已知,纸片⊙O的半径为2,如图1,沿弦AB折叠操作.(1)如图2,当折叠后的经过圆心O时,求的长;(2)如图3,当弦AB=2时,求折叠后所在圆的圆心O′到弦AB的距离

发布时间:2020-08-09 01:23:16

已知,纸片⊙O的半径为2,如图1,沿弦AB折叠操作.
(1)如图2,当折叠后的经过圆心O时,求的长;
(2)如图3,当弦AB=2时,求折叠后所在圆的圆心O′到弦AB的距离;
(3)在图1中,再将纸片⊙O沿弦CD折叠操作.
①如图4,当AB∥CD,折叠后的与所在圆外切于点P时,设点O到弦AB、CD的距离之和为d,求d的值;
②如图5,当AB与CD不平行,折叠后的与所在圆外切于点P时,设点M为AB的中点,点N为CD的中点.试探究四边形OMPN的形状,并证明你的结论.

网友回答

解:(1)如图2,过点O作OE⊥AB交⊙O于点E,连接OA、OB、AE、BE
∵点E与点O关于AB对称
∴△OAE、△OBE为等边三角形;
∴∠OEA=∠OEB=60°
∴==;

(2)如图3,连接O′A、O′B,
∵折叠前后所在的⊙O与⊙O′是等圆,
∴O′A=O′B=OA=AB=2
∴△AO′B为等边三角形;
过点O′作O′E⊥AB于点E
∴O′E=O′B?sin60°=;

(3)①如图4,与所在圆外切于点P时,
过点O作EF⊥AB交于点E,交于点F,
∵AB∥CD,
∴EF垂直平分CD、且必过点P,
根据垂径定理及折叠,可知,
又∵EF=4,
∴点O到AB、CD的距离之和为:
d=PH+PG=;
②如图5,当AB与CD不平行时,
四边形OMPN是平行四边形
证明如下:
设O′、O″为和所在圆的圆心,
由折叠可知:O′与O关于AB对称,O″与O关于CD对称,
∴M为OO′的中点,N为OO″的中点;…9分
∵所在圆外切,
∴连心线O′O″必过点P,
∵所在圆与⊙O都是等圆,
∴O′P=O″P=2;
∴;
∴四边形OMPN是平行四边形.
解析分析:(1)如图2,过点O作OE⊥AB交⊙O于点E,连接OA、OB、AE、BE,可得△OAE、△OBE为等边三角形,从而得到的圆心角,再根据弧长公式计算即可;
(2)如图3,连接O′A、O′B,过点O′作O′E⊥AB于点E,可得△AO′B为等边三角形,根据三角函数的知识可求折叠后所在圆的圆心O′到弦AB的距离;
(3)①如图4,与所在圆外切于点P时,过点O作EF⊥AB交于点E,交于点F,根据垂径定理及折叠,可求点O到AB、CD的距离之和;
②根据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形即可得证.


点评:综合考查了相切两圆的性质,等边三角形的判定与性质,平行四边形的判定,垂径定理,弧长的计算,翻折变换(折叠问题),解直角三角形,综合性较强,难度较大.
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