$(1)$ 求$B$、$C$两点的坐标
解:
已知点$P$的坐标为$(-1,0)$,则$OP = 1$。
因为$\odot P$交$y$轴于$A$、$D$两点,$AD = 2\sqrt{3}$,根据垂径定理,
$OA=OD=\frac{1}{2}AD=\sqrt{3}$。
在$Rt\triangle OPA$中,由勾股定理$r = PA=\sqrt{OP^{2}+OA^{2}}=\sqrt{1^{2}+(\sqrt{3})^{2}} = 2$($r$为圆$P$半径)。
因为$BP=PC = 2$,$P(-1,0)$,所以$B(-3,0)$,$C(1,0)$。
$(2)$ 判断四边形$AC'MB'$的形状并求点$M$的坐标
四边形$AC'MB'$是平行四边形(根据旋转性质,对应边平行且相等)。
因为$\triangle ABC$绕点$P$旋转$180^{\circ}$得到$\triangle MC'B'$,$A$与$M$关于$P$对称。
设$M(x,y)$,根据中点坐标公式:若两点$(x_1,y_1)$,$(x_2,y_2)$中点坐标
为$(\frac{x_1 + x_2}{2},\frac{y_1 + y_2}{2})$,已知$A(0,-\sqrt{3})$,$P(-1,0)$,则$\frac{0 + x}{2}=-1$,$\frac{-\sqrt{3}+y}{2}=0$。
解得$x=-2$,$y = \sqrt{3}$,所以$M(-2,\sqrt{3})$。
$(3)$ 判断$\angle MQG$的大小是否变化
解:
$\angle MQG$的大小不变,$\angle MQG = 120^{\circ}$。
延长$MQ$交$BC$于$N$。
因为$Q$是$BE$中点,$MB'// BC$(由$(2)$中平行四边形性质),
所以$\triangle MEQ\cong\triangle NEQ(AAS)$($\angle MEQ=$
$\angle NEQ$,$\angle EMQ=\angle ENQ$,$EQ = EQ$),则$MQ=NQ$。
又因为$EG\perp BC$,在$Rt\triangle EGN$中,$QG = QN$(直角
三角形斜边中线等于斜边一半)。
因为$MB = MC = 2\sqrt{3}$(由$(1)$中$B(-3,0)$,$C(1,0)$,
$M(-2,\sqrt{3})$,根据两点间距离公式
$d=\sqrt{(x_2 - x_1)^{2}+(y_2 - y_1)^{2}}$可得),
$BQ = QN$,所以$MQ = QG$。
$\angle MBC = 60^{\circ}$($MB = MC = BC = 2\sqrt{3}$,
$\triangle MBC$是等边三角形),$\angle MQB = 2\angle MGB$(
圆周角定理推论,这里可通过角的关系推导),
$\angle MQG=180^{\circ}- 60^{\circ}=120^{\circ}$。