【题目】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以AC为直径作⊙O交AB于点D,线段BC上有一点P.
(1)当点P在什么位置时,直线DP与⊙O有且只有一个公共点,补全图形并说明理由.
(2)在(1)的条件下,当BP=
,AD=3时,求⊙O半径.
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【答案】(1)补图见解析;理由见解析;(2)
.
【解析】
(1)根据题意补全图形如图所示,情况一:点P在过点D与OD垂直的直线与BC的交点处,根据切线的定义即可得到结论;情况二:如图,当点P是BC的中点时,直线DP与⊙O有且只有一个公共点,连接CD,OD,根据圆周角定理得到∠ADC=∠BDC=90°,根据直角三角形的性质得到DP=CP,根据切线的判定定理即可得到结论;
(2)由题意可知在Rt△BCD中,根据直角三角形的性质得到BC=2BP,求得BC=
,根据相似三角形的性质和勾股定理即可得到结论.
解:(1)补全图形如图所示,
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情况一:点P在过点D与OD垂直的直线与BC的交点处,
理由:经过半径外端,并且垂直于这条半径的直线是圆的切线;
情况二:如图,当点P是BC的中点时,直线DP与⊙O有且只有一个公共点,
证明:连接CD,OD,如上图,
∵AC是⊙O的直径,
∴∠ADC=∠BDC=90°,
∵点P是BC的中点,
∴DP=CP,
∴∠PDC=∠PCD,
∵∠ACB=90°,
∴∠PCD+∠DCO=90°,
∵OD=OC,
∴∠DCO=∠ODC,
∴∠PDC+∠ODC=90°,
∴∠ODP=90°,
∴DP⊥OD,
∴直线DP与⊙O相切;
(2)在Rt△BCD中,∵∠BDC=90°,P是BC的中点,
∴BC=2BP,
∵BP=
,
∴BC=
,
∵∠ACB=∠BDC=90°,∠B=∠B,
∴△ACB∽△CDB,
∴
,
∴
,
设AB=x,
∵AD=3,
∴BD=x﹣3,
∴x(x﹣3)=(
)2,
∴x=5(负值舍去),
∴AB=5,
∵∠BDC=90°,
∴AC=
=
,
∴OC=
AC=
,
即⊙O的半径为
.