初三+圆难题压轴题答案解析+
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∴由切线长定理得:∠ POH= ( 180°﹣60°)=60 °.
∵ PH=1 ,
∴tan∠POH= = = .
∴OH= .
∴点 P 的坐标为( ,﹣ 1).
同理可得: 当点 P 在第二象限时,点 P 的坐标为(﹣
,1);
当点 P 在第三象限时,点 P 的坐标为(﹣ ,﹣ 1); ②若圆 P 与直线 l 和 l1 都相切,如图 2 所示.
,
∴△ PBG≌△ PBF( SAS), ∴PG=PF.
4. 解:( 1)∵ l 1⊥ l2,⊙ O 与 l 1, l2 都相切, ∴∠ OAD=45 °, ∵AB=4 cm ,AD=4cm , ∴CD=4 cm ,AD=4cm , ∴tan∠DAC= = = , ∴∠ DAC=60 °, ∴∠ OAC 的度数为:∠ OAD+ ∠ DAC=105 °, 故答案为: 105;
综上所述:当点 P 在 y 轴上移动时,∠ APB 有最大值, 此时点 P 的坐标为( 0, )和( 0,﹣ ).
7.解答: 证明:( 1)如图,连接 PM, PN, ∵⊙ P 与 x 轴, y 轴分别相切于点 M 和点 N, ∴PM ⊥ MF ,PN ⊥ON 且 PM=PN , ∴∠ PMF =∠ PNE=90°且∠ NPM =90°,∵ PE⊥ PF, ∠NPE =∠ MPF =90°﹣∠ MPE ,
同理可得:当点 P 在第一象限时,点 P 的坐标为( , 1);
当点 P 在第二象限时,点 P 的坐标为(﹣ 当点 P 在第三象限时,点 P 的坐标为(﹣
,1); ,﹣ 1);
当点 P 在第四象限时,点 P 的坐标为( ,﹣ 1). ③若圆 P 与直线 l1 和 l 2 都相切,如图 3 所示. 同理可得:
∴
=( ) 2.
< t< 2+2 .
∵AD=4 , AB=3 , ∴BD=5 ,
2
S△CFE=( ) ?S△DAB
= × ×3×4
=
.
∴S 矩形 是矩形, ∴FC∥ EG. ∴∠ FCE=∠ CEG. ∵∠ GDC= ∠ CEG,∠ FCE= ∠ FDE, ∴∠ GDC= ∠ FDE . ∵∠ FDE+ ∠ CDB=90 °, ∴∠ GDC+ ∠ CDB=90 °. ∴∠ GDB=90 ° Ⅰ.当点 E 在点 A ( E′)处时,点 F 在点 B( F′)处,点 G 在点 D( G′处,如图 2① 所示. 此时, CF=CB=4 . Ⅱ.当点 F 在点 D( F″)处时,直径 F″G″⊥ BD , 如图 2② 所示,
∴使∠ APB=30 °的点 P 有无数个. 故答案为:无数.
(2) ① 当点 P 在 y 轴的正半轴上时, 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 . ∵点 C 为圆心, CG⊥ AB ,
∴AG=BG= AB=2 .
在△ PMF 和△ PNE 中,
,∴△ PMF ≌△ PNE(ASA),
∴PE =PF , (2)解:①当 t> 1 时,点 E 在 y 轴的负半轴上,如图, 由( 1)得△ PMF ≌△ PNE,∴ NE=MF =t, PM=PN=1 , ∴b=OF=OM +MF =1+ t, a=NE﹣ ON=t ﹣ 1, ∴b﹣ a=1+ t﹣( t ﹣ 1) =2 ,∴ b=2+ a, ②0< t≤1时,如图 2,点 E 在 y 轴的正半轴或原点上,
当点 P 在 x 轴的正半轴上时,点 P 的坐标为(
, 0);
当点 P 在 x 轴的负半轴上时,点 P 的坐标为(﹣
, 0);
当点 P 在 y 轴的正半轴上时,点 P 的坐标为( 0, 2); 当点 P 在 y 轴的负半轴上时,点 P 的坐标为( 0,﹣ 2). 综上所述:其余满足条件的圆 P 的圆心坐标有:
×42.
∴
≤S 矩形 ABCD ≤12.
∴矩形 EFCG 的面积最大值为 12,最小值为
.
② ∵∠ GDC= ∠ FDE= 定值,点 G 的起点为 D,终点为 G″, ∴点 G 的移动路线是线段 DG ″. ∵∠ GDC= ∠ FDE ,∠ DCG ″=∠A=90 °, ∴△ DCG ″∽△ DAB .
圆难题压轴题答案解析
1. 解:( 1)如图 1,设⊙ O 的半径为 r, 当点 A 在⊙ C 上时,点 E 和点 A 重合,过点 A 作 AH ⊥ BC 于 H, ∴ BH=AB?cosB=4 , ∴ AH=3 , CH=4,
∴ AC=
=5,
∴此时 CP=r=5 ; ( 2)如图 2,若 AP∥ CE,APCE 为平行四边形, ∵ CE=CP , ∴四边形 APCE 是菱形, 连接 AC 、 EP,则 AC ⊥ EP, ∴ AM=CM= , 由( 1)知, AB=AC ,则∠ ACB= ∠ B ,
此时⊙ O 与射线 BD 相切, CF=CD=3 . Ⅲ.当 CF⊥ BD 时, CF 最小,此时点 F 到达 F″,′ 如图 2③ 所示.
S△BCD = BC ?CD= BD ?CF″.′
∴4×3=5×CF″′ ∴CF″=′ .
∴ ≤CF ≤4.
∵S 矩形 ABCD =
,
∴ ×(
)
2
≤S
矩形 ABCD ≤
(3)当过点 A 、B 的⊙ E 与 y 轴相切于点 P 时,∠ APB 最大. ① 当点 P 在 y 轴的正半轴上时, 连接 EA ,作 EH ⊥x 轴,垂足为 H,如图 2. ∵⊙ E 与 y 轴相切于点 P, ∴PE⊥OP ∵EH ⊥ AB , OP⊥ OH, ∴∠ EPO=∠ POH= ∠ EHO=90 °. ∴四边形 OPEH 是矩形. ∴OP=EH , PE=OH=3 ∴EA=3 . ∵∠ EHA=90 °, AH=2 ,EA=3 ,
(2)如图位置二,当 O1, A 1, C1 恰好在同一直线上时,设⊙ 连接 O1E,可得 O1E=2, O1E⊥ l 1, 在 Rt△ A 1D 1C1 中,∵ A1D1=4, C1D 1=4 , ∴tan∠C1A 1D 1= ,∴∠ C1A 1D 1=60°, 在 Rt△ A 1O1E 中,∠ O1A 1E=∠ C1A 1D1=60 °,
∴该图形的周长 =12×( ﹣ ) =8 .
3. (1)解:连接 OB , OD ,
∵∠ DAB=120 °,∴ 所对圆心角的度数为 240°,
∴∠ BOD=120 °, ∵⊙ O 的半径为 3,
∴劣弧 的长为:
×π3×=2 π;
(2)证明:连接 AC , ∵AB=BE ,∴点 B 为 AE 的中点, ∵F 是 EC 的中点,∴ BF 为△ EAC 的中位线, ∴BF= AC ,
∴ CP=CE=
=,
∴ EF=2
=;
( 3)如图 3:过点 C 作 CN⊥AD 于点 N ,
∵ cosB= 4 , 5
∴∠ B< 45°, ∵∠ BCG< 90°, ∴∠ BGC> 45°, ∵∠ AEG= ∠ BCG≥ ∠ ACB= ∠ B, ∴当∠ AEG= ∠ B 时, A 、 E、G 重合, ∴只能∠ AGE= ∠ AEG , ∵ AD ∥ BC , ∴△ GAE ∽△ GBC ,
∴EH=
=
= ∴OP= ∴P( 0, ). ② 当点 P 在 y 轴的负半轴上时, 同理可得: P( 0,﹣ ). 理由: ① 若点 P 在 y 轴的正半轴上, 在 y 轴的正半轴上任取一点 M (不与点 P 重合), 连接 MA , MB ,交⊙ E 于点 N,连接 NA ,如图 2 所示. ∵∠ ANB 是 △ AMN 的外角, ∴∠ ANB >∠ AMB . ∵∠ APB= ∠ ANB , ∴∠ APB >∠ AMB . ② 若点 P 在 y 轴的负半轴上, 同理可证得:∠ APB >∠ AMB .
∵=,
∴+=+ ,
∴=, ∴BD=AC ,
∴BF= BD ;
(3)解:过点 B 作 AE 的垂线,与⊙ O 的交点即为所求的点 P, ∵BF 为△ EAC 的中位线, ∴BF ∥AC , ∴∠ FBE= ∠ CAE , ∵=, ∴∠ CAB= ∠DBA , ∵由作法可知 BP⊥ AE , ∴∠ GBP= ∠ FBP, ∵G 为 BD 的中点, ∴BG= BD , ∴BG=BF , 在△ PBG 和△ PBF 中,
在 Rt△ A 2O2F 中, O2F=2,∴ A 2F=
,
∵OO2=3t, AF=AA 2+A 2F=4t 1+
,
∴4t 1+
﹣ 3t1=2,
∴t1=2 ﹣
,
②当直线 AC 与⊙ O 第二次相切时,设移动时间为 t2, 记第一次相切时为位置一,点 O1, A 1, C1 共线时位置二,第二次相切时为位置三, 由题意知,从位置一到位置二所用时间与位置二到位置三所用时间相等,
( ,﹣ 1)、(﹣ , 1)、(﹣ ,﹣ 1)、
( , 1)、(﹣ , 1)、(﹣ ,﹣ 1)、( ,﹣ 1)、
( , 0)、(﹣
, 0)、(0, 2)、( 0,﹣ 2).
(2)用线段依次连接各圆心,所得几何图形,如图
4 所示.
由图可知:该几何图形既轴对称图形,又是中心对称图形,
由对称性可得:该几何图形的所有的边都相等.
∴OG=OA+AG=3 . ∵△ ABC 是等边三角形, ∴AC=BC=AB=4 .
∴CG=
=
=2 . ∴点 C 的坐标为( 3, 2 ). 过点 C 作 CD ⊥ y 轴,垂足为 D ,连接 CP2,如图 1, ∵点 C 的坐标为( 3, 2 ),
∴CD=3 , OD=2 . ∵P1、 P2 是⊙ C 与 y 轴的交点, ∴∠ AP1B= ∠AP 2B=30 °. ∵CP2=CA=4 , CD=3 ,
O1 与 l1 的切点为 E,
∴A 1E=
=,
∵A 1E=AA 1﹣ OO1﹣2=t﹣ 2, ∴t﹣ 2= ,
∴t= +2, ∴OO1=3t=2 +6;
(3)①当直线 AC 与⊙ O 第一次相切时,设移动时间为 t1, 如图,此时⊙ O 移动到⊙ O2 的位置,矩形 ABCD 移动到 A 2B2C2D2 的位置, 设⊙ O2 与直线 l1, A 2C2 分别相切于点 F, G,连接 O2F, O2G, O2A2, ∴O2F⊥ l 1, O2G⊥ A 2G2, 由( 2)得,∠ C2A 2D2=60°,∴∠ GA 2F=120 °, ∴∠ O2A 2F=60°,
∴=
.
∴=
.
∴DG ″= .
∴点 G 移动路线的长为 .
来
6.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= ∠ ACB= ×60°=30 °.
∴ = ,即 =
,
解得: AE=3 ,EN=AN ﹣ AE=1 ,
∴ CE=
=
=.
2. 解:( 1)①若圆 P 与直线 l 和 l2 都相切, 当点 P 在第四象限时, 过点 P 作 PH ⊥x 轴,垂足为 H,连接 OP,如图 1 所示. 设 y= x 的图象与 x 轴的夹角为 α. 当 x=1 时, y= . ∴tanα= . ∴α=60 °.
∴
+2﹣( 2﹣
) =t2﹣(
+2),
解得: t2=2+2 ,
综上所述,当 d< 2 时, t 的取值范围是: 2﹣
5.解:( 1)证明:如图 1, ∵CE 为⊙ O 的直径, ∴∠ CFE=∠ CGE=90 ∵EG⊥ EF, ∴∠ FEG=90 °. ∴∠ CFE=∠ CGE=∠ FEG=90 °. ∴四边形 EFCG 是矩形. (2) ① 存在. 连接 OD ,如图 2① , ∵四边形 ABCD 是矩形, ∴∠ A= ∠ ADC=90 °. ∵点 O 是 CE 的中点, ∴OD=OC . ∴点 D 在⊙ O 上. ∵∠ FCE=∠ FDE,∠ A= ∠ CFE=90 °, ∴△ CFE∽△ DAB .
∴DP 2=
=.
∵点 C 为圆心, CD⊥ P1P2, ∴P1D=P2D= . ∴P2( 0, 2 ﹣ ). P1(0, 2 + ). ② 当点 P 在 y 轴的负半轴上时, 同理可得: P3( 0,﹣ 2 ﹣ ).P4( 0,﹣ 2 + ). 综上所述:满足条件的点 P 的坐标有: (0, 2 ﹣ )、( 0, 2 + )、( 0,﹣ 2 ﹣ )、( 0,﹣ 2 + ).
∵ PH=1 ,
∴tan∠POH= = = .
∴OH= .
∴点 P 的坐标为( ,﹣ 1).
同理可得: 当点 P 在第二象限时,点 P 的坐标为(﹣
,1);
当点 P 在第三象限时,点 P 的坐标为(﹣ ,﹣ 1); ②若圆 P 与直线 l 和 l1 都相切,如图 2 所示.
,
∴△ PBG≌△ PBF( SAS), ∴PG=PF.
4. 解:( 1)∵ l 1⊥ l2,⊙ O 与 l 1, l2 都相切, ∴∠ OAD=45 °, ∵AB=4 cm ,AD=4cm , ∴CD=4 cm ,AD=4cm , ∴tan∠DAC= = = , ∴∠ DAC=60 °, ∴∠ OAC 的度数为:∠ OAD+ ∠ DAC=105 °, 故答案为: 105;
综上所述:当点 P 在 y 轴上移动时,∠ APB 有最大值, 此时点 P 的坐标为( 0, )和( 0,﹣ ).
7.解答: 证明:( 1)如图,连接 PM, PN, ∵⊙ P 与 x 轴, y 轴分别相切于点 M 和点 N, ∴PM ⊥ MF ,PN ⊥ON 且 PM=PN , ∴∠ PMF =∠ PNE=90°且∠ NPM =90°,∵ PE⊥ PF, ∠NPE =∠ MPF =90°﹣∠ MPE ,
同理可得:当点 P 在第一象限时,点 P 的坐标为( , 1);
当点 P 在第二象限时,点 P 的坐标为(﹣ 当点 P 在第三象限时,点 P 的坐标为(﹣
,1); ,﹣ 1);
当点 P 在第四象限时,点 P 的坐标为( ,﹣ 1). ③若圆 P 与直线 l1 和 l 2 都相切,如图 3 所示. 同理可得:
∴
=( ) 2.
< t< 2+2 .
∵AD=4 , AB=3 , ∴BD=5 ,
2
S△CFE=( ) ?S△DAB
= × ×3×4
=
.
∴S 矩形 是矩形, ∴FC∥ EG. ∴∠ FCE=∠ CEG. ∵∠ GDC= ∠ CEG,∠ FCE= ∠ FDE, ∴∠ GDC= ∠ FDE . ∵∠ FDE+ ∠ CDB=90 °, ∴∠ GDC+ ∠ CDB=90 °. ∴∠ GDB=90 ° Ⅰ.当点 E 在点 A ( E′)处时,点 F 在点 B( F′)处,点 G 在点 D( G′处,如图 2① 所示. 此时, CF=CB=4 . Ⅱ.当点 F 在点 D( F″)处时,直径 F″G″⊥ BD , 如图 2② 所示,
∴使∠ APB=30 °的点 P 有无数个. 故答案为:无数.
(2) ① 当点 P 在 y 轴的正半轴上时, 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 . ∵点 C 为圆心, CG⊥ AB ,
∴AG=BG= AB=2 .
在△ PMF 和△ PNE 中,
,∴△ PMF ≌△ PNE(ASA),
∴PE =PF , (2)解:①当 t> 1 时,点 E 在 y 轴的负半轴上,如图, 由( 1)得△ PMF ≌△ PNE,∴ NE=MF =t, PM=PN=1 , ∴b=OF=OM +MF =1+ t, a=NE﹣ ON=t ﹣ 1, ∴b﹣ a=1+ t﹣( t ﹣ 1) =2 ,∴ b=2+ a, ②0< t≤1时,如图 2,点 E 在 y 轴的正半轴或原点上,
当点 P 在 x 轴的正半轴上时,点 P 的坐标为(
, 0);
当点 P 在 x 轴的负半轴上时,点 P 的坐标为(﹣
, 0);
当点 P 在 y 轴的正半轴上时,点 P 的坐标为( 0, 2); 当点 P 在 y 轴的负半轴上时,点 P 的坐标为( 0,﹣ 2). 综上所述:其余满足条件的圆 P 的圆心坐标有:
×42.
∴
≤S 矩形 ABCD ≤12.
∴矩形 EFCG 的面积最大值为 12,最小值为
.
② ∵∠ GDC= ∠ FDE= 定值,点 G 的起点为 D,终点为 G″, ∴点 G 的移动路线是线段 DG ″. ∵∠ GDC= ∠ FDE ,∠ DCG ″=∠A=90 °, ∴△ DCG ″∽△ DAB .
圆难题压轴题答案解析
1. 解:( 1)如图 1,设⊙ O 的半径为 r, 当点 A 在⊙ C 上时,点 E 和点 A 重合,过点 A 作 AH ⊥ BC 于 H, ∴ BH=AB?cosB=4 , ∴ AH=3 , CH=4,
∴ AC=
=5,
∴此时 CP=r=5 ; ( 2)如图 2,若 AP∥ CE,APCE 为平行四边形, ∵ CE=CP , ∴四边形 APCE 是菱形, 连接 AC 、 EP,则 AC ⊥ EP, ∴ AM=CM= , 由( 1)知, AB=AC ,则∠ ACB= ∠ B ,
此时⊙ O 与射线 BD 相切, CF=CD=3 . Ⅲ.当 CF⊥ BD 时, CF 最小,此时点 F 到达 F″,′ 如图 2③ 所示.
S△BCD = BC ?CD= BD ?CF″.′
∴4×3=5×CF″′ ∴CF″=′ .
∴ ≤CF ≤4.
∵S 矩形 ABCD =
,
∴ ×(
)
2
≤S
矩形 ABCD ≤
(3)当过点 A 、B 的⊙ E 与 y 轴相切于点 P 时,∠ APB 最大. ① 当点 P 在 y 轴的正半轴上时, 连接 EA ,作 EH ⊥x 轴,垂足为 H,如图 2. ∵⊙ E 与 y 轴相切于点 P, ∴PE⊥OP ∵EH ⊥ AB , OP⊥ OH, ∴∠ EPO=∠ POH= ∠ EHO=90 °. ∴四边形 OPEH 是矩形. ∴OP=EH , PE=OH=3 ∴EA=3 . ∵∠ EHA=90 °, AH=2 ,EA=3 ,
(2)如图位置二,当 O1, A 1, C1 恰好在同一直线上时,设⊙ 连接 O1E,可得 O1E=2, O1E⊥ l 1, 在 Rt△ A 1D 1C1 中,∵ A1D1=4, C1D 1=4 , ∴tan∠C1A 1D 1= ,∴∠ C1A 1D 1=60°, 在 Rt△ A 1O1E 中,∠ O1A 1E=∠ C1A 1D1=60 °,
∴该图形的周长 =12×( ﹣ ) =8 .
3. (1)解:连接 OB , OD ,
∵∠ DAB=120 °,∴ 所对圆心角的度数为 240°,
∴∠ BOD=120 °, ∵⊙ O 的半径为 3,
∴劣弧 的长为:
×π3×=2 π;
(2)证明:连接 AC , ∵AB=BE ,∴点 B 为 AE 的中点, ∵F 是 EC 的中点,∴ BF 为△ EAC 的中位线, ∴BF= AC ,
∴ CP=CE=
=,
∴ EF=2
=;
( 3)如图 3:过点 C 作 CN⊥AD 于点 N ,
∵ cosB= 4 , 5
∴∠ B< 45°, ∵∠ BCG< 90°, ∴∠ BGC> 45°, ∵∠ AEG= ∠ BCG≥ ∠ ACB= ∠ B, ∴当∠ AEG= ∠ B 时, A 、 E、G 重合, ∴只能∠ AGE= ∠ AEG , ∵ AD ∥ BC , ∴△ GAE ∽△ GBC ,
∴EH=
=
= ∴OP= ∴P( 0, ). ② 当点 P 在 y 轴的负半轴上时, 同理可得: P( 0,﹣ ). 理由: ① 若点 P 在 y 轴的正半轴上, 在 y 轴的正半轴上任取一点 M (不与点 P 重合), 连接 MA , MB ,交⊙ E 于点 N,连接 NA ,如图 2 所示. ∵∠ ANB 是 △ AMN 的外角, ∴∠ ANB >∠ AMB . ∵∠ APB= ∠ ANB , ∴∠ APB >∠ AMB . ② 若点 P 在 y 轴的负半轴上, 同理可证得:∠ APB >∠ AMB .
∵=,
∴+=+ ,
∴=, ∴BD=AC ,
∴BF= BD ;
(3)解:过点 B 作 AE 的垂线,与⊙ O 的交点即为所求的点 P, ∵BF 为△ EAC 的中位线, ∴BF ∥AC , ∴∠ FBE= ∠ CAE , ∵=, ∴∠ CAB= ∠DBA , ∵由作法可知 BP⊥ AE , ∴∠ GBP= ∠ FBP, ∵G 为 BD 的中点, ∴BG= BD , ∴BG=BF , 在△ PBG 和△ PBF 中,
在 Rt△ A 2O2F 中, O2F=2,∴ A 2F=
,
∵OO2=3t, AF=AA 2+A 2F=4t 1+
,
∴4t 1+
﹣ 3t1=2,
∴t1=2 ﹣
,
②当直线 AC 与⊙ O 第二次相切时,设移动时间为 t2, 记第一次相切时为位置一,点 O1, A 1, C1 共线时位置二,第二次相切时为位置三, 由题意知,从位置一到位置二所用时间与位置二到位置三所用时间相等,
( ,﹣ 1)、(﹣ , 1)、(﹣ ,﹣ 1)、
( , 1)、(﹣ , 1)、(﹣ ,﹣ 1)、( ,﹣ 1)、
( , 0)、(﹣
, 0)、(0, 2)、( 0,﹣ 2).
(2)用线段依次连接各圆心,所得几何图形,如图
4 所示.
由图可知:该几何图形既轴对称图形,又是中心对称图形,
由对称性可得:该几何图形的所有的边都相等.
∴OG=OA+AG=3 . ∵△ ABC 是等边三角形, ∴AC=BC=AB=4 .
∴CG=
=
=2 . ∴点 C 的坐标为( 3, 2 ). 过点 C 作 CD ⊥ y 轴,垂足为 D ,连接 CP2,如图 1, ∵点 C 的坐标为( 3, 2 ),
∴CD=3 , OD=2 . ∵P1、 P2 是⊙ C 与 y 轴的交点, ∴∠ AP1B= ∠AP 2B=30 °. ∵CP2=CA=4 , CD=3 ,
O1 与 l1 的切点为 E,
∴A 1E=
=,
∵A 1E=AA 1﹣ OO1﹣2=t﹣ 2, ∴t﹣ 2= ,
∴t= +2, ∴OO1=3t=2 +6;
(3)①当直线 AC 与⊙ O 第一次相切时,设移动时间为 t1, 如图,此时⊙ O 移动到⊙ O2 的位置,矩形 ABCD 移动到 A 2B2C2D2 的位置, 设⊙ O2 与直线 l1, A 2C2 分别相切于点 F, G,连接 O2F, O2G, O2A2, ∴O2F⊥ l 1, O2G⊥ A 2G2, 由( 2)得,∠ C2A 2D2=60°,∴∠ GA 2F=120 °, ∴∠ O2A 2F=60°,
∴=
.
∴=
.
∴DG ″= .
∴点 G 移动路线的长为 .
来
6.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= ∠ ACB= ×60°=30 °.
∴ = ,即 =
,
解得: AE=3 ,EN=AN ﹣ AE=1 ,
∴ CE=
=
=.
2. 解:( 1)①若圆 P 与直线 l 和 l2 都相切, 当点 P 在第四象限时, 过点 P 作 PH ⊥x 轴,垂足为 H,连接 OP,如图 1 所示. 设 y= x 的图象与 x 轴的夹角为 α. 当 x=1 时, y= . ∴tanα= . ∴α=60 °.
∴
+2﹣( 2﹣
) =t2﹣(
+2),
解得: t2=2+2 ,
综上所述,当 d< 2 时, t 的取值范围是: 2﹣
5.解:( 1)证明:如图 1, ∵CE 为⊙ O 的直径, ∴∠ CFE=∠ CGE=90 ∵EG⊥ EF, ∴∠ FEG=90 °. ∴∠ CFE=∠ CGE=∠ FEG=90 °. ∴四边形 EFCG 是矩形. (2) ① 存在. 连接 OD ,如图 2① , ∵四边形 ABCD 是矩形, ∴∠ A= ∠ ADC=90 °. ∵点 O 是 CE 的中点, ∴OD=OC . ∴点 D 在⊙ O 上. ∵∠ FCE=∠ FDE,∠ A= ∠ CFE=90 °, ∴△ CFE∽△ DAB .
∴DP 2=
=.
∵点 C 为圆心, CD⊥ P1P2, ∴P1D=P2D= . ∴P2( 0, 2 ﹣ ). P1(0, 2 + ). ② 当点 P 在 y 轴的负半轴上时, 同理可得: P3( 0,﹣ 2 ﹣ ).P4( 0,﹣ 2 + ). 综上所述:满足条件的点 P 的坐标有: (0, 2 ﹣ )、( 0, 2 + )、( 0,﹣ 2 ﹣ )、( 0,﹣ 2 + ).