(2005•常州)已知⊙O的半徑為1,以O(shè)為原點(diǎn),建立如圖所示的直角坐標(biāo)系.有一個正方形ABCD,頂點(diǎn)B的坐標(biāo)為(,0),頂點(diǎn)A在x軸上方,頂點(diǎn)D在⊙O上運(yùn)動.
(1)當(dāng)點(diǎn)D運(yùn)動到與點(diǎn)A、O在一條直線上時,CD與⊙O相切嗎?如果相切,請說明理由,并求出OD所在直線對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;如果不相切,也請說明理由;
(2)設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為x,正方形ABCD的面積為S,求出S與x的函數(shù)關(guān)系式,并求出S的最大值和最小值.

【答案】分析:(1)易證CD是⊙O的切線,根據(jù)Rt△ODE∽Rt△OBA得到DE的長,再求出D1的坐標(biāo),根據(jù)待定系數(shù)法,求出函數(shù)解析式;
(2)過點(diǎn)D作DG⊥OB于G,連接BD、OD,則BD2=BG2+DG2=(BO-OG)2+OD2-OG2,所以S=AB2=BD2=7+x,因為-1≤x≤1,所以S的最大值就可以求出.
解答:解:(1)CD與⊙O相切.
∵A、D、O在一直線上,∠ADC=90°,
∴∠CDO=90°,
∴CD是⊙O的切線.
CD與⊙O相切時,有兩種情況:
①切點(diǎn)在第二象限時(如圖1),
設(shè)正方形ABCD的邊長為a,則a2+(a+1)2=13,
解得a=2,或a=-3(舍去),
過點(diǎn)D作DE⊥OB于E,
則Rt△ODE∽Rt△OBA,
,
∴DE=,OE=
∴點(diǎn)D1的坐標(biāo)是(-,),
∴OD所在直線對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=;
②切點(diǎn)在第四象限時(如圖2),
設(shè)正方形ABCD的邊長為b,則b2+(b-1)2=13,
解得b=-2(舍去),或b=3,
過點(diǎn)D作DF⊥OB于F,則Rt△ODF∽Rt△OBA,
,
∴OF=,DF=
∴點(diǎn)D2的坐標(biāo)是(,-),
∴OD所在直線對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=;

(2)如圖3,
過點(diǎn)D作DG⊥OB于G,連接BD、OD,
則BD2=BG2+DG2=(BO-OG)2+OD2-OG2=(--x)2+1-x2=14+2x,
∴S=AB2=BD2=7+x,
∵-1≤x≤1,
∴S的最大值為7+,S的最小值為7-
點(diǎn)評:最值問題的解決方法,一般是轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值.
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(1)當(dāng)點(diǎn)D運(yùn)動到與點(diǎn)A、O在一條直線上時,CD與⊙O相切嗎?如果相切,請說明理由,并求出OD所在直線對應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;如果不相切,也請說明理由;
(2)設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為x,正方形ABCD的面積為S,求出S與x的函數(shù)關(guān)系式,并求出S的最大值和最小值.

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A.60°
B.70°
C.80°
D.90°

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