7.等腰Rt△ABC和⊙O如图放置,已知AB=BC=1,∠ABC=90°,⊙O的半径为1,圆心O与直线AB的距离为5.
(1)若△ABC以每秒2个单位的速度向右移动,⊙O不动,则经过多少时间△ABC的边与圆第一次相切?
(2)若两个图形同时向右移动,△ABC的速度为每秒2个单位,⊙O的速度为每秒1个单位,则经过多少时间△ABC的边与圆第一次相切?
(3)若两个图形同时向右移动,△ABC的速度为每秒2个单位,⊙O的速度为每秒1个单位,同时△ABC的边长AB、BC都以每秒0.5个单位沿BA、BC方向增大.△ABC的边与圆第一次相切时,点B运动了多少距离?
【答案】(1)【解析】
20?425?2;(2) 5?2;(3)
32分析:(1)分析易得,第一次相切时,与斜边相切,假设此时,△ABC移至△A′B′C′处,A′C′与⊙O切于点E,连OE并延长,交B′C′于F.由切线长定理易得CC′的长,进而由三角形运动的速度可得答案;
(2)设运动的时间为t秒,根据题意得:CC′=2t,DD′=t,则C′D′=CD+DD′-CC′=4+t-2t=4-t,由第(1)的结论列式得出结果;
(3)求出相切的时间,进而得出B点移动的距离. 详解:(1)假设第一次相切时,△ABC移至△A′B′C′处, 如图1,A′C′与⊙O切于点E,连接OE并延长,交B′C′于F,
设⊙O与直线l切于点D,连接OD,则OE⊥A′C′,OD⊥直线l, 由切线长定理可知C′E=C′D, 设C′D=x,则C′E=x, ∵△ABC是等腰直角三角形, ∴∠A=∠ACB=45°, ∴∠A′C′B′=∠ACB=45°, ∴△EFC′是等腰直角三角形,
∴C′F=2x,∠OFD=45°, ∴△OFD也是等腰直角三角形, ∴OD=DF, ∴
2x+x=1,则x=2-1,
∴CC′=BD-BC-C′D=5-1-(2-1)=5-2, ∴点C运动的时间为则经过
5?2; 25?2秒,△ABC的边与圆第一次相切; 2(2)如图2,设经过t秒△ABC的边与圆第一次相切,△ABC移至△A′B′C′处,⊙O与BC所在直线的切点D移至D′处,
A′C′与⊙O切于点E,连OE并延长,交B′C′于F, ∵CC′=2t,DD′=t,
∴C′D′=CD+DD′-CC′=4+t-2t=4-t, 由切线长定理得C′E=C′D′=4-t, 由(1)得:4-t=2-1, 解得:t=5-2,
答:经过5-2秒△ABC的边与圆第一次相切; (3)由(2)得CC′=(2+0.5)t=2.5t,DD′=t, 则C′D′=CD+DD′-CC′=4+t-2.5t=4-1.5t, 由切线长定理得C′E=C′D′=4-1.5t, 由(1)得:4-1.5t=2-1, 解得:t=10?22, 310?2220?42=. 33∴点B运动的距离为2×
点睛:本题要求学生熟练掌握圆与直线的位置关系,并结合动点问题进行综合分析,比较复杂,难度较大,考查了学生数形结合的分析能力.
8.已知:如图,△ABC中,AC=3,∠ABC=30°.
(1)尺规作图:求作△ABC的外接圆,保留作图痕迹,不写作法; (2)求(1)中所求作的圆的面积.
【答案】(1)作图见解析;(2)圆的面积是9π. 【解析】
试题分析:(1)按如下步骤作图:①作线段AB的垂直平分线;②作线段BC的垂直平分线;③以两条垂直平分线的交点O为圆心,OA长为半圆画圆,则圆O即为所求作的圆. 如图所示(2)要求外接圆的面积,需求出圆的半径,已知AC=3,如图弦AC所对的圆周角是∠ABC=30°,所以圆心角∠AOC=60°,所以?AOC是等边三角形,所以外接圆的半径是3故可求得外接圆的面积.
(2)连接OA,OB. ∵AC=3,∠ABC=30°, ∴∠AOC=60°, ∴△AOC是等边三角形, ∴圆的半径是3, ∴圆的面积是S=πr2=9π.
9.阅读:圆是最完美的图形,它具有一些特殊的性质:同弧或等弧所对的圆周角相等,一条弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半……先构造“辅助圆”,再利用圆的性质将问题进行转化,往往能化隐为显、化难为易。
解决问题:如图,点A与点B的坐标分别是(1,0),(5,0),点P是该直角坐标系内的一个动点.
(1)使∠APB=30°的点P有_______个;
(2)若点P在y轴正半轴上,且∠APB=30°,求满足条件的点P的坐标;
(3)设sin∠APB=m,若点P在y轴上移动时, 满足条件的点P有4个,求m的取值范围.
【答案】(1)无数;(2)(0,23?7)或(0,23?【解析】
7);(3)0﹤m﹤
2. 3试题分析:(1)已知点A、点B是定点,要使∠APB=30°,只需点P在过点A、点B的圆上,且弧AB所对的圆心角为60°即可,显然符合条件的点P有无数个.
(2)结合(1)中的分析可知:当点P在y轴的正半轴上时,点P是(1)中的圆与y轴的交点,借助于垂径定理、等边三角形的性质、勾股定理等知识即可求出符合条件的点P的坐标.
(3)由三角形外角的性质可证得:在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角大于同弧所对的圆外角.要∠APB最大,只需构造过点A、点B且与y轴相切的圆,切点就是使得∠APB最大的点P,由此即可求出m的范围.
试题解析:解:(1)以AB为边,在第一象限内作等边三角形ABC,以点C为圆心,AC为半径作⊙C,交y轴于点P1、P2.
在优弧AP1B上任取一点P,如图1,则∠APB=有无数个. 故答案为:无数.
(2)点P在y轴的正半轴上,过点C作CG⊥AB,垂足为G,如图1. ∵点A(1,0),点B(5,0),∴OA=1,OB=5,∴AB=4.
11∠ACB=×60°=30°,∴使∠APB=30°的点P22