如图,在直角坐标系xoy中,已知两点O 1 (3,0)、B(-2,0),⊙O 1 与x轴交于原点O和点A,E是y轴上的一

如图,在直角坐标系xoy中,已知两点O 1 (3,0)、B(-2,0),⊙O 1 与x轴交于原点O和点A,E是y轴上的一个动点,设点E的坐标为(0,m).
(1)当点O 1 到直线BE的距离等于3时,求直线BE的解析式;
(2)当点E在y轴上移动时,直线BE与⊙O 1 有哪几种位置关系;直接写出每种位 置关系时的m的取值范围;
(3)若在第(1)题中,设∠EBA=α,求sin2α-2sinα•cosα的值.
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kalens 幼苗

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(1)由已知得BE是⊙O 1 的切线,
设切点为M,连接O 1 M,则O 1 M⊥BM,
∴O 1 M=3,BM=4,又OE⊥BO,
∴△BOE ∽ △BMO,

OE
O 1 M =
OB
BM ,

m
3 =
2
4 ,
∴m=
3
2 ,
设此时直线BE的解析式是y=kx+m,
将B(-2,0)及m=
3
2 代入上式,解得k=
3
4 ,
∴y=
3
4 x +
3
2 ,
由圆的对称性可得:m=-
3
2 ,直线BE也与⊙O 1 相切,
同理可得:y 2 =-
3
4 x-
3
2 ;

(2)当m >
3
2 或m<-
3
2 时,直线与圆相离,
当m=
3
2 或m=-
3
2 时,直线与圆相切,
当 -
3
2 <m<
3
2 时,直线与圆相交;

(3)当直线BE与⊙O 1 相切时,显然存在另一条直线BF也与⊙O 1 相切,
设直线BE、BF与⊙O 1 相切于点M、N,连接O 1M 、O 1 N,有O 1M⊥BM ,O 1N⊥BN ,由圆的对称性可知∠EBF=2∠EBO=2∠α,
sinα=
O 1 M
B O 1 =
3
5 ,
cosα=
BM
B O 1 =
4
5 ,
过E作EH⊥BF于H,在△BEF中,
由三角形等积性质得;EH•BF=EF•BO,
BF=BE=
5
2 ,EF=2m=3,BO=2,
∴EH=
12
5 ,
sin2α=sin∠EBF=
EH
BE =

12
5

5
2 =
24
25 ,
由此可得:sin2α-2sinα•cosα=
24
25 -
3
5 ×
4
5 ×2=0.

1年前

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