专题：因动点产生的相切问题答案.docVIP

-  PAGE 13 - 专题2： 因动点产生的相切问题 1 2013年上海市杨浦区中考模拟第25题 如图1，已知⊙O的半径长为3，点A是⊙O上一定点，点P为⊙O上不同于点A的动点． （1）当时，求AP的长； （2）如果⊙Q过点P、O，且点Q在直线AP上（如图2），设AP＝x，QP＝y，求y关于x的函数关系式，并写出函数的定义域； （3）在（2）的条件下，当时（如图3），存在⊙M与⊙O相内切，同时与⊙Q相外切，且OM⊥OQ，试求⊙M的半径的长． 图1 图2 图3 动感体验 请打开几何画板文件名“13杨浦25”，拖动点P在⊙O上运动，可以体验到，等腰三角形QPO与等腰三角形OAP保持相似，y与x成反比例．⊙M、⊙O和⊙Q三个圆的圆心距围成一个直角三角形． 请打开超级画板文件名“13杨浦25”，拖动点P在⊙O上运动，可以体验到， y与x成反比例．拖动点P使得，拖动点M使得⊙M的半径约为0.82，⊙M与⊙O相内切，同时与⊙Q相外切．拖动点P使得，拖动点M使得⊙M的半径约为9，⊙M与⊙O、⊙Q都内切． 思路点拨 1．第（1）题的计算用到垂径定理和勾股定理． 2．第（2）题中有一个典型的图，有公共底角的两个等腰三角形相似． 3．第（3）题先把三个圆心距罗列出来，三个圆心距围成一个直角三角形，根据勾股定理列方程． 满分解答 （1）如图4，过点O作OH⊥AP，那么AP＝2AH． 在Rt△OAH中，OA＝3，，设OH＝m，AH＝2m，那么m2＋(2m)2＝32． 解得．所以． （2）如图5，联结OQ、OP，那么△QPO、△OAP是等腰三角形． 又因为底角∠P公用，所以△QPO∽△OAP． 因此，即． 由此得到．定义域是0＜x≤6． 图4 图5 （3）如图6，联结OP，作OP的垂直平分线交AP于Q，垂足为D，那么QP、QO是⊙Q的半径． 在Rt△QPD中，，，因此． 如图7，设⊙M的半径为r． 由⊙M与⊙O内切，，可得圆心距OM＝3－r． 由⊙M与⊙Q外切，，可得圆心距． 在Rt△QOM中，，OM＝3－r，，由勾股定理，得 ．解得． 图6 图7 图8 考点伸展 如图8，在第（3）题情景下，如果⊙M与⊙O、⊙Q都内切，那么⊙M的半径是多少？ 同样的，设⊙M的半径为r． 由⊙M与⊙O内切，，可得圆心距OM＝r－3． 由⊙M与⊙Q内切，，可得圆心距． 在Rt△QOM中，由勾股定理，得．解得r＝9． 2 2012年河北省中考第25题 如图1，A(－5,0)，B(－3,0)，点C在y轴的正半轴上，∠CBO＝45°，CD//AB，∠CDA＝90°．点P从点Q(4,0)出发，沿x轴向左以每秒1个单位长的速度运动，运动时间为t秒． （1）求点C的坐标； （2）当∠BCP＝15°时，求t的值； （3）以点P为圆心，PC为半径的⊙P随点P的运动而变化，当⊙P与四边形ABCD的边（或边所在的直线）相切时，求t的值． 图1 动感体验 请打开几何画板文件名“12河北25”，拖动圆心P在点Q左侧运动，可以体验到，⊙P可以与直线BC、直线DC、直线AD相切，不能与直线AB相切． 答案 （1）点C的坐标为(0,3)． （2）如图2，当P在B的右侧，∠BCP＝15°时，∠PCO＝30°，； 如图3，当P在B的左侧，∠BCP＝15°时，∠CPO＝30°，． 图2 图3 （3）如图4，当⊙P与直线BC相切时，t＝1； 如图5，当⊙P与直线DC相切时，t＝4； 如图6，当⊙P与直线AD相切时，t＝5.6． 图4 图5 图6 3 2012年无锡市中考模拟第28题 如图1，菱形ABCD的边长为2厘米，∠DAB＝60°．点P从A出发，以每秒厘米的速度沿AC向C作匀速运动；与此同时，点Q也从点A出发，以每秒1厘米的速度沿射线作匀速运动．当点P到达点C时，P、Q都停止运动．设点P运动的时间为t秒． （1）当P异于A、C时，请说明PQ//BC； （2）以P为圆心、PQ长为半径作圆，请问：在整个运动过 程中，t为怎样的值时，⊙P与边BC分别有1个公共点和2个公共点？ 图1