Question

已知∠AOB=45°，P是邊OA上一點(diǎn)，OP=4，以點(diǎn)P為圓心畫圓，圓P交OA于點(diǎn)C（點(diǎn)P在O、C之間，如圖）．點(diǎn)Q是直線OB上的一個動點(diǎn)，連PQ，交圓P于點(diǎn)D，已知，當(dāng)OQ=7時，=．
（1）求圓P半徑長；
（2）當(dāng)點(diǎn)Q在射線OB上運(yùn)動時，以點(diǎn)Q為圓心，OQ為半徑作圓Q，若圓Q與圓P相切，試求OQ的長度；
（3）連CD并延長交直線OB于點(diǎn)E，是否存在這樣的點(diǎn)Q，使得以O(shè)、C、E為頂點(diǎn)的三角形與△OPQ相似？若存在，試確定Q點(diǎn)的位置；若不存在，試說明理由．

Answer 1

解：（1）過點(diǎn)P作PG⊥OB，垂足為G，
∵∠AOB=45°，OP=4，
∴PG=OG=4． …
又∵OQ=7，
∴GQ=3．
從而PQ=5，…
∵，
∴PD=2，
即⊙的半徑長為2．…

（2）設(shè)OQ=x，則PQ==．
當(dāng)⊙P與⊙Q外切時，
PQ=OQ+2，即=x+2，…
解得：x=．經(jīng)檢驗(yàn)是方程的根，且符合題意，…
當(dāng)⊙P與⊙Q 內(nèi)切時，
PQ=OQ-2，即=x-2，…
解得：x=7．經(jīng)檢驗(yàn)是方程的根，且符合題意，…
所以，當(dāng)OQ的長度為 或7時，⊙P與⊙Q相切．

（3）∵∠POQ=∠COE，
∵PC=PD，
∴∠PDC=∠PCD，從而∠OPQ=2∠OCE≠∠OCE，
∴要使△OPQ與△OCE相似，只可能∠OQP=∠OCE，…
當(dāng)點(diǎn)Q在射線OB上時，
∠OQP=45°，∠OPQ=90°．
∴OQ=8．…
當(dāng)點(diǎn)Q在射線OB的反向延長線上時，
∠OQP=15°，∠OPQ=30°．
過點(diǎn)Q作QH⊥OP，垂足為H，
則 PH=QH，
設(shè) QH=t，則t+4=t，
解得：t=2+2，
∴OQ=t=4+4．…
綜上，點(diǎn)Q在射線OB上，且OQ=8時，以O(shè)、C、E為頂點(diǎn)的三角形與△OPQ相似；或者點(diǎn)Q在射線OB的反向延長線上，且OQ=4+4時，以O(shè)、C、E為頂點(diǎn)的三角形與△OPQ相似．
分析：（1）首先過點(diǎn)P作PG⊥OB，垂足為G，由∠AOB=45°，OP=4，根據(jù)勾股定理，即求得PG與OG的值，又由OQ=7，=，即可求得PD的長；
（2）首先設(shè)OQ=x，根據(jù)勾股定理可得PQ=，然后分別從⊙P與⊙Q外切或外切去分析求解即可求得答案；
（3）首先易得∠POQ=∠COE，∠OPQ=2∠OCE≠∠OCE，可得要使△OPQ與△OCE相似，只可能∠OQP=∠OCE，然后分別從當(dāng)點(diǎn)Q在射線OB上時與當(dāng)點(diǎn)Q在射線OB的反向延長線上時去分析求解即可求得答案．
點(diǎn)評：此題考查了相似三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理、圓與圓的位置關(guān)系等知識．此題綜合性很強(qiáng)，難度較大，解題的關(guān)鍵注意方程思想與數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用．