(2011•济宁)如图,第一象限内半径为2的⊙C与y轴相切于点A,作直径AD,过点D作⊙C的切线l交x轴于点B,P为直线

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  • 解题思路:(1)由切线的性质知∠AOB=∠OAD=∠ADB=90°,所以可以判定四边形OADB是矩形;根据⊙O的半径是2求得直径AD=4,从而求得点P的坐标,将其代入直线方程y=kx+3即可知p变化的函数关系式;

    (2)连接DN.∵直径所对的圆周角是直角,∴∠AND=90°,∴根据图示易证∠AND=∠ABD;然后根据同弧所对的圆周角相等推知∠ADN=∠AMN,再由等量代换可知∠ABD=∠AMN;最后利用相似三角形的判定定理AA证明△AMN∽△ABP;

    (3)存在.把x=0代入y=kx+3得y=3,即OA=BD=3,然后由勾股定理求得AB=5;又由相似三角形的相似比推知相似三角形的面积比.分两种情况进行讨论:①当点P在B点上方时,由相似三角形的面积比得到k2-4k-2=0,解关于k的一元二次方程;②当点P在B点下方时,由相似三角形的面积比得到k2+1=-(4k+3),解关于k的一元二次方程.

    (1)∵y轴和直线l都是⊙C的切线,

    ∴OA⊥AD,BD⊥AD;

    又∵OA⊥OB,

    ∴∠AOB=∠OAD=∠ADB=90°,

    ∴四边形OADB是矩形;

    ∵⊙C的半径为2,

    ∴AD=OB=4;

    ∵点P在直线l上,

    ∴点P的坐标为(4,p);

    又∵点P也在直线AP上,

    ∴p=4k+3;

    (2)连接DN.

    ∵AD是⊙C的直径,

    ∴∠AND=90°,

    ∵∠ADN=90°-∠DAN,∠ABD=90°-∠DAN,

    ∴∠ADN=∠ABD,

    又∵∠ADN=∠AMN,

    ∴∠ABD=∠AMN(4分)

    ∵∠MAN=∠BAP(5分)

    ∴△AMN∽△ABP(6分)

    (3)存在.(7分)

    理由:把x=0代入y=kx+3得:y=3,即OA=BD=3,

    AB=

    AD2+BD2=

    42+32=5,

    ∵S△ABD=[1/2]AB•DN=[1/2]AD•DB

    ∴DN=[AD•DB/AB]=[4×3/5=

    12

    5],

    ∴AN2=AD2-DN2=42-(

    12

    5)2=

    256

    25,

    ∵△AMN∽△ABP,

    S△AMN

    S△ABP=(

    AN

    AP)2,即S△AMN=(

    AN

    AP)2•S△ABP=

    AN2•S△ABP

    AP2(8分)

    当点P在B点上方时,

    ∵AP2=AD2+PD2=AD2+(PB-BD)2=42+(4k+3-3)2=16(k2+1),

    或AP2=AD2+PD2=AD2+(BD-PB)2=42+(3-4k-3)2=16(k2+1),

    S△ABP=[1/2]PB•AD=[1/2](4k+3)×4=2(4k+3),

    ∴S△AMN=

    AN2•S△ABP

    AP2=

    点评:

    本题考点: 相似三角形的判定与性质;一次函数综合题;勾股定理;圆周角定理;切线的性质.

    考点点评: 本题主要考查了梯形的性质,矩形的判定,相似三角形的判定和性质以及一次函数的综合应用,要注意的是(3)中,要根据P点的不同位置进行分类求解.