7. 如图,在$\triangle ABC$中,以边$BC$为直径的$\odot O$与边$AB$交于点$D$,点$E$为劣弧$\overset{\frown}{BD}$的中点,$AF$为$\triangle ABC$的角平分线,且$AF \perp EC$.
(1)求证$AC$与$\odot O$相切.
(2)若$AC = 6$,$BC = 8$,求$EC$的长.

(1)求证$AC$与$\odot O$相切.
(2)若$AC = 6$,$BC = 8$,求$EC$的长.
答案
7.(1)略。(2)$\frac{16\sqrt{5}}{5}$.
解析
(1)证明:连接$CD$,$OE$,$OC$。
∵$BC$是$\odot O$的直径,
∴$\angle BDC = 90°$。
∵点$E$为劣弧$\overset{\frown}{BD}$的中点,
∴$OE\perp BD$,$\angle COE=\frac{1}{2}\angle COD$。
∵$AF$平分$\angle BAC$且$AF\perp EC$,设$AF$与$EC$交于点$H$,则$\angle AHE = \angle AHC = 90°$。
在$\triangle AHE$和$\triangle AHC$中,$\begin{cases}\angle HAE=\angle HAC\\AH=AH\\\angle AHE=\angle AHC\end{cases}$,
∴$\triangle AHE\cong\triangle AHC(ASA)$,
∴$AE = AC$,$\angle AEC=\angle ACE$。
∵$OE = OC$,
∴$\angle OEC=\angle OCE$,
∴$\angle OEA=\angle OCA$。
∵$OE\perp BD$,$CD\perp BD$,
∴$OE// CD$,
∴$\angle OEA=\angle ADC$。
∵$\angle ADC+\angle ACD=90°$,
∴$\angle OCA+\angle ACD=90°$,即$\angle OCD=90°$,
∴$AC\perp OC$,故$AC$与$\odot O$相切。
(2)解:
∵$AC = 6$,$BC = 8$,$AC\perp OC$,
∴$AB=\sqrt{AC^2 + BC^2}=\sqrt{6^2 + 8^2}=10$。
由$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}AB· CD=\frac{1}{2}AC· BC$,得$CD=\frac{AC· BC}{AB}=\frac{6×8}{10}=\frac{24}{5}$,$AD=\sqrt{AC^2 - CD^2}=\sqrt{6^2 - (\frac{24}{5})^2}=\frac{18}{5}$。
设$BD = x$,则$x+\frac{18}{5}=10$,解得$x=\frac{32}{5}$。
∵$OE\perp BD$,$O$为$BC$中点,$BC = 8$,
∴$OB = 4$,$BF = FD=\frac{16}{5}$。
在$Rt\triangle OBF$中,$OF=\sqrt{OB^2 - BF^2}=\sqrt{4^2 - (\frac{16}{5})^2}=\frac{12}{5}$,$CF = OC + OF=4+\frac{12}{5}=\frac{32}{5}$。
在$Rt\triangle CDF$中,$EC=\sqrt{CF^2 + EF^2}$,$EF = OE - OF=4 - \frac{12}{5}=\frac{8}{5}$,
∴$EC=\sqrt{(\frac{32}{5})^2 + (\frac{8}{5})^2}=\frac{16\sqrt{5}}{5}$。
答案:(1)见证明过程;(2)$\frac{16\sqrt{5}}{5}$
∵$BC$是$\odot O$的直径,
∴$\angle BDC = 90°$。
∵点$E$为劣弧$\overset{\frown}{BD}$的中点,
∴$OE\perp BD$,$\angle COE=\frac{1}{2}\angle COD$。
∵$AF$平分$\angle BAC$且$AF\perp EC$,设$AF$与$EC$交于点$H$,则$\angle AHE = \angle AHC = 90°$。
在$\triangle AHE$和$\triangle AHC$中,$\begin{cases}\angle HAE=\angle HAC\\AH=AH\\\angle AHE=\angle AHC\end{cases}$,
∴$\triangle AHE\cong\triangle AHC(ASA)$,
∴$AE = AC$,$\angle AEC=\angle ACE$。
∵$OE = OC$,
∴$\angle OEC=\angle OCE$,
∴$\angle OEA=\angle OCA$。
∵$OE\perp BD$,$CD\perp BD$,
∴$OE// CD$,
∴$\angle OEA=\angle ADC$。
∵$\angle ADC+\angle ACD=90°$,
∴$\angle OCA+\angle ACD=90°$,即$\angle OCD=90°$,
∴$AC\perp OC$,故$AC$与$\odot O$相切。
(2)解:
∵$AC = 6$,$BC = 8$,$AC\perp OC$,
∴$AB=\sqrt{AC^2 + BC^2}=\sqrt{6^2 + 8^2}=10$。
由$S_{\triangle ABC}=\frac{1}{2}AB· CD=\frac{1}{2}AC· BC$,得$CD=\frac{AC· BC}{AB}=\frac{6×8}{10}=\frac{24}{5}$,$AD=\sqrt{AC^2 - CD^2}=\sqrt{6^2 - (\frac{24}{5})^2}=\frac{18}{5}$。
设$BD = x$,则$x+\frac{18}{5}=10$,解得$x=\frac{32}{5}$。
∵$OE\perp BD$,$O$为$BC$中点,$BC = 8$,
∴$OB = 4$,$BF = FD=\frac{16}{5}$。
在$Rt\triangle OBF$中,$OF=\sqrt{OB^2 - BF^2}=\sqrt{4^2 - (\frac{16}{5})^2}=\frac{12}{5}$,$CF = OC + OF=4+\frac{12}{5}=\frac{32}{5}$。
在$Rt\triangle CDF$中,$EC=\sqrt{CF^2 + EF^2}$,$EF = OE - OF=4 - \frac{12}{5}=\frac{8}{5}$,
∴$EC=\sqrt{(\frac{32}{5})^2 + (\frac{8}{5})^2}=\frac{16\sqrt{5}}{5}$。
答案:(1)见证明过程;(2)$\frac{16\sqrt{5}}{5}$
8. 如图,点$P$在以$MN$为直径的半圆上运动(点$P$与点$M$,$N$不重合),$PQ \perp MN$于点$Q$,$NE$平分$\angle MNP$,交$PM$于点$E$,交$PQ$于点$F$.
(1)求$\frac{PF}{PQ} + \frac{PE}{PM}$的值.
(2)若$PN^{2} = PM · MN$,求$\frac{MQ}{NQ}$的值.

(1)求$\frac{PF}{PQ} + \frac{PE}{PM}$的值.
(2)若$PN^{2} = PM · MN$,求$\frac{MQ}{NQ}$的值.
答案
8.(1)1。(2)$\frac{\sqrt{5}-1}{2}$.
解析
(1)证明:
∵MN为直径,
∴∠MPN=90°,
∵PQ⊥MN,
∴∠PQN=∠MPN=90°,
∵NE平分∠MNP,
∴∠PNE=∠MNE,
∴△PNF∽△QNF,△PNE∽△QNE,
∴$\frac{PF}{FQ}=\frac{PN}{QN}$,$\frac{PE}{EQ}=\frac{PN}{QN}$,
设$\frac{PN}{QN}=k$,则$PF=kFQ$,$PE=kEQ$,
∵$PQ=PF+FQ=(k+1)FQ$,$PM=PE+EM=PE+EQ=(k+1)EQ$,
∴$\frac{PF}{PQ}=\frac{k}{k+1}$,$\frac{PE}{PM}=\frac{k}{k+1}$,
∴$\frac{PF}{PQ}+\frac{PE}{PM}=\frac{k}{k+1}+\frac{k}{k+1}=1$。
(2)设$PM=a$,$MN=2R$,则$PN^2=a·2R$,
在Rt△PMN中,$PM^2+PN^2=MN^2$,即$a^2+2aR=4R^2$,
解得$a=(\sqrt{5}-1)R$(负根舍去),
∴$PM=(\sqrt{5}-1)R$,$PN^2=2R·(\sqrt{5}-1)R=2(\sqrt{5}-1)R^2$,
∵$PQ·MN=PM·PN$,
∴$PQ=\frac{PM·PN}{MN}=\frac{(\sqrt{5}-1)R·PN}{2R}=\frac{(\sqrt{5}-1)PN}{2}$,
在Rt△PQN中,$QN=\sqrt{PN^2-PQ^2}=\sqrt{PN^2-\left(\frac{(\sqrt{5}-1)PN}{2}\right)^2}=\frac{(\sqrt{5}-1)R}{2}$,
$MQ=MN-QN=2R-\frac{(\sqrt{5}-1)R}{2}=\frac{(5-\sqrt{5})R}{2}$,
∴$\frac{MQ}{NQ}=\frac{\frac{(5-\sqrt{5})R}{2}}{\frac{(\sqrt{5}-1)R}{2}}=\frac{\sqrt{5}-1}{2}$。
答案:(1)$1$;(2)$\frac{\sqrt{5}-1}{2}$。
∵MN为直径,
∴∠MPN=90°,
∵PQ⊥MN,
∴∠PQN=∠MPN=90°,
∵NE平分∠MNP,
∴∠PNE=∠MNE,
∴△PNF∽△QNF,△PNE∽△QNE,
∴$\frac{PF}{FQ}=\frac{PN}{QN}$,$\frac{PE}{EQ}=\frac{PN}{QN}$,
设$\frac{PN}{QN}=k$,则$PF=kFQ$,$PE=kEQ$,
∵$PQ=PF+FQ=(k+1)FQ$,$PM=PE+EM=PE+EQ=(k+1)EQ$,
∴$\frac{PF}{PQ}=\frac{k}{k+1}$,$\frac{PE}{PM}=\frac{k}{k+1}$,
∴$\frac{PF}{PQ}+\frac{PE}{PM}=\frac{k}{k+1}+\frac{k}{k+1}=1$。
(2)设$PM=a$,$MN=2R$,则$PN^2=a·2R$,
在Rt△PMN中,$PM^2+PN^2=MN^2$,即$a^2+2aR=4R^2$,
解得$a=(\sqrt{5}-1)R$(负根舍去),
∴$PM=(\sqrt{5}-1)R$,$PN^2=2R·(\sqrt{5}-1)R=2(\sqrt{5}-1)R^2$,
∵$PQ·MN=PM·PN$,
∴$PQ=\frac{PM·PN}{MN}=\frac{(\sqrt{5}-1)R·PN}{2R}=\frac{(\sqrt{5}-1)PN}{2}$,
在Rt△PQN中,$QN=\sqrt{PN^2-PQ^2}=\sqrt{PN^2-\left(\frac{(\sqrt{5}-1)PN}{2}\right)^2}=\frac{(\sqrt{5}-1)R}{2}$,
$MQ=MN-QN=2R-\frac{(\sqrt{5}-1)R}{2}=\frac{(5-\sqrt{5})R}{2}$,
∴$\frac{MQ}{NQ}=\frac{\frac{(5-\sqrt{5})R}{2}}{\frac{(\sqrt{5}-1)R}{2}}=\frac{\sqrt{5}-1}{2}$。
答案:(1)$1$;(2)$\frac{\sqrt{5}-1}{2}$。
9. 如图,在菱形$ABCD$中,对角线$AC$,$BD$相交于点$O$,$AC = 12\ cm$,$BD = 16\ cm$.动点$N$从点$D$出发,沿线段$DB$以$2\ cm/s$的速度向点$B$运动;同时动点$M$从点$B$出发,沿线段$BA$以$1\ cm/s$的速度向点$A$运动.当其中一个动点停止运动时,另一个动点也随之停止运动.设运动时间为$t$(单位:$ s$)($t > 0$),以点$M$为圆心,$MB$长为半径的$\odot M$与射线$BA$、线段$BD$分别交于点$E$,$F$,连接$EN$.
(1)求$BF$的长(用含有$t$的代数式表示),并求出$t$的取值范围.
(2)当$t$为何值时,线段$EN$与$\odot M$相切?
(3)若$\odot M$与线段$EN$只有一个公共点,求$t$的取值范围.

(1)求$BF$的长(用含有$t$的代数式表示),并求出$t$的取值范围.
(2)当$t$为何值时,线段$EN$与$\odot M$相切?
(3)若$\odot M$与线段$EN$只有一个公共点,求$t$的取值范围.
答案
9.(1)连接EF,由△BEF∽△BAO,得$\frac{BF}{BO}=\frac{BE}{BA}$,
∴$\frac{BF}{8}=\frac{2t}{10}$,
∴BF=$\frac{8}{5}$t(0<t≤8)。
(2)当线段EN与⊙M相切时,∠BEN=90°,
∴△BEN∽△BOA,
∴$\frac{BE}{BO}=\frac{BN}{BA}$,
∴$\frac{2t}{8}=\frac{16 - 2t}{10}$,t=$\frac{32}{9}$.
∴当t=$\frac{32}{9}$时,线段EN与⊙M相切。
(3)分类讨论:
①当线段EN与⊙M相切以及相切之前,线段EN与⊙M只有一个公共点,即0<t≤$\frac{32}{9}$;
②当点N在线段BF上(不与点B,F重合)时,线段EN与⊙M也只有一个公共点,即0<16 - 2t<$\frac{8}{5}$t,解得$\frac{40}{9}$<t<8.
∴⊙M与线段EN只有一个公共点时,t的取值范围是0<t≤$\frac{32}{9}$或$\frac{40}{9}$<t<8.
∴$\frac{BF}{8}=\frac{2t}{10}$,
∴BF=$\frac{8}{5}$t(0<t≤8)。
(2)当线段EN与⊙M相切时,∠BEN=90°,
∴△BEN∽△BOA,
∴$\frac{BE}{BO}=\frac{BN}{BA}$,
∴$\frac{2t}{8}=\frac{16 - 2t}{10}$,t=$\frac{32}{9}$.
∴当t=$\frac{32}{9}$时,线段EN与⊙M相切。
(3)分类讨论:
①当线段EN与⊙M相切以及相切之前,线段EN与⊙M只有一个公共点,即0<t≤$\frac{32}{9}$;
②当点N在线段BF上(不与点B,F重合)时,线段EN与⊙M也只有一个公共点,即0<16 - 2t<$\frac{8}{5}$t,解得$\frac{40}{9}$<t<8.
∴⊙M与线段EN只有一个公共点时,t的取值范围是0<t≤$\frac{32}{9}$或$\frac{40}{9}$<t<8.
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