Question

如圖，在平面直角坐標(biāo)系中，O為坐標(biāo)原點(diǎn)，⊙C的圓心坐標(biāo)為（-2，-2），半徑為．函數(shù)y=-x+2的圖象與x軸交于點(diǎn)A，與y軸交于點(diǎn)B，
（1）連接CO，求證：CO⊥AB；
（2）點(diǎn)P為線段AB上一動(dòng)點(diǎn)，試探索：
①當(dāng)△POA是等腰三角形，求點(diǎn)P的坐標(biāo)；
②當(dāng)直線PO與⊙C相切時(shí)，求∠POA的度數(shù)；
③當(dāng)直線PO與⊙C相交時(shí)，設(shè)交點(diǎn)為E、F，點(diǎn)M為線段EF的中點(diǎn)，令PO=t，MO=s，求s與t之間的函數(shù)關(guān)系，并直接寫(xiě)出t的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：（1）要靠輔助線來(lái)完成解題．延長(zhǎng)CO交AB于D，過(guò)點(diǎn)C作CG⊥x軸于點(diǎn)G，根據(jù)題意求得坐標(biāo)A，B，繼而求出∠DAO=45°．然后根據(jù)點(diǎn)C的坐標(biāo)求出CG=OG=2，故求得∠COG=45°，∠AOD=45°后可知∠ODA=90°，證得CO⊥AB．
（2）要使△PDA為等腰三角形，要分三種條件解答．即當(dāng)OP=OA；當(dāng)PO=PA以及AP=AC三種情況．
（3）當(dāng)直線PO與⊙O相切時(shí)，設(shè)切點(diǎn)為K，連接CK，則CK⊥O．由點(diǎn)C的坐標(biāo)為（-2，-2），易得CO=2 ，求出∠COK=30°，同理求出∠POA的另一個(gè)值為15°．因?yàn)镸為EF的中點(diǎn)，可以推出△COM∽△POD，然后根據(jù)線段比求出MO•PO=CO•DO．求出st的值．故當(dāng)PO過(guò)圓心C時(shí)，可求出s的值．
解答：解：（1）延長(zhǎng)CO交AB于D，過(guò)點(diǎn)C作CG⊥x軸于點(diǎn)G．
因?yàn)橹本�AB的函數(shù)關(guān)系式是y=-x+2，所以易得A（2，0），B（0，2）
所以AO=BO=2
又因?yàn)椤螦OB=90°，所以∠DAO=45°（1分）
因?yàn)镃（-2，-2），所以CG=OG=2
所以∠COG=45°，∠AOD=45°（2分）
所以∠ODA=90°，
所以O(shè)D⊥AB，即CO⊥AB（3分）

（2）①要使△POA為等腰三角形，
1）當(dāng)OP=OA時(shí)，此時(shí)點(diǎn)P與點(diǎn)B重合，所以點(diǎn)P坐標(biāo)為（0，2）；
2）當(dāng)PO=PA時(shí)，由∠OAB=45°，所以點(diǎn)P恰好是AB的中點(diǎn)，所以點(diǎn)P坐標(biāo)為（1，1）；
3）當(dāng)AP=AO時(shí)，則AP=2，過(guò)點(diǎn)P作PH⊥OA交于點(diǎn)H，在Rt△APH中，易得PH=AH=，所以O(shè)H=2-，
所以點(diǎn)P坐標(biāo)為（2-，）（7分）
綜上所述，P（0，2）、P（2-，）、P（1，1）；

②當(dāng)直線PO與⊙C相切時(shí)，設(shè)切點(diǎn)為K，連接CK，則CK⊥OK，

由點(diǎn)C的坐標(biāo)為（-2，-2），易得CO=2 ，
又因?yàn)椤袰的半徑為 ，所以∠COK=30°，
所以∠POD=30°，又∠AOD=45°，所以∠POA=75°
同理可求出∠POA的另一個(gè)值為15°
所以∠POA等于75°或15°（10分）
③因?yàn)镸為EF的中點(diǎn)，所以CM⊥EF，
又因?yàn)椤螩OM=∠POD，CO⊥AB，
所以△COM∽△POD，
所以 =，即MO•PO=CO•DO，
因?yàn)镻O=t，MO=s，CO=2 ，DO=，所以st=4，
當(dāng)PO過(guò)圓心C時(shí)，MO=CO=2 ，PO=DO=，即MO•PO=4，也滿足st=4，
所以s=．（ ）．
點(diǎn)評(píng)：本題難度偏大，考查的是一次函數(shù)的運(yùn)用，圓的知識(shí)以及相似三角形的有關(guān)知識(shí)．考生要注意的是要根據(jù)最基本的一次函數(shù)循序解答．要注意的是（2）中，要根據(jù)P點(diǎn)的不同位置進(jìn)行分類(lèi)求解．