7. 如图,正方形 ABCD 内接于$\odot O$,P 为$\widehat{BC}$上的一点,连接 DP,CP.
(1) 求$\angle CPD$的大小;
(2) 当 P 为$\widehat{BC}$的中点时,CP 是$\odot O$的内接正n边形的一边,求n的值.
(1) 求$\angle CPD$的大小;
(2) 当 P 为$\widehat{BC}$的中点时,CP 是$\odot O$的内接正n边形的一边,求n的值.
答案
(1) 45°;(2) 8。
解析
(1) 连接OD,OC。
∵正方形ABCD内接于$\odot O$,
∴$\angle COD=\frac{360^\circ}{4}=90^\circ$。
∵P为$\widehat{BC}$上一点,
∴$\angle CPD=\frac{1}{2}\angle COD=\frac{1}{2}×90^\circ=45^\circ$。
(2) 连接OB。
∵P为$\widehat{BC}$中点,
∴$\widehat{BP}=\widehat{PC}$。
∵正方形ABCD内接于$\odot O$,
∴$\angle BOC=90^\circ$,即$\widehat{BC}=90^\circ$,
∴$\widehat{PC}=\frac{1}{2}\widehat{BC}=45^\circ$。
∴CP所对圆心角为$45^\circ$,
∴$n=\frac{360^\circ}{45^\circ}=8$。
8. 如图,在正五边形 ABCDE 中,$\angle EAB= \angle B= 108^\circ$,$EA= AB= BC$,M,N 分别是 AB,BC 的中点,连接 AN,EM,相交于点 O.
(1) 求证:$AN= EM$;
(2) 求$\angle EON$的大小.
(1) 求证:$AN= EM$;
(2) 求$\angle EON$的大小.
答案
(1) 见证明过程;(2) 108°
解析
(1) 证明:
∵M,N分别是AB,BC的中点,
∴AM=BM=BN=CN。
∵EA=AB=BC,
∴EA=AB=BC,AM=BN。
在△EAM和△ABN中,
$\begin{cases}EA=AB \\\angle EAM=\angle ABN=108^\circ \\AM=BN\end{cases}$
∴△EAM≌△ABN(SAS),
∴AN=EM。
(2)
∵△EAM≌△ABN,
∴∠AEM=∠BAN。
∵∠EAB=108°,
∴∠AEM+∠AOM=180°-∠EAB=72°。
∵∠AOM=∠EON,∠AEM=∠BAN,
∴∠BAN+∠EON=72°。
∵∠BAN+∠EAB+∠EON=180°,
∴∠EON=180°-∠EAB-(∠BAN)=180°-108°-72°+∠EON,
解得∠EON=108°。
9. (1) 如图①,$\triangle ABC是\odot O$的内接正三角形,P 为劣弧 BC 上一动点.求证:$PA= PB+PC$;
(2) 如图②,四边形 ABCD 是$\odot O$的内接正方形,P 为劣弧 BC 上一动点.求证:$PA= PC+\sqrt{2}PB$.
(2) 如图②,四边形 ABCD 是$\odot O$的内接正方形,P 为劣弧 BC 上一动点.求证:$PA= PC+\sqrt{2}PB$.
答案
(1) 证明:在PA上截取PD=PB,连接BD。
∵△ABC是正三角形,∴AB=BC,∠ABC=∠ACB=60°。
∵P在劣弧BC上,∴∠BPA=∠ACB=60°。
∵PD=PB,∴△PBD是等边三角形,∴BD=PB,∠PBD=60°。
∵∠ABD=∠ABC-∠DBC=60°-∠DBC,∠CBP=∠PBD-∠DBC=60°-∠DBC,∴∠ABD=∠CBP。
在△ABD和△CBP中,$\left\{\begin{array}{l}AB=CB\\∠ABD=∠CBP\\BD=BP\end{array}\right.$,∴△ABD≌△CBP(SAS),∴AD=PC。
∵PA=PD+AD,PD=PB,AD=PC,∴PA=PB+PC。
(2) 证明:将△CBP绕点B顺时针旋转90°至△BAQ,使BC与BA重合,连接QP。
∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABC=90°,AC为直径。
由旋转性质得:△BCP≌△BAQ,∴AQ=PC,BQ=BP,∠ABQ=∠CBP,∠AQB=∠CPB。
∵∠QBP=∠ABQ+∠ABP=∠CBP+∠ABP=∠ABC=90°,∴△QBP是等腰直角三角形,∴QP=√2 PB。
∵P在劣弧BC上,弧BC所对圆心角为90°,∴∠CPB=45°,则∠AQB=45°。
又∠APB=∠ACB=45°(同弧AB所对圆周角),∴∠QPB=∠APB=45°,故Q、P、A三点共线。
∵PA=PQ+AQ,PQ=√2 PB,AQ=PC,∴PA=PC+√2 PB。
∵△ABC是正三角形,∴AB=BC,∠ABC=∠ACB=60°。
∵P在劣弧BC上,∴∠BPA=∠ACB=60°。
∵PD=PB,∴△PBD是等边三角形,∴BD=PB,∠PBD=60°。
∵∠ABD=∠ABC-∠DBC=60°-∠DBC,∠CBP=∠PBD-∠DBC=60°-∠DBC,∴∠ABD=∠CBP。
在△ABD和△CBP中,$\left\{\begin{array}{l}AB=CB\\∠ABD=∠CBP\\BD=BP\end{array}\right.$,∴△ABD≌△CBP(SAS),∴AD=PC。
∵PA=PD+AD,PD=PB,AD=PC,∴PA=PB+PC。
(2) 证明:将△CBP绕点B顺时针旋转90°至△BAQ,使BC与BA重合,连接QP。
∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABC=90°,AC为直径。
由旋转性质得:△BCP≌△BAQ,∴AQ=PC,BQ=BP,∠ABQ=∠CBP,∠AQB=∠CPB。
∵∠QBP=∠ABQ+∠ABP=∠CBP+∠ABP=∠ABC=90°,∴△QBP是等腰直角三角形,∴QP=√2 PB。
∵P在劣弧BC上,弧BC所对圆心角为90°,∴∠CPB=45°,则∠AQB=45°。
又∠APB=∠ACB=45°(同弧AB所对圆周角),∴∠QPB=∠APB=45°,故Q、P、A三点共线。
∵PA=PQ+AQ,PQ=√2 PB,AQ=PC,∴PA=PC+√2 PB。
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