为等圆,则根据圆周角定理得到 AC= CD,所以AC=DC,利用等腰三角形的性质得AE=DE=1,接着证明四边形ODEF为正方形得到OF=EF=1,然后计算出CF后得到CE=BE=3,于是得到BC=32. 【解答】解:连接OD、AC、DC、OB、OC,作CE⊥AB于E,OF⊥CE于F,如图,
∵D为AB的中点, ∴OD⊥AB, 1
∴AD=BD=AB=2,
2
在Rt△OBD中,OD=OB2?BD2=(5)?2=1, ∵将弧 BC 沿BC折叠后刚好经过AB的中点D. ∴ AC和 CD所在的圆为等圆, ∴ AC= CD,
∴AC=DC, ∴AE=DE=1,
易得四边形ODEF为正方形, ∴OF=EF=1,
在Rt△OCF中,CF=CO2?OF2=(5)?1=2, ∴CE=CF+EF=2+1=3, 而BE=BD+DE=2+1=3, ∴BC=32.故答案为32.
【点评】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.也考查了圆周角定理和垂径定理.
37. 如图,AB是半径为2的⊙O的弦,将 AB沿着弦AB折叠,正好经过圆心O,点C是折叠后的 AB上一
动点,连接并延长BC交⊙O于点D,点E是CD的中点,连接AC,AD,EO.则下列结论:①∠ACB=120°,②△ACD是等边三角形,③EO的最小值为1,其中正确的是 .(请将正确答案的序号填在横线上)
︵︵2222︵︵︵︵︵︵︵
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【分析】根据折叠的性质可知,结合垂径定理、三角形的性质、同圆或等圆中圆周角与圆心的性质等可以判断①②是否正确,EO的最小值问题是个难点,这是一个动点问题,只要把握住E在什么轨迹上运动,便可解决问题.
【解答】解:如图1,连接OA和OB,作OF⊥AB.
由题知: AB沿着弦AB折叠,正好经过圆心O 1
∴OF=OA=OB
2
∴∠AOF=∠BOF=60° ∴∠AOB=120° ∴∠ACB=120°(同弧所对圆周角相等)
1
∠D=∠AOB=60°(同弧所对的圆周角是圆心角的一半)
2
∴∠ACD=180°-∠ACB=60°
∴△ACD是等边三角形(有两个角是60°的三角形是等边三角形) 故,①②正确
下面研究问题EO的最小值是否是1 如图2,连接AE和EF
∵△ACD是等边三角形,E是CD中点 ∴AE⊥BD(三线合一) 又∵OF⊥AB
∴F是AB中点即,EF是△ABE斜边中线
∴AF=EF=BF即,E点在以AB为直径的圆上运动. 所以,如图3,当E、O、F在同一直线时,OE长度最小 此时,AE=EF,AE⊥EF
∵⊙O的半径是2,即OA=2,OF=1 ∴AF=3(勾股定理) ∴OE=EF-OF=AF-OF=3-1
所以,③不正确
综上所述:①②正确,③不正确.故答案为①②.
【点评】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周
角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.也考查了垂径定理.
38. 如图,将 AB沿着弦AB翻折,C为翻折后的弧上任意一点,延长AC交圆于D,连接BC.
(1)求证:BC=BD;
(2)若AC=1,CD=4, AB=120°,求弦AB的长和圆的半径.
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【分析】(1)作点C关于AB的对称点C′,连接AC′,BC′.利用翻折不变性,以及圆周角定理即可解决问题;(2)连接OA,OB,作OM⊥AB于M,AH⊥BC交BC的延长线于H.解直角三角形求出AB,OA即可;
【解答】(1)证明:作点C关于AB的对称点C′,连接AC′,BC′.
由翻折不变性可知:BC=BC′,∠CAB=∠BAC′, ∴ BD= BC′,
∴BD=BC′,
∴BC=BD.
(2)解:连接OA,OB,作OM⊥AB于M,AH⊥BC交BC的延长线于H.
∵ AB=120°, 1∴∠D=×120°=60°,
2
∴∠AOB=∠ACB=2∠D=120°, ∵BC=BD,
∴△BCD是等边三角形,
∴BC=DC=4,在Rt△ACH中, ∵∠H=90°,∠ACH=60°,AC=1,
︵︵︵31
∴CH=,AH=,
22∴AB=
AH2?BH2=(3292)?()=21, 22∵OM⊥AB, ∴AM=BM=
21,在Rt△AOM中, 2∵∠OAM=30°,∠AMO=90°, ∴OA=AMcos30°=7
【点评】本题考查圆心角、弧、弦之间的关系,垂径定理,勾股定理,翻折变换,等边三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.
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39. 如图,已知⊙O的半径为2,AB为直径,CD为弦.AB与CD交于点M,将 CD 沿CD翻折后,点A
与圆心O重合,延长OA至P,使AP=OA,连接PC (1)求CD的长;
(2)求证:PC是⊙O的切线;
︵︵︵(3)点G为ADB 的中点,在PC延长线上有一动点Q,连接QG交AB于点E.交 BC 于点F(F与B、
C不重合).问GE?GF是否为定值?如果是,求出该定值;如果不是,请说明理由.
【分析】(1)连接OC,根据翻折的性质求出OM,CD⊥OA,再利用勾股定理列式求解即可;
(2)利用勾股定理列式求出PC,然后利用勾股定理逆定理求出∠PCO=90°,再根据圆的切线的定义证明即可;
(3)连接GA、AF、GB,根据等弧所对的圆周角相等可得∠BAG=∠AFG,然后根据两组角对应相
AGFG
等两三角相似求出△AGE和△FGA相似,根据相似三角形对应边成比例可得=,从而
GEAG得到GE?GF=AG2,再根据等腰直角三角形的性质求解即可.
【解答】(1)解:如图,连接OC,
∵ CD 沿CD翻折后,点A与圆心O重合, 11
∴OM=OA=×2=1,CD⊥OA,
22∵OC=2,
22∴CD=2CM=2OC2?OM2=22?1=23;
︵
(2)证明:
1
∵PA=OA=2,AM=OM=1,CM=CD=3,∠CMP=∠OMC=90°,
2
22∴PC=MC2?PM2=(3)?3=23,
∵OC=2,PO=2+2=4,
∴PC2+OC2=(23)2+22=16=PO2,
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