如图1,在平面直角坐标系中,以坐标原点O为圆心的⊙O的半径为2-1,直线l:y=-x-2与坐标轴分别交于A、C两点,点B的坐标为(4,1),⊙B与x轴相切于点M.(1)求点A的坐标及∠CAO的度数;(2)⊙B以每秒1个单位长度的速度沿x轴负方向平移,同时,若直线l绕点A顺时针匀速旋转,当⊙B第一次与⊙O相切时,直线l也恰好与⊙B第一次相切,见图(2)求B1的坐标以及直线AC绕点A每秒旋转多少度?(3)若直线l不动,⊙B沿x轴负方向平移过程中,能否与⊙O与直线l同时相切?若相切,说明理由.

问题描述:

如图1,在平面直角坐标系中,以坐标原点O为圆心的⊙O的半径为

2
-1,直线l:y=-x-
2
与坐标轴分别交于A、C两点,点B的坐标为(4,1),⊙B与x轴相切于点M.

(1)求点A的坐标及∠CAO的度数;
(2)⊙B以每秒1个单位长度的速度沿x轴负方向平移,同时,若直线l绕点A顺时针匀速旋转,当⊙B第一次与⊙O相切时,直线l也恰好与⊙B第一次相切,见图(2)求B1的坐标以及直线AC绕点A每秒旋转多少度?
(3)若直线l不动,⊙B沿x轴负方向平移过程中,能否与⊙O与直线l同时相切?若相切,说明理由.

(1)直线l:y=-x-2.当x=0时,y=-2;当y=0,时,x=-2,所以A(-2,0).∵C(0,-2),∴OA=OC,∵OA⊥OC,∴∠CAO=45°.(2)如图,设⊙B平移t秒到⊙B1处与⊙O第一次相切,此时,直线l旋转到l1恰好与⊙B1第一次相...
答案解析:(1)根据直线的解析式,易得AC的坐标,进而可得OA、OC的关系,由三角函数的定义可得∠CAO的大小;
(2)设相切时,MN=t,易得ON,MN的值,进而可得∠AB1O=∠NAB1,故PA∥B1O;易得在Rt△NOB1中,∠1=90°,即可得出答案;
(3)先假设能,且设⊙B与⊙O第二次相切时⊙B的圆心为B2,作B2E⊥AC于E.易得四边形B2EHO为平行四边形,此时⊙B与直线l同时相切.
考试点:圆与圆的位置关系;一次函数综合题;直线与圆的位置关系;相切两圆的性质.


知识点:本题考查直线与圆的位置关系.要求学生有一定的数形结合的能力,即结合图形分析,进行代数计算,得出答案.