如图,⊙P与⊙Q外切于点N,经过点N的直线AB交⊙P于A,交⊙Q于B,以经过⊙P的直径AC所在直线为y轴,经过点B的直线为x轴,建立直角坐标系.
(1)求证:OB是⊙Q的切线;
(2)如果OC=CP=PA=2,⊙Q在始终保持与⊙P外切、与x轴相切的情况下运动,设点Q的坐标为(x,y),试求y与x之间的函数关系式;
(3)在(2)的条件下,设M是所求函数图象上的任意一点,过点M分别作x轴、y轴的垂线,垂足分别为E、F,连接PE、PM.问是否存在△PEO与△PMF相似?若存在,求出ME的长;若不存在,请说明理由.
网友回答
(1)证明:连接PQ、QB,则PQ过点N,
∵PA=PN,QN=QB,
∴∠PAN=∠PNA=∠QNB=∠QBN,
∴QB∥AO.
又A0⊥OB,
∴QB⊥OB.
又QB是半径,
∴OB是⊙Q的切线.
(2)解:作QD⊥y轴,垂足为D.
则PD=|4-y|,QD=|x|,PQ=|2+y|,
在Rt△PDQ中,PD2+DQ2=PQ2,
∴|4-y|2+|x|2=|2+y|2,
∴;
(3)解:设点M的坐标为(a、b),则a≠O,b>1.
PF=|b-4|,FM=OE=|a|.
∵∠POE=∠PFM=90°,
∴要使△PE0与△PMF相似,只要或即可.
由得:,
∴|b-4|=4,即b-4=±4,
∴b1=8,b2=O(不合题意,舍去),即ME=8.
由,得:,
∴a2=4|b-4|,
又b=,a2=12b-12,
∴12b-12=4|b-4|.
即3b-3=|b-4|,
∴(不合题意,舍去),,
∴ME=.
所以,存在△PEO与△PMF相似,这时ME的长为8或.
解析分析:(1)首先作辅助线:连接PQ、QB,则PQ过点N,即可得:∠PAN=∠PNA=∠QNB=∠QBN,则可证得:QB∥AO,又由A0⊥OB,证得:QB⊥OB,则问题得证;(2)作QD⊥y轴,在Rt△PDQ中,利用勾股定理即可求得y与x之间的函数关系式;(3)由∠POE=∠PFM=90°,可知要使△PE0与△PMF相似,只要或即可,分别从这两方面去求解即可求得ME的长.
点评:此题考查了圆的性质,切线的判定以及相似三角形的判定与性质等知识.此题综合性很强,图形也很复杂,解题的关键是注意数形结合思想的应用与辅助线的添加方法.