例題:(初中數(shù)學(xué)綜合題)如圖,已知AC是半徑為2的⊙O的一條弦,且AC=2√3,點B是⊙O上不與A、C重合的一個動點,
(1)計算△ABC的面積的最大值;
(2)當(dāng)點B在優(yōu)弧AC上,∠BAC>∠ACB時,若∠ABC的平分線交AC于D,且OD⊥BD,求線段AD的長.
知識回顧
垂徑定理:垂直與弦的直徑平分這條弦,并且平分這條弦所對的兩段弧。
推論一:平分弦(不是直徑)的直徑垂直與這條弦,并且平分這條弦所對的兩段弧。
推論二:弦的垂直平分線經(jīng)過圓心,并且平分這條弦所對的弧。
推論三:平分弦所對的一條弧的直徑垂直平分這條弦,并且平分這條弦所對的另一條弧。
分析:(1)如圖1所示,當(dāng)點B在優(yōu)弧AC的中點時,AC邊上的高最大,△ABC的面積的也最大,連接AB,BC,OB,延長BO交AC于H.根據(jù)圓的對稱性,得到BH⊥AC,AH=HC,再根據(jù)勾股定理求出OH的長,進(jìn)而求出BH即可解決問題.
(2)如圖2所示,延長BD交⊙O于E,連結(jié)OE交AC于F,連結(jié)OC.通過計算線段長度OF=1,EF=1,證明△ODF是等腰直角三角形,求出DF即可解決問題.
請大家注意,想要正確解答一道數(shù)學(xué)題,必須先將大體思路弄清楚。下面,我們就按照以上思路來解答此題吧!
解答:(以下過程可以部分調(diào)整)
(1)如圖1,當(dāng)點B在優(yōu)弧AC的中點時,AC邊上的高最大,此時△ABC的面積的最大,
連接AB,BC,OB,延長BO交AC于H.
∵弧AB=弧BC,BO是半徑,
∴BH⊥AC,AH=HC,(根據(jù)圓的對稱性)
∵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的最大面積
=1/2×AC×BH
=1/2×2√3×3
=3√3.
(2)如圖2,延長BD交⊙O于E,連接OE交AC于F,連接OC.
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABE=∠EBC,
∴E為弧AC中點,
∴OE⊥AC,(垂徑定理)
∴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.
(完畢)
這道題屬于綜合題,考查了垂徑定理、勾股定理、等腰直角三角形的判定和性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是會添加常用輔助線,并構(gòu)造特殊三角形解決問題。溫馨提示:朋友們?nèi)绻胁幻靼字幓蛘哂懈玫慕忸}方法,歡迎大家留言討論。
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