15. 如图,在 Rt△ABC 与 Rt△OCD 中,∠ACB = ∠DCO = 90°,O 为 AB 的中点。
(1)求证:∠B = ∠ACD。
(2)已知点 E 在 AB 上,且 BC² = AB·BE。
①若 tan∠ACD = $\frac{3}{4}$,BC = 10,求 CE 的长;
②试判定 CD 与以 A 为圆心,AE 为半径的⊙A 的位置关系,并请说明理由。

(1)求证:∠B = ∠ACD。
(2)已知点 E 在 AB 上,且 BC² = AB·BE。
①若 tan∠ACD = $\frac{3}{4}$,BC = 10,求 CE 的长;
②试判定 CD 与以 A 为圆心,AE 为半径的⊙A 的位置关系,并请说明理由。
答案
15. (1)略 (2)①6 ②相切 理由略
解析
【解析】
(1)证明:
∵∠ACB = ∠DCO = 90°,
∴∠ACB - ∠ACO = ∠DCO - ∠ACO,即∠ACD = ∠OCB。
∵O为AB的中点,Rt△ABC中,OC = OB,
∴∠B = ∠OCB,
∴∠B = ∠ACD。
(2)①解:
∵BC² = AB·BE,
∴$\frac{BC}{AB}=\frac{BE}{BC}$,又∠B = ∠B,
∴△ABC∽△CBE,
∴∠CEB = ∠ACB = 90°。
由(1)知∠B = ∠ACD,
∴tan∠B = tan∠ACD = $\frac{3}{4}$。
在Rt△BCE中,设CE = 3k,BE = 4k,
由勾股定理得:$(3k)^2 + (4k)^2 = 10^2$,
解得k = 2,
∴CE = 6。
②解:CD与⊙A相切,理由如下:
过点A作AF⊥CD于点F,
由BC² = AB·BE,结合AC² + BC² = AB²,得AC² = AB·AE,
∴$\frac{AC}{AB}=\frac{AE}{AC}$,又∠A = ∠A,
∴△ACE∽△ABC,
∴∠ACE = ∠B。
由(1)知∠ACD = ∠B,
∴∠ACE = ∠ACD,即AC平分∠DCE。
∵CE⊥AB,AF⊥CD,
∴AF = AE。
∵AF是⊙A的半径且AF⊥CD,
∴CD与⊙A相切。
【答案】
(1)证明见上述解析;
(2)①$\boldsymbol{6}$;②$\boldsymbol{相切}$,理由见上述解析。
【知识点】
1. 直角三角形性质
2. 相似三角形判定与性质
3. 圆的位置关系判定
【点评】
本题综合考查直角三角形性质、相似三角形的判定与性质以及圆与直线的位置关系判定,需灵活运用角的等量转换、相似模型及角平分线性质解题,综合性较强。
【难度系数】
0.6
(1)证明:
∵∠ACB = ∠DCO = 90°,
∴∠ACB - ∠ACO = ∠DCO - ∠ACO,即∠ACD = ∠OCB。
∵O为AB的中点,Rt△ABC中,OC = OB,
∴∠B = ∠OCB,
∴∠B = ∠ACD。
(2)①解:
∵BC² = AB·BE,
∴$\frac{BC}{AB}=\frac{BE}{BC}$,又∠B = ∠B,
∴△ABC∽△CBE,
∴∠CEB = ∠ACB = 90°。
由(1)知∠B = ∠ACD,
∴tan∠B = tan∠ACD = $\frac{3}{4}$。
在Rt△BCE中,设CE = 3k,BE = 4k,
由勾股定理得:$(3k)^2 + (4k)^2 = 10^2$,
解得k = 2,
∴CE = 6。
②解:CD与⊙A相切,理由如下:
过点A作AF⊥CD于点F,
由BC² = AB·BE,结合AC² + BC² = AB²,得AC² = AB·AE,
∴$\frac{AC}{AB}=\frac{AE}{AC}$,又∠A = ∠A,
∴△ACE∽△ABC,
∴∠ACE = ∠B。
由(1)知∠ACD = ∠B,
∴∠ACE = ∠ACD,即AC平分∠DCE。
∵CE⊥AB,AF⊥CD,
∴AF = AE。
∵AF是⊙A的半径且AF⊥CD,
∴CD与⊙A相切。
【答案】
(1)证明见上述解析;
(2)①$\boldsymbol{6}$;②$\boldsymbol{相切}$,理由见上述解析。
【知识点】
1. 直角三角形性质
2. 相似三角形判定与性质
3. 圆的位置关系判定
【点评】
本题综合考查直角三角形性质、相似三角形的判定与性质以及圆与直线的位置关系判定,需灵活运用角的等量转换、相似模型及角平分线性质解题,综合性较强。
【难度系数】
0.6
16. 如图,直线 AB 与⊙O 相切于点 A,弦 CD//AB,E,F 为圆上的两点,且∠CDE = ∠ADF。若⊙O 的半径为 $\frac{5}{2}$,CD = 4,则弦 EF 的长为

$ 2 \sqrt { 5 } $
。答案
16. $ 2 \sqrt { 5 } $
解析
【解析】
连接OA并延长交CD于点H,连接OC、AD。
1. 由直线AB与⊙O相切于点A,得OA⊥AB;又CD//AB,故OA⊥CD,根据垂径定理,CH=DH=CD/2=2。
2. 在Rt△OCH中,OC为⊙O半径$\frac{5}{2}$,CH=2,由勾股定理得:
$OH=\sqrt{OC^2 - CH^2}=\sqrt{(\frac{5}{2})^2 - 2^2}=\frac{3}{2}$。
3. 计算AH:$AH=OA + OH=\frac{5}{2}+\frac{3}{2}=4$,在Rt△AHD中,DH=2,AH=4,由勾股定理得:
$AD=\sqrt{AH^2 + DH^2}=\sqrt{4^2 + 2^2}=2\sqrt{5}$。
4. 因为∠CDE=∠ADF,所以弧EF=弧AD,根据弧与弦的关系,得EF=AD=$2\sqrt{5}$。
【答案】
$2\sqrt{5}$
【知识点】
切线的性质、垂径定理、勾股定理
【点评】
本题综合运用切线性质、垂径定理、勾股定理及弧弦关系求解,需通过构造辅助线将切线与平行弦的条件转化为垂直关系,进而利用直角三角形计算线段长度,再结合圆周角相等得到弧弦相等,考查综合运用几何定理的能力。
【难度系数】
0.4
连接OA并延长交CD于点H,连接OC、AD。
1. 由直线AB与⊙O相切于点A,得OA⊥AB;又CD//AB,故OA⊥CD,根据垂径定理,CH=DH=CD/2=2。
2. 在Rt△OCH中,OC为⊙O半径$\frac{5}{2}$,CH=2,由勾股定理得:
$OH=\sqrt{OC^2 - CH^2}=\sqrt{(\frac{5}{2})^2 - 2^2}=\frac{3}{2}$。
3. 计算AH:$AH=OA + OH=\frac{5}{2}+\frac{3}{2}=4$,在Rt△AHD中,DH=2,AH=4,由勾股定理得:
$AD=\sqrt{AH^2 + DH^2}=\sqrt{4^2 + 2^2}=2\sqrt{5}$。
4. 因为∠CDE=∠ADF,所以弧EF=弧AD,根据弧与弦的关系,得EF=AD=$2\sqrt{5}$。
【答案】
$2\sqrt{5}$
【知识点】
切线的性质、垂径定理、勾股定理
【点评】
本题综合运用切线性质、垂径定理、勾股定理及弧弦关系求解,需通过构造辅助线将切线与平行弦的条件转化为垂直关系,进而利用直角三角形计算线段长度,再结合圆周角相等得到弧弦相等,考查综合运用几何定理的能力。
【难度系数】
0.4
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