如图,射线OA⊥射线OB,半径r=2cm的动圆M与OB相切于点Q(圆M与OA没有公共点),P是OA上的动点,且PM=3cm,设OP=xcm,OQ=ycm.
(1)求x、y所满足的关系式,并写出x的取值范围;
(2)当△MOP为等腰三角形时,求相应的x的值;
(3)是否存在大于2的实数x,使△MQO∽△OMP?若存在,求相应x的值,若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)过点M作MD⊥OA,垂足为D,显然ODMQ为矩形,
∴OD=MQ=2,MD=OQ=y,
∴PD=x-2,
在Rt△MDP中,y2+(x-2)2=32,
∴x2-4x+y2=5,
当如图所示情况时,OD=2;
当⊙M与OA相切时,
可知OP=2+,
∴x取值范围为0≤x<2+;
(2)①若OM=MP,此时x=4,
②若MP=OP时,此时x=3,
③若OM=OP时,
∵OM=4+y2,
∴4+y2=x2,
∴,
解得x=;
(3)∵△QMO∽△MOP,此时∠OMP=90°,则,
∴==,
∴4+y2=2x,
∴,
∴x=1+<2,
∴存在这样的实数x,并且x=1+.
解析分析:(1)过点M作MD⊥OA,垂足为D,可以知道△MDP为直角三角形,DP=(x-2)cm,MD=ycm,勾股定理即可得出x、y所满足的关系式,并写出x的取值范围;
(2)若△MOP为等腰三角形,①若OM=MP,则有OD=PD,此时x=2×2=4;②若MP=OP时,x=3;③若OM=OP时,OM=4+y2,结合(1)求出x的值;
(3)△MQO∽△OMP,因为∠Q=90°,∠OMP=90°,根据相似比及(1)的关系式求相应x的值.
点评:此题综合考查函数、方程与圆的切线,三角形相似的判定与性质等知识.此题是一个大综合题,难度较大.