题目内容
如图(1),AB是⊙O的直径,射线AT⊥AB,点P是射线AT上的一个动点(P与A不重合),PC与⊙O相切于C,过C作CE⊥AB于E,连接BC并延长BC交AT于点D,连接PB交CE于F.
(1)请你写出PA、PD之间的关系式,并说明理由;
(2)请你找出图中有哪些三角形的面积被PB分成两等分,并加以证明;
(3)设过A、C、D三点的圆的半径是R,当CF=
R时,求∠APC的度数,并在图(2)中作出点P.(要求尺规作图,不写作法,但要保留作图痕迹)
(1)请你写出PA、PD之间的关系式,并说明理由;
(2)请你找出图中有哪些三角形的面积被PB分成两等分,并加以证明;
(3)设过A、C、D三点的圆的半径是R,当CF=
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(1)如图,连接AC,
∵AT⊥AB,AB是⊙O的直径
∴AT是⊙O的切线
又PC是⊙O的切线
∴PA=PC
∴∠PAC=∠PCA
∵AB是⊙O的直径
∴∠ACB=90°
∴∠PAC+∠ADC=90°,∠PCA+∠PCD=90°
∴∠ADC=∠PCD
所以PD=PC=PA;
(2)由(1)知PD=PA
∴△ABD被PB分成面积相等的两个三角形
∵AT⊥AB,CE⊥AB
∴AT∥CE
∴CF:PD=BF:BP,EF:PA=BF:BP
所以CF:PD=EF:PA
所以CF=EF
可见△CEB也被PB分成面积相等的两个三角形;
(3)由(1)知PA=PC=PD
∴PA是△ACD的外接圆的半径,即PA=R
由(2)知,CF=EF,而CF=
R
∴EF=
PA
所以
=
,
∵EF∥AT
∴
=
=
∴CE=
BE
在Rt△ACE中
∵tan∠CAE=
∴∠CAE=30°
∴∠PAC=90°-∠CAE=60°
而PA=PC
∴△PAC是等边三角形
∴∠APC=60°
P点的作图方法见图.
∵AT⊥AB,AB是⊙O的直径
∴AT是⊙O的切线
又PC是⊙O的切线
∴PA=PC
∴∠PAC=∠PCA
∵AB是⊙O的直径
∴∠ACB=90°
∴∠PAC+∠ADC=90°,∠PCA+∠PCD=90°
∴∠ADC=∠PCD
所以PD=PC=PA;
(2)由(1)知PD=PA
∴△ABD被PB分成面积相等的两个三角形
∵AT⊥AB,CE⊥AB
∴AT∥CE
∴CF:PD=BF:BP,EF:PA=BF:BP
所以CF:PD=EF:PA
所以CF=EF
可见△CEB也被PB分成面积相等的两个三角形;
(3)由(1)知PA=PC=PD
∴PA是△ACD的外接圆的半径,即PA=R
由(2)知,CF=EF,而CF=
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∴EF=
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所以
EF |
PA |
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∵EF∥AT
∴
BE |
AB |
EF |
PA |
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∴CE=
3 |
在Rt△ACE中
∵tan∠CAE=
| ||
3 |
∴∠CAE=30°
∴∠PAC=90°-∠CAE=60°
而PA=PC
∴△PAC是等边三角形
∴∠APC=60°
P点的作图方法见图.
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