2025年自我提升与评价九年级数学上册人教版第102页答案
9. 在同一平面直角坐标系中有五点:$A(1,1)$,$B(-3,-1)$,$C(-3,1)$,$D(-2,-2)$,$E(0,-3)$.
(1)请在图中作出$\triangle ABC的外接圆\odot P$,并指出点$D与\odot P$的位置关系;
(2)若直线$l经过点D(-2,-2)$,$E(0,-3)$,判断直线$l与\odot P$的位置关系.

答案

(1)点D在⊙P上;(2)直线l与⊙P相切。

解析

(1) 作△ABC外接圆⊙P:
由A(1,1),B(-3,-1),C(-3,1),BC为竖直线段,中点(-3,0),垂直平分线为y=0;AC为水平线段,中点(-1,1),垂直平分线为x=-1。
交点P(-1,0)为圆心,半径r=PA=√[(1+1)²+(1-0)²]=√5。
点D(-2,-2)到P(-1,0)距离PD=√[(-2+1)²+(-2-0)²]=√5=r,故点D在⊙P上。
(2) 直线l过D(-2,-2),E(0,-3):
斜率k=(-3+2)/(0+2)=-1/2,方程为y=-1/2x-3,即x+2y+6=0。
圆心P(-1,0)到直线l距离d=|(-1)+2×0+6|/√(1²+2²)=5/√5=√5=r,故直线l与⊙P相切。
拓展提升
如图,$P为正比例函数y= \dfrac{3}{2}x$的图象上的一个动点,$\odot P$的半径为3.设点$P的坐标为(x,y)$.
(1)当$\odot P与直线x= 2$相切时,求点$P$的坐标;
(2)请直接写出当$\odot P与直线x= 2$相交、相离时,$x$的取值范围.

答案

(1)设点$P$的坐标为$(x,\frac{3}{2}x)$。
当$\odot P$在直线$x = 2$的左侧与直线$x = 2$相切时,
$\vert x - 2\vert= 3$($\odot P$半径),且$x\lt 2$,
则$2 - x = 3$,
解得$x = - 1$,
此时$y=\frac{3}{2}×(-1)=-\frac{3}{2}$,
即$P(-1,-\frac{3}{2})$。
当$\odot P$在直线$x = 2$的右侧与直线$x = 2$相切时,
$\vert x - 2\vert = 3$,且$x\gt 2$,
则$x - 2 = 3$,
解得$x = 5$,
此时$y=\frac{3}{2}×5=\frac{15}{2}$,
即$P(5,\frac{15}{2})$。
综上,点$P$的坐标为$(-1,-\frac{3}{2})$或$(5,\frac{15}{2})$。
(2)当$\odot P$与直线$x = 2$相交时,$\vert x - 2\vert\lt 3$,
即$-3\lt x - 2\lt 3$,
解得$-1\lt x\lt 5$。
当$\odot P$与直线$x = 2$相离时,$\vert x - 2\vert\gt 3$,
即$x - 2\gt 3$或$x - 2\lt - 3$,
解得$x\gt 5$或$x\lt - 1$。
故$\odot P$与直线$x = 2$相交时,$x$的取值范围是$-1\lt x\lt 5$;$\odot P$与直线$x = 2$相离时,$x$的取值范围是$x\lt - 1$或$x\gt 5$。