已知,如图:O1为x轴上一点,以O1为圆心作⊙O1交x轴于C、D两点,交y轴于M、N两点,∠CMD的外角平分线交⊙O1于

已知,如图:O1为x轴上一点,以O1为圆心作⊙O1交x轴于C、D两点,交y轴于M、N两点,∠CMD的外角平分线交⊙O1于点E,AB是弦,且AB∥CD,直线DM的解析式为y=3x+3.
(1)如图1,求⊙O1半径及点E的坐标.
(2)如图2,过E作EF⊥BC于F,若A、B为弧CND上两动点且弦AB∥CD,试问:BF+CF与AC之间是否存在某种等量关系?请写出你的结论,并证明.
(3)在(2)的条件下,EF交⊙O1于点G,问弦BG的长度是否变化?若不变直接写出BG的长(不写过程),若变化自画图说明理由.
专业vvvv 1年前 已收到1个回答 举报

8dnhq3 春芽

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解题思路:(1)连接ED、EC、EO1、MO1,如图1,可以证到∠ECD=∠SME=∠EMC=∠EDC,从而可以证到∠EO1D=∠EO1C=90°.由直线DM的解析式为y=3x+3可得OD=1,OM=3.设⊙O1的半径为r,在Rt△MOO1中利用勾股定理就可解决问题.
(2)过点O1作O1P⊥EG于P,过点O1作O1Q⊥BC于Q,连接EO1、DB,如图2.由AB∥DC可证到BD=AC,易证四边形O1PFQ是矩形,从而有O1P=FQ,∠PO1Q=90°,进而有∠EO1P=∠CO1Q,从而可以证到△EPO1≌△CQO1,则有PO1=QO1.根据三角形中位线定理可得FQ=[1/2]BD.从而可以得到BF+CF=2FQ=AC.
(3)连接EO1,ED,EB,BG,如图3.易证EF∥BD,则有∠GEB=∠EBD,从而有
BG
=
ED
,也就有BG=DE.在Rt△EO1D中运用勾股定理求出ED,就可解决问题.

(1)连接ED、EC、EO1、MO1,如图1,
∵ME平分∠SMC,
∴∠SME=∠EMC.
∵∠SME=∠ECD,∠EMC=∠EDC,
∴∠ECD=∠EDC.
∴∠EO1D=∠EO1C.
∵∠EO1D+∠EO1C=180°,
∴∠EO1D=∠EO1C=90°.
∵直线DM的解析式为y=3x+3,
∴点M的坐标为(0,3),点D的坐标为(-1,0).
∴OD=1,OM=3.
设⊙O1的半径为r,则MO1=DO1=r.
在Rt△MOO1中,
(r-1)2+32=r2
解得:r=5.
∴OO1=4,EO1=5.
∴⊙O1半径为5,点E的坐标为(4,5).

(2)BF+CF=AC.
证明:过点O1作O1P⊥EG于P,过点O1作O1Q⊥BC于Q,连接EO1、DB,如图2.
∵AB∥DC,∴∠DCA=∠BAC.


AD=

BC.


BD=

AC.
∴BD=AC.
∵O1P⊥EG,O1Q⊥BC,EF⊥BF,
∴∠O1PF=∠PFQ=∠O1QF=90°.
∴四边形O1PFQ是矩形.
∴O1P=FQ,∠PO1Q=90°.
∴∠EO1P=90°-∠PO1C=∠CO1Q.
在△EPO1和△CQO1中,


∠EO1P=∠CO1Q
∠EPO1=∠CQO1
O1E=O1C.
∴△EPO1≌△CQO1
∴PO1=QO1
∴FQ=QO1
∵QO1⊥BC,∴BQ=CQ.
∵CO1=DO1,∴O1Q=[1/2]BD.
∴FQ=[1/2]BD.
∵BF+CF=FQ+BQ+CF=FQ+CQ+CF=2FQ,
∴BF+CF=BD=AC.

(3)连接EO1,ED,EB,BG,如图3.
∵DC是⊙O1的直径,∴∠DBC=90°.
∴∠DBC+∠EFB=180°.
∴EF∥BD.
∴∠GEB=∠EBD.


BG=

ED.
∴BG=DE.
∵DO1=EO1=5,EO1⊥DO1
∴DE=5

点评:
本题考点: 圆的综合题;全等三角形的判定与性质;勾股定理;三角形中位线定理;矩形的判定与性质;垂径定理;圆心角、弧、弦的关系;圆周角定理;圆内接四边形的性质.

考点点评: 本题考查了圆周角定理、圆内接四边形的性质、弧与弦的关系、垂径定理、全等三角形的判定与性质、矩形的判定与性质、三角形中位线定理、平行线的判定与性质、勾股定理等知识,综合性比较强,有一定的难度.而由AB∥DC证到AC=BD是解决第(2)小题的关键,由EG∥DB证到BG=DE是解决第(3)小题的关键.

1年前

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