Question

如圖①，已知線段AB=8，以AB為直徑作半圓O，再以OA為直徑作半圓C，P是半圓C上的一個動點（P與點A，O不重合），AP的延長線交半圓O于點D。

（1）判斷線段AP與PD的大小關系，并說明理由；
（2）連接PC，當∠ACP=60⁰時，求弧AD的長；
（3）過點D作DE⊥AB，垂足為E（如圖②），設AP=x，OE=y，求y與x之間的函數關系式，并寫出x的取值范圍．

Answer 1

（1）AP=PD,理由見解析; （2） ;（3）.

試題分析：（1）AP=PD．理由如下：如圖①，連接OP．利用圓周角定理知OP⊥AD．然后由等腰三角形“三合一”的性質證得AP=PD;
（2）由三角形中位線的定義證得CP是△AOD的中位線，則PC∥DO，所以根據平行線的性質易求弧AD所對的圓心角∠AOD=60°，從而求出弧AD的長;
（3）分類討論：點E落在線段OA和線段OB上，這兩種情況下的y與x的關系式．這兩種情況都是根據相似三角形（△APO∽△AED）的對應邊成比例來求y與x之間的函數關系式.
試題解析：（1）AP="PD." 理由如下：
如圖①，連接OP，OD，
∵OA是半圓C的直徑，∴∠APO=90°，即OP⊥AD.
又∵OA=OD，∴AP=PD.
（2）如圖①，連接PC、OD.由（1）知，AP=PD.
又∵AC=OC，∴PC∥OD. ∴∠AOD=∠ACP=60°.
∵AB=8，∴OA=4.∴弧AD的長=.

（3）分兩種情況：
①當點E落在OA上（即0＜x≤時），如圖②，連接OP，則∠APO=∠AED．
又∵∠A=∠A，∴△APO∽△AED.∴.
∵AP=x，AO=4，AD=2x，AE=4﹣y，∴.∴（0＜x≤）.
②當點E落在線段OB上（即＜x＜4）時，如圖③，
連接OP，同①可得，△APO∽△AED.∴.
∵AP=x，AO=4，AD=2x，AE=4+y，∴.∴（＜x＜4）.
綜上所述，y與x之間的函數關系式為.