如图,已知⊙O的圆心在坐标原点,半径为2,过圆上一点T(,)的切线交x轴于A点,交y轴于B点.(1)求OA、OB的长;(2)在切线AB上取一点C,以C为圆心,半径为r

发布时间:2020-08-09 17:26:39

如图,已知⊙O的圆心在坐标原点,半径为2,过圆上一点T(,)的切线交x轴于A点,交y轴于B点.
(1)求OA、OB的长;
(2)在切线AB上取一点C,以C为圆心,半径为r的⊙C与⊙O外切于P点,两圆的内公切线PM交OT的延长线于M,过M点作⊙C的切线MN,切点为N.求证:MN=TC且MN∥TC;
(3)若(2)中的⊙C的圆心在AB上移动且始终与⊙O外切(即r在变化),N点坐标为(x,y),问N点的坐标x,y能否写成与r无关的关系式?若能,请写出关系式;若不能,请说明理由.

网友回答

(1)解:过T作TG⊥x轴于G;
∵T点坐标(),
∴OG=GT=,
∴∠TOG=45°,
∴∠OAB=45°,
即△AOB是等腰直角三角形,
∴OA=OB=.

(2)证明:∵PM是两圆的内公切线,
∴MP⊥OC,
∴Rt△MOP≌Rt△COT,
∴MP=CT;
又MN、MP是⊙C的切线长,
∴MP=MN,
∴MN=TC ①,
又由上,得OC=MO,
∴r+2=MT+2,MT=r;
∵CN=r,
∴MT=NC,
∵∠MNC=∠MTC=90°,
∴MN∥TC②,
∴MN=TC.

(3)解:能写成与r无关的式子,设直线MN交x轴于D,过N作NH⊥x轴于H;
由(1)、(2)可知,△OMD、△NHD都是等腰直角三角形,
∴OD=OH+HD=OH+HN=x+y,即OD=x+y;
又OD=(2+r),
∴x+y=①,
MN=MD-ND=OM-ND=(2+r)-y,
即MN=(2+r)-y;
在Rt△OTC中,
由OT2+TC2=OC2,又TC=MN,
∴22+[(2+r)-y]2=(2+r)2②;
由①,得2+r=,代入②得:4+[-]2=()2,
解得xy=2,y=.
解析分析:(1)根据点T的坐标知:∠TOA=45°,由于BA切⊙O于T,则OT⊥BA,故∠OAB=∠OBA=45°,过T作TG⊥x轴于G,则TG=OG=GA=,由此可求得OA、OB的长.
(2)由于PM是两圆的公切线,则MP⊥OC,而OP、OT都是⊙O的半径,易证得Rt△MOP≌Rt△COT,得MP=TC,由切线长定理知MP=MN,即可得到TC=MN;由上述全等三角形还可得OM=OC都等于两圆的半径和,则MT=CN,易知∠MTC=∠MNC=90°,即可证得MN∥TC(可连接MC,通过证三角形全等得MN、TC的内错角相等).
(3)设MN与x轴的交点为D,过N作NH⊥x轴于H,由(2)MN∥TC知∠TMN=90°,则△MOD、△HND都是等腰直角三角形,那么OD=OH+HN=x+y,而OD=OM,OM等于两圆的半径和,联立上述两式可得x、y、r的第一个关系式;易求得MN的长,即TC的长,可在Rt△OTC中,根据勾股定理得到另外一个x、y、r的关系式,联立两式即可得到x、y的关系式.

点评:此题考查了相切两圆的性质、切线的性质、切线长定理、全等三角形的判定和性质、勾股定理的应用等,综合性强,难度较大.
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