4.(2024·广陵区一模)如图,AB为$\odot O$的直径,点C在$\odot O$上,$∠ ACB$的平分线交$\odot O$于点D,过点D作$DE// AB$,交CB的延长线于点E.
(1)求证:ED是$\odot O$的切线;
(2)若$AC=3\sqrt{2},BC=\sqrt{2}$,求BD,CD的长.

第4题图
(1)求证:ED是$\odot O$的切线;
(2)若$AC=3\sqrt{2},BC=\sqrt{2}$,求BD,CD的长.
第4题图
答案
证明:$(1)$连接$OD。$$ $因为$CD$是$∠ACB$的平分线,所以$∠ACD = ∠BCD。$ 根据同圆中,等圆周角所对的圆心角相等,所以$∠AOD = ∠BOD。$$ $因为$AB$为$\odot O$的直径,所以$∠AOD=∠BOD=\frac {1}{2}×180°=90°,$即$OD\perp AB。$$ $又因为$DE// AB,$所以$OD\perp DE。$$ $因为$OD$为$\odot O$的半径,根据切线的判定定理,经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线,所以$ED$是$\odot O$的切线。$ (2)$解:因为$AB$为$\odot O$的直径,所以$∠ACB = 90°,$$∠ADB = 90°。$$ $已知$AC = 3\sqrt {2},$$BC=\sqrt {2},$由勾股定理可得$AB=\sqrt {AC^2+BC^2}=\sqrt {(3\sqrt {2})^2+(\sqrt {2})^2}=\sqrt {18 + 2}=2\sqrt {5}。$$ $因为$∠ACD = ∠BCD,$所以$\overset {\frown }{AD}=\overset {\frown }{BD},$所以$AD = BD。$$ $又因为$AD^2+BD^2=AB^2,$所以$2BD^2=(2\sqrt {5})^2,$即$BD^2=10,$$BD = \sqrt {10}。$$ $过点$B$作$BH\perp CD$于点$H。$$ $因为$∠BCD=\frac {1}{2}∠ACB = 45°,$所以$\triangle BCH$是等腰直角三角形,$BH = CH。$$ $由$BH^2+CH^2=CB^2,$即$2BH^2=(\sqrt {2})^2,$可得$BH = CH = 1。$$ $在$Rt\triangle BDH$中,$DH=\sqrt {BD^2-BH^2}=\sqrt {10 - 1}=3,$所以$CD=CH + DH=1 + 3 = 4。$ ;
5.(2024·仪征一模)如图,E是以AC为直径的$\odot O$上一个动点(与点A,C不重合),连接CE并延长到点B,使得$BE=CE$,连接AB,AB所在的直线与$\odot O$交于点D,$EF⊥ AB$于点F.
(1)求证:EF为$\odot O$的切线;
(2)若$EF=4$,$AC=10$,求BD的长.

(1)求证:EF为$\odot O$的切线;
(2)若$EF=4$,$AC=10$,求BD的长.
答案
; 证明:(1)连接$OE。$ 因为$OA = OC,$$BE = CE,$
所以$OE$是$\triangle ABC$的中位线。 根据三角形中位线定理,三角形的中位线平行于第三边,所以$OE// AB。$ 又因为$EF\perp AB,$所以$EF\perp OE。$ 因为$OE$是$\odot O$的半径,根据切线的判定定理,经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线,所以$EF$是$\odot O$的切线。 (2)当线段$AB$与$\odot O$相交于点$D$时,连接$OE,$$AE,$
过点$O$作$OM\perp AB,$则$AM = DM=\frac{1}{2}AD。$ 因为$AC$是$\odot O$的直径,所以$∠AEC = 90°,$即$AE\perp BC。$ 又因为$BE = CE,$所以$AB = AC = 10。$ 因为$EF\perp AB,$$OM\perp AB,$$OE\perp EF,$
所以四边形$OEFM$是矩形,所以$OM = EF = 4。$ 在$Rt\triangle AOM$中,$OA=\frac{1}{2}AC = 5,$$OM = 4,$ 由勾股定理可得$AM=\sqrt{OA^{2}-OM^{2}}=\sqrt{5^{2}-4^{2}} = 3,$ 所以$AD = 2AM = 6,$
则$BD=AB - AD=10 - 6 = 4。$ 当线段$BA$的延长线与$\odot O$相交于点$D$时,同理可得$AD = 6,$
所以$BD=AB + AD=10 + 6 = 16。$ 综上所述,$BD$的长为$4$或$16。$
6. 在平面直角坐标系中,已知点$A(3,0)$,$B(-1,0)$,$C$是$y$轴上一动点,当$∠ BCA=45°$时,求点$C$的坐标.
答案
解:先作等腰直角$\triangle PAB,$再以点$P$为圆心,$PA$的长为半径作$\odot P$交$y$轴于点$C。$ 已知$A(3,0),$$B(-1,0),$则$AB$的中点坐标为$(\frac{3+( - 1)}{2},0),$即$(1,0),$$AB=3-( - 1)=4。$ 等腰直角$\triangle PAB$中,$PA = PB,$$∠APB = 90°,$则$P$到$x$轴的距离为$\frac{AB}{2}=2,$
所以$P(1,2),$$PA=\sqrt{(3 - 1)^{2}+2^{2}}=2\sqrt{2},$所以$PC = 2\sqrt{2}。$ 作$PD\perp y$轴于点$D,$则$PD = 1。$ 在$Rt\triangle PCD$中,由勾股定理可得$CD=\sqrt{PC^{2}-PD^{2}}=\sqrt{(2\sqrt{2})^{2}-1^{2}}=\sqrt{8 - 1}=\sqrt{7}。$ 当$C$在$y$轴正半轴时,$OC=2+\sqrt{7},$$C(0,2+\sqrt{7});$ 同理可得,当$C$在$y$轴负半轴时,$OC=-2-\sqrt{7},$$C'(0,-2-\sqrt{7})。$ 综上所述,点$C$的坐标为$(0,2+\sqrt{7})$或$(0,-2-\sqrt{7})。$
所以$P(1,2),$$PA=\sqrt{(3 - 1)^{2}+2^{2}}=2\sqrt{2},$所以$PC = 2\sqrt{2}。$ 作$PD\perp y$轴于点$D,$则$PD = 1。$ 在$Rt\triangle PCD$中,由勾股定理可得$CD=\sqrt{PC^{2}-PD^{2}}=\sqrt{(2\sqrt{2})^{2}-1^{2}}=\sqrt{8 - 1}=\sqrt{7}。$ 当$C$在$y$轴正半轴时,$OC=2+\sqrt{7},$$C(0,2+\sqrt{7});$ 同理可得,当$C$在$y$轴负半轴时,$OC=-2-\sqrt{7},$$C'(0,-2-\sqrt{7})。$ 综上所述,点$C$的坐标为$(0,2+\sqrt{7})$或$(0,-2-\sqrt{7})。$
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