如图,四边形OBCD为平行四边形,OD=2,∠DOB=60°,以OD为直径的⊙P经过点B,N为BC边上任意一点(与点B,点C不重合),过N点作直线MN⊥x轴,垂足为A,交DC边于点M,设OA=t,△OMN的面积为S.
(1)求S与t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围;
(2)求点D的坐标与直线BC的解析式;
(3)当S=时,试判定直线MN与⊙P的位置关系,并说明理由.
网友回答
解:如下图所示:连接DB,BP,
(1)由于ODBC是平行四边形,且MN⊥x轴于A
所以AM=BD=,∠CBA=∠DOB=60°
在Rt△BAN中,AN=tan∠CBA×BA=(t-1)
所以MN=AM-AN=(2-t)
即:△OMN的面积为s=×MN×OA=×(2-t)t=t(2-t)
又∵点N为BC边上任意一点与点B、C不重合
∴t的取值范围为:1<t<2;
(2)由于⊙OP过点B,OD是圆的直径,所以∠DBO=90°
在Rt△OBD中,OB=OD×cos∠DOB=2×=1;DB=OD×sin∠DOB=2×=
所以点D的坐标为:D(1,);
设直线BC为y=kx+b,
∴,∴,
∴直线BC的解析式为:y=-x-.
(3)当s=t(2-t)=时,
又1<t<2,∴t=
圆心P到MN的距离=(DM+OA)=×( -1+)=1=OD,
所以此时直线MN与⊙P相切.
解析分析:利用圆内接三角形的性质得出∠DBO=90°,从而求出D的坐标;运用圆与直线的线切知识求出直线MN与⊙P的关系.
点评:本题主要考查了含30度角的直角三角形及圆内接三角形的性质和直线与圆相切的知识,有一定难度,注意熟练掌握各部分知识并灵活运用时关键.