Question

【題目】對于一個(gè)矩形ABCD及⊙M給出如下定義：在同一平面內(nèi)，如果矩形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)到⊙M上一點(diǎn)的距離相等，那么稱這個(gè)矩形ABCD是⊙M的“伴侶矩形”．如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，直線l：y= x﹣3交x軸于點(diǎn)M，⊙M的半徑為2，矩形ABCD沿直線運(yùn)動(dòng)（BD在直線l上），BD=2，AB∥y軸，當(dāng)矩形ABCD是⊙M的“伴侶矩形”時(shí)，點(diǎn)C的坐標(biāo)為 ．

Answer 1

【答案】（ ﹣ ，﹣ ）或（ + ， ）
【解析】解：如圖所示，矩形在這兩個(gè)位置時(shí)就是⊙M的“伴侶矩形”，根據(jù)直線l：y= x﹣3得：OM= ，ON=3，由勾股定理得：MN= =2 ，
①矩形在x軸下方時(shí)，分別過A、D作兩軸的垂線AH、DG，
由cos∠ABD=cos∠ONM= ，∴ = ，AB= ，則AD=1，
∵DG∥y軸，
∴△MDG∽△MON，
∴ ，∴ ，∴DG= ，∴CG= + = ，同理可得： ，∴ ，∴DH= ，∴C（ ﹣ ，﹣ ）；②矩形在x軸上方時(shí)，同理可得：C（ ， ）；
故答案為：（ ﹣ ，﹣ ）或（ + ， ）．

根據(jù)“伴侶矩形”的定義可知：圓上的點(diǎn)一定在矩形的對角線交點(diǎn)上，因?yàn)橹挥袑�角線交點(diǎn)到四個(gè)頂點(diǎn)的距離相等，由此畫出圖形，先求出直線與x軸和y軸兩交點(diǎn)的坐標(biāo)，和矩形的長和寬；
有兩種情況：①矩形在x軸下方時(shí)，作輔助線構(gòu)建相似三角形得比例式，分別求出DG和DH的長，從而求出CG的長，根據(jù)坐標(biāo)特點(diǎn)寫出點(diǎn)C的坐標(biāo)；②矩形在x軸上方時(shí)，也分別過C、B兩點(diǎn)向兩坐標(biāo)軸作垂線，利用平行相似得比例式，求出：C（ ， ）．此題主要考查了圓的綜合應(yīng)用以及相似三角形的性質(zhì)和矩形等知識，綜合性較強(qiáng)，解答本題需要我們熟練各部分的內(nèi)容，對學(xué)生的綜合能力要求較高，一定要注意將所學(xué)知識貫穿起來．同時(shí)，正確理解題意準(zhǔn)確畫出符合條件的矩形是本題的關(guān)鍵，這就需要熟練掌握矩形的對角線的交點(diǎn)到四個(gè)頂點(diǎn)的距離相等．