如图1,⊙O1和⊙O2内切于点P.C是⊙O1上任一点(与点P不重合).实验操作:将直角三角板的直角顶点放在点C上,一条直角边经过点O1,另一直角边所在直线交⊙O2于点

发布时间:2020-08-11 18:31:40

如图1,⊙O1和⊙O2内切于点P.C是⊙O1上任一点(与点P不重合).
实验操作:将直角三角板的直角顶点放在点C上,一条直角边经过点O1,另一直角边所在直线交⊙O2于点A、B,直线PA、PB分别交⊙O1于点E、F,连接CE(图2是实验操作备用图).
探究:(1)你发现弧CE、弧CF有什么关系?用你学过的知识证明你的发现;
(2)你发现线段CE、PE、BF有怎样的比例关系?证明你的发现.
(3)附加题:如图3,若将上述问题的⊙O1和⊙O2由内切改为外切,其它条件不变,请你探究线段CE、PE、BF有怎样的比例关系,并说明.

网友回答

解:(1)设过CO1的直径为CG,作过点P的切线SP.
由题意知,AB是⊙O1的切线,则有GC⊥AB.
∵SP是两圆的切线,
∴由弦切角定理知,∠SPA=∠EFP=∠B.
∴EF∥AB,
∴GC⊥EF,
∴由垂径定理知,点C是弧ECF的中点,故有弧CE=弧CF;

(2)如图,连接CE,CF,PC.
由(1)知,弧CE=弧CF,EF∥AB,
∴∠B=∠2,∠3=∠4,CE=CF,
∴∠1=∠2.
又∵∠BCF=∠4=∠3,
∴△PEC∽△FCB,
∴PE:CF=CE:BF,即CE2=PE?FB;

(3)如图,设CG是⊙O1的直径,作过点P的切线SH,连接CE,CF,PC.
∵∠HPE=∠PFE,∠SPA=∠B,∠SPA=∠HPE,
∴∠B=∠BFE,
∴EF∥CB,
∵CB是⊙O1的切线,
∴CG⊥CB,
∴CG⊥EF,
∴弧CF=弧CE,有CF=CF.
∵∠B=∠HPE=∠PCE,∠CFB=∠CEP,
∴△BCF∽△PCE,
∴BF:CE=CF:PE,即CE2=PE?FB.
解析分析:(1)作过点P的切线SP,则由弦切角定理知,∠SPA=∠EFP=∠B,故有EF∥AB;由于AB是圆O1的切线,故有GC⊥AB,所以由垂径定理知,弧CE=弧CF;
(2)可证得△PEC∽△FCB,则PE:CF=CE:BF,即CE2=PE?FB;
(3)可证得△BCF∽△PCE,则BF:CE=CF:PE,即CE2=PE?FB.

点评:本题利用了切线的性质,平行线的判定和性质,圆周角定理,垂径定理,弦切角定理,相似三角形的判定和性质求解.
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