Question

在平面直角坐標(biāo)系xOy中，已知點(diǎn)A（6，0），點(diǎn)B（0，6），動點(diǎn)C在以半徑為3的⊙O上，連接OC，過O點(diǎn)作OD⊥OC，OD與⊙O相交于點(diǎn)D（其中點(diǎn)C、O、D按逆時(shí)針方向排列），連接AB．
（1）當(dāng)OC∥AB時(shí)，∠BOC的度數(shù)為______；
（2）連接AC，BC，當(dāng)點(diǎn)C在⊙O上運(yùn)動到什么位置時(shí)，△ABC的面積最大？并求出△ABC的面積的最大值．
（3）連接AD，當(dāng)OC∥AD時(shí)，
①求出點(diǎn)C的坐標(biāo)；②直線BC是否為⊙O的切線？請作出判斷，并說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)點(diǎn)A和點(diǎn)B坐標(biāo)易得△OAB為等腰直角三角形，則∠OBA=45°，由于OC∥AB，所以當(dāng)C點(diǎn)在y軸左側(cè)時(shí)，有∠BOC=∠OBA=45°；當(dāng)C點(diǎn)在y軸右側(cè)時(shí)，有∠BOC=180°-∠OBA=135°；
（2）由△OAB為等腰直角三角形得AB=OA=6，根據(jù)三角形面積公式得到當(dāng)點(diǎn)C到AB的距離最大時(shí)，△ABC的面積最大，過O點(diǎn)作OE⊥AB于E，OE的反向延長線交⊙O于C，此時(shí)C點(diǎn)到AB的距離的最大值為CE的長然后利用等腰直角三角形的性質(zhì)計(jì)算出OE，然后計(jì)算△ABC的面積；
（3）①過C點(diǎn)作CF⊥x軸于F，易證Rt△OCF∽Rt△AOD，則=，即=，解得CF=，再利用勾股定理計(jì)算出OF=，則可得到C點(diǎn)坐標(biāo)；
②由于OC=3，OF=，所以∠COF=30°，則可得到BOC=60°，∠AOD=60°，然后根據(jù)“SAS”判斷△BOC≌△AOD，所以∠BCO=∠ADC=90°，再根據(jù)切線的判定定理可確定直線BC為⊙O的切線．
解答：解：（1）∵點(diǎn)A（6，0），點(diǎn)B（0，6），
∴OA=OB=6，
∴△OAB為等腰直角三角形，
∴∠OBA=45°，
∵OC∥AB，
∴當(dāng)C點(diǎn)在y軸左側(cè)時(shí)，∠BOC=∠OBA=45°；
當(dāng)C點(diǎn)在y軸右側(cè)時(shí)，∠BOC=180°-∠OBA=135°；

（2）∵△OAB為等腰直角三角形，
∴AB=OA=6，
∴當(dāng)點(diǎn)C到AB的距離最大時(shí)，△ABC的面積最大，
過O點(diǎn)作OE⊥AB于E，OE的反向延長線交⊙O于C，如圖，此時(shí)C點(diǎn)到AB的距離的最大值為CE的長，
∵△OAB為等腰直角三角形，
∴AB=OA=6，
∴OE=AB=3，
∴CE=OC+CE=3+3，
△ABC的面積=CE•AB=×（3+3）×6=9+18．
∴當(dāng)點(diǎn)C在⊙O上運(yùn)動到第三象限的角平分線與圓的交點(diǎn)位置時(shí)，
△ABC的面積最大，最大值為9+18．

（3）①如圖，過C點(diǎn)作CF⊥x軸于F，
∵OC∥AD，
∴∠ADO=∠COD=90°，
∴∠DOA+∠DAO=90°
而∠DOA+∠COF=90°，
∴∠COF=∠DAO，
∴Rt△OCF∽Rt△AOD，
∴=，即=，解得CF=，
在Rt△OCF中，OF==，
∴C點(diǎn)坐標(biāo)為（-，）；
延長CO交⊙O于點(diǎn)C′，則OC′∥AD，
∵C′與C關(guān)于原點(diǎn)O對稱，
∴C′點(diǎn)坐標(biāo)為（，-）；
故所求點(diǎn)C的坐標(biāo)為（-，）或（，-）；

②當(dāng)C點(diǎn)坐標(biāo)為（-，）時(shí)，直線BC是⊙O的切線．理由如下：
在Rt△OCF中，OC=3，CF=，
∴∠COF=30°，
∴∠OAD=30°，
∴∠BOC=60°，∠AOD=60°，
∵在△BOC和△AOD中
，
∴△BOC≌△AOD（SAS），
∴∠BCO=∠ADC=90°，
∴OC⊥BC，
∴直線BC為⊙O的切線；
當(dāng)C點(diǎn)坐標(biāo)為（，-）時(shí)，顯然直線BC與⊙O相交，不是⊙O的切線．
點(diǎn)評：本題考查了圓的綜合題：掌握切線的判定定理、平行線的性質(zhì)和等腰直角三角形的判定與性質(zhì)；熟練運(yùn)用勾股定理和相似比進(jìn)行幾何計(jì)算．