如图,在矩形ABCD中,BC=4,以BC为直径作半圆O与AD相切,对角线AC与半圆相交于点M.点E、F分别是BC、CD边上的动点,且CF=2CE,线段EF与AC相交于点G.以C为圆心,CG为半径作⊙C.
(1)求证:∠BAC=∠FEC;
(2)求证:EF是⊙C的切线;
(3)若S△MEC=S△EFC,求⊙C的半径.
网友回答
(1)证明:∵半圆O与AD相切,
∴AB=BO,
又BC=4,∴AB=2,
∵AB:BC=1:2,CE:CF=1:2,
∴AB:BC=CE:CF,
又∵∠ABC=∠ECF=90°,
∴△ABC∽△ECF,
∴∠BAC=∠FEC;
(2)证明:∵∠FEC=∠BAC,∠ACB+∠BAC=90°,
∴∠GCE+∠FEC=90°,
∴∠CGE=90°,
∴CG⊥EF,
∴EF是⊙C的切线;
(3)解:过M作MH⊥BC?垂足为H,如图,
则MH∥AB,
∴,BC=2AB,
设MH=h??则CH=2h,OH=CH-CO=2h-2,
连接OM,在Rt△MHO中,∠MHO=90°,
∴MH2+HO2=OM2,即h2+(2h-2)2=22,解得h1=0(舍去),h2=,
∴MH=,
∵S△MEC=S△EFC,
∴CE?MH=CE?CF,
∴CF=MH=,
∴CE=,
在Rt△CEF中,EF==,
∵CG?EF=CF?CE,即CG?=?,
∴CG=,
即⊙C的半径CG=.
解析分析:(1)根据矩形和切线的性质得到AB=BO,易得AB:BC=CE:CF=1:2,则可判断△ABC∽△ECF,所以∠BAC=∠FEC;
(2)由∠FEC=∠BAC,∠ACB+∠BAC=90°,则∠GCE+∠FEC=90°,所以∠CGE=90°,然后根据切线的判定定理即可得到结论;
(3)过M作MH⊥BC?垂足为H,如图,则MH∥AB,所以,利用BC=2AB,设MH=h??则CH=2h,OH=CH-CO=2h-2,在Rt△MHO中根据勾股定理计算出h=,即MH=,再利用S△MEC=S△EFC计算出CF=MH=,则CE=,然后在Rt△CEF中利用勾股定理计算出EF,再根据三角形面积公式可计算出CG.
点评:本题考查了切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.也考查了勾股定理和三角形相似的判定与性质.