题目内容
【题目】已知:
内接于
,直径
交
边于点
,
.
(1)如图所示,求证:
;
(2)如图所示,过点
作
于H,交
于
,交
于点
,连接
,求证:
;
(3)如图所示,在(2)的条件下,延长
至点
,连接
、
,过点
作
于
,射线
交
于点
,交
于点
,连接
,
,若
,
,求
的半径.
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【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)5
【解析】
(1)通过证明△AEC≌△BEC,得到
;
(2)连接DB,AG,由(1)知CD⊥AB,∠ACD=∠BCD,再根据等角的余角相等和同弧所对的圆周角相等可得到∠GBA=∠BGD,∠GAB=∠BDG,进而证明△DBG≌△AGB(AAS),即可得到GD=AB;
(3)根据AM⊥OB,结合前两问结论,易证
,
,再根据AAA证明△ABK∽△CBA,△CAB∽△PAC,设半径为r,则AC=
AE=
,由
得
,可求得
,则
,再由PN=AN=
,则
,由
,可求得
.
解:(1)证明:∵CD为直径,
,
∴CD⊥AB,
∴∠AEC=∠BEC=90°,
在△AEC和△BEC中,
,
∴△AEC≌△BEC,
∴
;
(2)连接DB,AG,
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∵BG⊥AC,
∴∠HBA+∠HAB=90°,
由(1)知,CD⊥AB,∠ACD=∠BCD,
∴∠CAB+∠ACE=90°,
∴∠HBA=∠ACE,
∴∠GBA=∠BCD=∠BGD,
又∵∠GAB=∠BDG,
∴在△DBG和△AGB中,
,
∴△DBG≌△AGB(AAS),
∴GD=AB;
(3)连接BD,过点P作PQ⊥AN的延长线于N,
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∵OD是
的半径,AE=BE,
∴OD⊥AB,
∵∠CFB为△CHF的外角,
∴∠CFB=∠CHF+∠HCF=90°+∠HCF,
∵∠CFB为△FEB的外角,
∴∠CFB=∠FEB+∠FBE=90°+∠FBE,
∴∠HCF=∠ABD,
∵∠HCF=∠ACD=∠ABD,
∴∠FBE=∠ABD,
∵∠BEF=∠BED,∠FBE=∠ABD,BE=BE,
∴△BFE≌△BDE,
∴FE=DE,
∵OF=AE,AE=BE,
∴OF=BE,
设FE=ED=a,OF=BE=b,
∴
,
在Rt△OEB中,
,
∴
,
解得:
,或
(舍去),
∴
,
,
∴
,
,
∵
,
∴∠KAB=∠EOB=2∠OCB=∠ACB,
而∠KBA=∠ABK,
∴△ABK∽△CBA,
∴∠KAB=∠ACB,
又∵AN=NP,
∴∠KAB=∠APN,
∴∠ACB=∠APN,
而∠CAB=∠PAC,
∴△CAB∽△PAC,
设半径为r,
则AC=
AE=
,
∴
,
∴
,
∴
,
∴
,
又∵PN=AN=
,
则,
,
∴
,
得:
,
∴
.