题目内容
【题目】B,C是⊙O上的两个定点,A是圆上的动点,0°<∠BAC<90°,BD∥AC,CD∥AB.
(1)如图1,如果△ABC是等边三角形,求证BD是⊙O的切线:
(2)如图2,如果60°<∠BAC<90°,BD,CD分别交⊙O于E,F,研究五边形ABEFC的性质;
①探索AE、AF和BC的数量关系,并证明你的结论:
②如图3,若⊙O的半径为4,∠BAC=75°,求边EF的长;
③若AB=c,AC=b,直接写出BE,CF的数量关系.
【答案】(1)见解析;(2)①AE=BC,AF=BC,理由见解析;②EF=4;③=.
【解析】
(1)想办法证明OB⊥BD即可解决问题.
(2)①结论:AE=BC,AF=BC.想办法证明弧AB=弧EC,弧AE=弧BC即可解决问题.
②如图3中,连接OE,OF,EC,BF.证明△OEF是等边三角形即可解决问题.
③利用相似三角形的性质解决问题即可.
解:(1)如图1中,
∵BD∥AC,CD∥AB,
∴四边形ABDC是平行四边形,
∴AB=CD,BD=AC,
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC,
∴BC=BD=CD,
∴△BCD是等边三角形,
∴∠CBD=60°,
∵点O是等边△ABC的外心,
∴∠OCB=30°,
∴∠OBD=90°,
∴OB⊥BD,
∴BD是⊙O的切线.
(2)①结论:AE=BC,AF=BC.
理由:如图2中,连接BF,EC.
∵BD∥AC,
∴∠ACB=∠CBE,
∴弧AB=弧EC,
∴弧AE=弧BC,
∴AE=BC,同法可证:AF=BC.
②如图3中,连接OE,OF,EC,BF.
由①可知AE=AF,
∴∠AEF=∠AFE,
∵弧AE=弧BC,
∴∠ACE=∠BAC=75°,
∴∠AFE=∠ACE=75°,
∴∠AEF=∠AFE=75°,
∴∠EAF=180°﹣75°﹣75°=30°,
∴∠EOF=2∠EAF=60°,
∵OE=OF,
∴△OEF是等边三角形,
∴EF=OE=4.
③结论: .
理由:如图3中,∵∠EFD+∠EFC=180°,∠EFC+∠DBC=180°,
∴∠EFD=∠DBC,
∴△DFE∽△DBC,
∴△DFE∽△DBC,
∴ ,
∵四边形ABDC是平行四边形,
∴AB=CD=c,BD=AC=b,
∴ .