如图,在平面直角坐标系中,直线Y=-1/2X+b(b>0)分别交x轴,y轴于A,B两点,点C(4,0),D(8,0),以CD为一 5
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2015-04-17
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解:(1)作PK⊥MN于K,则PK=KM=
1
2
NM=2,
∴KO=6,
∴P(6,2);
(2)①当点A落在线段OM上(可与点M重合)时,如图(一),此时0<b≤2,S=0;
②当点A落在线段AK上(可与点K重合)时,如图(二),此时2<b≤3,设AC交PM于H,MA=AH=2b-4,
∴S=
1
2
(2b-4)2=2b2-8b+8,
③当点A落在线段KN上(可与点N重合)时,如图(三),此时3<b≤4,设AC交PN于H,AN=AH=8-2b,
∴S=S△PMN-S△ANH=4-2(4-b)2=-2b2+16b-28,
④当点A落在线段MN的延长线上时,b>4,如图(四),S=4;
(3)以OM为直径作圆,当直线y=-
1
2
x+b(b>0)与圆相切时,b=
√5
+1,如图(五);
当b≥4时,重合部分是△PMN,S=4
设Q(x,b-
1
2
x),因为∠OQM=90°,O(0,0),M(4,0)所以OQ2+QM2=OM2,
即[x2+(b-
1
2
x)2]+[(x-4)2+(b-
1
2
x)2]=42,
整理得
5
2
x2-(2b+8)x+2b2=0,
5
4
x2-(b+4)x+b2=0,
根据题意这个方程必须有解,也就是判别式△≥0,即(b+4)2-5b2≥0,-b2+2b+4≥0,b2-2b-4≤0,可以解得 1-
√5
≤b≤1+
√5
,由于b>0,所以0<b≤1+
√5
.
故0<b≤
√5
+1;
(4)b的值为4,5,8±2
√6
.
∵点C、D的坐标分别为(2b,b),(b,b)
当PC=PD时,b=4;
当PC=CD时,b1=2(P、C、D三点共线,舍去),b2=5;
当PD=CD时,b=8±2
√6
.
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NM=2,
∴KO=6,
∴P(6,2);
(2)①当点A落在线段OM上(可与点M重合)时,如图(一),此时0<b≤2,S=0;
②当点A落在线段AK上(可与点K重合)时,如图(二),此时2<b≤3,设AC交PM于H,MA=AH=2b-4,
∴S=
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(2b-4)2=2b2-8b+8,
③当点A落在线段KN上(可与点N重合)时,如图(三),此时3<b≤4,设AC交PN于H,AN=AH=8-2b,
∴S=S△PMN-S△ANH=4-2(4-b)2=-2b2+16b-28,
④当点A落在线段MN的延长线上时,b>4,如图(四),S=4;
(3)以OM为直径作圆,当直线y=-
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x+b(b>0)与圆相切时,b=
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+1,如图(五);
当b≥4时,重合部分是△PMN,S=4
设Q(x,b-
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x),因为∠OQM=90°,O(0,0),M(4,0)所以OQ2+QM2=OM2,
即[x2+(b-
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x)2]+[(x-4)2+(b-
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x)2]=42,
整理得
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x2-(2b+8)x+2b2=0,
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x2-(b+4)x+b2=0,
根据题意这个方程必须有解,也就是判别式△≥0,即(b+4)2-5b2≥0,-b2+2b+4≥0,b2-2b-4≤0,可以解得 1-
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≤b≤1+
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,由于b>0,所以0<b≤1+
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故0<b≤
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+1;
(4)b的值为4,5,8±2
√6
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∵点C、D的坐标分别为(2b,b),(b,b)
当PC=PD时,b=4;
当PC=CD时,b1=2(P、C、D三点共线,舍去),b2=5;
当PD=CD时,b=8±2
√6
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