题目内容

如图,在半径为5的⊙O中,点A、B在⊙O中,∠AOB=90°,点C是
AB
的一个动点,AC与OB的延长线相交于点D,设AC=x,BD=y.
(1)当x=2时,求y的值;
(2)求y关于x的函数解析式;
(3)如果⊙O1与⊙O相交于点A、C,且⊙O1与⊙O的圆心距为2,当BD=
1
3
OB时,求⊙O1的半径;
(4)是否存在点C,使得CD2=DB•DO成立,如果存在,请证明;如果不存在,请简要说明理由.
分析:(1)过⊙O的圆心作OE⊥AC,垂足为E.通过证明△ODE∽△AOE求得
OD
OE
=
AO
AE
,然后将相关线段的长度代入求得y的值;
(2)过⊙O的圆心作OE⊥AC,垂足为E.通过证明△ODE∽△AOE求得
OD
OE
=
AO
AE
,然后将相关线段的长度代入求得y关于x的函数解析式,再由函数的性质求其定义域;
(3)当BD=
1
3
OB时,根据(1)的函数关系式求得y=
5
3
,x=6.分两种情况来解答O1A的值①当点O1在线段OE上时,O1E=OE-OO1=2;②当点O1在线段EO的延长线上时,O1E=OE+OO1=6,进而求出即可;
(4)当点C为AB的中点时,∠BOC=∠AOC=
1
2
∠AOB=45°,∠OCA=∠OCB=
180°-45°
2
=67.5°,然后由三角形的内角和定理求得∠DCB=45°,由等量代换求得∠DCB=∠BOC.根据相似三角形的判定定理AA证明△DCB∽△DOC.
解答:(1)解:如图1,过⊙O的圆心作OE⊥AC,垂足为E,
∴AE=
1
2
AC=1,OE=
AO2-AE2
=2
6
.
∵∠DEO=∠AOB=90°,∴∠D=90°-∠EOD=∠AOE,
∴△ODE∽△AOE.
∴
OD
OE
=
AO
AE
,
∵OD=y+5,
∴
y+5
2
6
=
5
1
,
解得:y=10
6
-5;

(2)解:如图1,过⊙O的圆心作OE⊥AC,垂足为E,
∴AE=
1
2
AC=
1
2
x,OE=
AO2-AE2
=
25-
1
4
x2
.
∵∠DEO=∠AOB=90°,
∴∠D=90°-∠EOD=∠AOE,
∴△ODE∽△AOE.
∴
OD
OE
=
AO
AE
,
∵OD=y+5,
∴
y+5
25-
1
4
x2
=
5
x
2
.
∴y关于x的函数解析式为:
y=
5
100-x2
-5x
x
,定义域为:0<x<5
2
.

(3)解:如图2,当BD=
1
3
OB时,
则y=
5
3
,
即
5
3
=
5
100-x2
-5x
x
,
∴解得:x=6.
∴AE=
1
2
x=3,OE=
52-32
=4.
当点O1在线段OE上时,
O1E=OE-OO1=2,
O1A=
O1E2+AE2
=
22+32
=
13
.
当点O1在线段EO的延长线上时,O1E=OE+OO1=6,
O1A=
O1E2+AE2
=
62+32
=
5
.
∴⊙O1的半径为
13
或3
5
.

(4)存在,当点C为
AB
的中点时,△DCB∽△DOC.
证明:∵当点C为
AB
的中点时,∠BOC=∠AOC=
1
2
∠AOB=45°,
又∵OA=OC=OB,
∴∠OCA=∠OCB=
180°-45°
2
=67.5°,
∴∠DCB=180°-∠OCA-∠OCB=45°.
∴∠DCB=∠BOC.
又∵∠D=∠D,
∴△DCB∽△DOC.
∴存在点C,使得△DCB∽△DOC.
点评:本题主要考查了圆与圆的位置关系、勾股定理.此题很复杂,解答此题的关键是作出辅助线OE⊥AC,利用相似三角形的判定定理及性质解答,解答(3)时注意分两种情况讨论,不要漏解.
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