题目内容
【题目】已知,AB为⊙O的直径,弦BC、AF相交于点E,过点E作ED⊥AB,∠AEC=∠BED.
(1)如图1,求证:;
(2)如图2,当∠BAF=45°时,OC交AF于点H,作FG⊥BH于点Q,交AB于点G,连接GH,求证:∠AGH=∠BGF;
(3)如图3,在(2)的条件下,射线HG与⊙O交于点P,过点P作PK⊥BH交AB于点M,垂足为点K,点N为BH的中点,MN=,求⊙O的半径.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)6.
【解析】
(1)如图1,连接BF,证△BDE≌△BFE,推出∠ABC=∠FBC,根据圆周角定理,即可得出结论;
(2)如图2,连接OF、BF,作AS⊥AF于点A,交FG的延长线于点S,证△FSA≌△BHF,再证△SAG≌△HAG,可得∠SGA=∠AGH,即可得出结论;
(3)如图3,过点O作OR⊥HP于点R,OT⊥BH于点T,连接BP分别证△ORH≌△OTH和△ORP≌△OTB,推出PH=BH,设∠OPR=∠OBT=α,推出PO⊥BO,∠OPB=∠OBP=45°,PG=PM,OG=OM,过点M作ML⊥BP于点L,求出tan∠PML=tan∠PBH=2,设BM=4a,则BL=ML=2a,结合N为BH的中点,GH=2MN=,过点G作GU⊥OH于点U,在Rt△GUH中,可求出GU=,即可求出a的值,可进一步求出OB的长.
(1)如图1,连接BF,
∵AB为⊙O的直径,
∴∠AFB=90°,
∵∠AEC=∠BED,∠AEC=∠BEF,
∴∠BEF=∠BED,
∵ED⊥AB,
∴∠BDE=∠AFB=90°,
又∵BE=BE,
∴△BDE≌△BFE(AAS),
∴∠ABC=∠FBC,
∴;
(2)如图2,连接OF、BF,作AS⊥AF于点A,交FG的延长线于点S,
∵,
∴∠AOC=∠FOC,
∵AO=OF,
∴OC⊥AF,
∴AH=HF=AF,
∵∠BAF=45°,∠AFB=90°
∴AF=BF,
∵FG⊥BH,AS⊥AF,
∴∠S=∠BHF,
又∵∠SAF=∠HFB=90°,
∴△FSA≌△BHF(AAS),
∴AS=HF=AH,
∵∠SAG=∠GAH=45°,AG=AG,
∴△SAG≌△HAG(SAS),
∴∠SGA=∠AGH,
∴∠AGH=∠BGF;
(3)如图3,过点O作OR⊥HP于点R,OT⊥BH于点T,连接BP,
∵△SAG≌△HAG,
∴∠AHG=∠S=∠BHF,
∵OH⊥AF,
∴∠OHG=∠OHB,
∵∠ORH=∠OTH=90°,OH=OH,
∴△ORH≌△OTH(AAS),
∴RH=TH,OR=OT,
又∵OP=OB,∠ORP=∠OTB=90°,
∴Rt△ORP≌Rt△OTB(HL),
∴PR=BT,
∴PR+RH=BT+TH,
即PH=BH,
∴∠HPB=∠HBP,
设∠OPR=∠OBT=α,
∵∠AOH=∠A=45°,
∴∠PHO=∠BHO=∠AOH﹣∠OBH=45°﹣α,
∴∠PHB=90°﹣2α,
∴∠HPB=∠HBP=45°+α,
∴∠PBO=45°,
∵PO=BO,
∴∠OPB=∠OBP=45°,
∴PO⊥AB,
∵PK⊥BH,GF⊥BH,
∴PK∥GF,
∴∠PMG=∠BGF,
∵∠PGM=∠AGH=∠BGF,
∴∠PGM=∠PMG,
∴PG=PM,
∴OG=OM,
过点M作ML⊥BP于点L,
∵∠PBH=∠BHF=45°+α,
∴tan∠PBH=tan∠BHF==2,
∵∠MPL=∠BPK,
∴∠PML=∠PBH,
∴tan∠PML=tan∠PBH=2,
设BM=4a,则BL=ML=2a,
∴PL=4a,
∴PB=6a,
∴PO=BO=6a,
∴OM=OG=2a,
∴GM=4a,
∴GM=BM,
∵N为BH的中点,
∴MN为BGH的中位线,
∴GH=2MN=,
过点G作GU⊥OH于点U,
则tan∠GHO=tan∠OHB=tan∠FBH=,
在Rt△GUH中,设GU=b,则UH=2b,GH=b,
∴b=,
∴GU=,
∴GO=2=2a,
∴a=1,
∴OB=6a=6,
即⊙O的半径为6.