如图,⊙O是边长为6的等边△ABC的外接圆,点D在弧BC上运动(不与B,C重合),过点D作DE∥BC,DE交AC的延长线于点E,连接AD,CD.
(1)在图1中,当AD=2,求AE的长;
(2)当点D为的中点时:
①DE与⊙O的位置关系是______;
②求△ADC的内切圆半径r.
网友回答
解:(1)如图,△ABC为等边三角形,
∴∠ACB=∠B=60°,
又DE∥BC,
∴∠E=∠ACB;
又∠DAC=∠EAD,
∴△ADC∽△AED,
∴=,又AD=2,
∴AE===(或6).
(2)①∵D是的中点,
∴AD平分∠BAC;
∵△ABC是等边三角形,
∴AD垂直平分BC,即AD是⊙O的直径;
∵DE∥BC,
∴AD⊥DE,
∴DE与⊙O相切;
②如图2,当D为的中点时,则=,
∴∠BAD=∠DAC=30°,又AB=AC
∴AD垂直平分BC.
AD为⊙O的直径,
∴∠ACD=90°
在Rt△ACD中,∠DAC=30°,AC=6,
∴DC=6?tan30°=6×=2
∴AD=2DC=4;
作Rt△ADC的内切圆⊙O′,
分别切AD、AC、DC于F、G、H点,易知CG=CH=r,
∴AG=AF=6-r,DH=DF=2-r;
∵AF+DF=AD,
∴6-r+2-r=4.
-2r=-6+2,
∴r=3-.
解析分析:(1)由于DE∥BC,那么∠E=∠ACB=60°;由圆周角定理易得∠ADC=∠B=60°,则∠ADC=∠E,即可证得△ADC∽△AED,根据相似三角形得到的比例线段即可求出AE的长;
(2)①当D为弧BC中点时,AD平分∠BAC,根据等边三角形三线合一的性质知AD垂直平分BC,因此AD必过圆心O,且AD⊥DE,由此可证得DE是⊙O的切线;
②作出内切圆,连接内心和三个切点,根据切线长定理将内切圆半径转化为直角三角形ADC三边之间的关系,然后求解.
点评:此题主要考查了等边三角形的性质、圆周角定理、相似三角形的判定和性质、切线的判定以及直角三角形内切圆半径的求法等知识.