如图1,已知Rt△ABC中,∠CAB=30°,BC=5.过点A作AE⊥AB,且AE=15,连接BE交AC于点P.(1)求PA的长;(2)以点A为圆心,AP为半径作⊙A,试判断BE与⊙A是否相切,并说明理由;(3)如图2,过点C作CD⊥AE,垂足为D.以点A为圆心,r为半径作⊙A;以点C为圆心,R为半径作⊙C.若r和R的大小是可变化的,并且在变化过程中保持⊙A和⊙C相切,且使D点在⊙A的内部,B点在⊙A的外部,求r和R的变化范围.

问题描述:

如图1,已知Rt△ABC中,∠CAB=30°,BC=5.过点A作AE⊥AB,且AE=15,连接BE交AC于点P.

(1)求PA的长;
(2)以点A为圆心,AP为半径作⊙A,试判断BE与⊙A是否相切,并说明理由;
(3)如图2,过点C作CD⊥AE,垂足为D.以点A为圆心,r为半径作⊙A;以点C为圆心,R为半径作⊙C.若r和R的大小是可变化的,并且在变化过程中保持⊙A和⊙C相切,且使D点在⊙A的内部,B点在⊙A的外部,求r和R的变化范围.

(1)∵在Rt△ABC中,∠CAB=30°,BC=5,∴AC=2BC=10;∵AE∥BC,∴△APE∽△CPB,∴PA:PC=AE:BC=3:1,∴PA:AC=3:4,PA=3×104=152.(2)BE与⊙A相切;∵在Rt△ABE中,AB=53,AE=15,∴tan∠ABE=AEAB=1553=...
答案解析:(1)根据已知,可判定△APE∽△CPB,从而得到相似比为PA:PC=AE:BC=3:1;
(2)BE与⊙A相切,通过已知,可求得∠ABE=60°,从而可得到∠APB=90°,即BE与⊙A相切;
(3)已知AD=5,AB=5

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,所以r的变化范围为5<r<5
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.因为没有说明两圆是内切还是外切,所以分两种情况进行分析.
考试点:圆与圆的位置关系;切线的判定.
知识点:本题主要考查切线性质、圆与圆的位置关系等知识.第3小题注意要分类,试题中只说明了“⊙A和⊙C相切”,很多同学漏解,往往是由于没有仔细读题和审题.