 |
| 8 |
| 9 |
| 8 |
| 25 |
| 8 |
或CE=
| 39 |
| 8 |
| 39 |
| 8 |
| 55 |
| 8 |
②如图(2)②
∵点P(x,-
| 4 |
| 3 |
∴PC=
(x+2)2+(-
|
∵⊙P的半径为
| AB |
| 2 |
| 5 |
| 2 |
∴根据勾股定理得,CE=
| PC2-PE2 |
(x+2)2+(-
|
(
|
根据切线长定理,△PCE与△PCF关于直线PC成轴对称,
则四边形CEPF的面积=2S△PCE=2×
| 1 |
| 2 |
(
|
| 5 |
| 2 |
| 5 |
| 2 |
(
|
当
| 5 |
| 3 |
| 6 |
| 5 |
| 5 |
| 2 |
|
5
| ||
| 4 |
点评:本题考查了一次函数的问题,主要涉及相似三角形的判定与性质,勾股定理的应用,切线长定理以及两点间的距离公式,二次函数的最值问题,利用直线解析式设出点P的坐标是解题的关键,本题运算量较大,比较复杂,计算时要仔细认真.
练习册系列答案
相关题目