在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=.
(1)如图1,若以点A为圆心、r为半径的⊙A与BC相切于点D,求r.
(2)如图2,若⊙A的半径r=1,点O在BC上运动(点O与B、C不重合),设BO=x,△AOC的面积为y.①求y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围.
②如图2,以点O为圆心,BO长为半径作圆,当⊙O与⊙A相切时,求△AOC的面积.
网友回答
解:(1)∵△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=,
∴△ABC为等腰直角三角形,
∴BC=4,
∵⊙A与BC相切于点D,
∴AD=r,AD⊥BC,
∴AD为BC边上的中线,
∴r=AD==2,
(2)①作AD⊥BC于点D,
∵△ABC为等腰直角三角形,BC=4,
∴AD为BC边上的中线,
∴AD==2,
∴S△AOC=,
∵BO=x,△AOC的面积为y,
∴y=4-x(0<x<4),
②过O点作OE⊥AB交AB于E,
∵⊙A的半径为1,OB=x,
当两圆外切时,
∴OA=1+x,
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴∠B=45°,
∴BE=OE=,
∴在△AEO中,AO2=AE2+OE2=(AB-BE)2+OE2,
∴(1+x)2=(2-)2+()2,
∴x=,
∵△AOC面积=y=4-x,
∴△AOC面积=;
当两圆内切时,
∴OA=x-1,
∵AO2=AE2+OE2=(AB-BE)2+OE2,
∴(x-1)2=(2-)2+()2,
∴x=,
∴△AOC面积=y=4-x=4-=,
∴△AOC面积为或.
解析分析:(1)由题意即可推出△ABC为等腰直角三角形,AD⊥BC,由AB=AC=2,根据勾股定理即可推出BD=4,即可推出AD=BD=CD=2;
(2)①②圆O与圆A相切是一个特殊位置关系,找出其特点:当两圆外切时,OA=1+x,现有的条件没有办法作的时候,就要自己创建一个:过O点作OE⊥AB交AB于E,根据题意∠B=45°,所以BE=OE=,在△AEO中 AO2=AE2+OE2=(AB-BE)2+OE2,推出(1+x)2=(2-)2+()2,求出x=,由①的结论可知△AOC面积=y=4-x,即可推出△AOC的面积;当两圆内切时,OA=x-1,然后把OA代入到 AO2=AE2+OE2=(AB-BE)2+OE2,即可推出x的值,即可推出△AOC面积.
点评:本题主要考查切线的性质、勾股定理的运用、相切圆的有关性质等知识点,解题关键在于根据题意推出y关于x的函数关系式,在(2)中,求△AOC的面积时,注意分情况进行分析,根据勾股定理,列出关于x的方程,求出x.