题目内容

(2013•厦门)如图所示,已知四边形OABC是菱形,∠O=60°,点M是边OA的中点,以点O为圆心,r为半径作⊙O分别交OA,OC于点D,E,连接BM.若BM=
7
DE
的长是
3
π
3
.求证:直线BC与⊙O相切.
分析:过点O作OF⊥BC于F,过点B作BG⊥OA于G,则四边形BGOF为矩形,OF=BG.设菱形OABC的边长为2a,先在Rt△BMG中,利用勾股定理得出BG2+GM2=BM2,即(
3
a)2+(2a)2=(
7
2,求得a=1,得到OF=
3
,再根据弧长公式求出r=
3
,则圆心O到直线BC的距离等于圆的半径r,从而判定直线BC与⊙O相切.
解答:证明:如图,过点O作OF⊥BC于F,过点B作BG⊥OA于G,则四边形BGOF为矩形,OF=BG.
设菱形OABC的边长为2a,则AM=
1
2
OA=a.
∵菱形OABC中,AB∥OC,
∴∠BAG=∠COA=60°,∠ABG=90°-60°=30°,
∴AG=
1
2
AB=a,BG=
3
AG=
3
a.
在Rt△BMG中,∵∠BGM=90°,BG=
3
a,GM=a+a=2a,BM=
7

∴BG2+GM2=BM2,即(
3
a)2+(2a)2=(
7
2
解得a=1,
∴OF=BG=
3

DE
的长=
60πr
180
=
3
π
3

∴r=
3

∴OF=r=
3
,即圆心O到直线BC的距离等于圆的半径r,
∴直线BC与⊙O相切.
点评:本题考查了菱形的性质,勾股定理,弧长的计算公式,切线的判定,综合性较强,难度适中,利用菱形的性质及勾股定理求出a的值是解题的关键.
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