试题

题目:
青果学院(1998·湖州)已知如图,D是⊙O的直径AB延长线上一点,DC切⊙O于C,过D作ED⊥AD与AC的延长线相交于E.
(1)求证:CD=DE;
(2)若tan∠BAC=
1
3
,求
CE
AC
的值;
(3)设AB=2R,当BC=CE时,求BD的长.
答案
(1)证明:∵△ADE是直角三角形,
∴∠E=90°-∠A;
又∵∠BCD=∠A,∠BCE=90°,
∴∠DCE=90°-∠A,
∴∠E=∠DCE,即CD=DE.

(2)解:设BC=y,ED=x;根据tan∠BAC=
1
3
,得出AD=3x,AC=3y;
Rt△ABC中,根据勾股定理,得:AB=
(3y)2+y2
=
10
y;
又因为CD=DE,所以根据切割线定理,x2=BD·3x,BD=
x
3
,AB=3x-
x
3
=
8
3
x;
所以
10
y=
8
3
x,
x
y
=
3
10
8

又因为
CE
AC
=
10
x-3y
3y
=
10
3
x
y
-1=
10
3
×
3
10
8
-1=
1
4


(3)解:连接OC;青果学院
由(1)知:∠BCD=∠A,∠ACB=∠BCE=90°;
∴∠OBC=∠DCE;
∵OB=OC,CD=DE;
∴∠OBC=∠OCB=∠DCE=∠E;
在△OBC和△DCE中
∠OBC=∠DCE
BC=CE
∠OCB=∠E

∴△OBC≌△DCE(ASA);
∴OC=CD=R;
Rt△OCD中,OC=CD=R,∠OCD=90°;
∴OD=
2
R,即BD=OD-OB=(
2
-1)R.
(1)证明:∵△ADE是直角三角形,
∴∠E=90°-∠A;
又∵∠BCD=∠A,∠BCE=90°,
∴∠DCE=90°-∠A,
∴∠E=∠DCE,即CD=DE.

(2)解:设BC=y,ED=x;根据tan∠BAC=
1
3
,得出AD=3x,AC=3y;
Rt△ABC中,根据勾股定理,得:AB=
(3y)2+y2
=
10
y;
又因为CD=DE,所以根据切割线定理,x2=BD·3x,BD=
x
3
,AB=3x-
x
3
=
8
3
x;
所以
10
y=
8
3
x,
x
y
=
3
10
8

又因为
CE
AC
=
10
x-3y
3y
=
10
3
x
y
-1=
10
3
×
3
10
8
-1=
1
4


(3)解:连接OC;青果学院
由(1)知:∠BCD=∠A,∠ACB=∠BCE=90°;
∴∠OBC=∠DCE;
∵OB=OC,CD=DE;
∴∠OBC=∠OCB=∠DCE=∠E;
在△OBC和△DCE中
∠OBC=∠DCE
BC=CE
∠OCB=∠E

∴△OBC≌△DCE(ASA);
∴OC=CD=R;
Rt△OCD中,OC=CD=R,∠OCD=90°;
∴OD=
2
R,即BD=OD-OB=(
2
-1)R.
考点梳理
切线的性质.
(1)欲求CD=DE,需先求出∠DCE=∠E;由弦切角定理知∠DCB=∠A;可发现:∠DCE和∠E是上面证得的两个等角的余角,故∠DCE=∠E,由此得证.
(2)设出BC=x,ED=y;根据tan∠BAC=
1
3
,得出AD=3x,AC=3y,根据勾股定理和切割线定理即可求出x和y之间的关系.
(3)连接OC,由(1)得出的∠BCD=∠A,易知:∠OBC=∠CDE,因此等腰△OBC和等腰△DCE相似;由于题中告诉了BC=CE,可得到的条件是△OBC≌△DCE;因此OC=CD=R;在等腰Rt△OCD中,已知了直角边的长,即可求出斜边OD的长,进而可求出BD的长.
此题巧妙利用了勾股定理、切割线弦定及三角函数值,将各个量结合起来,找到它们之间的关系,尤其是(2),借助参数求代数式的比,应用了设而不求的方法.
计算题;证明题;压轴题.
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