点,连接MN.
(1)如图1,点F在△ABC内,求证:CD=MN;
(2)如图2,点F在△ABC外,依题意补全图2,连接CN,EN,判断CN与EN的数量关系与位置关系,并加以证明;
(3)将图1中的△AEF绕点A旋转,若AC=a,AF=b(b<a),直接写出EN的最大值与最小值.
【解答】解:(1)证明:在Rt△ABC中, ∵CD是斜边AB上的中线. ∴CD=AB.
在△ABF中,点M,N分别是边AF,BF的中点, ∴MN=AB, ∴CD=MN.
(2)答:CN与EN的数量关系CN=EN, CN与EN的位置关系CN⊥EN. 证明:连接EM,DN,如图. 与(1)同理可得 CD=MN,EM=DN. 在Rt△ABC中,CD是斜边AB边上的中线, ∴CD⊥AB.
在△ABF中,同理可证EM⊥AF. ∴∠EMF=∠CDB=90°.
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∵D,M,N分别为边AB,AF,BF的中点, ∴DN∥AF,MN∥AB.
∴∠FMN=∠MND,∠BDN=∠MND. ∴∠FMN=∠BDN.
∴∠EMF+∠FMN=∠CDB+∠BCN. ∴∠EMN=∠NDC. ∴△EMN≌△DNC. ∴CN=EN,∠1=∠2. ∵∠1+∠3+∠EMN=180°, ∴∠2+∠3+∠FMN=90°. ∴∠2+∠3+∠DNM=90°, 即∠CNE=90°. ∴CN⊥EN.
(3)点N是以点D为圆心,为半径的圆上, 在Rt△ABC中,AC=BC=a, ∴AB=
a,
∵CD为AB边上的中线. ∴CD=AB=
,
,CN最小=CD﹣=
∴CN最大=CD+=由(2)知,EN=CN, ∴EN最大=
,EN最小=
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即:EN的最大值为
,最小值为.
29.(8分)在平面直角坐标系xOy中,给出如下定义:对于⊙C及⊙C外一点P,M,N是⊙C上两点,当∠MPN最大,称∠MPN为点P关于⊙C的“视角”.直线l与⊙C相离,点Q在直线l上运动,当点Q关于⊙C的“视角”最大时,则称这个最大的“视角”为直线l关于⊙C的“视角”. (1)如图,⊙O的半径为1,
①已知点A(1,1),直接写出点A关于⊙O的“视角”大小;已知直线y=2,直接写出直线y=2关于⊙O的“视角”;
②若点B关于⊙O的“视角”为60°,直接写出一个符合条件的B点坐标; (2)⊙C的半径为1,
①点C的坐标为(1,2),直线l:y=kx+b(k>0)经过点D(﹣2直线l关于⊙C的“视角”为60°,求k的值; ②圆心C在x轴正半轴上运动,若直线y=直接写出圆心C的横坐标xC的取值范围.
x+
关于⊙C的“视角”大于120°,
+1,0),若
【解答】解:(1)①如图1中,过点A作⊙O的切线,切点分别为E、F.
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∵A(1,1),⊙O的半径为1, ∴四边形AEOF是正方形,
∴点A关于⊙O的“视角”为∠EAF=90°,
设直线y=2与y轴的交点为P,过点P作⊙O的切线,切点分别为M、N. 在Rt△POM中,∵PO=2OM, ∴∠OPM=30°,同理∠OPA=30°, ∴∠MPN=60°,
∴直线y=2关于⊙O的“视角”为60°, 故答案分别为90°,60°.
②由①可知,点P关于⊙O的“视角”为60°,
∴B(0,2),根据对称性点B得到坐标还可以为(2,0)或(﹣2,0)或(0,﹣2)(本题答案不唯一)
(2)解:①如图1中,
∵直线l:y=kx+b(k>0)经过点D(﹣2∴(﹣2∴b=2
+1)k+b=0, k﹣k,
k﹣k,
+1,0),
∴直线l:y=kx+2
对于⊙C外的点P,点P关于⊙C的“视角”为60°, 则点P在以C为圆心,2为半径的圆上.
又直线l关于⊙C的“视角”为60°,此时,点P是直线l上与圆心C的距离最短的
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