(本小题12分)如图,在直角坐标系中,半圆直径为OC,半圆圆心D的坐标为(0,2),四边形OABC是矩形,点A的坐标为(6,0).
(1)若过点P(2√3,0)且与半圆D相切于点F的切线分别与y轴和BC边交于点H与点E,求切线PF所在直线的解析式;
连接DP、DF
因为PF为圆D的切线,所以:DF⊥PF
又,DF=DO=2
DP公共
所以,Rt△DFP≌Rt△DOP
所以,∠DPF=∠DPO
而,在Rt△DOP中,DO=2,OP=2√3
所以,∠DPO=30°
所以,∠FPO=2∠DPO=60°
所以,Rt△POD∽Rt△HOP
所以,PO/HO=DO/PO
即:2√3/HO=2/2√3
所以,HO=6
即,点H(0,6)
那么,设切线PF所在直线的解析式为y=kx+b,那么:
0=2√3k+b
6=0+b
则,k=-√3,b=6
所以,直线的解析式为:y=-√3x+6
(2)若过点A和点B的切线分别与半圆相切于点P1和P2(点P1、P2与点O、C不重合),请求P1、P2点的坐标并说明理由.
(注:第(2)问可利用备用图作答)
连接DA,DP1。设AP1的延长线交y轴正半轴于E
设DE=x
那么,在Rt△EOA中,由勾股定理有:AE^2=AO^2+0E^2
即:AE^2=36+(2+x)^2=x^2+4x+40
所以:AE=√(x^2+4x+40)
根据(1)前面的过程,有:DA为∠EAO的平分线
所以:AE/AO=ED/DO
即:√(x^2+4x+40)/6=x/2
===> √(x^2+4x+40)=3x
===> x^2+4x+40=9x^2
===> 8x^2-4x-40=0
===> 2x^2-x-10=0
===> (2x-5)(x+2)=0
===> x=5/2,或者x=-2(舍去)
所以,点E(0,9/2)
设过点A(6,0)、E(0,9/2)的直线(其切线AP1所在直线)的解析式为:y=kx+b
则:
0=6k+b
9/2=0+b
所以:
k=-3/4
b=9/2
所以,直线AP1的解析式为:y=(-3/4)x+(9/2)
因为点P在该直线上,所以,设点P(a,(-3/4)a+(9/2))
又,P1到圆D的圆心D(0,2)的距离等于圆的半径2,所以:
P1D^2=(a-0)^2+[(-3/4)a+(9/2)-2]^2=4
===> a^2+[(-3/4)a+(5/2)]^2=4
===> a^2+(9/16)a^2+(25/4)-(15/4)a-4=0
===> (25/16)a^2-(15/4)a+(9/4)=0
===> 25a^2-60a+36=0
===> (5a-6)^2=0
===> a=6/5
所以,点P1(6/5,18/5)
很明显,点P1、P2是关于直线y=2(即,过点圆心D且与x轴平行的直线)对称。所以:P2的横坐标与P1横坐标一样,为6/5
且,P2的纵坐标y与P1的纵坐标18/5关于y=2对称
===> [y+(18/5)]/2=2
===> y+(18/5)=4
===> y=2/5
所以,点P2(6/5,2/5)
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