(2013?北京)对于平面直角坐标系xOy中的点P和⊙C,给出如下的定义:若⊙C上存在两个点A、B,使得∠APB=6

2025-04-29 19:06:39
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回答1:

解:(1)①如图1所示,过点E作⊙O的切线设切点为R,
∵⊙O的半径为1,∴RO=1,
∵EO=2,
∴∠OER=30°,
根据切线长定理得出⊙O的左侧还有一个切点,使得组成的角等于30°,
∴E点是⊙O的关联点,
∵D(

1
2
1
2
),E(0,-2),F(2
3
,0),
∴OF>EO,DO<EO,
∴D点一定是⊙O的关联点,而在⊙O上不可能找到两点与点F的连线的夹角等于60°,
故在点D、E、F中,⊙O的关联点是D,E;
故答案为:D,E;

②如图2,由题意可知,若P要刚好是⊙C的关联点,
需要点P到⊙C的两条切线PA和PB之间所夹的角为60°,
由图2可知∠APB=60°,则∠CPB=30°,
连接BC,则PC=
BC
sin∠CPB
=2BC=2r,
∴若P点为⊙C的关联点,则需点P到圆心的距离d满足0≤d≤2r;
由上述证明可知,考虑临界点位置的P点,
如图3,点P1到原点的距离OP1=2×1=2,
过点O作直线l的垂线OH,垂足为H,tan∠OGF=
FO
OG
=
2
3
2
=
3

∴∠OGF=60°,
∴OH=OGsin60°=
3

sin∠OP1H=
OH
OP
=
3
2

∴∠OP1H=60°,
可得点P1与点G重合,
过点P2作P2M⊥x轴于点M,
可得∠P2OM=30°,
∴OM=OP2cos30°=