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问题: 等边三角形上的运动问题(下)

正三角形ABC的边长为6√3厘米,圆O的半径为r厘米,当圆心O从点A出发,沿着路线AB-BC-CA运动,再回到A,圆O随着点O的运动而移动。
(1)若r=√3厘米,求圆O首次与BC相切时,AO的长;
(2)在圆O移动过程中,从切点的个数来考虑,相切有几种不同的情况?写出不同情况下,r的取值范围及相应的切点个数;
(3)设圆O在整个移动过程中,在三角形ABC内部,圆O未经过的部分的面积为S,在S>0时,求S关于r的函数解析式,并写出自变量r的取值范围。

解答:

解:(1)BO = r/sin60 = 2 所以AO = AB - B0 =
(2)第一种情况:圆 O 分别与AB、BC和CA相切,6个切点,此时
0 < r < 9/2
第二种情况:圆 O 同时与三角形ABC两两相切,6个切点,此时 r = 9/2
第三种情况:圆 O 三角形ABC中的一个边相切,3个切点,此时
9/2 < r < 9
(3) r < 9/2 S不会