Question

如圖①，AB是半圓O的直徑，以O(shè)A為直徑作半圓C，P是半圓C上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)（P與點(diǎn)A，O不重合），AP的延長(zhǎng)線(xiàn)交半圓O于點(diǎn)D，其中OA=4．

（1）判斷線(xiàn)段AP與PD的大小關(guān)系，并說(shuō)明理由；
（2）連接OD，當(dāng)OD與半圓C相切時(shí)，求的長(zhǎng)；
（3）過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AB，垂足為E（如圖②），設(shè)AP=x，OE=y，求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式，并寫(xiě)出x的取值范圍．

Answer 1

解：（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.
∵OD是半圓C的切線(xiàn)，∴∠AOD=90°。
由（1）知，AP=PD.
又∵AC=OC，∴PC∥OD。∴∠ACP=∠AOD=90°。
∵OA=4，∴AC=2。
∴的長(zhǎng)=。
（3）分兩種情況：
①當(dāng)點(diǎn)E落在OA上（即0＜x≤時(shí)），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(dāng)點(diǎn)E落在線(xiàn)段OB上（即＜x＜4）時(shí)，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(shù)關(guān)系式為

解析試題分析：（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(zhì)證得AP=PD。
（2）由三角形中位線(xiàn)的定義證得CP是△AOD的中位線(xiàn)，則PC∥DO，所以根據(jù)平行線(xiàn)的性質(zhì)、切線(xiàn)的性質(zhì)易求弧AP所對(duì)的圓心角∠ACP=90°，從而求出的長(zhǎng)。
（3）分類(lèi)討論：點(diǎn)E落在線(xiàn)段OA和線(xiàn)段OB上，這兩種情況下的y與x的關(guān)系式．這兩種情況都是根據(jù)相似三角形（△APO∽△AED）的對(duì)應(yīng)邊成比例來(lái)求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式。