如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点(不与点A、B重合),D是半圆的中点.C、D在直径AB的两侧.
(1)求证:CA2+BC2=2BD2;
(2)若∠AOC=60°,求证:以线段CA、CB与BD的长为边的三角形是直角三角形.
网友回答
证明:(1)∵AB为圆O的直径,
∴∠ACB=∠ADB=90°,
在Rt△ABC中,AC2+BC2=AB2,
在Rt△ADB中,AD2+BD2=AB2,
∵=,∴AD=BD,
∴AB2=AD2+BD2=2BD2,
∴AC2+BC2=2BD2;
(2)∵∠AOC=60°,
∴∠ABC=∠AOC=30°,
在Rt△ABC中,AB=2AC,
∴BC2=AB2-AC2=4AC2-AC2=3AC2,
由(1)得AC2+BC2=2BD2,
∴BD2=2AC2,
∴CA2+BD2=3AC2,
∴CA2+BD2=BC2,
则以线段CA、CB与BD的长为边的三角形是直角三角形.
解析分析:(1)由AB为圆O的直径,利用直径所对的圆周角为直角,得到两个角为直角,可得出三角形ABC与三角形ADB都为直角三角形,利用勾股定理分别列出关系式,再由D为半圆的中点,得到两条弧相等,利用等弧对等弦得到AD=BD,代入列出的关系式中变形即可得证;
(2)由∠AOC=60°,OB=OC,利用外角性质及等边对等角得到∠ABC为30°,利用30°所对的直角边等于斜边的一半得到AB=2AC,在直角三角形ABC中,利用勾股定理表示出BC2,再由(1)的结论表示出BD2,可得出CA2+BD2=BC2,则以线段CA、CB与BD的长为边的三角形是直角三角形.
点评:此题考查了垂径定理,勾股定理,弦、弧及圆心角之间的关系,圆周角定理,熟练掌握定理是解本题的关键.