题目内容
(1)若⊙P与Rt△AOB的一边相切,求此时动点P的坐标;
(2)若⊙P与线段AB有两个公共点,求t的取值范围;
(3)是否存在某一时刻t,使⊙Q与Rt△AOB的边AB相切?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
考点:圆的综合题
专题:综合题
分析:(1)①若⊙P与AB相切于点H,连接PH,如图1①,易证△AHP∽△AOB,根据相似三角形的性质就可求出t的值,就可得到点P的坐标;若⊙P与OB相切于点O,如图1②,容易求出OP的值,就可得到点P的坐标.
(2)若⊙P与线段AB有两个公共点,过点P作PH⊥AB于点H,如图2,根据相似三角形的性质可得到PH的长(用t的代数式表示),由⊙P与线段AB有两个公共点可得AP≥4且PH<4,由此就可求出t的取值范围.
(3)若⊙Q与Rt△AOB的边AB相切于点G,连接QG,如图3,根据相似三角形的性质可求出t的值.
(2)若⊙P与线段AB有两个公共点,过点P作PH⊥AB于点H,如图2,根据相似三角形的性质可得到PH的长(用t的代数式表示),由⊙P与线段AB有两个公共点可得AP≥4且PH<4,由此就可求出t的取值范围.
(3)若⊙Q与Rt△AOB的边AB相切于点G,连接QG,如图3,根据相似三角形的性质可求出t的值.
解答:解:(1)①若⊙P与AB相切于点H,连接PH,如图1①,

则PH⊥AB于点H.
∵A(0,10)即OA=10,B(5,0)即OB=5,∠AOB=90°,
∴AB=
=
=5
.
∵∠AHP=∠AOB=90°,∠PAH=∠BAO,
∴△AHP∽△AOB,
∴
=
.
∵PH=4,AP=3t,
∴
=
,∴t=
.
此时OP=OA-AP=10-4
,点P的坐标为(0,10-4
).
②若⊙P与OB相切于点O,如图1②,

则有OP=4,点P的坐标为(0,4).
综上所述:当⊙P与Rt△AOB的一边相切时,点P的坐标为为(0,10-4
),(0,4).
(2)若⊙P与线段AB有两个公共点,过点P作PH⊥AB于点H,如图2,

∵A(0,10)即OA=10,B(5,0)即OB=5,∠AOB=90°,
∴AB=
=
=5
.
∵∠AHP=∠AOB=90°,∠PAH=∠BAO,
∴△AHP∽△AOB,
∴
=
,∴
=
,
∴PH=
t.
∵⊙P与线段AB有两个公共点,
∴
,
解得:
≤t<
.
∴当⊙P与线段AB有两个公共点时,t的取值范围为
≤t<
.
(3)若⊙Q与Rt△AOB的边AB相切于点G,连接QG,如图3,

则有QG⊥AB.
∵∠QGB=∠AOB=90°,∠GBQ=∠OBA,
∴△BGQ∽△BOA,
∴
=
,
∴
=
,
∴t=
.
此时
<
,符合要求.
∴当t=
时,⊙Q与Rt△AOB的边AB相切.
则PH⊥AB于点H.
∵A(0,10)即OA=10,B(5,0)即OB=5,∠AOB=90°,
∴AB=
| OA2+OB2 |
| 100+25 |
| 5 |
∵∠AHP=∠AOB=90°,∠PAH=∠BAO,
∴△AHP∽△AOB,
∴
| PH |
| OB |
| AP |
| AB |
∵PH=4,AP=3t,
∴
| 4 |
| 5 |
| 3t | ||
5
|
4
| ||
| 3 |
此时OP=OA-AP=10-4
| 5 |
| 5 |
②若⊙P与OB相切于点O,如图1②,
则有OP=4,点P的坐标为(0,4).
综上所述:当⊙P与Rt△AOB的一边相切时,点P的坐标为为(0,10-4
| 5 |
(2)若⊙P与线段AB有两个公共点,过点P作PH⊥AB于点H,如图2,
∵A(0,10)即OA=10,B(5,0)即OB=5,∠AOB=90°,
∴AB=
| OA2+OB2 |
| 100+25 |
| 5 |
∵∠AHP=∠AOB=90°,∠PAH=∠BAO,
∴△AHP∽△AOB,
∴
| PH |
| OB |
| AP |
| AB |
| PH |
| 5 |
| 3t | ||
5
|
∴PH=
3
| ||
| 5 |
∵⊙P与线段AB有两个公共点,
∴
|
解得:
| 4 |
| 3 |
4
| ||
| 3 |
∴当⊙P与线段AB有两个公共点时,t的取值范围为
| 4 |
| 3 |
4
| ||
| 3 |
(3)若⊙Q与Rt△AOB的边AB相切于点G,连接QG,如图3,
则有QG⊥AB.
∵∠QGB=∠AOB=90°,∠GBQ=∠OBA,
∴△BGQ∽△BOA,
∴
| QG |
| AO |
| QB |
| AB |
∴
| 1 |
| 10 |
| t | ||
5
|
∴t=
| ||
| 2 |
此时
| ||
| 2 |
| 10 |
| 3 |
∴当t=
| ||
| 2 |
点评:本题主要考查了切线的性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理、解不等式组等知识,运用相似三角形的性质是解决本题的关键.
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