题目内容
14.(1)当CP=1时,求sin∠CAP的值和直线AP被⊙C截得的弦长;
(2)如果⊙C与以点B为圆心,BA为半径的⊙B相切,求CP的长;
(3)设点Q在射线CP上,若△QCB是等腰三角形,以QB为半径的⊙Q与⊙C外切,求⊙C的半径CP的长.
分析 (1)利用勾股定理得出AP的长,再利用锐角三角函数关系求出即可;
(2)利用当⊙C与⊙B相外切时以及当⊙C与⊙B相内切时分别得出即可;
(3)利用当QB=BC=5以及CQ=BC=5时分别得出QC,BQ的长,进而得出⊙C的半径CP的长.
解答
解:(1)如图1,过点C作CH⊥AP于H,
∵AC⊥l2,AC=4,CP=1,
∴在Rt△ACP中,AP=$\sqrt{A{C}^{2}+C{P}^{2}}$=$\sqrt{17}$,
∴sin∠CAP=$\frac{CP}{AP}$=$\frac{1}{\sqrt{17}}$=$\frac{\sqrt{17}}{17}$,
∴∠CAP+∠ACH=∠PCH+∠ACH=90°,
∴∠PCH=∠CAP,
∴在Rt△PCH中,PH=CP×sin∠PCH=$\frac{\sqrt{17}}{17}$,
∴直线AP被⊙C截得的弦长为2PH=$\frac{2\sqrt{17}}{17}$;
(2)当⊙C与⊙B相外切时,
∵AB=3,AC=4,AC⊥l2,![]()
∴BC=5,CP=5-3=2,
当⊙C与⊙B相内切时,CP=5+3=8,;
(3)若QC=QB,不合题意;
如图2,若QB=BC=5,过B作BG⊥CP于G,
∵l1∥l2,AC⊥l2,
∴BG=AC=4,CG=GQ=3,
∴CQ=6,![]()
∴当⊙Q与⊙C外切时,CP=CQ-QB=6-5=1,
如图3,若CQ=BC=5,过B作BM⊥CP于M,
∴BM=AC=4,CM=3,
∴QM=2,
在Rt△MB中,
QB=$\sqrt{B{M}^{2}+Q{M}^{2}}$=$\sqrt{{4}^{2}+{2}^{2}}$=2$\sqrt{5}$,
故当⊙Q与⊙C外切时,CP=CQ-BQ=5-2$\sqrt{5}$,
综上所述:⊙C的半径CP的长为:1或5-2$\sqrt{5}$.
点评 此题主要考查了勾股定理以及圆的综合应用、相切的性质、等腰三角形的性质等知识,利用分类讨论得出CP的长是解题关键.
| A. | 1 | B. | -27 | C. | 1或-27 | D. | 无法确定 |