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设边长为2a的正方形的中心A在直线l上,它的一组对边垂直于直线l,半径为r的⊙O...

设边长为2a的正方形的中心A在直线l上,它的一组对边垂直于直线l,半径为r的⊙O的圆心O在直线l上运动,点A、O间距离为d.
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(1)如图①,当r<a时,根据d与a、r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
d、a、r之间关系公共点的个数
d>a+r
d=a+r
a-r<d<a+r
d=a-r
d<a-r
所以,当r<a时,⊙O与正方形的公共点的个数可能有______个;
(2)如图②,当r=a时,根据d与a、r之间关系,将⊙O与正方形的公共点个数填入下表:
d、a、r之间关系公共点的个数
d>a+r
d=a+r
a≤d<a+r
d<a
所以,当r=a时,⊙O与正方形的公共点个数可能有______个;
(3)如图③,当⊙O与正方形有5个公共点时,试说明r=manfen5.com 满分网a.
(1)当r<a时,⊙A的直径小于正方形的边长,⊙A与正方形中垂直于直线l的一边相离、相切、相交,三种情况,故可确定⊙O与正方形的交点个数; (2)当r=a时,⊙O的直径等于正方形的边长,此时会出现⊙A与正方形相离,与正方形一边相切,相交,与正方形四边相切,四种情况,故可确定⊙O与正方形的交点个数; (3)如图③,当⊙O与正方形有5个公共点时,连接OC,用a、r表示△COF的各边长,在Rt△OCF中,由勾股定理求a、r的关系. 【解析】 (1)如图① d、a、r之间关系 公共点的个数 d>a+r d=a+r 1 a-r<d<a+r 2 d=a-r 1 d<a-r 所以,当r<a时,⊙O与正方形的公共点的个数可能有0、1、2个; (2)如图② d、a、r之间关系 公共点的个数 d>a+r d=a+r 1 a≤d<a+r 2 d<a 4 所以,当r=a时,⊙O与正方形的公共点个数可能有0、1、2、4个; (3)如图③所示,连接OC. 则OE=OC=r,OF=EF-OE=2a-r. 在Rt△OCF中,由勾股定理得: OF2+FC2=OC2 即(2a-r)2+a2=r2, 4a2-4ar+r2+a2=r2, 5a2=4ar, 5a=4r; (4)①当a<r<时,⊙O与正方形的公共点个数可能有0、1、2、4、6、7、8个; ②当r=a时,⊙O与正方形的公共点个数可能有0、1、2、5、8个; ③当时,⊙O与正方形的公共点个数可能有0、1、2、3、4、6、8个; ④当时,⊙O与正方形的公共点个数可能有0、1、2、3、4个; ⑤当时,⊙O与正方形的公共点个数可能有0、1、2、3、4个.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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