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。