相切问题例1:如图,等边的周长为,半径是1的从与AB相切于点D的位置出发,在外部按顺时针方向沿三角形滚动,又回到与AB相切于点D的位置,则自转了()A.2周B.3周C.4周D.5周【解答】C【解析】该圆的运动可分为两部分,在三角形的三边运动以及绕过三角形的三个角,圆在三边运动自转的周数:,圆绕过三角形外角时,共自转了三角形外角和的度数360°,刚好一周,所以,自转了周.例2:如图,直线与轴、轴分别相交于A、B两点,圆心P的坐标为,圆P与轴相切于点O,若将圆P沿轴向左移动,当圆P与该直线相交时,横坐标为整数的点P的个数是()A.2B.3C.4D.5 【解答】B【解析】由题意可得,,将沿轴向左移动,如图所示:①当与该直线相切于时,,由可得,解得;②当与该直线相切于时,,由可得,解得.从到,整数点有、、,故横坐标为整数的点P共有3个.例3:如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图像是直线,与轴、轴分别交于A、B两点,直线过点且与直线垂直,其中.点P、Q同时从A点出发,其中点P沿射线AB运动,速度为每秒4个单位;点Q沿射线AO运动,速度为每秒5个单位.(1)求出A点的坐标和AB的长;(2)当点P、Q运动了多少秒时,以点Q为圆心,PQ为半径的与直线、轴都相切,求此时的值. 【解答】,;(2)或【解析】(1)一次函数的图像是直线,与轴、轴分别交于A、B两点,当时,即,解得,,当时,即,与轴的交点坐标为,即,;(2)由题意可得又点P在上,在运动过程中始终保持与相切.①当在轴右侧与轴相切时,设与相切于点F,连接,则,如图所示: 由可得解得,运动时间为秒,直线经过点且与直线垂直,,,,即,解得,;②当在轴左侧与轴相切时,设与相切于点E,连接,则,如图所示:由可得解得,则,运动时间为秒,即当点P、Q运动了2秒或秒时,以点Q为圆心,PQ为半径的与直线、轴都相切,直线经过点且与直线垂直,在运动过程中始终保持与相切于点P,,同理可得,,即,解得,,综上,当或时,以点Q为圆心,PQ为半径的与直线、轴都相切. 巩固练习1.如图,的半径为1,正方形ABCD的边长为6,点为正方形ABCD的中心,垂直AB于P点,,若将绕点P按顺时针方向旋转360°,在旋转过程中,与正方形ABCD的边只有一个公共点的情况一共出现了()A.3次B.5次C.6次D.7次2.如图,平面直角坐标系中,的圆心在轴上,半径为1,直线的解析式为,若沿轴向右运动,当与直线有公共点时,点A移动的最大距离是()A.B.3C.D.3.如图,在平面直角坐标系中,已知,过点D分别作轴、 轴的垂线,垂足分别为A、C两点,动点P从O点出发,沿轴以每秒1个单位长度的速度向右运动,运动时间为秒.(1)当时,;(2)当时,;(3)以点O为圆心,OP的长为半径作,当与ABCD的边所在直线相切时,求的值.4.如图,抛物线的图像经过点,对称轴为,一次函数的图像经过点A,交轴于点P,交抛物线于另一点B,点A、B位于点P的同侧.(1)求抛物线的解析式;(2)若,求一次函数解析式;(3)在(2)的条件下,当时,抛物线的对称轴上是否存在点C,使得同时与轴和直线AP都相切,如果存在,请求出点C的坐标,如果不存在,请说明理由.