此题是圆的计算题,求面积最大值和线段长,构造特殊三角形是关键

数学视窗 2020-12-04 16:11:33

各位朋友,大家好!数学世界继续为大家分享初中数学题,希望笔者的分析与讲解能够为广大初中生学好数学提供一些帮助!今天,数学世界分享一道有关圆的计算综合题,涉及垂径定理、等腰直角三角形的判定和性质等知识。

一直以来,数学世界都是精心选择一些数学题分享给大家,目的是希望由此激发学生们对数学这门课程的兴趣,并能给广大学生的学习提供一点帮助!接下来,数学世界就与大家一起来看题目吧!

例题:(初中数学综合题)如图,已知AC是半径为2的⊙O的一条弦,且AC=2√3,点B是⊙O上不与A、C重合的一个动点,

(1)计算△ABC的面积的最大值;

(2)当点B在优弧AC上,∠BAC>∠ACB时,若∠ABC的平分线交AC于D,且OD⊥BD,求线段AD的长.

知识回顾

垂径定理:垂直与弦的直径平分这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧。

推论一:平分弦(不是直径)的直径垂直与这条弦,并且平分这条弦所对的两段弧。

推论二:弦的垂直平分线经过圆心,并且平分这条弦所对的弧。

推论三:平分弦所对的一条弧的直径垂直平分这条弦,并且平分这条弦所对的另一条弧。

分析:(1)如图1所示,当点B在优弧AC的中点时,AC边上的高最大,△ABC的面积的也最大,连接AB,BC,OB,延长BO交AC于H.根据圆的对称性,得到BH⊥AC,AH=HC,再根据勾股定理求出OH的长,进而求出BH即可解决问题.

(2)如图2所示,延长BD交⊙O于E,连结OE交AC于F,连结OC.通过计算线段长度OF=1,EF=1,证明△ODF是等腰直角三角形,求出DF即可解决问题.

请大家注意,想要正确解答一道数学题,必须先将大体思路弄清楚。下面,我们就按照以上思路来解答此题吧!

解答:(以下过程可以部分调整)

(1)如图1,当点B在优弧AC的中点时,AC边上的高最大,此时△ABC的面积的最大,

连接AB,BC,OB,延长BO交AC于H.

∵弧AB=弧BC,BO是半径,

∴BH⊥AC,AH=HC,(根据圆的对称性)

∵AC=2√3,

∴AH=HC=√3,

∵在Rt△AOH中,OH^2=OA^2-AH^2,

∴OH=1,

∴BH=OB+OH=2+1=3,

∴△ABC的最大面积

=1/2×AC×BH

=1/2×2√3×3

=3√3.

(2)如图2,延长BD交⊙O于E,连接OE交AC于F,连接OC.

∵BD平分∠ABC,

∴∠ABE=∠EBC,

∴E为弧AC中点,

∴OE⊥AC,(垂径定理)

∴AF=CF=√3,

∵在Rt△COF中,OF^2=OC^2-CF^2,OC=2,

∴OF=1,EF=1,

∴DF垂直平分OE,

∴OD=DE,

又∵OD⊥BD,

∴△ODE是等腰直角三角形,

∴DF=1/2OE=1,

∴AD=AF-DF=√3-1.

(完毕)

这道题属于综合题,考查了垂径定理、勾股定理、等腰直角三角形的判定和性质等知识,解题的关键是会添加常用辅助线,并构造特殊三角形解决问题。温馨提示:朋友们如果有不明白之处或者有更好的解题方法,欢迎大家留言讨论。

4 阅读:3822

评论列表

晚安吾爱~~

晚安吾爱~~

4
2020-12-18 10:01

用反向思维就可以解出来

tb9438013

tb9438013

3
2021-02-22 21:59

E为什么是AC中点以及OE为什么垂直于AC这两点没有说清楚

tb9438013

tb9438013

3
2021-02-22 21:48

E为什么是AC的中点?

用户84xxx53 回复 02-27 02:46
弧和弦的定理

tb9438013 回复 用户84xxx53 02-27 23:12
依已知条件这个点并不是必须在中点,只是可以在中点而已

迟到才百年

迟到才百年

2
2021-02-27 20:25

形成题中情形的特殊因素是O到AC距离为1/2半径,如果解题用不到这个条件,基本上就是错误思路。

用户10xxx16

用户10xxx16

2
2021-03-01 19:57

面积问题归个高,一个圆棚里,呆子都知道顶最高。

横眉冷目

横眉冷目

1
2021-01-23 20:59

麻烦了,可以直接根据f是oe中点,d是be中点,推出df等于1/2ob,等于1。

铁洛 回复 02-08 04:27
牛逼,为你点赞。

憔悴倦客

憔悴倦客

1
2021-02-19 10:06

∵BD平分∠ABC, ∴∠ABE=∠EBC, ∴E为弧AC中点, 文中回顾的垂径定理及其三条推论根本无法退出这个结论,虽然结论正确✔️,但推理运用错误❎

云恋青峰 回复 02-24 01:45
圆周角相等,对应弧相等,所以与垂径相重合了,

迟到才百年 回复 02-27 20:11
[横脸笑],明明是正解,就是推导不出来,圆心到ac线段距离为二分之一半径用不上。。。。

用户15xxx23

用户15xxx23

1
2021-02-27 18:47

在网上卖弄数学题有何意义?

迟到才百年 回复 02-27 20:15
总不能全是卖弄风骚的罢。。。。[呲牙笑][呲牙笑]

大风云飞扬

大风云飞扬

2020-12-13 19:16

太难了

〖憨豆的熊〗

〖憨豆的熊〗

2021-02-25 19:42

关键是“等弧对等角”,忽略这个就比较难做

迟到才百年 回复 02-27 20:14
等弧对等角是顶点在圆心的角。。。。