∴∠CGF+∠AGB=90°, ∴∠AGD+∠CGF=90°, ∴∠DGF=90°, ∴FG⊥DG.
(2)过点D作DH⊥AC,交AC于点H.如图3所示, 在Rt△ADG中, ∵∠DAC=45°, ∴DH=AH=32,
在Rt△DHG中,∵∠AGD=60°, ∴GH=DH3=323=6,
∴DG=2GH=26, ∴DF=2DG=43, 在Rt△DCF中,CF=∴BE=CF=23.
?43?2?62=23,
【点睛】
本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理、解直角三角形的应用等知识;本题综合性强,证明三角形全等是解题的关键.
10.如图,AB是圆O的直径,O为圆心,AD、BD是半圆的弦,且∠PDA=∠PBD.延长PD交圆的切线BE于点E
(1)判断直线PD是否为⊙O的切线,并说明理由;
(2)如果∠BED=60°,PD=3,求PA的长;
(3)将线段PD以直线AD为对称轴作对称线段DF,点F正好在圆O上,如图2,求证:四边形DFBE为菱形.
【答案】(1)证明见解析;(2)1;(3)证明见解析. 【解析】 【分析】
(1)连接OD,由AB是圆O的直径可得∠ADB=90°,进而求得∠ADO+∠PDA=90°,即可得出直线PD为⊙O的切线;
(2)根据BE是⊙O的切线,则∠EBA=90°,即可求得∠P=30°,再由PD为⊙O的切线,得∠PDO=90°,根据三角函数的定义求得OD,由勾股定理得OP,即可得出PA;
(3)根据题意可证得∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,由AB是圆O的直径,得∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则可表示出∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,由圆内接四边形的性质得出x的值,可得出△BDE是等边三角形.进而证出四边形DFBE为菱形. 【详解】
(1)直线PD为⊙O的切线, 理由如下: 如图1,连接OD,
∵AB是圆O的直径, ∴∠ADB=90°, ∴∠ADO+∠BDO=90°, 又∵DO=BO, ∴∠BDO=∠PBD, ∵∠PDA=∠PBD, ∴∠BDO=∠PDA,
∴∠ADO+∠PDA=90°,即PD⊥OD, ∵点D在⊙O上,
∴直线PD为⊙O的切线; (2)∵BE是⊙O的切线, ∴∠EBA=90°, ∵∠BED=60°, ∴∠P=30°, ∵PD为⊙O的切线, ∴∠PDO=90°,
在Rt△PDO中,∠P=30°,PD=3, ∴tan30?∴PO?0OD,解得OD=1, PDPD2?OD2=2,
∴PA=PO﹣AO=2﹣1=1; (3)如图2,
依题意得:∠ADF=∠PDA,∠PAD=∠DAF, ∵∠PDA=∠PBD∠ADF=∠ABF, ∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF, ∵AB是圆O的直径, ∴∠ADB=90°,
设∠PBD=x°,则∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°, ∵四边形AFBD内接于⊙O, ∴∠DAF+∠DBF=180°, 即90°+x+2x=180°,解得x=30°, ∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF=30°, ∵BE、ED是⊙O的切线, ∴DE=BE,∠EBA=90°,
∴∠DBE=60°,∴△BDE是等边三角形, ∴BD=DE=BE,
又∵∠FDB=∠ADB﹣∠ADF=90°﹣30°=60°∠DBF=2x°=60°, ∴△BDF是等边三角形, ∴BD=DF=BF, ∴DE=BE=DF=BF, ∴四边形DFBE为菱形.
【点睛】
本题是一道综合性的题目,考查了切线的判定和性质,圆周角定理和菱形的性质,是中档题,难度较大.
11.如图,在正方形ABCD中,E是边AB上的一动点,点F在边BC的延长线上,且CF?AE,连接DE,DF,EF. FH平分?EFB交BD于点H.
(1)求证:DE?DF; (2)求证:DH?DF:
(3)过点H作HM⊥EF于点M,用等式表示线段AB,HM与EF之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)EF?2AB?2HM,证明详见解析. 【解析】 【分析】
(1)根据正方形性质, CF?AE得到DE?DF.
(2)由△AED≌△CFD,得DE?DF.由?ABC?90?,BD平分?ABC, 得?DBF?45?.因为FH平分?EFB,所以?EFH??BFH.由于
?DHF??DBF??BFH?45???BFH,?DFH??DFE??EFH?45???EFH,
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