如图,矩形ABCD中,AB=5,AD=3.点E是CD上的动点,以AE为直径的⊙O与AB交于点F,过点F作FG⊥BE于点G.(1)当E是CD的中点时:①tan∠EAB的

发布时间:2020-08-07 05:39:23

如图,矩形ABCD中,AB=5,AD=3.点E是CD上的动点,以AE为直径的⊙O与AB交于点F,过点F作FG⊥BE于点G.
(1)当E是CD的中点时:
①tan∠EAB的值为______;
②证明:FG是⊙O的切线;
(2)试探究:BE能否与⊙O相切?若能,求出此时DE的长;若不能,请说明理由.

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解:(1)①过E作EH⊥AB于点H,则EF=AD=3,AF=DE=AB=,
故tan∠EAB===;

②法一:在矩形ABCD中,AD=BC,∠ADE=∠BCE,
又CE=DE,
∴△ADE≌△BCE,
得AE=BE,∠EAB=∠EBA.
连接OF,则OF=OA,
∴∠OAF=∠OFA,∠OFA=∠EBA.
∴OF∥EB.
∵FG⊥BE,
∴FG⊥OF,
∴FG是⊙O的切线.
(法二:提示:连EF,DF,证四边形DFBE是平行四边形.)
(2)法一:假设BE能与⊙O相切.
∵AE是⊙O的直径,
∴AE⊥BE,则∠DEA+∠BEC=90°.
又∠EBC+∠BEC=90°,
∴∠DEA=∠EBC,
∴Rt△ADE∽Rt△CEB,
∴.
设DE=x,则EC=5-x,AD=BC=3,
得,
整理得x2-5x+9=0.
∵b2-4ac=25-36=-11<0,
∴该方程无实数根,
∴点E不存在,BE不能与⊙O相切.
法二:若BE能与⊙O相切,因AE是⊙O的直径,则AE⊥BE,∠AEB=90°.
设DE=x,则EC=5-x.
由勾股定理得:AE2+EB2=AB2,
即(9+x2)+[(5-x)2+9]=25,
整理得x2-5x+9=0,
∵b2-4ac=25-36=-11<0,
∴该方程无实数根,
∴点E不存在,BE不能与⊙O相切.
(法三:本题可以通过判断以AB为直径的圆与DC是否有交点来求解)
解析分析:(1)①在Rt△ADE中,已知了DE、AD的长,可求出∠DEA的正切值.由于∠DEA和∠EAB是两条平行线的内错角,因此它们的正切值相等,由此得解;
②连接OF,证OF⊥FG即可.由于O、F分别是AE、AB的中点,因此OF是△ABE的中位线,即OF∥BE,由于FG⊥BE,可证得OF⊥FG,即可得出所证的结论;
(2)先假设BE能与⊙O相切,则AE⊥BE,即∠AEB=90°.易证得△ADE∽△ECB,可得:AD:DE=EC:CB;设DE的长为x,然后用x表示出CE的长,代入上面的比例关系中,可得出一个关于x的一元二次方程,若BE能与⊙O相切,那么方程的解即为DE的长;若方程无解,则说明BE不可能与⊙O相切.

点评:本题主要考查了圆周角定理、矩形的性质、相似三角形的判定和性质、解直角三角形的应用等知识.涉及的知识点较多,难度较大.
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