如图,半径为4的中,弦AB的长度为,点C是劣弧上的一个动点,点D是弦AC的中点,点E是弦BC的中点,连接DE,...
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问题详情:
如图,半径为4的中,弦AB的长度为,点C是劣弧上的一个动点,点D是弦AC的中点,点E是弦BC的中点,连接DE,OD,OE.
(1)求的度数;
(2)当点C沿着劣弧从点A开始,逆时针运动到点B时,求的外心P所经过的路径的长度;
(3)分别记的面积为,当时,求弦AC的长度.
【回答】
(1);(2);(3)或.
【解析】
(1)过O作OH⊥AB于H,由垂径定理可知AH的长,然后通过三角函数即可得到,从而可得到的度数;
(2)连接OC,取OC的中点G,连接DG、EG,可得到O、D、C、E四点共圆,G为△ODE的外心,然后用弧长公式即可算出外心P所经过的路径的长度;
(3)作CN∥AB交圆O于N,作CF⊥AB交AB于F,交DE于P,作OM⊥CN交CN于M,交DE于Q,交AB于H,连接OC,分别表示出,的面积为,,由可算出,然后可利用勾股定理求出结果.
【详解】
解:(1)如图,过O作OH⊥AB于H,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)如图,连接OC,取OC的中点G,连接DG、EG,
∵D是弦AC的中点,点E是弦BC的中点,,
∴OD⊥AC,OE⊥BC,即∠ODC=∠OEC=90°,
∴,
∴O、D、C、E四点共圆,G为△ODE的外心,
∴G在以O为圆心,2为半径的圆上运动,
∵,
∴运动路径长为;
(3)当点C靠近A点时,如图,作CN∥AB交圆O于N,作CF⊥AB交AB于F,交DE于P,作OM⊥CN交CN于M,交DE于Q,交AB于H,连接OC,
∵D是弦AC的中点,点E是弦BC的中点,
∴,
∵,,
∴OH=2,
设,,由题可知,,
∴,,
∴
∵,
∴,即,
解得,
∴,即,
由于,∴,
又∵,
∴,
同理当点C靠近B点时,可知,
综上所述,或.
【点睛】
本题是圆的综合问题,题目相对较难,属于中考压轴题类型,理解题意并能准确画出辅助线是解题的关键.
知识点:弧长和扇形面积
题型:综合题
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