如图:已知,四边形ABCD中,AD∥BC,DC⊥BC,已知AB=5,BC=6,cosB=,点O为BC边上的一个动点,连接OD,以O为圆心,BO为半径的⊙O分别交边AB

发布时间:2020-08-06 09:03:24

如图:已知,四边形ABCD中,AD∥BC,DC⊥BC,已知AB=5,BC=6,cosB=,点O为BC边上的一个动点,连接OD,以O为圆心,BO为半径的⊙O分别交边AB于点P,交线段OD于点M,交射线BC于点N,连接MN.
(1)当BO=AD时,求BP的长;
(2)点O运动的过程中,是否存在BP=MN的情况?若存在,请求出当BO为多长时BP=MN;若不存在,请说明由;
(3)在点O运动的过程中,以点C为圆心,CN为半径作⊙C,请直接写出当⊙C存在时,⊙O与⊙C的位置关系,以及相应的⊙C半径CN的取值范围.

网友回答

解:(1)过点A作AE⊥BC
在Rt△ABE中,由AB=5,cosB=,得BE=3
∵CD⊥BC,AD∥BC,BC=6
∴AD=EC=BC-BE=3
当BO=AD=3时,在⊙O中,过点O作OH⊥AB,则BH=HP,

∴BH=
∴BP=

(2)不存在BP=MN的情况.
假设BP=MN成立,
因为BP和MN为⊙O的弦,则必有∠BOP=∠DOC,
过P作PQ⊥BC,过点O作OH⊥AB,
∵CD⊥BC,则有△PQO∽△DCO
设BO=x,则PO=x,OC=6-x,
由,得BH=,
∴BP=2BH=
∴BQ=BP×cosB=,PQ=
∴OQ=
∵△PQO∽△DCO
∴,即

当时,BP==>5,与点P应在边AB上不符,
∴不存在BP=MN的情况.

(3)情况一:⊙O与⊙C相外切,此时0<CN<6;
情况二:⊙O与⊙C相内切,此时0<CN≤.
解析分析:(1)过点A作AE⊥BC,在⊙O中,过点O作OH⊥AB,则四边形ADCE是矩形,可由余弦的概念,求得AE,则有AD=CE=BC-BE,而得到BO=AD的值,由垂径定理知,PH=BH,由BH:OB=cosB,求得BH,即有PB=2BH;
(2)用反证法,证明不存在BP=MN;
(3)由题意知,当点N在BC上时,⊙C与⊙O外切,有<CN<6=BC,当点N在BC的延长线上时,⊙C与⊙O内切,由于点这在AB上,BP的最大值为5,则可利用余弦的概念,求得圆O的直径为,故0<CN≤-6=.

点评:本题利用了余弦的概念、矩形的性质、垂径定理、直角三角形的性质、相似三角形的判定和性质、圆与圆的位置关系求解.
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