题目
如图,已知点 ,点 为圆 上的动点,若圆 上存在一点 ,使得 ,则 的取值范围是 __。

参考解答
解析:
(1)构造矩形。因为 ,以 、 为邻边作矩形 (、、、 依次为矩形的四个顶点),则矩形的两条对角线相等,即
(2)证明关键恒等式。设对角线 与 交于点 。矩形的对角线互相平分,所以 既是 的中点,也是 的中点,且
在 中, 是边 上的中线,由中线长公式得
在 中, 是边 上的中线,同理得
由于 ,两式右边相等,所以
(3)代入数据。; 在半径为 的圆上,; 在单位圆上,。于是
即点 恒在以 为圆心、 为半径的圆上。
(4)求范围。又 ,由三角形两边之差、两边之和的关系得
左边等号当 、、 三点共线且 在 、 之间时取到,右边等号当 、、 三点共线且 在 、 之间时取到,这两种情形对应的点 都在半径为 的圆上,故两个端点都能取到。于是
答案: