已知Rt△ABC,∠BAC=90°,点D是BC中点,AD=AC,BC=4,过A,D两点作⊙O,交AB于点E,(1)求弦AD的长;(2)如图1,当圆心O在AB上且点M是

发布时间:2020-08-11 21:33:31

已知Rt△ABC,∠BAC=90°,点D是BC中点,AD=AC,BC=4,过A,D两点作⊙O,交AB于点E,
(1)求弦AD的长;
(2)如图1,当圆心O在AB上且点M是⊙O上一动点,连接DM交AB于点N,求当ON等于多少时,三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形?
(3)如图2,当圆心O不在AB上且动圆⊙O与DB相交于点Q时,过D作DH⊥AB(垂足为H)并交⊙O于点P,问:当⊙O变动时DP-DQ的值变不变?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由.

网友回答

解:(1)∵∠BAC=90°,点D是BC中点,BC=4,
∴AD=BC=2;

(2)连DE、ME,如图,∵DM>DE,
当ED和EM为等腰三角形EDM的两腰,
∴OE⊥DM,
又∵AD=AC,
∴△ADC为等边三角形,
∴∠CAD=60°,
∴∠DAO=30°,
∴∠DON=60°,
在Rt△ADN中,DN=AD=,
在Rt△ODN中,ON=DN=1,
∴当ON等于1时,三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形;
当MD=ME,DE为底边,如图3,作DH⊥AE,
∵AD=2,∠DAE=30°,
∴DH=,∠DEA=60°,DE=2,
∴△ODE为等边三角形,
∴OE=DE=2,OH=1,
∵∠M=∠DAE=30°,
而MD=ME,
∴∠MDE=75°,
∴∠ADM=90°-75°=15°,
∴∠DNO=45°,
∴△NDH为等腰直角三角形,
∴NH=DH=,
∴ON=-1;
综上所述,当ON等于1或-1时,三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形;
(3)当⊙O变动时DP-DQ的值不变,DP-DQ=2.理由如下:
连AP、AQ,如图2,
∵∠C=∠CAD=60°,
而DP⊥AB,
∴AC∥DP,
∴∠PDB=∠C=60°,
又∵∠PAQ=∠PDB,
∴∠PAQ=60°,
∴∠CAQ=∠PAD,
∵AC=AD,∠AQC=∠P,
∴△AQC≌△APD,
∴DP=CQ,
∴DP-DQ=CQ-DQ=CD=2.
解析分析:(1)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得到AD的长;
(2)连DE、ME,易得当ED和EM为等腰三角形EDM的两腰,根据垂径定理得推论得OE⊥DM,易得到△ADC为等边三角形,得∠CAD=60°,则∠DAO=30°,∠DON=60°,然后根据含30°的直角三角形三边的关系得DN=AD=,ON=DN=1;
当MD=ME,DE为底边,作DH⊥AE,由于AD=2,∠DAE=30°,得到DH=,∠DEA=60°,DE=2,于是OE=DE=2,OH=1,
又∠M=∠DAE=30°,MD=ME,得到∠MDE=75°,则∠ADM=90°-75°=15°,可得到∠DNO=45°,根据等腰直角三角形的性质得到NH=DH=,则ON=-1;
(3)连AP、AQ,DP⊥AB,得AC∥DP,则∠PDB=∠C=60°,再根据圆周角定理得∠PAQ=∠PDB,∠AQC=∠P,则∠PAQ=60°,∠CAQ=∠PAD,易证得△AQC≌△APD,得到
DP=CQ,则DP-DQ=CQ-DQ=CD,而△ADC为等边三角形,CD=AD=2,即可得到DP-DQ的值.

点评:本题考查了垂径定理和圆周角定理:平分弧的直径垂直弧所对的弦;在同圆和等圆中,相等的弧所对的圆周角相等.也考查了等腰三角形的性质以及含30°的直角三角形三边的关系.
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