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。
晚安吾爱~~
用反向思维就可以解出来
tb9438013
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
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
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
面积问题归个高,一个圆棚里,呆子都知道顶最高。
横眉冷目
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
∵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
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
太难了
〖憨豆的熊〗
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。。。。