如图,矩形ABCD是一块需探明地下资源的土地,E是AB的中点,EF∥AD交CD于点F,探测装置(设为点P)从E出发沿EF前行时,可探测的区域是以点P为中心,PA为半径的一个圆(及其内部).当(探测装置)P到达点P0处时,⊙P0与BC、EF、AD分别交于G、F、H点.
(1)求证:FD=FC;
(2)指出并说明CD与⊙P0的位置关系;
(3)若四边形ABGH为正方形,且三角形DFH的面积为(2-2)平方千米,当(探测装置)P从点P0出发继续前行多少千米到达点P1处时,A、B、C、D四点恰好在⊙P1上.
网友回答
(1)证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
又∵AD∥EF,
∴AD∥EF∥BC,
又∵AE=BE,
∴DF=FC.
(2)解:DF与⊙P0相切.
理由如下:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=90°,即AD⊥DF,
∵AD∥EF,
∴EF⊥DF;
又∵EF过圆心P0,OF过半径P0F的外端,
∴DF切⊙P0于点F.
(3)解:如图,连接HF,P0H,延长FE交⊙P0于点N,EF交HG于点M,设HD=x,DF=y;
∵四边形ABGH是正方形,
∴AB∥HG,
又∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,
∴HG∥CD;
又∵AD∥EF,
∴HD=MF=xDF=MH=y.
又∵正方形ABGH内接于⊙P0,
∴NE=MF=x,∠P0HM=45°,
∴在RT△P0MH中,⊙P0半径P0H=HM=y,
∴NF=NE+EP0+P0M+MF=2x+2y;
又∵NF=αP0H=αy,
∴2x+2y=2y.①
又∵S△HDF=HD?DF=xy=2-2,②
由①、②可得x=2-2,y=2.
∴P0P1=P0F-P1F=P0M+MF-P1F=y+x-P1F=y+x-EF=y+x-(y+y+x)=x,
∴P0P1=-1(千米).
答:当探查装置P以P0出发前行(-1)千米到达P1时,A、B、C、D四点恰好在⊙P1上.
解析分析:(1)要证明FD=FC,只要证明AD∥EF∥BC,根据平行线分线段成比例定理,即可求解.
(2)DF与⊙P0相切.要证明DF与⊙P0相切,只要证明EF过圆心P0,OF过半径P0F的外端,就可以求解.
(3)易证HG∥CD,Rt△P0MH是等腰直角三角形,根据S△HDF=HD?DF,就可以求出NE=MF的长.
点评:本题主要考查了平行线分线段成比例定理,以及圆的切线的判定方法.