选修4-1:几何证明选讲
如图,直线AB经过⊙O上的点C,并且OA=OB,CA=CB,直线OB交⊙O于点E,D,连接EC,CD.
(I)试判断直线AB与⊙O的位置关系,并加以证明;
(II)若tanE=,⊙O的半径为3,求OA的长.
网友回答
解:(I)证明:如图,连接OC.
∵OA=OB,CA=CB,OC=OC,
∴△AOC≌△BOC,
∴∠OCA=∠OCB=90°,
∴OC⊥AB.
∴AB是圆O的切线;(3分)
(II)由ED为圆O的直径,得到∠ECD=90°,
在直角三角形中,
根据三角函数定义得:tanE==.
∵∠B=∠B,∠BCD=∠E,
∴△BCD∽△BEC,
∴==.
设BD=x,则BC=2x.(6分)又BC2=BD?BE,
∴(2x)2=x(x+6).(8分)
解得x1=0,x2=2.
由BD=x>0,∴BD=2.
∴OA=OB=BD+OD=2+3=5.(12分)
解析分析:(I)连接OC,由已知的OA与OB相等,CA与CB相等,OC为公共边,得到三角形AOC与三角形BOC全等,进而得到∠OAC与∠OCB相等,都为90°,即OC与AB垂直,故AB与圆O相切;(II) 在直角三角形ACD中,根据直径所对的圆周角等于90°,得到三角形ECD为直角三角形,根据三角函数定义表示出tanE,即可得到CD与EC的比值,根据∠B为公共角,圆的弦切角等于所夹弧所对的圆周角,得到一对角相等,根据两对角相等的两三角形相似,由相似得出比例式,且相似比等于所求的比,设出BD=x,BC=2x,又根据相似得比例表示出BC的平方,把设出的BD和BC代入即可列出关于x的方程,求出方程的解即可得到x的值,即为BD的长,由OA=OB=OD+DB即可求出OA的长.
点评:此题考查了直线与圆的位置关系,以及相似三角形的判定与性质.其中证明切线的方法有两种:1、有点连接此点与圆心,证明夹角为直角;2、无点作垂线,证明垂线段等于圆的半径.要求学生掌握圆的一些性质,利用方程的思想解决数学问题.