题目内容
【题目】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点M在AC边上,点N从点C出发沿折线CB﹣BA运动到点A停止,点P是点C关于直线MN的对称点,连接MP,NP(当点N与点C,A重合时,点P均与点C重合).![]()
(1)若CM=2,
①又当点N在CB上,MP∥BC时,则CN= , MN=;
(2)在(1)的条件下,求点P到AB边的距离的最小值,并求出当取得这个最小值时,点P运动路线的长是多少?(参考数据:sin54°=cos36°≈
,sin36°=cos54°≈
,结果保留π)
(3)设MC=a(a>2),其他条件不变,当有且只能有唯一的点P落在线段AB上时,直接写出a的取值范围 .
【答案】
(1)2,2
②又当MN∥AB时,求CN的长;解:当MN∥AB时,△MNC∽△ABC,∴
,即
,∴CN= ![]()
(2)解:P在M为圆心,CM为半径的圆周上运动,
作MT⊥AB于T,如图2所示:
![]()
则PT=MT﹣2,当MT最小时,P在线段MT上最小,
∵AB=
=10,sinA=
=
=
,
∴MT=
AM=
(6﹣2)=
,
∴PT=
﹣2=
,
即点P到AB边的距离的最小值为
;
∵cos∠AMT=sinA=
,
∴∠AMT=36°,
∴∠CMT=180°﹣36°=144°,
∴点P运动路线的长=
= ![]()
(3)a=
或3<a≤6
【解析】解:(1)①连接CP,如图1所示:
![]()
由对称的性质得:PM=CM=2,PC⊥MN,
∵MP∥BC,∠C=90°,
∴∠PMC=90°,
∴△PMC是等腰直角三角形,
∴∠PCM=45°,
∴∠PCN=90°﹣45°=45°,
∴∠CNM=45°,
∴△CMN是等腰直角三角形,
∴CN=CM=2,MN=
CM=2
;
所以答案是:2,2
;
⑶分情况:①当圆M与AB相切时,sinA=
,
解得:a=
;②当
<a≤3时,圆M与AB有2个交点;③当3<a≤6时,圆M与线段AB仅1个交点;
综上所述:当a=
或3<a≤6时,圆M与线段AB有1个交点;
即当有且只能有唯一的点P落在线段AB上时,a的取值范围是a=
或3<a≤6;
所以答案是:a=
或3<a≤6.
【考点精析】本题主要考查了直线与圆的三种位置关系的相关知识点,需要掌握直线与圆有三种位置关系:无公共点为相离;有两个公共点为相交,这条直线叫做圆的割线;圆与直线有唯一公共点为相切,这条直线叫做圆的切线,这个唯一的公共点叫做切点才能正确解答此题.