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        1. 已知:∠MAN=60°,點B在射線AM上,AB=4(如圖).P為直線AN上一動點,以BP為邊作等邊三角形BPQ(點B,P,Q按順時針排列),O是△BPQ的外心.

          (1)當點P在射線AN上運動時,求證:點O在∠MAN的平分線上;

          (2)當點P在射線AN上運動(點P與點A不重合)時,AO與BP交于點C,設AP=x,AC·AO=y(tǒng),求y關于x的函數(shù)解析式,并寫出函數(shù)的定義域;

          (3)若點D在射線AN上,AD=2,圓I為△ABD的內切圓.當△BPQ的邊BP或BQ與圓I相切時,請直接寫出點A與點O的距離.

          答案:
          解析:

            (1)

            證明:如圖,連結,

            是等邊三角形的外心,,    1分

            圓心角

            當不垂直于時,作,,垂足分別為

            由,且,

            ,

            .    1分

            .    1分

            的平分線上.    1分

            當時,

            即的平分線上.

            綜上所述,當點在射線上運動時,點的平分線上.

            (2)

            解:如圖,

            平分,且,

            .    1分

            由(1)知,,,

            ,

            .    1分

            

            .    1分

            定義域為:.    1分

            (3)解:①如圖,當與圓相切時,;    2分

            ②如圖,當與圓相切時,;    1分

           、廴鐖D,當與圓相切時,.    2分


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          (2)在圖2中,若∠MAN=120°,∠ABC+∠ADC=180°,則(1)中的結論是否仍然成立?若成立,請給出證明;若不成立,請說明理由;

          (3)在圖3中:

          ①若∠MAN=60°,∠ABC+∠ADC=180°,則AB+AD=________AC;

          ②若∠MAN=α(0°<α<180°),∠ABC+∠ADC=180°,則AB+AD=________AC(用含α的三角函數(shù)表示),并給出證明.

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