如圖①,在平面直角座標系中,圓心為P(x,y)的動圓經過點A(1,2)且與x軸相切於點B.(1)當x=2時,求...
問題詳情:
如圖①,在平面直角座標系中,圓心為P(x,y)的動圓經過點A(1,2)且與x軸相切於點B.
(1)當x=2時,求⊙P的半徑;
(2)求y關於x的函數解析式,請判斷此函數圖象的形狀,並在圖②中畫出此函數的圖象;
(3)請類比圓的定義(圖可以看成是到定點的距離等於定長的所有點的*),給(2)中所得函數圖象進行定義:此函數圖象可以看成是到 點A 的距離等於到 x軸 的距離的所有點的*.
(4)當⊙P的半徑為1時,若⊙P與以上(2)中所得函數圖象相交於點C、D,其中交點D(m,n)在點C的右側,請利用圖②,求cos∠APD的大小.
【回答】
【分析】(1)由題意得到AP=PB,求出y的值,即為圓P的半徑;
(2)利用兩點間的距離公式,根據AP=PB,確定出y關於x的函數解析式,畫出函數圖象即可;
(3)類比圓的定義描述此函數定義即可;
(4)畫出相應圖形,求出m的值,進而確定出所求角的餘弦值即可.
【解答】解:(1)由x=2,得到P(2,y),
連接AP,PB,
∵圓P與x軸相切,
∴PB⊥x軸,即PB=y,
由AP=PB,得到=y,
解得:y=,
則圓P的半徑為;
(2)同(1),由AP=PB,得到(x﹣1)2+(y﹣2)2=y2,
整理得:y=(x﹣1)2+1,即圖象為開口向上的拋物線,
畫出函數圖象,如圖②所示;
(3)給(2)中所得函數圖象進行定義:此函數圖象可以看成是到點A的距離等於到x軸的距離的所有點的*;
故*為:點A;x軸;
(4)連接CD,連接AP並延長,交x軸於點F,
設PE=a,則有EF=a+1,ED=,
∴D座標為(1+,a+1),
代入拋物線解析式得:a+1=(1﹣a2)+1,
解得:a=﹣2+或a=﹣2﹣(捨去),即PE=﹣2+,
在Rt△PED中,PE=﹣2,PD=1,
則cos∠APD==﹣2.
【點評】此題屬於圓的綜合題,涉及的知識有:兩點間的距離公式,二次函數的圖象與*質,圓的*質,勾股定理,弄清題意是解本題的關鍵.
知識點:各地中考
題型:綜合題