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在平面直角坐標系求解圓的相關問題是數學中考的常考題型,本文就例題詳細解析這類題型的解題方法,希望能給初三學生的數學複習帶來幫助。
例題
如圖,在平面直角坐標系中,正方形ABCD的頂點A,C分別在y軸、x軸上,以AB為弦的⊙M與x軸相切,若點A的坐標為(0,8),求圓心M的坐標。
解題過程:
設⊙M與x軸的切點為E,連接EM並延長交AB於點F,連接AM
根據切線的性質和題目中的條件:⊙M與x軸相切,ME為半徑,則EF⊥CO,即∠CEF=∠OEF=90°;
根據正方形的性質和題目中的條件:四邊形ABCO為正方形,則AB∥CD,AB=AO;
根據平行線的性質和結論:AB∥CD,∠CEF=90°,則∠AFE=∠CEF=90°,即EF⊥AB;
根據矩形的判定和結論:∠CEF=∠OEF=∠AOC=90°,則四邊形AFEO為矩形;
根據矩形的性質和結論:四邊形AFEO為矩形,則EF=AO,EO=AF;
根據題目中的條件:點A的坐標為(0,8),則AO=8;
根據結論:AB=AO=EF,AO=8,則AB=EF=8;
根據垂徑定理和結論:EF⊥AB,EF經過圓心M,AB=8,則AF=AB/2=4;
設圓M的半徑為r
根據結論:EF=8,ME=r,則MF=EF-ME=8-r;
根據勾股定理和結論:EF⊥AB,AF=4,MF=8-r,AM=r,則r=5,即ME=5;
根據結論:ME=5,EO=AF=4,則點M的坐標為(-4,5)。
結語
解決本題的關鍵是利用切線性質添加輔助線,構造出線段間的垂直關係,利用垂徑定理得到線段間的數量關係,再根據勾股定理就可以求得圓的半徑,進而求得題目需要的值。