电子课本网 第66页

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$ (1)连接AC,因为AB是⊙O的直径,所以∠ACB=90°。在Rt△ABC中,∠ABC=60°,BC=2\ \mathrm {cm},cos∠ABC=\frac {BC}{AB},即cos_{60}°=2/AB,\frac {1}{2}=2/AB,解得AB=4\ \mathrm {cm},所以⊙O的直径为4\ \mathrm {cm}。 $
$ (2)连接OC,因为CD与⊙O相切,所以OC⊥CD,即∠OCD=90°。由(1)知AB=4\ \mathrm {cm},所以OC=OB=2\ \mathrm {cm}。在Rt△OBC中,OB=OC=2\ \mathrm {cm},∠ABC=60°,所以△OBC是等边三角形,∠COB=60°。在Rt△OCD中,∠COD=180°-∠COB=120°,则∠D=30°,OD=2OC=4\ \mathrm {cm},所以BD=OD-OB=4-2=2\ \mathrm {cm}。 $
$ (3)$
由题意得:AE=2t,BF=t,∴BE=AB-AE=4-2t(0<t<2)。 情况1:∠BEF=90° 在Rt△BEF中,cos∠EBF=BE/BF,∠EBF=60°, ∴cos60°=(4-2t)/t,即1/2=(4-2t)/t, 解得t=8/5。 情况2:∠BFE=90° 在Rt△BEF中,cos∠EBF=BF/BE,∠EBF=60°, ∴cos60°=t/(4-2t),即1/2=t/(4-2t), 解得t=1。
综上,t=1或t=\frac{8}{5}$。
$2\sqrt{5}$
(5,1)
(1,-1)
$\frac{5}{4}\pi$
$解:相切。理由:直线CE为x=\sqrt{5},$
CD²+CE²=20+5=25=DE²
因此,CE与圆D相切。

【答案】:
(1) 在$Rt\triangle ABC$中,$\angle BCA=90°$,$AB=4$,$AC=2$,则$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=\sqrt{16-4}=2\sqrt{3}$。$\angle BAC=60°$,$AD$平分$\angle BAC$,则$\angle BAD=30°$。
$AB$为外接圆直径,$\angle ADB=90°$(直径所对圆周角)。在$Rt\triangle ABD$中,$BD=AB\cdot\sin\angle BAD=4\cdot\sin30°=2$。
(2) 由(1)知$AB=4$,外接圆半径为$2$,圆心$O$为$AB$中点。$CD$为直径($CD=4$),$BD\perp BC$(直径所对圆周角为直角)。
点$I$为$\angle PBC$平分线与$PD$交点,可证$I$在以$B$为圆心,$2\sqrt{2}$为半径的圆上。轨迹为圆心角$90°$的圆弧。
弧长$l=\frac{90°}{360°}×2\pi×2\sqrt{2}=\sqrt{2}\pi$。
(1) $BD=2$;(2) $l=\sqrt{2}\pi$
答案
(1) $\boxed{2}$
(2) $\boxed{\sqrt{2}\pi}$

【解析】:

(1) 在$Rt\triangle ABC$中,$\angle BCA=90^\circ$,$AB=4$,$AC=2$,则$BC=\sqrt{AB^2-AC^2}=\sqrt{4^2-2^2}=2\sqrt{3}$,$\angle BAC=60^\circ$。
因为$AD$平分$\angle BAC$,所以$\angle BAD=30^\circ$。
$\triangle ABC$外接圆中,$AB$为直径,$\angle ADB=90^\circ$。
在$Rt\triangle ABD$中,$BD=AB\cdot\sin\angle BAD=4×\sin30^\circ=4×\frac{1}{2}=2$。
(2) 点$I$的轨迹是以$BD$为弦,圆心角为$120^\circ$的圆弧(不含端点)。
$BD=2$,设圆心为$O$,则$\triangle OBD$为等边三角形,半径$OB=BD=2$。
弧长$l=\frac{120^\circ}{360^\circ}×2\pi×2=\frac{4\pi}{3}$。
因为点$P$不与$C$、$B$重合,所以$0<l<\frac{4\pi}{3}$。
(1)$2$;
(2)$0<l<\frac{4\pi}{3}$
【答案】:
(1) 4cm;(2) 2cm;(3) t=1或t=8/5。

【解析】:
(1) ∵AB是⊙O直径,∴∠ACB=90°(直径所对圆周角是直角)。
在Rt△ABC中,∠ABC=60°,BC=2cm,
cos∠ABC=BC/AB,即cos60°=2/AB,
∵cos60°=1/2,∴1/2=2/AB,解得AB=4cm。
∴⊙O的直径为4cm。
(2) 连接OC,∵CD与⊙O相切,∴OC⊥CD(切线垂直于过切点的半径)。
∵OB=OC=2cm(半径),BC=2cm,∴△OBC为等边三角形,∠OCB=60°。
∴∠BCD=∠OCD-∠OCB=90°-60°=30°。
∵∠CBD=180°-∠ABC=120°(平角定义),
∴∠BDC=180°-∠CBD-∠BCD=30°,∴∠BDC=∠BCD,
∴BD=BC=2cm。
(3) 由题意得:AE=2t,BF=t,∴BE=AB-AE=4-2t(0<t<2)。
情况1:∠BEF=90°
在Rt△BEF中,cos∠EBF=BE/BF,∠EBF=60°,
∴cos60°=(4-2t)/t,即1/2=(4-2t)/t,
解得t=8/5。
情况2:∠BFE=90°
在Rt△BEF中,cos∠EBF=BF/BE,∠EBF=60°,
∴cos60°=t/(4-2t),即1/2=t/(4-2t),
解得t=1。
综上,t=1s或t=8/5s。