内容正文:
圆有关切线的证明题
高频考点预测练
2026学年初中数学中考复习备考
1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点O在AB上,以0为圆心,OA为半径作⊙0,交
AB于点D,交AC于点E,且LCEB=∠ADE,
C
B
D
(1)求证:BE是O0的切线:
(②)若AE=8,coS∠A=
,求00的半径和BC的长。
4
2.如图,AB是⊙O的直径,△BCD内接于⊙O,连接AC,DA,并延长DA交CE于点E
,且∠E=90°,己知BC=CD.
C
B
D
(1)求证:CE是⊙0的切线;
(2)若BC=5V6,CE=5,求OB的长.
3.如图,AB是⊙0的直径,C是OO上一点过点C作CD⊥AB于点E,交OO于点D,点
F是AB延长线上一点,连接CF,AD,∠FCD=2∠DAF.
EB F
(1)求证:CF是⊙0切线:
(2②)若AF=10,sinF=2
求CD的长」
4.如图,ABC内接于⊙O,点D为BC的中点,连接AD、BD,BE平分∠ABC交AD于
点E,过点D作DF∥BC交AC的延长线于点F,
E
0
D
(1)求证:DF是O0的切线.
(2)求证:BD=ED.
(3)若DE=5,CF=4,求AB的长.
5.如图,⊙0是ABC的外接圆,AD是OO的直径,F是AD延长线上一点,连接CD,
CF,且∠DCF=∠CAD
D
B
(1)求证:CF是00的切线:
a若4D=10,cos8-号求FD的长。
6.如图,∠B=∠D=90°,∠1=∠2,AB与CD交于点O,以O为圆心,OB长为半径作圆.
A
D
(1)证明:AC是⊙0的切线;
(2)己知BC=6,AB=8,求0C的长
7.如图,AB是O0的直径,点C在O0上,连接0C,作直线CE⊥OC,交直线AB于点
E,交∠BOC的角平分线于点D,连接BD.
B
(1)求证:BD是O0的切线:
②连接0交0C于点R者8,8D=7,求00的¥径
8.如图,AB是OO的直径,BC是OO的切线,切点是B,弦AD∥OC,连接CD,
(1)求证:CD是O0的切线;
②若an∠0CB=,0=4,求0C的长」
9.如图,己知直线PA交⊙0于A、B两点,AE是O0的直径,点C为O0上一点,且AC
平分∠PAE,过C作CD⊥PA,垂足为D.
B
(I)求证:CD为O0的切线;
(2)00的直径为20.
①当CD-AD=4时,求AB的长度,
②若∠AEC=30°,求图中阴影部分的面积.
10.如图,在ABC中,∠ACB=90°,点D和点E分别在AB和AC边上(不与端点重合),
且AD=AE,延长DE和射线BC交于点F,作DG⊥DF,与BC边交于点G,作△FDG的
外接圆OO在BF上方的部分,连接OD.
D
E
G
(1)若∠0FD=30°,0D=2,求DG的长.
(②)求证:AB是O0的切线
(3)若AC=3,BC=4,直接写出tan ZDFG的值.
11.综合实践:智慧城市交通规划中的几何建模
为推进国家智慧城市交通网建设与城市立体交通规划的实施,某城市规划院设计了圆形交通
枢纽模型:⊙0为城市核心交通圈(圆心为O),AC是⊙0的直径(代表枢纽主交通干线),
规划的快速联络道PA是⊙O的切线(快速道沿切线方向接入交通圈),交通圈上的换乘节点
B在OO上,且快速道PA与联络道PB的规划长度相等(PA=PB).规划的综合廊道PC与
交通圈的核心联络弦AB交于换乘分流点E
(I)规划师需验证:联络道PB是否也为⊙O的切线(即PB是⊙0的切线),请完成证明;
(②)若规划中测得;∠APC=∠BPC(廊道规划的角度设计关系),求PE:CE的比值.
I2.如图,AB是OO的直径,点C在AB延长线上,点D在圆上,连接AD,BD,CD,
∠CDB=∠CAD.
(1)求证:CD是O0的切线;
(2若CB、1
AB3,求anA的值.
13.如图1,等边ABC内接于O0,D为BC中点,连接0D并延长交⊙0于点E,作
EMI∥BC.
A
A
D
B
M
E
E
图1
图2
(I)求证:EM是O0的切线.
(2)如图2,点F为射线EM上的动点,连接FB并延长与OO的优弧BAC交于点P(与点B,
C不重合),连接PA,PC.
①在点F运动过程中,请探究线段PA,PB,PC的数量关系并说明理由:
②连接CE,若AB=2V5,当点P到CE的距离最大时,请直接写出PH+BF的值.
PB
参考答案
1.(1)
证明:如图,连接OE,
E
:0D=0E,
B
δ
.∠OED=∠ADE,
:∠CEB=LADE,
.∠OED=LCEB,
:AD是⊙0的直径,
.∠AED=90°,
.∠CED=180°-∠AED=90°,即∠BED+∠CEB=90°,
.LBED+LOED=90°,
.∠OEB=90°,即0E⊥BE,
:OE是00的半径,
.BE是OO的切线;
(②)00的半径为5,BC=96
(1)连接OE,由等腰三角形的性质及己知可得LOED=LCEB,由圆周角定理得
∠AED=90°,即得∠CED=90°,得到∠BED+∠CEB=90°,即得到LBED+∠OED=90°,
得∠0EB=90°,即可求证;
(2)由锐角三角函数可得AD=10,即得O0的半径为5,DE=√AD2-AE2=6,设
AC=4a,则CE=4a-8,可得AB=5a,BC=VAB2-AC2=3a,再根据△ADEABEC
求出a的值即可求解,
(1)略
(2)解::∠AED=90°,
c0s∠A=AE4
AD5’
AE=8,
84
AD5'
.AD=10,
00的半径为5,DE=VAD-AE2=V102-82=6,
设AC=4a,则CE=4a-8,
:∠C=90°,
.c0s∠A=
AC 4a 4
AB AB5
:AB=5a,
:BC=VAB2-AC2=(5a)2-(4a)2=3a,
:LAED=∠C=90°,∠ADE=∠CEB,
.△ADE∽△BEC,
DE AE
CE BC
即名
解得a=32
BC=3a=96
2.(I)证明:连接CO并延长交BD于点T,
B
D
:0C=0B
.∠1=∠2
BC=CD
:BC=CD
:0C是半径
.CT⊥BD
.∠2=∠4
aC=AC
.∠1=∠3
∠3=∠4
:AD∥CT
:∠E=90°
.∠TCE=180°-∠E=90°
:0C是半径,
CE是OO的切线;
(2)3V5
(1)略
(2)解:AB是⊙0的直径,
.∠ADB=90°
LADB=∠E=∠ECT=90°
:四边形ECTD是矩形,
.DT=CE=5,
:BC=CD,CT⊥BD
..BT=DT=5
CT=VBC2-B7=V56-5=55
设0B=0C=m,则0T=5√5-m
在Rta0BT中,由勾股定理得,OT2+BT2=OB2
(55-m+52=m
解得m=3V5
.0B=3V5.
3.(1)
证明:连接0C,OD,如图所示,
A
EBF:CD1AB,AB为⊙0的直径,
.BC BD,
LC0B=∠BOD,
:∠B0D=2∠DAF,
∠C0B=2LDAF,
ZFCD =2ZDAF,
LCOB=∠FCD,
:CD⊥AB,
.∠C0B+L0CE=90°,
∠FCD+∠0CE=90°,
0C⊥CF,
CF是⊙0切线,
呼
(1)略
(2)解:连接0C,如图所示,
A
EB
F
D
由(1)得,0C⊥CF,
:CE⊥AB,
∠0CF=∠CEF=90°,
LF=∠0CE.
sin F=
2
3
CE OE 2
CF-OC-3
设0E=2x则0C=0A=3x,
:在Rta0CE中,CE=V0C2-0E2=V9x2-4x2=V5x,
·CF=35x
2
12
:在Rt△CEF中,EF=VCF2-CE2
5x2=
5
-x.
:AF=10,
5
...AF=AO+OE+EF=3x+2x+x=10,
2
4
.x=
3
CE=5x-45
3
:CE⊥AB,
CE=ED=CD
C0=85
3
故答案为:85
3
4.(1)
证明:如图,连接0D,
A
:点D为BC的中点,
.OD⊥BC,
:DF∥BC,
DF⊥OD,且OD是⊙0的半径,
DF是OO的切线;
(2)
证明::点D为BC的中点,
∴.BD=CD
.∠CBD=∠BAD,
:BE平分∠ABC,
,∠ABE=∠CBE,
:∠DEB=∠BAD+∠ABE,∠DBE=∠CBD+∠CBE,
.∠DBE=∠DEB,
:DB=DE;
848=号
(1)如图,连接OD,证明OD⊥BC,结合DF∥BC,可得DF⊥OD,从而可得结论:
(2)证明∠CBD=∠BAD,LABE=∠CBE,结合∠DEB=∠BAD+∠ABE,
∠DBE=∠CBD+∠CBE,再进一步可得结论;
0iB,给合
(3)如图,连接CD,证明CD=BD=5,再证明FDCDAB,可得C-CD
CF=4,从而可得答案;
(1)略
(2)略
(3)解:如图,连接CD,
DE=5,BD=DE,
BD=5,
:BD=CD
.CD=BD=5,
A
E
0
◇
:BC∥DF,
.LACB=∠F,而LACB=LADB,
.∠ADB=∠F,
:四边形ABDC为OO的内接四边形,
:LABD+∠ACD=I80°=∠ACD+∠DCF,
.∠DCF=∠ABD,
.△FDC∽aDAB,
品
,而CF=4,
45
5 AB
·AB=2
,经检验,符合题意,
本题考查的是圆周角定理的应用,切线的判定,相似三角形的判定与性质,圆的内接四边形
的性质,等腰三角形的判定与性质,作出合适的辅助线是解本题的关键
5.(1)证明见解析
9
本题考查切线的判定和性质,圆周角定理,解直角三角形及相似三角形的判定与性质,掌握
切线的判定方法,直角三角形的边角关系以及相似三角形的性质是正确解答的前提
(1)根据切线的判定,连接0C,证明出OC⊥FC即可,利用直径所得的圆周角为直角,
三角形的内角和以及等腰三角形的性质可得答案;
)由c0sB根据欲角三角函数的意义和肉股定理可得cD:4C:4D=34:5,再根据
似三角形的性质可求出答案
(1)证明:连接0C,如图所示:
F
:AD是O0的直径,
∠ACD=90°,
,∠ADC+∠CAD=90°,
又:0C=0D,
·LADC=LOCD,
又:∠DCF=∠CAD.
:∠DCF+∠0CD=90°,即OC⊥FC,
∴.FC是⊙O的切线:
(2)解::∠B=∠ADC,cosB=
ADC
在Rt△ACD中,cos∠ADC=3=CD
5AD’4D=10,
CD=4Dcs∠40c=10x-6,则4C=VaD-cD=8,
:CD 3
AC
=4’
'LFCD=LFAC,∠F=∠F,
△FCDm△FAC,
CD-FC-FD 3
ACFA FC4'
设FD=3x,则FC=4x,AF=3x+10,
:FC2=FD.FA,即(4x)2=3x(3x+10),
寻x=7或x=0(舍2
90
..FD=3x=
7
6.(1)证明:过点O作0E⊥AC,垂足为点E,
E
分
.L0EC=L0EA=90°,
:∠B=90°,
.LB=∠0EC=90°,
[∠B=∠OEC
在△BOC和△EOC中,
∠1=∠2,
OC=OC
.△B0C≌△EOC(AAS),
.0B=0E,
:OB为半径,
OE为半径,
又:OE⊥AC,
.AC是⊙0的切线:
(2)0C=35
(1)过O点作OE⊥AC,垂足为点E,证明△BOC≌△EOC(AAS),推出OB=OE,即可
证明:
(2)设00的半径为”,
则
OA=AB-OB=8-r,,由△B0C≌△E0C(AAS)得
BC=CE=6,用勾股定理解Rt△OAE求出r,再用勾股定理解Rt△OBC即可求出OC的长,
(1)略
(2)解:在Rt△ABC中,由勾股定理得AC2=BC2+AB2,BC=6,AB=8,
AC=V62+82=10,
设⊙0的半径为r,
..OA=AB-OB=8-r,
由(1)得△B0C≌△E0CAAS),
.BC=CE =6,
.AE=AC-CE=10-6=4,
在Rt△0AE中,由勾股定理得OE2+AE2=OA,
即2+42=(8-)2,
解得:r=3,
在Rt△0BC中,由勾股定理得OC2=OB2+BC2,
即0C2=32+62=45,
0C=35.
7.(1)见解析:
R36
本题主要考查了全等三角形的判定与性质、圆的切线的判定、相似三角形的判定与性质、特
殊角的三角函数值等知识点,灵活运用相似三角形的判定与性质成为解题的关键,
(1)由角平分线的定义以及己知条件可证明△0CD≌△OBD可得∠OCD=∠0BD,进而得
到∠OBD=90°即可证明结论;
(2)如图:连接AC,易证△AFC∽aDF0,△ACE∽aODE可得AC_CF、4C_AE_CE
OD-OF、OD OE DE
,进而得到DE=2CE=2CD,易证△OCD≌△0BD可得BD=CD,则BD=CD=CE=7、
DE=14、BE=7√3,根据特殊角的三角函数值可得∠E=30°,则0E=20C,进而得到
BE=0E+0B=20C+0C=30C,然后求得0C即可解答.
(1)证明::0D平分∠B0C,
:ZDOC ZDOB.
:0C=0B,0D=0D,
:△OCD≌△0BD.
:ZOCD Z0BD
:CE⊥OC,垂足是C,
:.∠0CD=90°.
∠0BD=90°.
半径OB⊥BD.
.BD是OO的切线.
(2)解:如图:连接AC.
D
:∠BOC=2∠BOD=2∠BAC.
∠BOD=∠BAC,
.AC∥OD.
△AFC∽△DF0,△ACE∽△ODE.
:.AC=CF,AC_AE CE
OD OF'OD OE DE
.CF 1
AC AE CE 1
OD OE DE-2·
.DE 2CE 2CD.
:△0CD≌△0BD,
:BD=CD·
BD=7,
:BD=CD=CE=7.
.DE=14.
:sim∠E=BD-71
DE-14=2'BE=DE'-BD-1
.∠E=30°,
.0E=20C,
.BE=0E+0B=20C+0C=30C
:00=号5,即00的半径为好5
8.(1)证明:如图,连接0D.
:BC是⊙O的切线,
LABC=90°.
AD‖OC,
∠DAB=∠COB,∠COD=LODA.
0D=0A,
.∠0AD=∠0DA.
LC0D=∠C0B.
:0D=0B,0C=0C,
aCOD≌aC0B(SAS.
L0DC=L0BC=90°,
CD是O0的切线:
(2)10
(1)由平行及等腰三角形的性质可得LC0D=∠C0B,然后证明△C0D≌△C0B即可完成:
(2)连接OD,连接BD交OC于E,易得CO垂直平分BD,即E是BD中点,从而由三角
形中位线定理求得OE,再可得∠0CB=∠0BE,由an∠OCB=)求得BE,从而由勾股定
理求得OB,进而根据正切的定义求得BC,最后在RtaCBO中,由勾股定理即可求得结果,
(1)略;
(2)解:如图,连接OD,连接BD交OC于E,
E
:由(1)可得CD=CB,0D=0B,∠0BC=90°,
∴.CO垂直平分BD,即E是BD中点,
C0E=)AD=2,L0EB=∠0BC=90°
:∠0CB+∠C0B=90°,∠C0B+∠0BE=90°,
.LOCB=∠OBE,
:tan∠0CB=2'
1
:tan∠OCB=tan∠OBE=OE-1
BE2
.BE=20E=4.
在Rta0BE中,0B=√0E2+BE2=V22+42=2V5,
OB 1
:tan∠OCB=
BC2'
BC=20B=4V5,
在RtaCBO中,
0C=v0B2+BC=25+45-10.
9.(1)证明:连接0C,
E
B
:0A=0C,
.ZOAC Z0CA,
:AC平分∠PAE,
∠CAP=LEAC,
LCAP=∠OCA,
:OCIl AP,
CD⊥PA,
.CD⊥0C,
0C是半径,
CD为O0的切线,
(2)①12或16:②50
-25V5
(1)连接0C,先证明OC‖AP,由CD⊥PA,可得CD⊥0C,即可证明结论:
(2)①连接0C,过点O作OG1AB于点G,先证明四边形0CDG是矩形,可得
DG=0C=10,0G=CD,设AD=x,则0G=CD=x+4,AG=DG-AD=10-x,在
RtAOGA中,利用勾股定理列出方程即可求解;②连接OC,过点O作OF⊥AC于点F,由
∠AEC=30°,可得∠A0C=60°,则a0AC是等边三角形,再利用S阴影=S扇形O4c-S0AC,即可
求解.
(1)略
(2)解:①如图,连接0C,过点O作0G⊥AB于点G,则AB=2AG,
E
(TH
PD A
:⊙0的直径为20,
0C=0A=10,
由(1)可知,CD⊥0C,
:CD⊥PA,OG⊥AB,
.四边形OCDG是矩形,
DG=0C=10,0G=CD,
CD-AD=4,
设AD=x,则0G=CD=x+4,AG=DG-AD=10-x,
:OG⊥AB,
在Rta0GA中,AG2+OG2=OA2,
.(10-x)2+x+4)2=102,
整理得,x2-6x+8=0,
解得x=2,x2=4,
当x=2时,AG=10-x=8,则AB=2AG=16,
当x=4时,AG=10-4=6,则AB=2AG=12,
.AB的长度为12或16.
②如图,连接0C,过点0作0F⊥AC于点F,
C
B
:∠AEC=30°,
.∠A0C=60°,
:0A=0C,
△OAC是等边三角形,
⊙0的直径为20,
.AC=0A=0C=10,
:OF⊥AC,
AF7AC=5,∠0F4=90
在Rta0FA中,0F=V0A2-AF2=V102-52=5V5,
se号4c0F-x10x55=255,
:S扇形0Ac=
60×π×10250
360
3,
50
∴S影=S偏形0Ac-S04c=
2π-255」
3
10w号
(2)证明::∠ACB=90°,
:∠CFE+∠CEF=90°,
AD=AE
:∠AED=∠ADE,
:∠AED=∠CEF,
LCFE+∠ADE=90°,
:0D=0F,
LCFE=∠ODF,
∠0DF+∠ADE=90°=∠AD0,
AD⊥OD,
:0D是⊙0的半径,
:AB是⊙O的切线
3号
(1)证明FG为直径,可得0F=0G=0D=2,证明∠D0G=60°,进一步可得答案:
(2)首先,根据∠ACB=90°,得∠CFE+∠CEF=90°,再由AD=AE,∠AED=∠CEF,
得∠CFE+∠ADE=90°,根据OD=OF,得∠CFE=∠ODF,进而
∠ODF+∠ADE=90°=∠AD0,得出结论:
(3)先根据勾股定理求得AB=5,设00的半径为r,BG=x,再根据anB=4C-0D
BC BD
得BD=,AD=AE=5-,CE=r-2,接着,证出:8FD:BDG,行5D8G,
4
BF BD
3
2
8
即+220,解得x六氵含去,可得C5=BFBC4,最后,得
9
3
出tan∠DFG=CE_1
CF 2
(1)解:DG⊥DF,
.∠FDG=90°,
FG为直径,
0D=2,
.0F=0G=0D=2,
:∠0FD=30°,
.∠0FD=L0DF=30°,
.∠D0G=30°+30°=60°,
:DG的长为360
π×22=2元
60
3
(2)略
(3)解::∠ACB=90°,AC=3,BC=4,
:AB=AC2+BC2=5.
设O0的半径为r,BG=x,
.BF=FG+BG=2r+x.
tanB=4C_OD
n3 r
,即
BC BD
4 BD
4
:BD =r,
3
4
:AD=AE AB-BD=5-
3
4
.CE=AC-AE=r-2
3
:0D=0F,
.∠DFG=∠ODF.
:DG⊥DF,AB是OO的切线,
.∠FDG=∠0DB=90°,
L0DF+L0DG=L0DG+∠BDG=90°,
.∠DFG=∠ODF=∠BDG.
:∠B=∠B,
△BFD∽△BDG,
BF BD
BD BG
=(2r+x)x,
:.x2+2rx
16r2=0,
9
2
8
解得x=了6=一兮(舍).
3
CF=BF-BC=2r+x-4=2r+2,-4=
3
34.
4
4r-21
:.tanLDFG=CE_3"-
CF8—=
42
3
11.(1)见解析
(27-1
4
(1)证明△A0P≌△B0P(SSS),则∠0AP=∠0BP=90°,根据切线的判定即可证明结论;
(2)连接CB,设OP交AB于点F,证明PB=CB=2OF,设PF=x,OF=m,则
PB=CB=2m,求出PF=i7-
m,证明△PEF∽aCEB,根据相似三角形的性质即可求出
2
答案
(1)证明:连接0B、0P,
PA与⊙0相切于点A,
.PA⊥OA,
.PA=PB,OA=0B,OP=OP,
△A0P≌aB0P(SSS),
.∠0AP=∠0BP=90°,
:OB是O0的半径,且PB⊥OB,
PB是⊙O的切线。
(2)解:连接CB,设OP交AB于点F,
:PA、PB是OO的切线.
PA=PB,∠0BP=90
.△PAB是等腰三角形,
:0A=0B,
PO垂直平分AB,垂足为点F,
∠OPA=∠OPB,∠BFP=90°,AF=BF,
∠APB=2∠0PB,
.AO=BO,
.OF是ABC的中位线,
OF∥CB,OF==CB,
2
:∠APC=3∠BPC,
:∠APB=3LBPC+∠BPC=4∠BPC,
.2∠0PB=4∠BPC,
∠OPB=∠OPC+∠BPC=2∠BPC,
∠OPC=∠BPC,
:AC是⊙0的直径,
.AB⊥BC,
:P0⊥AB,
P0∥BC,
:∠OPC=∠BCP,
:ZBPC ZBCP,
.PB=CB=20F,
设PF=x,OF=m,则PB=CB=2m,
PF PB
cos∠OPB=
PB=PO:HPO=x+m,PB2=(2m)2=4m2,
.PF.PO=PB2,
:.x(x+m)=4m2,
2m,七=7-1
解得x7-1
m(不符合题意,舍去),
2
.PF=
√17-1
2n,
.PF CB,
.APEFACEB,
17-1
PEPF
2=
m
7-1,
CE CB
2m
4
的值为7-1
PE
CE
4
12.(1)见解析
am4号
(1)连接OD,利用直径所对圆周角为直角、等边对等角和∠CDB=∠CAD,等量代换推
出OD⊥CD,从而证明CD是切线:
(2)设CB=2a,AB=6a,先用勾股定理求出CD,再证CDB△CAD,最后利用相似比
结合三角函数定义求出tanA.
(1)证明:如图,连接0D,
:AB是O0的直径,
:∠ADB=90°,
0D=0A,
.∠0AD=∠0DA,
:∠CDB=∠CAD,
:∠CDB=∠ODA,
.∠CDB+LODB=∠ODA+∠ODB=90°,
即∠0DC=90°,
:0D是00的半径,
.CD是00的切线.
(2)解:CB1
AB=3
:设CB=2a,AB=6a,则AC=8a,
1
0D=0B=2AB=3a,
:.OC =0B+CB=5a,
由(1)得,∠0DC=90°,
:在Rt△0DC中,由勾股定理得(3a)2+CD2=(5a2,
:CD 4a,
:∠C=∠C,∠CDB=∠CAD,
:△CDB∽△CAD,
.BD CD 4a 1
DA CA 8a 2'
BD 1
∴.tanA=
DA2
13.(I)证明::D为BC中点,E在0D的延长线上,
.OE⊥BC,
:EM∥BC,
.OE⊥EM,
:OE是00的切线;
(②)PC=PA+PB或PC=PB-PA,理由如下:
当点P在AB上时,如图,在PC上取点T使得,PT=PA
D
MF
E
:ABC是等边三角形,
∠ABC=∠ACB=60°,AB=AC,
AC=AC'
.∠APC=∠ABC=60°,
.△APT是等边三角形,
AT=AP,∠PTA=60°,
.∠ATC=120°,
:四边形APBC是OO的内接四边形,
.∠APB+∠ACB=180°,
.∠APB=120°,
.∠APB=∠ATC,
又:AP=AP,
.∠ABP=∠ACT,
△ABP≌△ACT(AAS),
.PB=TC,
:PC=PT +TC=PA+PB PC=PA+PB,
当点P在AC上时,如图所示,在CP的延长线上取PS=PA,
A
B
D
MF
E
同理可得∠APB=∠ACB=60°,
:四边形APBC是⊙O的内接四边形,
.∠APB+∠ACB=180°,
.∠APB=120°,
.∠APS=60°,
·△APS是等边三角形,
.∠S=∠APB,
又:AB=AC,∠ABP=LACP,
△SAC≌△PAB(AAS),
.PB=SC=PC+PS=PC+PA PC=PB-PA
(1)根据垂径定理可得OE⊥BC,根据EM∥BC得出OE⊥EM,即可得证;
(2)分情况讨论,当点P在AB上时,在PC上取点T使得,PT=PA,证明
△ABP≌△ACT(AAS),得出PB=TC,进而根据线段的和差关系,即可得出结论;当点P在
AC上时,如图所示,在CP的延长线上取PS=PA,证明△SAC≌△PAB(AAS),进而根据线
段的和差关系,即可得出结论;
②根据题意得出当点P到CE的距离最大时,PO⊥CE,设PO,CE的交点为M,连接OC,
OB,解直角三角形,分别求得PA,BF,PB的长,再求比值,即可求解.
(1)略
(2)①略
②点P在优弧BAC上,
.当点P到CE的距离最大时,PO⊥CE,如图所示,设PO,CE的交点为M,连接OC,
OB,
P
M F
E
图2
:ABC是等边三角形,AB=2√5,
.BC=AB=2V3,∠BAC=60°,
.∠B0C=2∠BAC=120°,
:OE⊥BC,
DC-BC=3ZE0C=B0C=60P
2
又0E=0C,
:△OCE是等边三角形,
.∠OCD=5∠OCE=30°,
:0D=0c,Dc=0c-0D=500,
.0D=1,则0C=2,EC=0C=2,
OM⊥EC,CD⊥OE,
.0M=CD=sin60°×2=√5,
:CM=TEC=1,
2
.PM=0P+0M=2+V5,
在RtPCM申,PC=VPM2+CMF=-V2+5'+1=2+6,
:∠B0C=120°,0B=0C,
.∠0BC=0CB=30°,
L0BC=LBCE=30°,
OB∥EC,
:P0⊥EC,
.P0⊥OB,
又:0B=0P,
.∠PB0=∠BP0=45°,PB=V2P0=2√2,
由(1)可得P在AB上,PC=PA+PB,
PA=PC-PB=2+√6-2V2=√6-V2,
如图,过点P,B分别作BC,EF的垂线,垂足分别为G,H,则四边形BHED是矩形,
BH=DE=0E-0D=2-1=1,
A
P
G DM
M FH
E
图2
:∠BPC=∠BAC=60°,OP=OC,
.∠0PC=∠BPC-∠BP0=60°-45°=15°,
.∠PCE=90°-∠0PC=75°,
.∠PCB=∠PCE-∠BCE=75°-30°=45°,
:PG=PCsin∠PCB=2
×PC=1+V5,
2
PG1+V3√2+√6
.sin∠PBG=
PB 22
4
:BC∥ME,
LBFH=∠PBG,
BH
BH
1
BF
=√6-
sin∠BFH sin∠PBG√2+V6
4
:PM+F.6-5+6-5-5-1.
PB
2W2