题目内容
【题目】如图,已知△BAC为圆O内接三角形,AB=AC,D为⊙O上一点,连接CD、BD,BD与AC交于点E,且BC2=ACCE
①求证:∠CDB=∠CBD;
②若∠D=30°,且⊙O的半径为3+,I为△BCD内心,求OI的长.
【答案】①证明见解析;②.
【解析】
①先求出,然后求出△BCE和△ACB相似,根据相似三角形对应角相等可得∠A=∠CBE,再根据在同圆或等圆中,同弧所对的圆周角相等可得∠A=∠CDB,然后求出∠CDB=∠CBD;
②连接OB、OC,根据在同圆或等圆中,同弧所对的圆心角等于圆周角的2倍求出∠BOC=60°,然后判定△OBC是等边三角形,再根据等腰三角形三线合一的性质以及三角形的内心的性质可得OC经过点I,设OC与BD相交于点F,然后求出CF,再根据I是三角形的内心,利用三角形的面积求出IF,然后求出CI,最后根据OI=OC﹣CI计算即可得解.
①证明:∵BC2=ACCE,
∴,
∠BCE=∠ACB,
∴△BCE∽△ACB,
∴∠CBD=∠A,
∵∠A=∠CDB,
∴∠CDB=∠CBD.
②解:连接OB、OC,
∵∠A=∠D=30°,
∴∠BOC=2∠A=2×30°=60°,
∵OB=OC,
∴△OBC是等边三角形,
∵CD=CB,I是△BCD的内心,
∴OC经过点I,
设OC与BD相交于点F,
则CF=BC×sin30°=BC,
BF=BCcos30°=BC,
所以,BD=2BF=2×BC=BC,
设△BCD内切圆的半径为r,
则S△BCD=BDCF=(BD+CD+BC)r,
即BCBC=(BC+BC+BC)r,
解得r=BC=BC,
即IF=BC,
所以,CI=CF﹣IF=BC﹣BC=(2﹣)BC,
OI=OC﹣CI=BC﹣(2﹣)BC=(﹣1)BC,
∵⊙O的半径为3+,
∴BC=3+,
∴OI=(﹣1)(3+)=3+3﹣3﹣=2.