题目内容

如图;在直角梯形ABCD中,AB⊥AD,AD=DC=2,AB=6,动点P在以点C为圆心且与直线BD相切的圆上运动,设
AP
=m
AD
+n
AB
(m,n∈R)
,则m+n的取值范围是
[1,
5
3
]
[1,
5
3
]
分析:建立直角坐标系,写出点的坐标,求出BD的方程,求出圆的方程;设出P的坐标,求出三个向量的坐标,将P的坐标用m,n表示,代入圆内方程求出范围.
解答:解:以A为坐标原点,AB为x轴,DA为y轴建立平面直角坐标系,则A(0,0),D(0,2),C(2,2),B(6,0)
直线BD的方程为x+3y-6=0,C到BD的距离d=
2
10
=
10
5

∴以点C为圆心,且与直线BD相切的圆方程为(x-2)2+(y-2)2=
2
5

设P(x,y)则
AP
=(x,y),
AD
=(0,2),
AB
=(6,0)
∴(x,y)=(6n,2m)
∴x=6n,y=2m,
∵P在圆内或圆上
∴(6n-1)2+(2m-1)2
2
5

解得1≤m+n≤
5
3

故答案为:[1,
5
3
].
点评:通过建立直角坐标系将问题代数化、考查直线与圆相切的条件、考查向量的坐标公式.
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