Question

如圖，在平面直角坐標(biāo)系中，A，B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A（-2，0），B（8，0），以AB為直徑的半圓與y軸交于點(diǎn)M，以AB為一邊作正方形ABCD．
（1）求C，M兩點(diǎn)的坐標(biāo)；
（2）連接CM，試判斷直線CM是否與⊙P相切？說明你的理由；
（3）在x軸上是否存在一點(diǎn)Q，使得△QMC的周長(zhǎng)最��？若存在，求出點(diǎn)Q的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）依題意推出AB=BC=CD=AD，連接PM，根據(jù)勾股定理求出OM的值后可求出點(diǎn)M的坐標(biāo)；
（2）本題有多種方法解答．首先連接PC，CM，根據(jù)勾股定理先求出CM的值，然后證明△CMP≌△CPB即可證得∠CMP=∠CBP=90°；
（3）本題有幾種解法，符合題意即可，首先作M點(diǎn)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)M'，連接M'C，根據(jù)題意可知QM+QC的和最小，因?yàn)镸C為定值，故△QMC的周長(zhǎng)最小，證明△M'OQ∽△M'EC，利用線段比求出OQ的值．
解答：解：（1）∵A（-2，0），B（8，0），四邊形ABCD是正方形，
∴AB=BC=CD=AD=10，⊙P的半徑為5，（1分）
C（8，10），（2分）
連接PM，PM=5，在Rt△PMO中，
∴M（0，4）；（3分）

（2）方法一：直線CM是⊙P的切線．（4分）
證明：連接PC，CM，如圖（1），
在Rt△EMC中，（5分）
∴CM=CB
又∵PM=PB，CP=CP
∴△CPM≌△CPB（6）
∴∠CMP=∠CBP=90°
CM是⊙P的切線；（7分）

方法二：直線CM是⊙P的切線．（4分）
證明：連接PC，如圖（1），在Rt△PBC中，
PC²=PB²+BC²=5²+10²=125（5分）
在Rt△MEC中
∴CM²=CE²+ME²=8²+6²=100（6分）
∴PC²=CM²+PM²
∴△PMC是直角三角形，即∠PMC=90°
∴直線CM與⊙P相切．（7分）

方法三：直線CM是⊙P的切線．（4分）
證明：連接MB，PM如圖（2），
在Rt△EMC中，（5）
∴CM=CB
∴∠CBM=∠CMB（6）
∴PM=PB∴∠PBM=∠PMB
∴∠PMB+∠CMB=∠PBM+∠CBM=90°
即PM⊥MC
∴CM是⊙P的切線；（7分）

（3）方法一：作M點(diǎn)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)M'，則M′（0，-4），
連接M'C，與x軸交于點(diǎn)Q，此時(shí)QM+QC的和最小，
因?yàn)镸C為定值，所以△QMC的周長(zhǎng)最小，（8分）
∵△M'OQ∽△M′EC
∴（9分）
∴；（10分）

方法二：作M點(diǎn)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)M′，則M′（0，-4），
連接M'C，與x軸交于點(diǎn)Q，此時(shí)QM+QC的和最小，
因?yàn)镸C為定值，所以△QMC的周長(zhǎng)最小，（8分）
設(shè)直線M'C的解析式為y=kx+b，
把M′（0，-4）和C（8，10）分別代入得，
解得
∴，當(dāng)y=0時(shí)，（9分）
∴．（10分）
點(diǎn)評(píng)：本題解答方法靈活多變．綜合考查的是軸對(duì)稱的有關(guān)知識(shí)，相似三角形的判定以及正方形的性質(zhì)等，難度中上．