Question

已知：如图，△ABC为等边三角形，AB=，AH⊥BC，垂足为点H，点D在线段HC上，且HD=2，点P为射线AH上任意一点，以点P为圆心，线段PD的长为半径作⊙P，设AP=x．
（1）当x=3时，求⊙P的半径长；
（2）如图1，如果⊙P与线段AB相交于E、F两点，且EF=y，求y关于x的函数解析式，并写出它的定义域；
（3）如果△PHD与△ABH相似，求x的值（直接写出答案即可）．

Answer

（1）∵△ABC为等边三角形，∴，∠B=60°．又∵，AH⊥BC，∴．即得PH=AH-AP=6-x=3．利用勾股定理即可证明；
（2）过点P作PM⊥EF，垂足为点M，连接PE．在Rt△PHD中，HD=2，PH=6-x．利用勾股定理求出PD，然后在Rt△PEM中，由勾股定理得PM2+EM2=PE2．从而可求出答案；
（3）△PHD与△ABH相似，则有，代入各线段的长短即可求出x的值．
【解析】
（1）∵△ABC为等边三角形，∴，∠B=60°．
又∵，AH⊥BC，
∴．
即得PH=AH-AP=6-x=3．
在Rt△PHD中，HD=2，
利用勾股定理，得．
∴当x=3时，⊙P的半径长为．

（2）过点P作PM⊥EF，垂足为点M，连接PE．
在Rt△PHD中，HD=2，PH=6-x．
利用勾股定理，得．
∵△ABC为等边三角形，AH⊥BC，
∴∠BAH=30°．即得．
在⊙P中，PE=PD．
∵PM⊥EF，P为圆心，
∴．
于是，在Rt△PEM中，由勾股定理得PM2+EM2=PE2．
即得．
∴所求函数的解析式为，
定义域为．

（3）∵①△PHD∽△ABH，则有，
，
解得：PH=，
∴x=AP=6-，
当P在AH的延长线上时，x=6+；
②当△PHD∽△AHB时，，
即，
解得：PH=2，
∴x=AP=6-2，
当P在AH的延长线上时，x=6+2；
，，，．