题目内容
(1)引入:如图1,直线AB为⊙O的弦,OC⊥OA,交AB于点P,且PC=BC,直线BC是否与⊙O相切,为什么?
(2)引申:记(1)中⊙O的切线为直线l,在(1)的条件下,如图2,将切线l向下平移,设平移后的直线l与OB的延长线相交于点B′,与AB的延长线相交于点E,与OP的延长线相交于点C′.
①找出图2中与C′P相等的线段,并说明理由;
②如果OB′=9cm,B′C′=12cm,⊙O的半径为6cm,试求线段B′E的长.

(2)引申:记(1)中⊙O的切线为直线l,在(1)的条件下,如图2,将切线l向下平移,设平移后的直线l与OB的延长线相交于点B′,与AB的延长线相交于点E,与OP的延长线相交于点C′.
①找出图2中与C′P相等的线段,并说明理由;
②如果OB′=9cm,B′C′=12cm,⊙O的半径为6cm,试求线段B′E的长.
考点:圆的综合题,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,切线的判定,相似三角形的判定与性质
专题:综合题
分析:(1)要证直线BC与⊙O相切,只需证OB⊥BC,即证∠ABO+∠CBP=90°,易证∠A=∠ABO,∠APO=∠CPB=∠CBP,只需证∠A+∠APO=90°即可.
(2)①要证C′E=C′P,只需证∠EPC′=∠C′EP,即证∠APO=∠C′EP,由于∠A+∠APO=90°,∠B′BE+∠C′EP=90°,只需证∠A=∠B′BE,只需证∠A=∠ABO即可;
②设B′E=x,运用勾股定理可求出B′C′,从而可用x的代数式表示出C′E、C′P、PO,易证△BB′E∽△AOP,运用相似三角形的性质可得到关于x的方程,解这个方程就可解决问题.
(2)①要证C′E=C′P,只需证∠EPC′=∠C′EP,即证∠APO=∠C′EP,由于∠A+∠APO=90°,∠B′BE+∠C′EP=90°,只需证∠A=∠B′BE,只需证∠A=∠ABO即可;
②设B′E=x,运用勾股定理可求出B′C′,从而可用x的代数式表示出C′E、C′P、PO,易证△BB′E∽△AOP,运用相似三角形的性质可得到关于x的方程,解这个方程就可解决问题.
解答:
解:(1)直线BC与⊙O相切.
证明:∵OC⊥OA,
∴∠A+∠APO=90°.
∵OA=OB,CB=CP,
∴∠A=∠ABO,∠CPB=∠CBP.
∵∠APO=∠CPB,
∴∠ABO+∠CBP=90°,即OB⊥BC.
又∵点B在⊙O上,
∴直线BC与⊙O相切.
(2)①C′E=C′P.
证明:∵OA=OB,∴∠A=∠OBA.
∵∠OBA=∠B′BE,
∴∠B′BE=∠A.
由题意知OB′⊥C′E,
∴∠BB′E=90°,
∴∠B′BE+∠B′EB=90°.
∵OA⊥OC′,
∴∠A+∠OPA=90°,
∴∠OPA=∠B′EB.
∵∠OPA=∠EPC′,
∴∠EPC′=∠C′EP,
∴C′E=C′P.
②设B′E=xcm,
在Rt△OB′C′中,
∵OB′=9,B′C′=12,
∴OC′=
=15,
则C′P=C′E=12+x,OP=15-(12+x)=3-x,BB′=OB′-OB=9-6=3.
∵∠BB′E=∠AOP=90°,∠B′BE=∠A,
∴△BB′E∽△AOP,
∴
=
,即
=
,
解得:x=1,
∴线段B′E的长为1cm.
证明:∵OC⊥OA,
∴∠A+∠APO=90°.
∵OA=OB,CB=CP,
∴∠A=∠ABO,∠CPB=∠CBP.
∵∠APO=∠CPB,
∴∠ABO+∠CBP=90°,即OB⊥BC.
又∵点B在⊙O上,
∴直线BC与⊙O相切.
(2)①C′E=C′P.
证明:∵OA=OB,∴∠A=∠OBA.
∵∠OBA=∠B′BE,
∴∠B′BE=∠A.
由题意知OB′⊥C′E,
∴∠BB′E=90°,
∴∠B′BE+∠B′EB=90°.
∵OA⊥OC′,
∴∠A+∠OPA=90°,
∴∠OPA=∠B′EB.
∵∠OPA=∠EPC′,
∴∠EPC′=∠C′EP,
∴C′E=C′P.
②设B′E=xcm,
在Rt△OB′C′中,
∵OB′=9,B′C′=12,
∴OC′=
| B′C′2+OB′2 |
则C′P=C′E=12+x,OP=15-(12+x)=3-x,BB′=OB′-OB=9-6=3.
∵∠BB′E=∠AOP=90°,∠B′BE=∠A,
∴△BB′E∽△AOP,
∴
| B′E |
| BB′ |
| OP |
| AO |
| x |
| 3 |
| 3-x |
| 6 |
解得:x=1,
∴线段B′E的长为1cm.
点评:本题主要考查了切线的判定、等腰三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理、解一元一次方程等知识,运用相似三角形的性质是解决第(2)②小题的关键.
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