试题

题目:
如图,点M(m,n)在第一象限,且2
m-4
+3
8-2m
=n-4
,过O、M两点作圆分别与x轴正半轴,y轴正半轴交于A、B两点,C在弧AO上,BC交OM于D,且CO=CD.
(1)求M点的坐标;
(2)若∠BDM=60°,连AM,求
AM
OB
的值;
(3)过D作DH⊥AB于H,下列结论:①DH+
1
2
AB的值不变;②DH+AB的值不变,其中有且只有一个结论是正确的,请你作出正确判断并予以证明.
青果学院
答案
解:(1)∵2
m-4
+3
8-2m
=n-4

m-4≥0
8-2m≥0

解得,m=4,
∴n=4,
∴M点的坐标(4,4);

(2)∵AB是直径,∠BOM=∠MOA=45°,
∴等腰Rt△MAB,AM=
2
2
AB,
∵∠BDM=60°,
∴∠ODC=60°,
∵CO=CD,
∴△OCD是等边三角形,
∴∠BAO=∠BMO=60°,
∵∠BDM=60°,
∴△DBM是等边三角形,
∴OB=
3
2
AB,
AM
OB
=
2
3
=
6
3


(3)由图可知:
∵CO=CD,∠ODC=∠D0C,
∴∠ODC=45°+∠OBC,∠D0C=45°+∠AOC=45°+∠ABC,
∴∠OBC=∠ABC,D为△BOA内心,
过点D作DF⊥OA于点F,DE⊥BO于点E,青果学院
∴DH=DE=DF,BH=BE,AH=AF,
∠DEO=∠EOF=∠OFD=90°,
∴四边形EOFD是正方形,
∴BE+AF=BH+AF=AB,
∴OA+OB=OE+BE+OF+AF=DH+BE+DH+AF=2HD+AB,
过点M做MG⊥x轴,MN⊥y轴,垂足分别为G,N,
则MG=MN=4,
∴ON=OG=4,
又∵∠BAM=∠BOM=45°,
∠ABM=∠MOA=45°,
∴∠ABM=∠BAM,
∴MB=MA,
∴△BMN≌△AMG,
∴BN=AG,
∴OB+OA=ON+BN+OA=ON+AG+OA=ON+OG=4+4=8,
∴2HD+AB=8,
∴HD+
1
2
AB=4,
故①DH+
1
2
AB的值不变.
解:(1)∵2
m-4
+3
8-2m
=n-4

m-4≥0
8-2m≥0

解得,m=4,
∴n=4,
∴M点的坐标(4,4);

(2)∵AB是直径,∠BOM=∠MOA=45°,
∴等腰Rt△MAB,AM=
2
2
AB,
∵∠BDM=60°,
∴∠ODC=60°,
∵CO=CD,
∴△OCD是等边三角形,
∴∠BAO=∠BMO=60°,
∵∠BDM=60°,
∴△DBM是等边三角形,
∴OB=
3
2
AB,
AM
OB
=
2
3
=
6
3


(3)由图可知:
∵CO=CD,∠ODC=∠D0C,
∴∠ODC=45°+∠OBC,∠D0C=45°+∠AOC=45°+∠ABC,
∴∠OBC=∠ABC,D为△BOA内心,
过点D作DF⊥OA于点F,DE⊥BO于点E,青果学院
∴DH=DE=DF,BH=BE,AH=AF,
∠DEO=∠EOF=∠OFD=90°,
∴四边形EOFD是正方形,
∴BE+AF=BH+AF=AB,
∴OA+OB=OE+BE+OF+AF=DH+BE+DH+AF=2HD+AB,
过点M做MG⊥x轴,MN⊥y轴,垂足分别为G,N,
则MG=MN=4,
∴ON=OG=4,
又∵∠BAM=∠BOM=45°,
∠ABM=∠MOA=45°,
∴∠ABM=∠BAM,
∴MB=MA,
∴△BMN≌△AMG,
∴BN=AG,
∴OB+OA=ON+BN+OA=ON+AG+OA=ON+OG=4+4=8,
∴2HD+AB=8,
∴HD+
1
2
AB=4,
故①DH+
1
2
AB的值不变.
考点梳理
三角形的内切圆与内心;二次根式有意义的条件;等边三角形的判定与性质;圆周角定理;解直角三角形.
(1)根据二次根式有意义的条件可以求得m、n的值,即可求出点M的坐标;
(2))根据AB是直径,∠BOM=∠MOA=45°,得出△MAB是等腰直角三角形,再根据∠BDM=60°,得出△OCD是等边三角形,即可得出∠BAO=∠BMO=60°,最后根据∠BDM=60°,得出△DBM是等边三角形,从而求出
AM
OB
的值;
(3)先证出D为△BOA内心,再过点D作DF⊥OA于点F,DE⊥BO于点E,得出四边形EOFD是正方形,即可证出OA+OB=2HD+AB,再过点M做MG⊥x轴,MN⊥y轴,垂足分别为G,N,
证出△BMN≌△AMG,即可得出OB+OA=8,从而得出①的值不变.
此题考查了三角形内切圆与内心,用到的知识点是等边三角形的判定与性质、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、二次根式有意义的条件等,解题的关键是根据题意作出辅助线.
几何综合题.
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