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圆的综合应用题 同时考查切线和三角形知识

时间:2019-12-09 19:35:48

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圆的综合应用题 同时考查切线和三角形知识

如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,O为AB上一点,经过点A、D的⊙O分别交AB、AC于点E、F,连接OF交AD于点G.

(1)求证:BC是⊙O的切线;

(2)设AB=x,AF=y,试用含xy的代数式表示线段AD的长;

(3)若BE=8,sinB=5/13,求DG的长。

【分析】(1)连接OD,根据角平分线的性质及等腰三角形的性质,去证明∠ODC=90°即可。

(2)连接DF,DE,根据圆的切线,可证得∠FDC=∠DAF,再证∠CDA=∠CFD=∠AED,根据平角的定义可证得∠AFD=∠ADB,从而可证得△ABD∽△ABF,得出对应边成比例,可得出答案。

(3)连接EF,在Rt△BOD中,利用三角函数的定义求出圆的半径、AE、AB的长,再证明EF∥BC,得出∠B=∠AEF,利用锐角三角函数的定义求出AF的长,再根据AF∥OD,得出线段成比例,求出DG的长,然后可求出AD的长,从而可求得DG的长。

(1)证明:如图,连接OD.

∵ AD为∠BAC的角平分线,

∴ ∠BAD=∠CAD.

∵ OA=OD,

∴ ∠ODA=∠OAD,

∴ ∠ODA=∠CAD.

∴ OD∥AC.

又∵∠C=90°,

∴ ∠ODC=90°,

∴ OD⊥BC,

∴ BC是⊙O的切线.

(2)连接DF,如图所示,

∵ BC为⊙O切线,

∴ ∠ODF+∠FDC=90°.

又∵ ∠DOF=2∠DAF,∠ODF=∠OFD.

∴ ∠DOF+2∠ODF=180°.

∴ 2∠DAF+2∠ODF=180°.

即 ∠DAF+∠ODF=90°.

∴ ∠FDC=∠DAF.

∵ ∠AFD=∠FDC+∠C,∠ADB=∠DAF+∠C.

∴∠AFD=∠ADB.

又∵ AD平分∠BAC.

∴ ∠BAD=∠DAF,

∴ △ABD~△ADF,

∴ AB/AD=AD/AF.

即 AD^2=AB·AF.

∴ AD^2=xy,

∴AD=√xy.

(3)连接EF,如图所示:

在Rt△BOD中,sinB=OD/OB,

设圆的半径为r,

∴ r/(r+8)=5/13.

∴ r=5.

∴ AE=10,AB=18.

∵ AE是直径,∠AFE=90°,又∠C=90°,

∴ EF∥BC,

∴ ∠AEF=∠B,

∴ sin∠AEF=AF/AE=5/13.

∴ AF=AE·sin∠AEF=10×5/13=50/13.

∵ AF∥OD,

∴ AG/DG=AF/OD=10/13.

∴ DG=(13/23)AD.

∵ AD=√(AB·AF)=(30/13)√13.

∴DG=(13/23)×(30/13)√13=(30/23)√13.

【本题考点】

1. 切线的判定与性质,

2. 相似三角形的判定与性质,

3. 解直角三角形。

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