题目内容
4.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角△ABC的直角顶点C为(-4,0),腰长为2,将三角形绕着顶点C旋转.(点A在x轴的上方)分别过点A、点B向x轴作垂线,垂足分别为O1,O2.(1)如图①和图②证明在点B不在坐标轴上的情况下,△ACO1与△BCO2全等吗?选择其中一幅图说明你的理由;
(2)如图③所示,点B运动到x轴上时,点O1与C重合,以C为圆心CA为半径作圆,得到如图所示的⊙C,在⊙C上有一个动点P(点P不在x轴上),过点P作⊙C的切线与y轴的交点为点Q,直线BP交y轴于点M.
①如图,当点Q在y轴的正半轴时,写出线段PQ与线段QM之间的数量关系,并说明理由;
②随着点P的运动(点P在坐标轴上除外)①中的两条线段之间的关系变吗?若变说明理由,若不变,则它们有最小值吗?最小值为多少?
分析 (1)图①先利用同角的余角相等得出∠ACO1=∠CBO2,即可得出结论;图②同图①的方法可证;
(2)①先利用切线的性质和同角或等角的余角相等得出结论;
②先判断出PQ最小时,点Q在原点O处,再用勾股定理求出PQ的最小值.
解答 解:(1)△ACO1与△BCO2全等
如图①,∵∠ACB=90°,
∴∠ACO1+∠BCO2=90°,
∵AO1⊥OC,BO2⊥OC,
∴∠AO1C=∠BO2C=90°,
∴∠BCO2+∠CBO2=90°,
∴∠ACO1=∠CBO2,
在△ACO1和△CBO2中,$\left\{\begin{array}{l}{∠A{O}_{1}C=∠C{O}_{2}B}\\{∠AC{O}_{1}=∠CB{O}_{2}}\\{AC=BC}\end{array}\right.$,
∴△ACO1≌△CBO2,
如图2,同①的方法可证;
(2)①∵PQ是⊙C的切线,
∴∠QPC=90°,
∴∠QPM+∠CPB=90°,
∵CP=CB,
∴∠CPB=∠CBP
∴∠QPM+∠CBP=90°,
∵∠CBP=∠OBM,
∴∠QPM+∠OBM=90°,
∵∠OBM+∠OMB=90°,
∴∠QPM=∠OMB,
∴QP=QM,
②不变,
理由:同(1)
连接CQ,
在Rt△CPQ中,PQ2=CQ2-CP2
∵CP是⊙C的半径,
∴CP为定值是2,
∴CQ最小时,PQ最小,
∵点Q在y轴上,点C在x轴,
∴点Q在点O处时,CQ最小,最小值为CO=4,
∴PQ最小=$\sqrt{C{O}^{2}-C{P}^{2}}$=2$\sqrt{3}$,
点评 此题是圆的综合题,主要考查了圆的性质,切线的性质,同角或等角的余角相等,勾股定理,解本题的关键是判断出PQ最小时,点Q的位置.
练习册系列答案
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8.下列各组中的两项不属于同类项的是( )
| A. | 3m2n3和-m2n3 | B. | $\frac{xy}{5}$和2xy | C. | -1和$\frac{π}{4}$ | D. | a3和x3 |