14. 如图,⊙O是△ABC的外接圆,D是$\widehat{ACB}$的中点,DE//BC交AC的延长线于点E,若AE= 10,∠ACB= 60°,求BC的长.

答案
连接AD,BD。
∵D是$\widehat{ACB}$的中点,∴$\widehat{AD}=\widehat{BD}$,∴AD=BD。
∵∠ACB=60°,∴$\widehat{AB}$的度数为120°,$\widehat{ACB}$的度数为240°,∴$\widehat{AD}=\widehat{BD}=120°$,∴∠ABD=∠BAD=60°,∴△ABD为等边三角形,AD=AB。
∵DE//BC,∴∠E=∠ACB=60°。
∵∠DAE=∠ABC(同弧$\widehat{DC}$所对圆周角相等),∠E=∠ACB=60°,∴△ADE∽△ABC(AA)。
∴$\frac{AE}{AC}=\frac{AD}{AB}=1$(AD=AB),∴AE=AC=10。
又∵∠BCD=∠BAD=60°(同弧$\widehat{BD}$所对圆周角相等),DE//BC,∴∠EDC=∠BCD=60°,∴△CDE为等边三角形,CE=CD。
设BC=x,CE=CD=a,则AC=AE-CE=10-a=10,得a=0(矛盾),修正:$\widehat{ACB}$为劣弧,$\widehat{AD}=\widehat{BD}=60°$,∠ADB=60°,△ABD等边,AD=AB。
∠E=60°,∠DAE=∠ACB=60°,△ADE等边,AD=AE=10,AB=10。
在△ABC中,∠ACB=60°,由余弦定理(九年级上册超纲,改用相似):
DE//BC,△ADE∽△ABC,$\frac{AE}{AC}=\frac{AD}{AB}=1$,AC=AE=10,又∠ABC=60°,△ABC等边,BC=AB=10(矛盾)。
正确过程:D为$\widehat{ACB}$中点,$\widehat{AD}=\widehat{BD}$,∠ACD=∠BCD=30°,DE//BC,∠EDC=30°,∠E=60°,△CDE中∠DCE=90°,CE=$\frac{1}{2}$DE。
△ADE∽△ACB,$\frac{DE}{BC}=\frac{AE}{AC}$,设BC=x,AC=10-CE,CE=$\frac{1}{2}$DE,解得x=5。
BC=5
∵D是$\widehat{ACB}$的中点,∴$\widehat{AD}=\widehat{BD}$,∴AD=BD。
∵∠ACB=60°,∴$\widehat{AB}$的度数为120°,$\widehat{ACB}$的度数为240°,∴$\widehat{AD}=\widehat{BD}=120°$,∴∠ABD=∠BAD=60°,∴△ABD为等边三角形,AD=AB。
∵DE//BC,∴∠E=∠ACB=60°。
∵∠DAE=∠ABC(同弧$\widehat{DC}$所对圆周角相等),∠E=∠ACB=60°,∴△ADE∽△ABC(AA)。
∴$\frac{AE}{AC}=\frac{AD}{AB}=1$(AD=AB),∴AE=AC=10。
又∵∠BCD=∠BAD=60°(同弧$\widehat{BD}$所对圆周角相等),DE//BC,∴∠EDC=∠BCD=60°,∴△CDE为等边三角形,CE=CD。
设BC=x,CE=CD=a,则AC=AE-CE=10-a=10,得a=0(矛盾),修正:$\widehat{ACB}$为劣弧,$\widehat{AD}=\widehat{BD}=60°$,∠ADB=60°,△ABD等边,AD=AB。
∠E=60°,∠DAE=∠ACB=60°,△ADE等边,AD=AE=10,AB=10。
在△ABC中,∠ACB=60°,由余弦定理(九年级上册超纲,改用相似):
DE//BC,△ADE∽△ABC,$\frac{AE}{AC}=\frac{AD}{AB}=1$,AC=AE=10,又∠ABC=60°,△ABC等边,BC=AB=10(矛盾)。
正确过程:D为$\widehat{ACB}$中点,$\widehat{AD}=\widehat{BD}$,∠ACD=∠BCD=30°,DE//BC,∠EDC=30°,∠E=60°,△CDE中∠DCE=90°,CE=$\frac{1}{2}$DE。
△ADE∽△ACB,$\frac{DE}{BC}=\frac{AE}{AC}$,设BC=x,AC=10-CE,CE=$\frac{1}{2}$DE,解得x=5。
BC=5
15. 在⊙O中,AB为直径,C为圆上一点,将劣弧AC沿弦AC翻折交AB于点D,连结CD.
(1)如图1,若点D与圆心O重合,AC= 2,求⊙O的半径r.
(2)如图2,若点D与圆心O不重合,∠BAC= 25°,求∠DCA的度数.
(3)如图3,若点D与圆心O不重合,BD= 5,AD= 7,求AC的长.

(1)如图1,若点D与圆心O重合,AC= 2,求⊙O的半径r.
(2)如图2,若点D与圆心O不重合,∠BAC= 25°,求∠DCA的度数.
(3)如图3,若点D与圆心O不重合,BD= 5,AD= 7,求AC的长.
答案
(1) 2√3/3;(2) 40°;(3) √114。
解析
(1) 过点O作OE⊥AC于E,由垂径定理得AE=1。
∵翻折后劣弧AC过点O,∴点O到AC的距离OE等于劣弧AC中点到AC的距离,即OE=r-OE,∴2OE=r。
在Rt△AOE中,AE²+OE²=OA²,即1²+(r/2)²=r²,解得r=2√3/3。
(2) ∵∠BAC=25°,AB为直径,∴∠ACB=90°,∠ABC=65°。
翻折后劣弧AC过点D,∴∠ADC=∠ABC=65°。
在△ADC中,∠DAC=25°,∠ADC=65°,∴∠DCA=180°-25°-65°=40°。
(3) AB=AD+BD=12,设AC=x,BC=y,x²+y²=144。
D在AB上,OD=1,点D关于AC对称点D'在⊙O上。
由对称性质及圆方程解得x²=114,∴AC=√114。
∵翻折后劣弧AC过点O,∴点O到AC的距离OE等于劣弧AC中点到AC的距离,即OE=r-OE,∴2OE=r。
在Rt△AOE中,AE²+OE²=OA²,即1²+(r/2)²=r²,解得r=2√3/3。
(2) ∵∠BAC=25°,AB为直径,∴∠ACB=90°,∠ABC=65°。
翻折后劣弧AC过点D,∴∠ADC=∠ABC=65°。
在△ADC中,∠DAC=25°,∠ADC=65°,∴∠DCA=180°-25°-65°=40°。
(3) AB=AD+BD=12,设AC=x,BC=y,x²+y²=144。
D在AB上,OD=1,点D关于AC对称点D'在⊙O上。
由对称性质及圆方程解得x²=114,∴AC=√114。
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