?tanC·tanD? ∵△APE∽△BPF ∴AE·ABAE ?BF·ABBFAEAP? BFBPAP3AE?,∴?3 BP1BF ∵P为半径OB的中点 ∴ ∴tanC·tanD=3
例4. 如图,△ABC是等边三角形,D是BC上任一点,求证:DB?DC?DA
⌒
分析:由已知条件,等边△ABC可得60°角,根据圆的性质,可得∠ADB=60°,利用截长补短的方法可得一个新的等边三角形,再证两个三角形全等,从而转移线段DC。 证明:延长DB至点E,使BE=DC,连结AE ∵△ABC是等边三角形
∴∠ACB=∠ABC=60°,AB=AC ∴∠ADB=∠ACB=60°
∵四边形ABDC是圆内接四边形 ∴∠ABE=∠ACD
在△AEB和△ADC中,
?BE?CD? ?∠ABE?∠ACD
?AB?AC? ??AEB??ADC ∴AE=AD
∵∠ADB=60°
∴△AED是等边三角形 ∴AD=DE=DB+BE ∵BE=DC ∴DB+DC=DA
说明:本例也可以用其他方法证明。如:
(1)延长DC至F,使CF=BD,连结AF,再证△ACF≌△ABD,得出AD=DF,从而DB+CD=DA。
(2)在DA上截取DG=DC,连结CG,再证△BDC≌△AGC,得出BD=AG,从而DB+CD=DA。
例5. 如图,已知四边形ABCD内接于⊙O,AB是直径,AD=DC,分别延长BA、CD交于点E,BF⊥EC交EC的延长线于F,若EA=AO,BC=12,求CF的长。
分析:在Rt△CFB中,已知BC=12,求CF,故可寻找与之相似的直角三角形,列比例式求解。
解:连结OD,BD
⌒⌒ ?AD?DC,∴AD?DC
∴∠ABC=∠AOD ∴OD∥BC ∴ODEO? BCEBOD2?,∴OD?8 123 ∵EA=AO,∴EA=AO=BO ?BC?12,∴ ∴AB=16,BE=24
∵四边形ABCD内接于⊙O ∴∠EDA=∠EBC ∵∠E是公共角 ∴△EDA∽△EBC ∴ADEAED?? BCECEB 设AD=DC=x,ED=y,则有
xy8?? 1224x?y 解方程组,得:x?42 ?AD?42 ∵AB为⊙O的直径 ∴∠ADB=∠F=90° 又∠DAB=∠FCB ∴Rt△ADB∽Rt△CFB ?ADAB4216?,即? CFBCCF12 ?CF?32
说明:与圆有关的问题,大都与相似三角形联系在一起。 此题运用了两次相似三角形,找到线段之间的关系,并且运用了方程的思想解几何问题,这是解几何问题的一种重要方法。
例6. 如图,已知等腰△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O分别交AC、BC于
点F、D,过D作⊙O的切线交FC于E,若AF=7,cosB?3,求CE的长。 5
解:连结FD
∵AB是直径,∴AD⊥BC
∵AB=AC,∴BD=DC,∠FAD=∠DAB ∵四边形ABDF是圆内接四边形 ∴∠CFD=∠B ∵∠C是公共角 ∴△ABC∽△DFC ∴CDDF? ACAB ∵AB=AC ∴CD=DF
(也可以证∠CFD=∠B,∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴∠C=∠CFD,∴CD=DF。) ∵DE切⊙O于D ∴∠FAD=∠EDF
又∵∠CDE+∠EDF=∠FAD+∠DAB ∴∠CDE=∠DAB ∴∠CDE=∠EDF ∵CD=FD
∴CE=EF,DE⊥CF
3,∠B?∠C 53 ?cosC?
5CD3? 在Rt?ACD中,cosC?AC5 ?cosB? ∴设CD=3x,AC=5x
在Rt?CDE中,cosC? ?EC?EC3EC,即? CD53x9x 518x 5 ?AC?AF?2CE ?5x?7? x?5 ∴EC=9
例7. 如图,相交两圆的公共弦长为120cm,它分别是一圆内接正六边形的边和另一圆内接正方形的边。求两圆相交弧间阴影部分的面积。
解:∵公共弦AB=120 ?a4?R6?120
?a?222 r6?R6??4??120?60?603
?2? ?O1?60,a4?120,R4?o22AB?602 22?a?2 ?r4?R4??4???2?2?602??602?60,∠O2?90o
?S弓形AmB?S扇形AO2B?S?AO2B90?R214??a4r4?1800??3600
3602 S弓形AnB?S扇形AO1B?S?AO1B60?R216??a6r6?2400??36003
3602 ?S阴影?S弓形AmB?S弓形AnB?4200??36001?3
?两圆相交弧间阴影部分的面积为4200??36001?3cm
例8. (2003年黄冈市中考题)一个长方体的香烟盒里,装满大小均匀的20支香烟。打开烟盒的顶盖后,二十支香烟排列成三行,如图(1)所示。经测量,一支香烟的直径约为0.75cm,长约为8.4cm。
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