题目内容
【题目】如图1,AB为⊙O的直径,点C,G都在⊙O上, = ,过点C作AB的垂线,垂足为D,连接BC,AC,BG,BG与AC相交于点E.
(1)求证:BG=2CD;
(2)若⊙O的直径为5 ,BC=5,求CE的长;
(3)如图2,在(2)条件下,延长CD,ED,分别与⊙O相交于点M,N,连接MN,求MN的长.
【答案】
(1)证明:
如图,延长CD交⊙O于点F,
∵CD⊥AB,
∴ ,CF=2CD,
∵ = ,
∴ = ,
∴ ,
∴BG=CF,
∵CF=2CD
∴BG=2CD
(2)解:∵AB是⊙O的直径,
∴∠ACB=90°,
∵AB=5 ,BC=5,
∴AC= =10,
∵ = ,
∴∠CBG=∠BAC,
∵∠BCE=∠ACB,
∴△BCE∽△ACB,
∴ ,
∴ ,
∴CE=2.5
(3)过点E作EI⊥AB于点I,过点N作NH⊥AB于点H,作NF⊥CM于点F,
连接ON,
易证△BCD∽△CAB,
∴BC2=BDAB,
∴BD= ,
∴AD=5 ﹣ =4 ,
由(2)可知:CE= ,
∴AE=10﹣ = ,
∵EI∥CD,
∴△AEI∽△ACD,
∴ ,
∴AI=3 ,
∴DI=AD﹣AI=
∵EI∥HN,
∴△EID∽△NHD,
∴ ,
∴ = ,
设NH=3x,DH=2x,
∵OD=OB﹣BD= ,
∴OH=OD+DH= +2x,
在Rt△OHN中,
由勾股定理可得:( )2=( +2x)2+(3x)2,
∴13x2+6 x﹣20=0,
x= ,
∵x>0,
∴x=
由勾股定理可知:CD=2 ,
∴DM=CD=2 ,
∴MF=2 ﹣3x,NF=DH=2x,
∴由勾股定理可求得:MN2=MF2+DH2,
∴MN2=20﹣12 x+13x2=40﹣18 x= ,
∴MN=
【解析】(1)如图1,延长CD交⊙O于点F,由垂径定理可知,2CD=CF,所以只需要证明BG=CF即可;(2)由勾股定理可求得AC=10,再利用 ,可知∠CBG=∠BAC,所以可证明△BCE∽△ACB,然后利用对应边的比相等即可求出CE;(3)过点E作EI⊥AB于点I,过点N作NH⊥AB于点H,作NF⊥CM于点F,连接ON,利用相似三角形的性质和勾股定理分别求出BD、EI、ID的长度,并求出 的比值,利用勾股定理求出NH、DH的长度,进而求出MN的长度.