4. (2025·辽宁)如图20,在△ABC中,AC=BC,以AB为直径作⊙O,与AC相交于点D.连接OC,与⊙O相交于点E.
(1)如图20①,连接DE,求∠ADE的度数;
(2)如图20②,若点D为AC的中点,且AC=6,求$\overset{\frown}{DE}$的长.

(1)如图20①,连接DE,求∠ADE的度数;
(2)如图20②,若点D为AC的中点,且AC=6,求$\overset{\frown}{DE}$的长.
答案
解:
(1) 连接BD,
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠ADB=90°,即BD⊥AC。
∵ AC=BC,O为AB的中点,
∴ OC⊥AB,即∠AOC=90°,
由圆周角定理,∠ADE是弧AE所对的圆周角,∠AOE是弧AE所对的圆心角,
∴ ∠ADE = $\frac{1}{2}$∠AOE = $\frac{1}{2}$×90° = 45°。
(2) 连接OD,
∵ D为AC的中点,BD⊥AC,
∴ AB=BC,
又∵ AC=BC,AC=6,
∴ AB=AC=BC=6,即△ABC为等边三角形,
∴ ∠CAB=60°,
∵ OA=OD,OA=$\frac{1}{2}$AB=3,
∴ △OAD为等边三角形,
∴ ∠AOD=60°,
∵ ∠AOC=90°,
∴ ∠DOE = ∠AOC - ∠AOD = 90° - 60° = 30°,
∴ $\overset{\frown}{DE}$的长 = $\frac{30π × 3}{180}$ = $\frac{π}{2}$。
(1) 连接BD,
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠ADB=90°,即BD⊥AC。
∵ AC=BC,O为AB的中点,
∴ OC⊥AB,即∠AOC=90°,
由圆周角定理,∠ADE是弧AE所对的圆周角,∠AOE是弧AE所对的圆心角,
∴ ∠ADE = $\frac{1}{2}$∠AOE = $\frac{1}{2}$×90° = 45°。
(2) 连接OD,
∵ D为AC的中点,BD⊥AC,
∴ AB=BC,
又∵ AC=BC,AC=6,
∴ AB=AC=BC=6,即△ABC为等边三角形,
∴ ∠CAB=60°,
∵ OA=OD,OA=$\frac{1}{2}$AB=3,
∴ △OAD为等边三角形,
∴ ∠AOD=60°,
∵ ∠AOC=90°,
∴ ∠DOE = ∠AOC - ∠AOD = 90° - 60° = 30°,
∴ $\overset{\frown}{DE}$的长 = $\frac{30π × 3}{180}$ = $\frac{π}{2}$。
解析
【分析】
(1) 求解∠ADE的度数,首先观察到∠ADE是⊙O的圆周角,根据圆周角定理,需先求其对应弧的圆心角。首先利用直径的性质:直径所对圆周角为直角,连接BD可得BD⊥AC;再结合等腰△ABC三线合一的性质,O是AB中点,可得OC⊥AB,即圆心角∠AOE=90°,即可根据圆周角定理算出∠ADE的度数。
(2) 求$\overset{\frown}{DE}$的长,需先确定弧对应的圆心角和所在圆的半径。首先根据BD垂直平分AC推出AB=BC,结合已知AC=BC可得△ABC是等边三角形,再判定△OAD为等边三角形得到∠AOD=60°,进而求出∠DOE的度数,结合半径OA=3代入弧长公式即可计算结果。
【解析】
(1) 连接BD,
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠ADB=90°,即BD⊥AC。
∵ AC=BC,O为AB的中点,
∴ OC⊥AB,即∠AOC=90°,
由圆周角定理,∠ADE是弧AE所对的圆周角,∠AOE是弧AE所对的圆心角,
∴ ∠ADE = $\frac{1}{2}$∠AOE = $\frac{1}{2}$×90° = 45°。
(2) 连接OD,
∵ D为AC的中点,BD⊥AC,
∴ AB=BC,
又
∵ AC=BC,AC=6,
∴ AB=AC=BC=6,即△ABC为等边三角形,
∴ ∠CAB=60°,
∵ OA=OD,OA=$\frac{1}{2}$AB=3,
∴ △OAD为等边三角形,
∴ ∠AOD=60°,
∵ ∠AOC=90°,
∴ ∠DOE = ∠AOC - ∠AOD = 90° - 60° = 30°,
∴ $\overset{\frown}{DE}$的长 = $\frac{30π × 3}{180}$ = $\frac{π}{2}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{45°}$;(2) $\boldsymbol{\frac{π}{2}}$
【知识点】
圆周角定理,等边三角形判定与性质,弧长计算公式
【点评】
本题综合考查圆的基本性质和三角形相关知识,解题关键是熟练掌握直径所对圆周角的特征、圆周角定理、等腰三角形三线合一性质以及弧长公式,同时需要掌握圆相关几何题的常见辅助线构造方法。
【难度系数】
0.7
(1) 求解∠ADE的度数,首先观察到∠ADE是⊙O的圆周角,根据圆周角定理,需先求其对应弧的圆心角。首先利用直径的性质:直径所对圆周角为直角,连接BD可得BD⊥AC;再结合等腰△ABC三线合一的性质,O是AB中点,可得OC⊥AB,即圆心角∠AOE=90°,即可根据圆周角定理算出∠ADE的度数。
(2) 求$\overset{\frown}{DE}$的长,需先确定弧对应的圆心角和所在圆的半径。首先根据BD垂直平分AC推出AB=BC,结合已知AC=BC可得△ABC是等边三角形,再判定△OAD为等边三角形得到∠AOD=60°,进而求出∠DOE的度数,结合半径OA=3代入弧长公式即可计算结果。
【解析】
(1) 连接BD,
∵ AB是⊙O的直径,
∴ ∠ADB=90°,即BD⊥AC。
∵ AC=BC,O为AB的中点,
∴ OC⊥AB,即∠AOC=90°,
由圆周角定理,∠ADE是弧AE所对的圆周角,∠AOE是弧AE所对的圆心角,
∴ ∠ADE = $\frac{1}{2}$∠AOE = $\frac{1}{2}$×90° = 45°。
(2) 连接OD,
∵ D为AC的中点,BD⊥AC,
∴ AB=BC,
又
∵ AC=BC,AC=6,
∴ AB=AC=BC=6,即△ABC为等边三角形,
∴ ∠CAB=60°,
∵ OA=OD,OA=$\frac{1}{2}$AB=3,
∴ △OAD为等边三角形,
∴ ∠AOD=60°,
∵ ∠AOC=90°,
∴ ∠DOE = ∠AOC - ∠AOD = 90° - 60° = 30°,
∴ $\overset{\frown}{DE}$的长 = $\frac{30π × 3}{180}$ = $\frac{π}{2}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{45°}$;(2) $\boldsymbol{\frac{π}{2}}$
【知识点】
圆周角定理,等边三角形判定与性质,弧长计算公式
【点评】
本题综合考查圆的基本性质和三角形相关知识,解题关键是熟练掌握直径所对圆周角的特征、圆周角定理、等腰三角形三线合一性质以及弧长公式,同时需要掌握圆相关几何题的常见辅助线构造方法。
【难度系数】
0.7
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