题目内容

【题目】对于平面直角坐标系中的点,将它的纵坐标与横坐标的比称为点的“理想值”,记作.如的“理想值”.

(1)①若点在直线上,则点的“理想值”等于_______;

②如图,,的半径为1.若点在上,则点的“理想值”的取值范围是_______.

(2)点在直线上,的半径为1,点在上运动时都有,求点的横坐标的取值范围;

(3),是以为半径的上任意一点,当时,画出满足条件的最大圆,并直接写出相应的半径的值.(要求画图位置准确,但不必尺规作图)

【答案】(1)①﹣3;②;(2);(3)

【解析】

(1)①把Q(1,a)代入y=x-4,可求出a值,根据理想值定义即可得答案;②由理想值越大,点与原点连线与轴夹角越大,可得直线与相切时理想值最大,与x中相切时,理想值最小,即可得答案;(2)根据题意,讨论与轴及直线相切时,LQ 取最小值和最大值,求出点横坐标即可;(3)根据题意将点转化为直线,点理想值最大时点在上,分析图形即可.

(1)①∵点在直线上,

∴,

∴点的“理想值”=-3,

故答案为:﹣3.

②当点在与轴切点时,点的“理想值”最小为0.

当点纵坐标与横坐标比值最大时,的“理想值”最大,此时直线与切于点,

设点Q(x,y),与x轴切于A,与OQ切于Q,

∵C(,1),

∴tan∠COA==,

∴∠COA=30°,

∵OQ、OA是的切线,

∴∠QOA=2∠COA=60°,

∴=tan∠QOA=tan60°=,

∴点的“理想值”为,

故答案为:.

(2)设直线与轴、轴的交点分别为点,点,

当x=0时,y=3,

当y=0时,x+3=0,解得:x=,

∴,.

∴,,

∴tan∠OAB=,

∴.

∵,

∴①如图,作直线.

当与轴相切时,LQ=0,相应的圆心满足题意,其横坐标取到最大值.

作轴于点,

∴,

∴.

∵的半径为1,

∴.

∴,

∴.

∴.

②如图

当与直线相切时,LQ=,相应的圆心满足题意,其横坐标取到最小值.

作轴于点,则.

设直线与直线的交点为.

∵直线中,k=,

∴,

∴,点F与Q重合,

则.

∵的半径为1,

∴.

∴.

∴,

∴.

∴.

由①②可得,的取值范围是.

(3)∵M(2,m),

∴M点在直线x=2上,

∵,

∴LQ取最大值时,=,

∴作直线y=x,与x=2交于点N,

当M与ON和x轴同时相切时,半径r最大,

根据题意作图如下:M与ON相切于Q,与x轴相切于E,

把x=2代入y=x得:y=4,

∴NE=4,OE=2,ON==6,

∴∠MQN=∠NEO=90°,

又∵∠ONE=∠MNQ,

∴,

∴,即,

解得:r=.

∴最大半径为.

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