题目内容
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201209/21/9ba41ad7.png)
3 |
(1)求证:⊙D与边BC也相切;
(2)设⊙D与BD相交于点H,与边CD相交于点F,连接HF,求图中阴影部分的面积(结果保留π);
(3)⊙D上一动点M从点F出发,按逆时针方向运动半周,当S△HDF=
3 |
分析:(1)过D作DQ⊥BC于Q,连接DE,根据切线性质得出DE⊥AB,根据菱形性质求出BD平分∠ABC,根据角平分线性质得出DE=DQ,根据切线判定推出即可;
(2)根据菱形性质和等边三角形判定得出等边三角形ADB,求出DE值,即可得出圆的半径长,得出等边三角形DCB和等边三角形DHF,求出△DFH的高FN,求出△DFH的面积和扇形FDH的面积,相减即可得出答案;
(3)根据△FDH的面积和已知求出△MDF边DF上的高MZ,求出∠MDF,同理得出另一点M′也符合,且圆心角是150°,根据弧长公式求出即可.
(2)根据菱形性质和等边三角形判定得出等边三角形ADB,求出DE值,即可得出圆的半径长,得出等边三角形DCB和等边三角形DHF,求出△DFH的高FN,求出△DFH的面积和扇形FDH的面积,相减即可得出答案;
(3)根据△FDH的面积和已知求出△MDF边DF上的高MZ,求出∠MDF,同理得出另一点M′也符合,且圆心角是150°,根据弧长公式求出即可.
解答:
(1)证明:过D作DQ⊥BC于Q,连接DE,
∵⊙D切AB于E,
∴DE⊥AB,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BD平分∠ABC,
∴DE=DQ(角平分线性质),
∵DQ⊥BC,
∴⊙D与边BC也相切;
(2)解:过F作FN⊥DH于N,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB=2
,
∵∠A=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴∠DBA=60°,DC∥AB,AD=BD=AB=2
∵DE⊥AB,
∴AE=BE=
,
由勾股定理得:DE=3=DH=DF,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠C=∠A=60°,DC=BC,
∴△DCB是等边三角形,
∴∠CDB=60°,
∵DF=DH,
∴△DFH是等边三角形,
∵FN⊥DH,
∴DN=NH=
,
由勾股定理得:FN=
,
∴S阴影=S扇形FDH-S△FDH=
-
×3×
=
π-
;
(3)解:过M作MZ⊥DF于Z,![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201209/52/e198be14.png)
∵由(2)知:S△HDF=
×3×
=
,DF=3,
又∵S△HDF=
S△DFM,
∴
=
×
×3×MZ,
∴MZ=
,
在Rt△DMZ中,sin∠MDZ=
=
,
∴∠MDZ=30°,
同理还有另一点M′也符合,此时MM′∥CD,∠M′DC=180°-30°=150°,
∴弧MF的长是
=
π;
弧FM′的长是
=
π.
答:动点M经过的弧长是
π或
π.
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201209/52/2b0ccb68.png)
∵⊙D切AB于E,
∴DE⊥AB,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BD平分∠ABC,
∴DE=DQ(角平分线性质),
∵DQ⊥BC,
∴⊙D与边BC也相切;
(2)解:过F作FN⊥DH于N,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB=2
3 |
∵∠A=60°,
∴△ABD是等边三角形,
∴∠DBA=60°,DC∥AB,AD=BD=AB=2
3 |
∵DE⊥AB,
∴AE=BE=
3 |
由勾股定理得:DE=3=DH=DF,
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠C=∠A=60°,DC=BC,
∴△DCB是等边三角形,
∴∠CDB=60°,
∵DF=DH,
∴△DFH是等边三角形,
∵FN⊥DH,
∴DN=NH=
3 |
2 |
由勾股定理得:FN=
3
| ||
2 |
∴S阴影=S扇形FDH-S△FDH=
60π×32 |
360 |
1 |
2 |
3
| ||
2 |
3 |
2 |
9
| ||
4 |
(3)解:过M作MZ⊥DF于Z,
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201209/52/e198be14.png)
∵由(2)知:S△HDF=
1 |
2 |
3
| ||
2 |
9
| ||
4 |
又∵S△HDF=
3 |
∴
9
| ||
4 |
3 |
1 |
2 |
∴MZ=
3 |
2 |
在Rt△DMZ中,sin∠MDZ=
MZ |
DM |
1 |
2 |
∴∠MDZ=30°,
同理还有另一点M′也符合,此时MM′∥CD,∠M′DC=180°-30°=150°,
∴弧MF的长是
30π×3 |
180 |
1 |
2 |
弧FM′的长是
150π×3 |
180 |
5 |
2 |
答:动点M经过的弧长是
1 |
2 |
5 |
2 |
点评:本题考查的知识点是三角形的面积,等边三角形的性质和判定,勾股定理,菱形的性质,扇形的面积,锐角三角函数的定义,弧长公式等,主要考查学生综合运用性质进行推理和计算的能力,题目综合性比较强,难度偏大.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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