如图1,直线y=-x+与两坐标轴交于A、B,以点M(1,0)为圆心,MO为半径作小⊙M,又以点M为圆心、MA为半径作大⊙M交坐标轴于C、D.(1)求证:直线AB是小⊙

发布时间:2020-08-12 12:30:02

如图1,直线y=-x+与两坐标轴交于A、B,以点M(1,0)为圆心,MO为半径作小⊙M,又以点M为圆心、MA为半径作大⊙M交坐标轴于C、D.
(1)求证:直线AB是小⊙M的切线.
(2)连接BM,若小⊙M以2单位/秒的速度沿x轴向右平移,大⊙M以1单位/秒的速度沿射线BM方向平移,问:经过多少秒后,两圆相切?
(3)如图2,作直线BE∥x轴交大⊙M于E,过点B作直线PQ,连接PE、PM,使∠EPB=120°,请你探究线段PB、PE、PM三者之间的数量关系.

网友回答

解:(1)∵直线y=-x+与两坐标轴交于A、B,∴A(3,0),B(0,),MO=1,
过M作MF垂直AB于F,
则∠MFA=∠BOA=90°,
∵∠FAM=∠OAB,
∴△MFA∽△BOA,
∴=,
∵A(3,0),B(0,),M(1,0),
∴OA=3,OB=,OM=1,
∴AM=3-1=2,由勾股定理得:AB=2,
∴=,
MF=1=OM,
∵MF⊥AB,
∴直线AB是小⊙M的切线.

(2)小⊙M以2单位/秒的速度沿x轴向右平移,圆心M(1,0),则移动t秒后的圆心变为(2t+1,0);
因为B(0,),M(1,0),
所以直线BM的解析式为:y=-x+,
又因为大⊙M以1单位/秒的速度沿射线BM方向平移,圆心M(1,0),则移动t秒后的圆心变为(1+t,-t),
①当两圆外切时,两圆心距离为两圆半径的和即:=OM+MA=OA=3,
解得t=秒,
②当两圆内切时,两圆心距离为两圆半径的差即:=1,
解得t=秒,

(3)如下图作辅助线:ME=2,OB=,在△BCM中,∠BMO=60°,同理∠EMA=60°,
则∠BME=60°,
又∵∠EPB=120°,
∴∠EPB+∠BME=180°,
∴PBME四点共圆,
∵BM=ME,
∴∠BPM=∠EPM=60°,
在PM上截取PN=PE,连接NE,
∵∠EPM=60°,PE=PN,
∴△PNE是等边三角形,
∴PE=EN,∠PEN=60°,
∴∠ENM=60°+60°=120°=∠EPB,
∵∠PBE=∠NME(在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等),
在△PBE和△NME中
∵,
∴△PBE≌△NME(AAS),
∴PB=NM,
∴PM=PN+NM=PE+PB.
∴PB、PE、PM三者之间的数量关系为:PM=PB+PE.
解析分析:(1)过M作MF⊥AB于F,证△MFA∽△BOA,推出=,代入求出MF,即可得出直线AB是小⊙M的切线.
(2)设经过t秒后两圆相切,则两圆的新圆心均可以表示出来,在分两种情况讨论:外切与内切,根据两圆相切时半径的关系即可求解.
(3)作辅助线连接BM和EM,则在△BCM中,∠BCM=60°,同理∠EMA=60°,∴∠BME=60°,证P、B、M、E四点共圆,推出∠PBE=∠PME,证出△PNE是等边三角形,推出PE=EN,∠PEN=60°,求出∠ENM=∠EPB,证△PBE≌△NME,推出MN=PB,
由此可容易得出PB、PE、PM三者之间的数量关系.

点评:本题考查的知识点比较多,题目比较综合适合作为压轴题出现,难度较大,做题时要认真分析综合所学的知识仔细求解.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!