题目内容
【题目】阅读以下材料,并按要求完成相应的任务:
莱昂哈德欧拉(LeonhardEuler)是瑞士数学家,在数学上经常见到以他的名字命名的重要常数,公式和定理,下面就是欧拉发现的一个定理:在△ABC中,R和r分别为外接圆和内切圆的半径,O和I分别为其中外心和内心,则OI2=R2﹣2Rr.
如图1,⊙O和⊙I分别是△ABC的外接圆和内切圆,⊙I与AB相切于点F,设⊙O的半径为R,⊙I的半径为r,外心O(三角形三边垂直平分线的交点)与内心I(三角形三条角平分线的交点)之间的距离OI=d,则有d2=R2﹣2Rr.
下面是该定理的证明过程(部分):
延长AI交⊙O于点D,过点I作⊙O的直径MN,连接DM,AN.
∵∠D=∠N,∠DMI=∠NAI(同弧所对的圆周角相等).
∴△MDI∽△ANI.
∴,
∴IAID=IMIN,①
如图2,在图1(隐去MD,AN)的基础上作⊙O的直径DE,连接BE,BD,BI,IF.
∵DE是⊙O的直径,所以∠DBE=90°.
∵⊙I与AB相切于点F,所以∠AFI=90°,
∴∠DBE=∠IFA.
∵∠BAD=∠E(同弧所对的圆周角相等),
∴△AIF∽△EDB,
∴.
∴IABD=DEIF②
任务:(1)观察发现:IM=R+d,IN= (用含R,d的代数式表示);
(2)请判断BD和ID的数量关系,并说明理由.
(3)请观察式子①和式子②,并利用任务(1),(2)的结论,按照上面的证明思路,完成该定理证明的剩余部分;
(4)应用:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6cm, BC=8cm,点O为AB中点,点I是△ABC的内心,则OI= cm.
【答案】(1)R﹣d;(2)BD=ID,理由见解析 ;(3)见解析;(4).
【解析】
(1)由IM+IN=2R可得出结果;
(2)过点I作⊙O直径MN,连接AI交⊙O于D,连接MD,BI,BD,证明∠BID=∠DBI即可;
(3)应用(1)(2)的结论即可;
(4)由题意可知,O为△ABC的外心,求出外接圆和内切圆半径,然后将数据直接代入公式计算即可.
解:(1)∵IM+IN=2R
∴IN=2R-IM=R﹣d
故答案为:R﹣d;
(2)BD=ID,理由:
如图3,过点I作⊙O直径MN,连接AI交⊙O于D,连接MD,BI,BD,
∵点I是△ABC的内心
∴∠BAD=∠CAD,∠CBI=∠ABI
∵∠DBC=∠CAD,∠BID=∠BAD+∠ABI,∠DBI=∠DBC+∠CBI
∴∠BID=∠DBI
∴BD=ID
(3)由(2)知:BD=ID
∴IAID=DEIF
∵DEIF=IMIN
∴2Rr=(R+d)(R﹣d)
∴R2﹣d2=2Rr
∴d2=R2﹣2Rr
(4)AB=cm
∵O为Rt△ABC斜边上的中点,
∴O为△ABC的外心,
∴R=AB=5cm,
△ABC的内切圆半径cm
∴cm
故答案为:.
【题目】已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)图象上部分点的坐标(x,y)的对应值如下表所示:
x | … | 0 | 4 | … | |
y | … | 0.37 | -1 | 0.37 | … |
则方程ax2+bx+1.37=0的根是( )
A.0或4B.或C.1或5D.无实根