题目内容
如图,在平面直角坐标系中,☉O的半径为5.弦AB平行于x轴,且AB=8.
(1)求B点坐标
(2)☉O交y轴负半轴于点C,P为上一动点,连PA、PB、PC,过C作CD⊥BP,交BP的延长线于点D.求证:
(3)过点B作弦BM、BN,与x轴分别交于E、F,BE=BF,连接MN与x轴交于H.当M、N两点运动时,判断①∠BOE+∠BNH是定值;②∠BOE+∠OHM是定值,哪一个结论正确,说明理由并求出定值.
(1)解:连接OB,如图1,
∵AB∥x轴,
∴AB⊥y轴
∴BD=AB=4,
∴OD===3,
∴B点坐标为(4,3);
(2)证明:如图2,连接AC、BC,作CG⊥AP于点G.
∵AC=BC(等腰三角形“三合一”的性质),
∴∠CAB=∠CBA(等边对等角).
又∵∠CPD+∠CPB=180°,∠CPB+∠CAB=180°(圆内接四边形的对角互补),∠ABC=∠APC(同弧所对的圆周角相等),
∴∠CPD=∠CAB=∠CBA=∠APC(等量代换),即CP为∠APD的角平分线.
而CG⊥AP,CD⊥BP,
∴GP=DP(角平分线上的点到角的两边的距离相等).
在Rt△CGP和Rt△CDP中,
∵,
∴Rt△CGP≌Rt△CDP(HL),
∴CD=CG(全等三角形的对应边相等).
在Rt△BCD和Rt△ACG中,
∵,
∴Rt△BCD≌Rt△ACG(HL),
∴AG=BD(全等三角形的对应边相等),
∴PA-PB=AG+PG-PB=BD+PD-PB=2PD(等量代换),
∴=2;
(3)解:当M、N两点运动时,∠BOE+∠OHM是定值.理由如下:
如图3,过点B作BP⊥EF于点P,并延长BP交⊙O于点Q,连接OQ,交BM于点T,设⊙O与x正半轴交于点I.则=,
∴∠BOH=∠QOH,
∵BE=BF,BQ⊥EF,
∴BQ平分∠NBM,
∴=,
∴OQ⊥MN,
∴∠OHM+∠QOH=90°,
∴∠BOE+∠OHM=90°,即∠BOE+∠OHM是定值.
分析:(1)连接OH,根据勾股定理求得OC=3,从而得出点H的坐标;
(2)连接AC、BC,作CG⊥AP于点G.由邻补角的定义、圆内接四边形的对角互补、圆周角定理以及等量代换,得∠CPD=∠CAB=∠CBA=∠APC(等量代换),即CP为∠APD的角平分线.然后通过全等三角形Rt△CGP≌Rt△CDP(HL)的对应边相等、全等三角形Rt△BCD≌Rt△ACG(HL)的对应边相等证得的值;
(3)过点B作BP⊥EF于点P,并延长BP交⊙O于点Q,连接OQ,交BM于点T,设⊙O与x正半轴交于点I.则=,则∠BOH=∠QOH,由△DEF是等腰三角形,得=,则∠OHM+∠QOH=90°,从而得出∠BOE+∠OHM=90°,即∠BOE+∠OHM是定值.
点评:本题考查了圆周角定理及其推论:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,一条弧所对的圆周角是它所对的圆心角的一半;直径所对的圆周角为直角.也考查了垂径定理以及角平分线的定义.
∵AB∥x轴,
∴AB⊥y轴
∴BD=AB=4,
∴OD===3,
∴B点坐标为(4,3);
(2)证明:如图2,连接AC、BC,作CG⊥AP于点G.
∵AC=BC(等腰三角形“三合一”的性质),
∴∠CAB=∠CBA(等边对等角).
又∵∠CPD+∠CPB=180°,∠CPB+∠CAB=180°(圆内接四边形的对角互补),∠ABC=∠APC(同弧所对的圆周角相等),
∴∠CPD=∠CAB=∠CBA=∠APC(等量代换),即CP为∠APD的角平分线.
而CG⊥AP,CD⊥BP,
∴GP=DP(角平分线上的点到角的两边的距离相等).
在Rt△CGP和Rt△CDP中,
∵,
∴Rt△CGP≌Rt△CDP(HL),
∴CD=CG(全等三角形的对应边相等).
在Rt△BCD和Rt△ACG中,
∵,
∴Rt△BCD≌Rt△ACG(HL),
∴AG=BD(全等三角形的对应边相等),
∴PA-PB=AG+PG-PB=BD+PD-PB=2PD(等量代换),
∴=2;
(3)解:当M、N两点运动时,∠BOE+∠OHM是定值.理由如下:
如图3,过点B作BP⊥EF于点P,并延长BP交⊙O于点Q,连接OQ,交BM于点T,设⊙O与x正半轴交于点I.则=,
∴∠BOH=∠QOH,
∵BE=BF,BQ⊥EF,
∴BQ平分∠NBM,
∴=,
∴OQ⊥MN,
∴∠OHM+∠QOH=90°,
∴∠BOE+∠OHM=90°,即∠BOE+∠OHM是定值.
分析:(1)连接OH,根据勾股定理求得OC=3,从而得出点H的坐标;
(2)连接AC、BC,作CG⊥AP于点G.由邻补角的定义、圆内接四边形的对角互补、圆周角定理以及等量代换,得∠CPD=∠CAB=∠CBA=∠APC(等量代换),即CP为∠APD的角平分线.然后通过全等三角形Rt△CGP≌Rt△CDP(HL)的对应边相等、全等三角形Rt△BCD≌Rt△ACG(HL)的对应边相等证得的值;
(3)过点B作BP⊥EF于点P,并延长BP交⊙O于点Q,连接OQ,交BM于点T,设⊙O与x正半轴交于点I.则=,则∠BOH=∠QOH,由△DEF是等腰三角形,得=,则∠OHM+∠QOH=90°,从而得出∠BOE+∠OHM=90°,即∠BOE+∠OHM是定值.
点评:本题考查了圆周角定理及其推论:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,一条弧所对的圆周角是它所对的圆心角的一半;直径所对的圆周角为直角.也考查了垂径定理以及角平分线的定义.
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