Question

在半径为4的⊙O中，点C是以AB为直径的半圆的中点，OD⊥AC，垂足为D，点E是射线AB上的任意一点，DF∥AB，DF与CE相交于点F，设EF=x，DF=y．
（1）如图1，当点E在射线OB上时，求y关于x的函数解析式，并写出函数定义域；
（2）如图2，当点F在⊙O上时，求线段DF的长；
（3）如果以点E为圆心、EF为半径的圆与⊙O相切，求线段DF的长．

Answer

（1）连接OC，由OD⊥AC得D是AC的中点，则F也是CE的中点，CE=2x，OC=4，DF=y，OE=2y-4，在Rt△COE中，由勾股定理得出y与x之间的关系．
（2）连接OC、OF，由EF=CE=OF=4求得CE，再求得OE、AE，则DF即可求出．
（3）此题需分两种情况：当⊙E与⊙O外切于点B时、当⊙E与⊙O内切于点B时及当⊙E与⊙O内切于点A时分别求出DF的值．
【解析】
（1）连接OC．

∵AC是⊙O的弦，OD⊥AC，
∴CD=AD．
∵DF∥AB，
∴CF=EF．
∴DF=AE=（AO+OE）．
∵点C是以AB为直径的半圆的中点，
∴CO⊥AB．
∵EF=x，AO=CO=4，∴CE=2x，OE===2．
∴y=（4+2）=2+．定义域为x≥2；

（2）当点F在⊙O上时，连接OC、OF．

EF=CE=OF=4，
∴OC=OB=AB=4．
∴DF=2+=2+2．

（3）当⊙E与⊙O外切于点B时，BE=FE．
∵CE2-OE2=CO2，
∴（2x）2-（x+4）2=42，3x2-8x-32=0，
∴x1=，x2=（舍去）．
∴DF=（AB+BE）=（8+）=．
当⊙E与⊙O内切于点B时，BE=FE．
∵CE2-OE2=CO2，
∴（2x）2-（4-x）2=42，3x2+8x-32=0．
∴x1=，x2=（舍去）．
∴DF=（AB-BE）=（8-）=．
当⊙E与⊙O内切于点A时，AE=FE．∵CE2-OE2=CO2，
∴（2x）2-（4-x）2=42，3x2+8x-32=0．
∴x1=，x2=（舍去）．
∴DF=．