题目内容
如图，以⊙O两条互相垂直的直径所在直线为轴建立平面直角坐标系，两坐标轴交⊙O于A，B，C，D四点，点P在弧CD上，连PA交y轴于点E，连CP并延长交y轴于点F．（1）求∠FPE的度数；
（2）求证：OB2=OE•OF；
（3）若⊙O的半径为
| 3 |
| 5 |
| 2 |
| 3 |
（4）在（3）的条件下，过点P作⊙O的切线PM与x轴交于点M，求△PCM的面积．
分析：（1）根据圆周角定理可知∠APC=90°，很显然∠FPE=90°．
（2）很显然本题要证的是△OCF和△OEA相似，这两个三角形中已知的条件有一组直角，而∠OAE和∠OCF是一组对顶角的余角因此也相等，得出这两个三角形相似后可知：OA•OC=OE•OF，而OA=OB=OC，由此可得证．
（3）根据韦达定理可知OE•OF=m，根据（2）的结论可知：OE•OF=3，因此m=3，据此可求出OE，OF的长，即可得出F的坐标．
根据C、F两点的坐标可用待定系数法求出直线CF的解析式．
（4）根据（2）可得出E点的坐标，也就能求出直线AE的解析式，联立直线CF的解析式即可得出P点坐标．
连接OP，则OP⊥PM，可先求出直线OP的解析式，然后根据OP⊥PM得出直线PM的解析式即可求出M点的坐标．
已知了M点的坐标就能求出MC的长，然后根据P点纵坐标即可求出△MCP的面积．
（另一种解法：先在直角三角形APC中，用AC的长和∠CAP的余弦值求出AP的长，同理求出PN，AN的长，即可得出ON的长．然后在直角三角形OPM中根据射影定理求出MN的长，即可求出MC的长，已知了MC和PN的长即可求出三角形PMC的面积．）
（2）很显然本题要证的是△OCF和△OEA相似，这两个三角形中已知的条件有一组直角，而∠OAE和∠OCF是一组对顶角的余角因此也相等，得出这两个三角形相似后可知：OA•OC=OE•OF，而OA=OB=OC，由此可得证．
（3）根据韦达定理可知OE•OF=m，根据（2）的结论可知：OE•OF=3，因此m=3，据此可求出OE，OF的长，即可得出F的坐标．
根据C、F两点的坐标可用待定系数法求出直线CF的解析式．
（4）根据（2）可得出E点的坐标，也就能求出直线AE的解析式，联立直线CF的解析式即可得出P点坐标．
连接OP，则OP⊥PM，可先求出直线OP的解析式，然后根据OP⊥PM得出直线PM的解析式即可求出M点的坐标．
已知了M点的坐标就能求出MC的长，然后根据P点纵坐标即可求出△MCP的面积．
（另一种解法：先在直角三角形APC中，用AC的长和∠CAP的余弦值求出AP的长，同理求出PN，AN的长，即可得出ON的长．然后在直角三角形OPM中根据射影定理求出MN的长，即可求出MC的长，已知了MC和PN的长即可求出三角形PMC的面积．）
解答：解：（1）根据圆周角定理：∠APC=90°，∴∠FPE=90°．
（2）∵∠OAE=∠PFE=90°-∠OEA=90°-∠PEF，
∴∠OAE=∠EFP．
∵∠AOE=∠FOC=90°，
∴△AOE∽△FOC．
∴
=
．
∵OA=OB=OC，
∴OB2=OE•OF．
（3）由题意知：OE•OF=m=OB2=3，
∴m=3．
∴x2-
x+3=0，解得x=
，x=2
．
∵OF＞OE，
∴OE=
，OF=2
，即E（0，-
），F（0，-2
）；
设直线CF的解析式为y=kx+b，易知：C（-
，0），则有：
，解得
．
∴直线CF的解析式为y=-2x-2
．
（4）过P作PN⊥x轴于N．
在直角三角形OAE中，OA=
，OE=
，因此AE=
．
在直角三角形ACP中，AP=AC•cos∠OAE=AC•
=2
•
=
．
在直角三角形APN中，PN=AP•sin∠OAE=AP•
=
•
=
；
AN=AP•cos∠OAE=
•
=
，
∴ON=AN-OA=
．
在直角三角形MPO中，根据射影定理可得：
PN2=ON•MN，∴MN=
，
∴MC=MN+PN-OC=
．
∴S△PCM=
•MC•PN=
×
×
=
．
（2）∵∠OAE=∠PFE=90°-∠OEA=90°-∠PEF，
∴∠OAE=∠EFP．
∵∠AOE=∠FOC=90°，
∴△AOE∽△FOC．
∴
| OE |
| OC |
| OA |
| OF |
∵OA=OB=OC，
∴OB2=OE•OF．
（3）由题意知：OE•OF=m=OB2=3，
∴m=3．
∴x2-
5
| ||
| 2 |
| ||
| 2 |
| 3 |
∵OF＞OE，
∴OE=
| ||
| 2 |
| 3 |
| ||
| 2 |
| 3 |
设直线CF的解析式为y=kx+b，易知：C（-
| 3 |
|
|
∴直线CF的解析式为y=-2x-2
| 3 |
（4）过P作PN⊥x轴于N．
在直角三角形OAE中，OA=
| 3 |
| ||
| 2 |
| ||
| 2 |
在直角三角形ACP中，AP=AC•cos∠OAE=AC•
| OA |
| AE |
| 3 |
| ||||
|
4
| ||
| 5 |
在直角三角形APN中，PN=AP•sin∠OAE=AP•
| OE |
| AE |
4
| ||
| 5 |
| ||||
|
4
| ||
| 5 |
AN=AP•cos∠OAE=
4
| ||
| 5 |
| ||||
|
8
| ||
| 5 |
∴ON=AN-OA=
3
| ||
| 5 |
在直角三角形MPO中，根据射影定理可得：
PN2=ON•MN，∴MN=
16
| ||
| 15 |
∴MC=MN+PN-OC=
2
| ||
| 3 |
∴S△PCM=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
2
| ||
| 3 |
4
| ||
| 5 |
| 4 |
| 5 |
点评：本题为一次函数综合题，主要考查了圆的相关知识和图形面积的求法，难度适中．
练习册系列答案
互动英语系列答案
相关题目
（2013•绍兴）小敏在作⊙O的内接正五边形时，先做了如下几个步骤：
如图，以⊙O两条互相垂直的直径所在直线为轴建立平面直角坐标系，两坐标轴交⊙O于A，B，C，D四点，点P在弧CD上，连PA交y轴于点E，连CP并延长交y轴于点F．
，以线段OE，OF的长为根的一元二次方程为x2-
x+m=0，求直线CF的解析式；
，以线段OE，OF的长为根的一元二次方程为x2-
x+m=0，求直线CF的解析式；
，以线段OE，OF的长为根的一元二次方程为x2-
x+m=0，求直线CF的解析式；