对于平面直角坐标系xOy中的点P和⊙C,给出如下定义:若⊙C上存在两个点A,B,使得∠APB=60°,则称P为⊙C的好点

对于平面直角坐标系xOy中的点P和⊙C,给出如下定义:若⊙C上存在两个点A,B,使得∠APB=60°,则称P为⊙C的好点.等边△DEF的三个顶点刚好在坐标轴上,其中D点坐标为(0,4).

(1)求等边△DEF内切圆C的半径;
(2)当⊙O的半径为2时,若直线DE上的点P(m,n)是⊙O的好点,求m的取值范围;
(3)若线段EF上的所有点都是某个圆的好点,求这个圆的半径r的取值范围.
晕592 1年前 已收到1个回答 举报

我是谁的喜宝 春芽

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解题思路:(1)设⊙C与DE相切于点Q,如图1,易得∠DEO=30°,从而可以证到CE=2OC,只需利用三角函数求出OE的长,就可求出等边△DEF内切圆C的半径.
(2)设PA、PB与⊙C分别相切于点A、B,连接BC,如图2,设⊙C的半径为r,⊙C的好点P到圆心C的距离为d,由新定义可推出0≤d≤2r.当⊙O的半径为2时,只需考虑临界位置(OP=2r=4)所对应m的值,就可得出m的取值范围.
(3)若线段EF上的所有点都是某个圆的好点,欲使这个圆的半径最小,则这个圆的圆心应在线段EF的中点,如图4,只需考虑临界位置(KF=KE=2r)所对应的r的值,就可得到圆的半径r的取值范围.

(1)设⊙C与DE相切于点Q,设⊙C的半径为r,如图1,

则有CQ⊥DE,OC=CQ=r.
∵⊙C是等边△DEF的内切圆,
∴∠DEO=∠FEO=[1/2]∠DEF=30°.
∴CE=2CQ=2r.
∵D点坐标为(0,4),
∴OD=4.
∵∠DOE=90°,
∴tan∠DEO=[OD/OE]=[4/OE]=

3
3.
∴OE=4
3.
∴OE=OC+CE=3r=4
3.
∴r=
4
3
3.
∴等边△DEF内切圆C的半径为
4
3
3.

(2)设PA、PB与⊙C分别相切于点A、B,连接BC,如图2,

则有PA=PB,∠APC=BPC=[1/2]∠APB,∠PBC=90°.
由题可知:若P刚好是⊙C的好点,则∠APB=60°,
∴∠BPC=30°.
∴PC=2BC.
设⊙C的半径为r,⊙C的好点P到圆心C的距离为d,
则有0≤d≤2r.
由上述证明可知:
若直线DE上的点P(m,n)是⊙O的好点,则0≤OP≤4.
过点O作OH⊥DE于H,如图3所示,

在Rt△DOE中,
∵DO=4,∠DEO=30°,∴DE=8.
∴OH=[OD•OE/DE]=
4×4

点评:
本题考点: 圆的综合题;等边三角形的判定与性质;含30度角的直角三角形;勾股定理;切线的性质;切线长定理;三角形的内切圆与内心;特殊角的三角函数值.

考点点评: 本题通过引入新定义,考查了切线的性质、切线长定理、三角形的内切圆、特殊角的三角函数值、30°角所对的直角边等于斜边的一半、等边三角形的判定与性质、勾股定理等知识,还考查了阅读理解能力,综合性强,有一定的难度,而考虑临界位置是解决(2)、(3)两题的关键.

1年前

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