问题 如图(1),$AB$是$\odot O$的一条弦,点$C$为$\overset{\frown}{AB}$的中点,$CD$是$\odot O$的直径,过点$C$的直线$l$交$AB$所在直线于$E$,交$\odot O$于$F$。
(1)猜想图中$\angle CEB$与$\angle D$的关系(不必证明);
(2)操作:将直线$l$绕点$C$旋转(不与$CD$重合),在旋转过程中,点$E$、点$F$的位置也随之变化,请你在两个备用图中分别画出$l$在不同位置时,使(1)的结论仍然成立的图形,并标上相应的字母;
(3)在你画出的两个图形中,选出其中一个图形证明你的猜想。

名师指导
(1)由已知条件得两个有公共锐角的$Rt\triangle CEG$与$Rt\triangle CDF$;(2)由于是直线$l$交$AB$所在直线于$E$,所以可将点$E$取在$BG$上或$BA$的延长线上或$AB$的延长线上;(3)证明思路与(1)类似。
解题示范(学生在教师指导下,独立完成)
解:
(1)猜想图中$\angle CEB$与$\angle D$的关系(不必证明);
(2)操作:将直线$l$绕点$C$旋转(不与$CD$重合),在旋转过程中,点$E$、点$F$的位置也随之变化,请你在两个备用图中分别画出$l$在不同位置时,使(1)的结论仍然成立的图形,并标上相应的字母;
(3)在你画出的两个图形中,选出其中一个图形证明你的猜想。
名师指导
(1)由已知条件得两个有公共锐角的$Rt\triangle CEG$与$Rt\triangle CDF$;(2)由于是直线$l$交$AB$所在直线于$E$,所以可将点$E$取在$BG$上或$BA$的延长线上或$AB$的延长线上;(3)证明思路与(1)类似。
解题示范(学生在教师指导下,独立完成)
解:
答案
(1)∠CEB=∠D。
(2)如图所示(图形描述:第一个图中直线l交AB延长线于E(A右侧),交⊙O于F(C右下方);第二个图中直线l交BA延长线于E(B左侧),交⊙O于F(C左下方))。
(3)选第一个图形证明:
连接BC,
∵C是$\overset{\frown}{AB}$的中点,CD是⊙O的直径,
∴CD⊥AB(平分弧的直径垂直平分弦),设垂足为G,则∠CGB=90°,
∴∠CEB+∠GCE=90°(直角三角形两锐角互余)。
∵CD是⊙O的直径,
∴∠CBD=90°(直径所对的圆周角是直角),
∴∠BCD+∠D=90°(直角三角形两锐角互余)。
∵∠GCE=∠BCD(公共角),
∴∠CEB=∠D(等角的余角相等)。
(2)如图所示(图形描述:第一个图中直线l交AB延长线于E(A右侧),交⊙O于F(C右下方);第二个图中直线l交BA延长线于E(B左侧),交⊙O于F(C左下方))。
(3)选第一个图形证明:
连接BC,
∵C是$\overset{\frown}{AB}$的中点,CD是⊙O的直径,
∴CD⊥AB(平分弧的直径垂直平分弦),设垂足为G,则∠CGB=90°,
∴∠CEB+∠GCE=90°(直角三角形两锐角互余)。
∵CD是⊙O的直径,
∴∠CBD=90°(直径所对的圆周角是直角),
∴∠BCD+∠D=90°(直角三角形两锐角互余)。
∵∠GCE=∠BCD(公共角),
∴∠CEB=∠D(等角的余角相等)。
1. 如图,已知点$A$,$B$,$C$,$P$都在$\odot O$上,$AC$是$\odot O$的直径,若$\angle ACB = 40^{\circ}$,则$\angle BPC$的度数是( )

A.$40^{\circ}$
B.$45^{\circ}$
C.$50^{\circ}$
D.$55^{\circ}$
A.$40^{\circ}$
B.$45^{\circ}$
C.$50^{\circ}$
D.$55^{\circ}$
答案
C
解析
证明:
∵AC是$\odot O$的直径,
∴$\angle ABC=90°$(直径所对的圆周角是直角)。
∵$\angle ACB=40°$,
∴$\angle BAC=180°-\angle ABC-\angle ACB=180°-90°-40°=50°$。
∵$\angle BPC$与$\angle BAC$都是$\overset{\frown}{BC}$所对的圆周角,
∴$\angle BPC=\angle BAC=50°$。
C
∵AC是$\odot O$的直径,
∴$\angle ABC=90°$(直径所对的圆周角是直角)。
∵$\angle ACB=40°$,
∴$\angle BAC=180°-\angle ABC-\angle ACB=180°-90°-40°=50°$。
∵$\angle BPC$与$\angle BAC$都是$\overset{\frown}{BC}$所对的圆周角,
∴$\angle BPC=\angle BAC=50°$。
C
2. 如图,$\odot O$的半径为$3$,弦$MN = 2\sqrt{3}$,$Rt\triangle ABC$的直角顶点$B$在弦$MN$上运动(可与点$M$,$N$重合),点$A$,$C$始终在$\odot O$上,且$AB = 3$。关于嘉嘉和淇淇的说法判断正确的是( )
嘉嘉说:“当点$B$与点$M$,点$N$重合时,$\angle C$的度数是$30^{\circ}$。”
淇淇说:“连接$OA$,当$OA$与弦$MN$平行时,点$B$到$OA$的距离为$2$。”

A.嘉嘉正确,淇淇错误
B.嘉嘉错误,淇淇正确
C.嘉嘉正确,淇淇也正确
D.嘉嘉错误,淇淇也错误
嘉嘉说:“当点$B$与点$M$,点$N$重合时,$\angle C$的度数是$30^{\circ}$。”
淇淇说:“连接$OA$,当$OA$与弦$MN$平行时,点$B$到$OA$的距离为$2$。”
A.嘉嘉正确,淇淇错误
B.嘉嘉错误,淇淇正确
C.嘉嘉正确,淇淇也正确
D.嘉嘉错误,淇淇也错误
答案
A
解析
嘉嘉说法判断:
1. 当点$B$与点$M$重合时:
连接$OA$,$OM$,则$OA=OM=3$(半径),$AB=3$,$MN=2\sqrt{3}$。
在$\triangle OMN$中,过$O$作$OH\perp MN$于$H$,则$MH=\sqrt{3}$,$OH=\sqrt{OM^2-MH^2}=\sqrt{9-3}=\sqrt{6}$。
在$Rt\triangle ABC$中,$\angle ABC=90°$,$AB=3$,$AC$为$\odot O$的弦。
当$B=M$时,$AB=AM=3$,$OA=OM=3$,$\triangle OAM$为等腰三角形。
由余弦定理:$\cos\angle OAM=\frac{OA^2+AM^2-OM^2}{2\cdot OA\cdot AM}=\frac{9+9-9}{2×3×3}=\frac{1}{2}$,故$\angle OAM=60°$。
在$Rt\triangle ABC$中,$\angle BAC=60°$,则$\angle C=30°$。
2. 当点$B$与点$N$重合时:
同理可证$\angle C=30°$。
嘉嘉说法正确。
淇淇说法判断:
1. 当$OA// MN$时:
过$O$作$OH\perp MN$于$H$,则$OH=\sqrt{6}$(已证)。
因$OA// MN$,$OH\perp MN$,故$OH\perp OA$,$OH$为$OA$与$MN$的距离。
点$B$在$MN$上,点$B$到$OA$的距离等于$OH$或$|OH - AB\sin\theta|$($\theta$为$AB$与$MN$夹角),但$AB=3$,$OH=\sqrt{6}\approx2.45$,而$3>\sqrt{6}$,实际距离不为$2$。
淇淇说法错误。
结论:嘉嘉正确,淇淇错误。
$\boxed{A}$
1. 当点$B$与点$M$重合时:
连接$OA$,$OM$,则$OA=OM=3$(半径),$AB=3$,$MN=2\sqrt{3}$。
在$\triangle OMN$中,过$O$作$OH\perp MN$于$H$,则$MH=\sqrt{3}$,$OH=\sqrt{OM^2-MH^2}=\sqrt{9-3}=\sqrt{6}$。
在$Rt\triangle ABC$中,$\angle ABC=90°$,$AB=3$,$AC$为$\odot O$的弦。
当$B=M$时,$AB=AM=3$,$OA=OM=3$,$\triangle OAM$为等腰三角形。
由余弦定理:$\cos\angle OAM=\frac{OA^2+AM^2-OM^2}{2\cdot OA\cdot AM}=\frac{9+9-9}{2×3×3}=\frac{1}{2}$,故$\angle OAM=60°$。
在$Rt\triangle ABC$中,$\angle BAC=60°$,则$\angle C=30°$。
2. 当点$B$与点$N$重合时:
同理可证$\angle C=30°$。
嘉嘉说法正确。
淇淇说法判断:
1. 当$OA// MN$时:
过$O$作$OH\perp MN$于$H$,则$OH=\sqrt{6}$(已证)。
因$OA// MN$,$OH\perp MN$,故$OH\perp OA$,$OH$为$OA$与$MN$的距离。
点$B$在$MN$上,点$B$到$OA$的距离等于$OH$或$|OH - AB\sin\theta|$($\theta$为$AB$与$MN$夹角),但$AB=3$,$OH=\sqrt{6}\approx2.45$,而$3>\sqrt{6}$,实际距离不为$2$。
淇淇说法错误。
结论:嘉嘉正确,淇淇错误。
$\boxed{A}$
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