如图,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,AB=2,DC=2,点P在边BC上运动(与B、C不重合),设PC=x.若以D为圆心、为半径作⊙D,以P为圆心、x为半径作⊙P,则当x=________时,⊙D与⊙P相切.
网友回答
或
解析分析:分两种情况考虑,当圆P与圆D外切时,如图所示,过D作DE垂直于BC,可得出四边形ABED为矩形,根据矩形的对边相等可得出AB=DE=2,在直角三角形DEC中,由DC及ED的长,利用勾股定理求出EC的长,再由EC-PC表示出EP,又圆D与圆P外切,圆心距等于两半径相加,由两圆的半径相加表示出DP,在直角三角形DEP中,利用勾股定理列出关于x的方程,求出方程的解得到x的值;当圆P与圆D内切时,如图所示,过D作DE垂直于BC,可得出四边形ABED为矩形,根据矩形的对边相等可得出AB=DE=2,在直角三角形DEC中,由DC及ED的长,利用勾股定理求出EC的长,再由EC-PC表示出EP,又圆D与圆P外切,圆心距等于两半径相减,由两圆的半径相减表示出DP,在直角三角形DEP中,利用勾股定理列出关于x的方程,求出方程的解得到x的值,综上,得到所有满足题意的x的值.
解答:当圆P与圆D外切时,如图所示:
过D作DE⊥BC,交BC于点E,可得∠DEP=90°,
∵直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,
∴∠A=∠B=90°,
∴四边形ABED为矩形,又AD=1,AB=2,
∴AB=DE=2,AD=BE=1,
在Rt△CED中,DC=2,DE=2,
根据勾股定理得:EC==2,
∴EP=EC-PC=2-x,
∵圆D与圆P外切,圆D半径为,圆P半径为x,
∴DP=+x,
在Rt△DEP中,根据勾股定理得:DP2=DE2+EP2,
即(+x)2=22+(2-x)2,
解得:x=;
当圆P与圆D内切时,如图所示:
过D作DE⊥BC,交BC于点E,可得∠DEP=90°,
∵直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,
∴∠A=∠B=90°,
∴四边形ABED为矩形,又AD=1,AB=2,
∴AB=DE=2,AD=BE=1,
在Rt△CED中,DC=2,DE=2,
根据勾股定理得:EC==2,
∴EP=EC-PC=2-x,
∵圆D与圆P内切,圆D半径为,圆P半径为x,
∴DP=x-,
在Rt△DEP中,根据勾股定理得:DP2=DE2+EP2,
即(x-)2=22+(2-x)2,
解得:x=,
综上,当x=或时,圆D与圆P相切.
故