Question

如圖，已知A（-1，0），E（0，-

2

2

），以點(diǎn)A為圓心，以AO長(zhǎng)為半徑的圓交x軸于另一點(diǎn)B，過(guò)點(diǎn)B作BF∥AE交⊙A于點(diǎn)F，直線FE交x軸于點(diǎn)C．
（1）求證：直線FC是⊙A的切線；
（2）求點(diǎn)C的坐標(biāo)及直線FC的解析式；
（3）有一個(gè)半徑與⊙A的半徑相等，且圓心在x軸上運(yùn)動(dòng)的⊙P．若⊙P與直線FC相交于M，N兩點(diǎn)，是否存在這樣的點(diǎn)P，使△PMN是直角三角形？若存在，求出點(diǎn)P的坐標(biāo)；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由．

Answer 1

（1）證明：連接AF，
∵AE∥BF，
∴∠1=∠3，∠4=∠2，
又∵AB=AF，
∴∠3=∠4，
∴∠1=∠2，
又∵AO=AF，AE=AE，
∴△AOE≌△AFE，
∴∠AFE=∠AOE=90°，
∴FC是⊙O的切線．

（2）方法①由（1）知EF=OE=

2

2

，
∵AE∥BF，
∴

AC

AB

=

CE

EF

，
∴

OC+1

1

=

CE

2 2

，
∴CE=

2

2

CO+

2

2

①；
又∵OE²+OC²=CE²，
∴CE²=（

2

2

）²+CO²②；
由①②解得OC=0（舍去）或OC=2，
∴C（2，0），
∵直線FC經(jīng)過(guò)E（0，-

2

2

），C（2，0）兩點(diǎn)，
設(shè)FC的解析式：y=kx+b，
∴

2k+b=0 b=- 2 2

，
解得

k= 2 4 b=- 2 2

，
∴直線FC的解析式為y=

2

4

x-

2

2

．
方法②：
∵CF切⊙A于點(diǎn)F，
∴∠AFC=∠EOC=90°，
又∠ACF=∠OCE，
∴△COE∽△CFA，
∴

OE

AF

=

CO

CF

，
∴

2 2

1

=

CO

CE+ 2 2

，
即CE=

2

CO-

2

2

①；
又OE²+OC²=CE²，
∴CE²=（

2

2

）²+CO²②；
由①②解得CO=0（舍去）或CO=2；
∴C（2，0）
（求FC的解析式同上）．
方法③∵AE∥BF，
∴

AC

AB

=

CE

EF

，
∴

OC+1

1

=

CE

2 2

，
∴CE=

2

2

CO+

2

2

①，
∵FC切⊙A于點(diǎn)F，
∴∠AFC=∠COE=90°，
∴∠ACE=∠OCE，
∴△COE∽△CFA，
∴

OE

AF

=

CO

CF

，
∴

2 2

1

=

CO

CE+ 2 2

，
∴CE=

2

CO-

2

2

②．
由①②解得：CO=2，
∴C（2，0），
（求FC的解析式同上）．

（3）存在：
當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)C左側(cè)時(shí)，若∠MPN=90°，過(guò)點(diǎn)P作PE⊥MN于點(diǎn)E，
∵∠MPN=90°，PM=PN，
∴PE=PM×cos45°⁼

2

2

，
∵AF⊥FC，
∴PE∥AF，
∴△CPE∽△CAF，
∴

PE

AF

=

CP

CA

，
∴

2 2

1

=

CP

3

，
∴CP=

3 2

2

，
∴PO=

3 2

2

-2，
∴P（2-

3 2

2

，0）．
當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)C右側(cè)P′時(shí)，設(shè)∠M′P′N′=90°，過(guò)點(diǎn)P′作P′Q⊥M′N′于點(diǎn)Q，則P′Q=

2

2

．
∴P′Q=PE，可知P′與P關(guān)于點(diǎn)C中心對(duì)稱，根據(jù)對(duì)稱性得：
∴OP′=OC+CP′=2+

3 2

2

，
∴P′（2+

3 2

2

，0），
∴存在這樣的點(diǎn)P，使得△PMN為直角三角形，P點(diǎn)坐標(biāo)（2-

3 2

2

，0）或（2+

3 2

2

，0）．