试题

题目:
青果学院(2010·玄武区一模)如图,以O为圆心,4为半径的圆与x轴交于点A,C在⊙O上,∠OAC=60°.
(1)求∠AOC的度数;
(2)P为x轴正半轴上一点,且PA=OA,连接PC,试判断PC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(3)有一动点M从A点出发,在⊙O上按顺时针方向运动一周,当S△MAO=S△CAO时,求动点M所经过的弧长,并写出此时M点的坐标.
答案
解:(1)∵OA=OC,∠OAC=60°,
∴△OAC是等边三角形,
故∠AOC=60°.

(2)由(1)知:AC=OA,已知PA=OA,即OA=PA=AC;青果学院
∴AC=
1
2
OP,因此△OCP是直角三角形,且∠OCP=90°,
而OC是⊙O的半径,故PC与⊙O的位置关系是相切.

(3)如图;有三种情况:
①取C点关于x轴的对称点,则此点符合M点的要求,此时M点的坐标为:M1(2,-2
3
);
劣弧MA的长为:
60π×4
180
=
3

②取C点关于原点的对称点,此点也符合M点的要求,此时M点的坐标为:M2(-2,-2
3
);
劣弧MA的长为:
120π×4
180
=
3

③取C点关于y轴的对称点,此点也符合M点的要求,此时M点的坐标为:M3(-2,2
3
);
优弧MA的长为:
240π×4
180
=
16π
3

④当C、M重合时,C点符合M点的要求,此时M4(2,2
3
);
优弧MA的长为:
300π×4
180
=
20π
3

综上可知:当S△MAO=S△CAO时,动点M所经过的弧长为
3
3
16π
3
20π
3

对应的M点坐标分别为:M1(2,-2
3
)、M2(-2,-2
3
)、M3(-2,2
3
)、M4(2,2
3
).
解:(1)∵OA=OC,∠OAC=60°,
∴△OAC是等边三角形,
故∠AOC=60°.

(2)由(1)知:AC=OA,已知PA=OA,即OA=PA=AC;青果学院
∴AC=
1
2
OP,因此△OCP是直角三角形,且∠OCP=90°,
而OC是⊙O的半径,故PC与⊙O的位置关系是相切.

(3)如图;有三种情况:
①取C点关于x轴的对称点,则此点符合M点的要求,此时M点的坐标为:M1(2,-2
3
);
劣弧MA的长为:
60π×4
180
=
3

②取C点关于原点的对称点,此点也符合M点的要求,此时M点的坐标为:M2(-2,-2
3
);
劣弧MA的长为:
120π×4
180
=
3

③取C点关于y轴的对称点,此点也符合M点的要求,此时M点的坐标为:M3(-2,2
3
);
优弧MA的长为:
240π×4
180
=
16π
3

④当C、M重合时,C点符合M点的要求,此时M4(2,2
3
);
优弧MA的长为:
300π×4
180
=
20π
3

综上可知:当S△MAO=S△CAO时,动点M所经过的弧长为
3
3
16π
3
20π
3

对应的M点坐标分别为:M1(2,-2
3
)、M2(-2,-2
3
)、M3(-2,2
3
)、M4(2,2
3
).
考点梳理
切线的性质;直线与圆的位置关系;弧长的计算.
(1)由于∠OAC=60°,易证得△OAC是等边三角形,即可得∠AOC=60°.
(2)由(1)的结论知:OA=AC,因此OA=AC=AP,即OP边上的中线等于OP的一半,由此可证得△OCP是直角三角形,且∠OCP=90°,由此可判断出PC与⊙O的位置关系.
(3)此题应考虑多种情况,若△MAO、△OAC的面积相等,那么它们的高必相等,因此有四个符合条件的M点,即:C点以及C点关于x轴、y轴、原点的对称点,可据此进行求解.
此题主要考查了切线的判定以及弧长的计算方法,注意(3)题中分类讨论思想的运用,不要漏解.
动点型;探究型.
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