各位家長和同學,大家好!今天,數學視窗(數學世界)開始給大家分析講解初中數學幾何題,這道題考查了垂徑定理,圓周角的性質,切線的判定,直角三角形的性質,以及平行線的性質等知識。下面,我們就一起來看這道例題吧!
例題:(初中數學綜合題)如圖,已知AB是⊙O的直徑,弦DE垂直半徑OA,C為垂足,DE=6,連接DB,∠B=30°,過點E作EM∥BD,交BA的延長線於點M.
(1)求⊙O的半徑;
(2)求證:EM是⊙O的切線;
(3)若弦DF與直徑AB相交於點P,當∠APD=45°時,求圖中陰影部分的面積.
分析:大家想要正確解答一道數學題,必須先將大體思路弄清楚。下面就簡單分析一下此題的思路:
(1)首先連接OE,由弦DE垂直半徑OA,根據垂徑定理可得出OA垂直平分弦DE,以及弧AD與弧AE相等,求得CE的長。再根據圓周角求出相關角度,進一步得到OC與OE的關係,然後根據直角三角形的性質,求得∠OEC=30°,通過勾股定理,即可求得⊙O的半徑;
(2)根據平行線的性質求出∠M,再根據直角三角形的性質得到∠MEO=90°,即可證得EM是⊙O的切線;
(3)由∠APD=45°,根據在等圓或同圓中,同弧或等弧所對的圓周角等於所對圓心角的一半,即可求得∠EOF的度數,然後根據S陰影=S扇形EOF-S△EOF,即可求得陰影部分的面積.
解答:(以下的過程可以部分調整,並且可能還有其他不同的解題方法)
(1)連結OE,(連半徑)
∵DE垂直OA,
∴CE=1/2DE=3,弧AD=弧AE,
∵∠B=30°,
(等弧所對的圓周角等於所對圓心角的一半,)
∴∠AOE=2∠B=60°,
∴∠CEO=30°,OC=1/2OE,
由勾股定理得
OC^2+CE^2=OE^2,
即(1/2OE)^2+9=OE^2,
∴OE=2√3,
即⊙O的半徑是2√3;
(2)∵EM∥BD,(平行線的性質)
∴∠M=∠B=30°,
∵∠M+∠AOE=30°+60°=90°,
∴∠OEM=90°,即OE⊥ME,
∴EM是⊙O的切線;
(3)連結OF,
∵∠APD=45°,OA⊥DE,
∴∠EDF=45°,(直角三角形的性質)
∴∠EOF=90°,
(同弧所對的圓周角等於所對圓心角的一半)
∵S陰影=S扇形EOF-S△EOF,
∴S陰影=1/4π(2√3)^2-1/2(2√3)^2
=3π-6,
即圖中陰影部分的面積是3π-6.
(完畢)
這道題是關於圓的綜合題,有一定難度,綜合性很強,考查了垂徑定理,切線的判定,直角三角形的性質,以及平行線的性質等知識。解題的關鍵是注意數形結合思想的應用,以及輔助線的作法。温馨提示:朋友們如果有不明白之處或者有更好的解題方法,歡迎大家給數學視窗留言或者參與討論。