内容正文:
2023学年二轮复习解答题专题四十九:
与数学文化有关的阅读理解
典例分析
例. (2022郑州二模)阅读下面材料,并按要求完成相应的任务:
阿基米德是古希腊的数学家、物理学家.在《阿基米德全集》里,他关于圆的引理的论证如下:
命题:设AB是一个半圆的直径,并且过点B的切线与过该半圆上的任意一点D的切线交于点T,如果作DE垂直AB于点E,且与AT交于点F,则DF=EF.
证明:如图①,延长AD与BT交于点H,连接OD,OT.
∵DT,BT与⊙O相切
∴… …,①
∴BT=DT
∵AB是半⊙O的直径,∠ADB=90°,②
在△BDH中,BT=DT,得到∠TDB=∠TBD,
可得∠H=∠TDH,
∴BT=DT=HT.
又∵DE∥BH,∴=,=
∴=
又∵BT=HT,∴DF=EF.
任务:
(1)请将①部分证明补充完整;
(2)证明过程中②的证明依据是 ;
(3)如图②,△BED是等边三角形,BE是⊙O的切线,切点是B,D在⊙O上,CD⊥AB,垂足为C,连接AE,交CD于点F,若⊙O的半径为2,求CE的长.
【答案】(1)见解析;
(2)直径所对的圆周角是直角;
(3)
【解析】
【分析】(1)通过DT、BT为切线,易得Rt△ODT≌Rt△OBT,从而可以继续证明;
(2)直径所对的圆周角是直角;
(3)先根据∠EBD=60°,得到∠DBA=30°,由外角得到∠DOC=60°,△ODA为等边三角形,并求出OC、CD,再求出BD、ED,最后再Rt△EBC求出结果即可.
【小问1详解】
如图,连接OD,OT,
∴∠ODT=∠OBT=90°,
在Rt△ODT和Rt△OBT中,,
∴Rt△ODT≌Rt△OBT(HL);
【小问2详解】
直径所对的圆周角是直角;
故答案为:直径所对的圆周角是直角.
【小问3详解】
如图,连接OD,CE,
∵△BED是等边三角形,∴∠EBD=60°,
∵BE是⊙O的切线,∴∠EBA=90°,
∴∠DBA=30°,∴∠DOC=60°,
∵OD=OA,∴△ODA为等边三角形,
∵OD=2,CD⊥AB,∴OC=OA=1,DC=,
∴BD=2=BE,
∵OB=2,∴BC=3,
在Rt△EBC中,由勾股定理得:
CE=.
【点睛】本题考查圆的切线的性质,等边三角形的性质、利用相切转化直角并通过勾股定理求出线段是解题的关键.
专题过关
1. (2022济宁中考)知识再现:如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c.
∵,
∴,
∴
(1)拓展探究:如图2,在锐角ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c.请探究,,之间的关系,并写出探究过程.
(2)解决问题:如图3,为测量点A到河对岸点B的距离,选取与点A在河岸同一侧的点C,测得AC=60m,∠A=75°,∠C=60°.请用拓展探究中的结论,求点A到点B的距离.
【答案】(1),证明见解析
(2)米
【解析】
【分析】拓展研究:作CD⊥AB于点D,AE⊥BC于点E,根据正弦的定义得AE = csinB,
AE= bsin∠BCA,CD= asinB,CD = bsin∠BAC,从而得出结论;
解决问题:由拓展探究知, 代入计算即可.
【小问1详解】
(拓展探究)证明:作CD⊥AB于点D,AC⊥BC于点E.
在RtΔABE中,,
同理:,
.
.
.
.
.
【小问2详解】
(解答问题)解:在ΔABC中,
∴
解得:
答:点A到点B的距离为m.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形,对于锐角三角形,利用正弦的定义,得出是解题的关键.
2. (2022兰州中考)综合与实践
问题情境:我国东周到汉代一些出土实物上反映出一些几何作图方法,如侯马铸铜遗址出土车軎范、芯组成的(如图1),它的端面是圆形,如图2是用“矩”(带直角的角尺)确定端面圆心的方法:将“矩”的直角尖端A沿圆周移动,直到,在圆上标记A,B,C三点;将“矩”向右旋转,使它左侧边落在A,B点上,“矩”的另一条边与圆的交点标记为D点,这样就用“矩”确定了圆上等距离的A,B,C,D四点,连接AD,BC相交于点,这样就用“矩”确定了圆上等距离的A,B,C,D四点,链接AD,BC相较于点O,即O为圆心.
(1)问题解决:请你根据“问题情境”中提供的方法,用三角板还原我国古代几何作图确定圆心O.如图3,点A,B,C在上,,且,请作出圆心O.(保留作图痕迹,不写作法)
(2)类比迁移:小梅受此问题的启发,在研究了用“矩”(带直角的角尺)确定端面圆心的方法后发现,如果AB和AC不相等,用三角板也可以确定圆心O.如图4,点A,B,C在上,,请作出圆心O.(保留作图痕迹,不写作法)
(3)拓展探究:小梅进一步研