一道初中数学题,求解
(1)当△AED的外接圆与BC相切于点N、求证、点N是线段BC的中点
(2)在(1)的条件下、求折痕FG的长 展开
解一(1)当△AED的外接圆与BC相切于点N、求证、点N是线段BC的中点
证明:若圆外接于AED三角形,
因为AD垂直于DE,则该圆圆心必在AE直线中点上,
以因为AGEF为菱形,所以O即为AE中点,
当该圆与BC相切时,则由切点N到该圆圆心向一直线,则该线必须在如下特点:
该线垂直于BC直线,该线通过该圆圆心,即该线通过O点,
因为O点为AE直线中点,
所以由O点引出的垂直的于BC的直线ON,与直线AB和DC距离相等.
即该线通过BC直径的中点.所以N为BC中点.
(2)在(1)的条件下、求折痕FG的长
计算过程:因为N为BC中点,所以N为图中ENH弧中点,即圆周角α与圆周角β所对圆弧相等,
所以,圆周角α与圆周角β相等,因为圆周角ENA所对的直线是AE是圆的直径,所以
圆周角ENA为直角。圆周角α与圆周角β正切值相等,所以BN/AB=NE/AN
AB=4,BN=1,所以NE=AN/4,
根据勾股定理
AN=(AB*AB+BN*BN)^(1/2)=(16+1)^(1/2)=17^(1/2) 注:^(1/2)即开方。
NE=AN/4=(17/16)^(1/2)
根据勾股定理
所以AE=(17+ 17/16)^(1/2)=(18 1/16)^(1/2)=17/4
同理根据勾定理,
DE=(AE*AE-AD*AD)^(1/2)=(17/4*17/4-2*2)^(1/2)=(225/16)^(1/2)=3.75
因为AGEF为菱形,所以AE与EF垂直
根据同角正切值相同的原理,AD/DE=OF/OE=2OF/2OE=GF/AE,即GF/AE=2/3.75=8/15
GF=8/15AE=8/15*17/4=34/15≈2.267
解:(1)设圆相切BC于P点,则P⊥BC,在矩形ABCD中AB ⊥BC,所以OP∥AB,在菱形AGEF中,AO=OE ∴在梯形ABCE中,OP为其中位线,∴点N是线段BC的中点。
(2)从O向AB作垂线交AB于T,在圆O中R=OA=OE=OP
在矩形OPBT中,OP=BT=R PB=OT=1/2BC=1
AT^2+OT^2=AO^2
AT=AB-TB=4-R
带入可得R=17/8 OP为梯形ABCE中位线,所以2PO=EC+AB,可得EC=RB=1/4.
设EF=x,则DF=4-1/4-x
在Rt△DFA中,FA^2=DF^2+DA^2
即x^2=(15/4-x)^2+4
解得x=289/120
在Rt△FOA中AF^2=AO^2+FO^2
代入数据得(289/120)^2=(17/8)^2+FO^2
解得OF=17/15,所以FG=2×17/15=34/15
⑴如图、连接ON
∵⊙O为Rt△AED的外接圆
∴OA=OE=OD=ON
∵△AED的外接圆与BC相切于点N、
∴ON⊥BC
∵∠ABC=90º=∠C
∴ON∥AB∥EC
∴EO∶OA=CN∶NB
∴CN=NB 即N为线段BC的中点
⑵设EC=x
∵矩形ABCD,AD=2、AB=4
∴DE=4-x
在Rt△ADE中 AD ²+DE ²=AE ²
∴2 ²+﹙4-x﹚²=AE²
∵ON∥AB∥EC 且O﹑N为EA﹑CB的中点
∴OE=½ (EC+AB) =½(x+4)
∵OA=OE=ON 即AE=2ON
∴2 ²+﹙4-x﹚²=AE²=(x+4) ²
解得 x=1/4
有DE=4-1/4=15/4 OE=ON=½﹙¼+4﹚=17/8
AE=2ON=15/4
∵FG⊥AE于O ∠ADE=Rt∠
在△ADE∽△FOE
∴AD∶FO=DE∶OE
∴2∶FO=﹙15/4﹚∶17/8
∴FO=17/15
∴FG=2 FO=2×﹙17/15﹚=34/15
因为BC与圆切于点N
所以ON⊥BC
因为矩形ABCD中∠B=∠C=90,
所以ON∥CD∥AB,
因为折叠,
所以O是AE的中点
所以ON是梯形CEGB的中位线
所以N是BC的中点,
2)设CE=x,
由上得,ON是中位线
所以ON=(AB+CE)/2=(X+4)/2
所以△ADE的外接圆的直径为2ON=x+4,
又DE=CD-CE=4-X
在直角三角形ADF中,由勾股定理,得,
AE^2=AD^2+DE^2,
即(x+4)^2=2^2+(4-x)^2
解得x=1/4
所以AE=x+1/4=17/4,AO=17/8,AM=AB-BM=AB-CE=4-1/4=15/4,
过E作EM⊥AB,垂足为M,
因为菱形中,AO⊥OG
所以△AOG∽△AME
所以AO/AM=OG/EM,
即(17/8)/(15/4)=OG/4
解得OG=34/15
所以FG=2OG=68/15