在平面直角坐标系 xOy 中,对于 ⊙Q 和 ⊙Q 外一点 P,给出如下定义:若 ⊙Q 的一条弦 MN 绕点 P 旋转 α 得到的线段仍然是 ⊙Q 的一条弦,则称点 P 是 ⊙Q 的“α–旋称点”,此时的 MN 是 ⊙Q 关于点 P 的一条“α–旋称弦”。
(1)如图 1,⊙O 的半径为 2。
① 在点 P₁(−1, 2),P₂(1, 3),P₃(√3, √3),P₄(2, −2) 中,⊙O 的“90°–旋称点”可以是 ______;
② 弦 AB 的长为 2,AB ∥ y 轴。若 AB 是 ⊙O 关于点 C 的“90°–旋称弦”,直接写出点 C 的坐标;
(2)如图 2,A(−2, 0),B(2, 0),C(2, 2√3)。若点 A,B,C 都是 ⊙Q 的“60°–旋称点”,且 △ABC 的边上存在 ⊙Q 关于点 A,B,C 的“60°–旋称弦”,直接写出点 Q 的坐标,和 ⊙Q 的半径 r 的取值范围。
先把题目读完整
题目给了一个全新的名字:“α–旋称点”。新定义题不可怕,可怕的是没读懂就开始算。定义里其实只有一句核心话:把 ⊙Q 的一条弦 MN 绕圆外一点 P 旋转 α,转完之后它仍然是 ⊙Q 的一条弦。注意“仍然是 ⊙Q 的弦”——不是别的圆,就是原来那个圆。
拿到这道题,我们先不急着算。你告诉我:题目一共给了几个对象?哪个是可以动的,哪个是钉死的?
有一个圆 ⊙Q,一条弦 MN,还有圆外一个点 P。圆是不动的,弦 MN 好像可以随便挑,P 是我们要判断的点。
定义里写明“⊙Q 外一点 P”,所以 PQ > r 是天然的前提条件,很多同学最后忘了这一条,把答案区间取大了。
本题两问都只围绕一件事:什么样的 P 才配当“α–旋称点”。先把这个判据推出来,后面全是套用。