如图,直线 $l:y=-\dfrac 43x+4$ 分别与 $y$ 轴、$x$ 轴交于点 $A,B$,设点 $M$ 在射线 $AB$ 上,将点 $M$ 绕点 $A$ 逆时针旋转 $90^\circ$ 到点 $N$,以点 $N$ 为圆心、$NA$ 的长为半径作 $\odot N$.

【难度】
【出处】
无
【标注】
-
当 $\odot N$ 与 $x$ 轴相切时,求点 $M$ 的坐标;标注答案点 $M$ 的坐标为 $(6,-4)$解析由直线 $l$ 的解析式可得点 $A(0,4)$,点 $B(3,0)$,
所以 $OA=4$,$OB=3$,$AB=5$.
设点 $M$ 的坐标为 $\left(m,-\dfrac 43m+4\right)$.
如图,分别过点 $M,N$ 作 $y$ 轴的垂线,垂足为点 $F,G$.由题意可得点 $N$ 在第一象限,显然 $\triangle MFA\cong \triangle AGN$,
所以 $NG=AF=4-\left(-\dfrac 43m+4\right)=\dfrac 43m$,$AG=MF=m$.
而 $\dfrac{BO}{MF}=\dfrac{AB}{AM}$,所以 $AN=AM=\dfrac 53m$.
如果 $\odot N$ 与 $x$ 轴相切,则由 $OG=AN$,
所以 $m+4=\dfrac 53m$,解得 $m=6$,
所以此时点 $M$ 的坐标为 $(6,-4)$. -
在第1问的条件下,设直线 $AN$ 与 $x$ 轴交于点 $C$,与 $\odot N$ 的另一个交点为点 $D$,连接 $MD$ 交 $x$ 轴于点 $E$,直线 $m$ 过点 $N$ 分别与 $y$ 轴、直线 $l$ 交于点 $P,Q$,当 $\triangle APQ$ 与 $\triangle CDE$ 相似时,求点 $P$ 的坐标.标注答案点 $P$ 的坐标为 $(0,-6)$ 或 $(0,14)$解析由 $(1)$ 可得点 $N$ 的坐标为 $(8,10)$,
所以直线 $AN$ 的解析式为 $y=\dfrac 34x+4$.
所以点 $C$ 的坐标为 $\left(-\dfrac{16}3,0\right)$,
从而 $\tan \angle ACO=\dfrac 34=\tan \angle BAO$,
所以 $\angle ACO=\angle BAO$,可得 $AB\perp CD$.
由点 $N$ 为 $AD$ 的中点,从而得到点 $D$ 的坐标为 $(16,16)$.
所以直线 $DM$ 的解析式为 $y=2x-16$,
所以点 $E$ 的坐标为 $(8,0)$.
连接 $NE$,则 $NE\perp x$ 轴.
所以 $AB,BC$ 均为 $\odot N$ 的切线,切点分别为 $A,E$.
连接 $AE$,则 $\angle D=\angle BAE=\angle BEA$.
设点 $P$ 的坐标为 $(0,n)$.
① 如图,当点 $P,Q$ 在直线 $AN$ 下方时,则 $\angle AQP$ 为钝角.若 $\triangle APQ$ 与 $\triangle CDE$ 相似,而 $\angle PAQ=\angle DCE$,
所以只能 $\angle APQ=\angle CDE=\angle AEO$.
从而 $\tan \angle APQ=\tan \angle AEO$,即 $\dfrac{NG}{PG}=\dfrac{AO}{EO}$,
所以 $\dfrac{8}{10-n}=\dfrac{4}{8}$,解得 $n=-6$.
所以此时点 $P$ 的坐标为 $(0,-6)$;
② 如图,点点 $P,Q$ 在直线 $AN$ 的上方时,则 $\angle APQ$ 为钝角.若 $\triangle APQ$ 与 $\triangle CDE$ 相似,则 $\angle APQ=\angle CED$,
所以 $\angle NPA=\angle \alpha=\angle EAO$,
从而 $\tan \angle NPG=\tan \angle EAO$,即 $\dfrac{NG}{PG}=\dfrac{EO}{AO}$,
所以 $\dfrac{8}{n-10}=\dfrac{8}{4}$,解得 $n=14$.
所以此时点 $P$ 的坐标为 $(0,14)$.
综上可得,点 $P$ 的坐标为 $(0,-6)$ 或 $(0,14)$.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2