7. ( 2014?福建泉州,第26题14分)如图,直线y=﹣x+3与x,y轴分别交于点A,B,与反比例函数的图象交于点P(2,1). (1)求该反比例函数的关系式;
(2)设PC⊥y轴于点C,点A关于y轴的对称点为A′; ①求△A′BC的周长和sin∠BA′C的值;
②对大于1的常数m,求x轴上的点M的坐标,使得sin∠BMC=.
考点:反 比例函数综合题;待定系数法求反比例函数解析式;勾股定理;矩形的判定与性质;垂径定理;直线与圆的位置关系;锐角三角函数的定义 专题:压 轴题;探究型. 分析: 1)设反比例函数的关系式y=,然后把点P的坐标(2,1)代入即可. ((2)①先求出直线y=﹣x+3与x、y轴交点坐标,然后运用勾股定理即可求出△A′BC的周长;过点C作CD⊥AB,垂足为D,运用面积法可以求出CD长,从而求出sin∠BA′C的值. ②由于BC=2,sin∠BMC=,因此点M在以BC为弦,半径为m的⊙E上,因而点M应是⊙E与x轴的交点.然后对⊙E与x轴的位置关系进行讨论,只需运用矩形的判定与性质、勾股定理等知识就可求出满足要求的点M的坐标. 解答: (1)设反比例函数的关系式y=. 解:∵点P(2,1)在反比例函数y=的图象上, ∴k=2×1=2. ∴反比例函数的关系式y=. (2)①过点C作CD⊥AB,垂足为D,如图1所示. 当x=0时,y=0+3=3, 则点B的坐标为(0,3).OB=3. 当y=0时,0=﹣x+3,解得x=3, 则点A的坐标为(3,0),OA=3. ∵点A关于y轴的对称点为A′, ∴OA′=OA=3. ∵PC⊥y轴,点P(2,1), ∴OC=1,PC=2. ∴BC=2. ∵∠AOB=90°,OA′=OB=3,OC=1, ∴A′B=3,A′C=. ++2. ∴△A′BC的周长为3∵S△ABC=BC?A′O=A′B?CD, ∴BC?A′O=A′B?CD. ∴2×3=3∴CD=×CD. . ∵CD⊥A′B, ∴sin∠BA′C===+. +2,sin∠BA′C的值为. ∴△A′BC的周长为3②当1<m<2时, 作经过点B、C且半径为m的⊙E, 连接CE并延长,交⊙E于点P,连接BP, 过点E作EG⊥OB,垂足为G, 过点E作EH⊥x轴,垂足为H,如图2①所示. ∵CP是⊙E的直径, ∴∠PBC=90°. ∴sin∠BPC===. ∵sin∠BMC=, ∴∠BMC=∠BPC. ∴点M在⊙E上. ∵点M在x轴上 ∴点M是⊙E与x轴的交点. ∵EG⊥BC, ∴BG=GC=1. ∴OG=2. ∵∠EHO=∠GOH=∠OGE=90°, ∴四边形OGEH是矩形. ∴EH=OG=2,EG=OH. ∵1<m<2, ∴EH>EC. ∴⊙E与x轴相离. ∴x轴上不存在点M,使得sin∠BMC=. ②当m=2时,EH=EC. ∴⊙E与x轴相切. Ⅰ.切点在x轴的正半轴上时,如图2②所示. ∴点M与点H重合. ∵EG⊥OG,GC=1,EC=m, ∴EG=∴OM=OH=EG=∴点M的坐标为(=. ,0). . Ⅱ.切点在x轴的负半轴上时, 同理可得:点M的坐标为(﹣③当m>2时,EH<EC. ∴⊙E与x轴相交. Ⅰ.交点在x轴的正半轴上时, 设交点为M、M′,连接EM,如图2③所示. ∵∠EHM=90°,EM=m,EH=2, ∴MH===. ,0). ∵EH⊥MM′, ∴MH=M′H. ∴M′H═. ∵∠EGC=90°,GC=1,EC=m, ∴EG=∴OH=EG=∴OM=OH﹣MH=∴OM′=OH+HM′=∴M(﹣=. ﹣+, , +,0). =. ,0)、M′(Ⅱ.交点在x轴的负半轴上时, 同理可得:M(﹣+,0)、M′(﹣﹣,0). 综上所述:当1<m<2时,满足要求的点M不存在; 当m=2时,满足要求的点M的坐标为(当m>2时,满足要求的点M的坐标为((+,0)、(﹣+,0)和(﹣﹣,0)、(﹣,0); ,0)、﹣,0). 点评:本 题考查了用待定系数法求反比例函数的关系式、勾股定理、三角函数的定义、矩形的判定与性质、直线与圆的位置关系、垂径定理等知识,考查了用面积法求三角形的高,考查了通过构造辅助圆解决问题,综合性比较强,难度系数比较大.由BC=2,sin∠BMC=联想到点M在以BC为弦,半径为m的⊙E上是解决本题的关键.