遇到線段比例的問題,我們常常可以考慮相似或者三角函數。
今年廣西北部灣經濟區的倒數第2題也是一道以圓為背景的題目。難度不大,但是題目也是值得研究。
【中考真題】
(2020•廣西)如圖,在△ACE中,以AC為直徑的⊙O交CE於點D,連接AD,且∠DAE=∠ACE,連接OD並延長交AE的延長線於點P,PB與⊙O相切於點B.
(1)求證:AP是⊙O的切線;
(2)連接AB交OP於點F,求證:△FAD∽△DAE;
(3)若tan∠OAF=1/2,求AE/AP的值.
【分析】
題(1)證明∠OAP為直角即可,難度不大;
題(2)需要證明兩個三角形相似,根據切線長定理與圓周角定理的推論易得∠ADE=∠AFD=90°,然後再證明∠AED=∠ADF(為∠C與∠ODC的餘角)即可;
題(3)屬於本題的核心。已知tan∠OAF的值,那麼就可以得出OF與AF的比值,進而得到AF與FP的比值。
由於題(2)的相似得到∠DAF=∠DAE,因此圖形是固定的。要求AE/AP的比值並不難。
由於題目並未告知線段長度,因此可以考慮設未知數。根據設小不設大的原則,可以設OF=x或者1,然後表示出其它線段的長度即可。
設OF=1,則可以得到其它邊的長度。
接下來求法就比較多了,比如直接求出AD和DE的值,在求出AE的值,即可得出比例關係。
當然,也可以考慮把比例轉化為相似。因為AP=2OA=AC,所以直接把AE/AP轉化為AE與AC的比值即可。根據相似直接變成AF與FD的比值。
還有,根據角的平分線的性質,作垂線DH⊥AP,然後得出DH、AH和EH的長度即可。
【答案】解:(1)∵AC為直徑,
∴∠ADC=90°,
∴∠ACD+∠DAC=90°,
∵∠DAE=∠ACE,
∴∠DAC+∠DAE=90°,
即∠CAE=90°,
∴AP是⊙O的切線;
(2)連接DB,如圖1,
∵PA和PB都是切線,
∴PA=PB,∠OPA=∠OPB,PO⊥AB,
∵PD=PD,
∴△DPA≌△DPB(SAS),
∴AD=BD,
∴∠ABD=∠BAD,
∵∠ACD=∠ABD,
又∠DAE=∠ACE,
∴∠DAF=∠DAF,
∵AC是直徑,
∴∠ADE=∠ADC=90°,
∴∠ADE=∠AFD=90°,
∴△FAD∽△DAE;
(3)∵∠AFO=∠OAP=90°,∠AOF=∠POA,
∴△AOF∽△POA,
∴OF/OA=AF/PA,
∴OA/PA=OF/AF=tan∠OAF=1/2,
∴PA=2AO=AC,
∵∠AFD=∠CAE=90°,∠DAF=∠ABD=∠ACE,
∴△AFD∽△CAE,
∴FD/AE=AF/CA,
∴FD/AF=AE/CA=AE/AP,
∵tan∠OAF=OF/AF=1/2,
不妨設OF=x,則AF=2x,
∴OD=OA=√5 x,
∴FD=OD-OE=(√5-1)x,
∴FD/AF=((√5-1)x)/2x=(√5-1)/2,
∴AE/AP=(√5-1)/2.
【總結】
解題的時候常常需要剝離現象,抽象出本質。把題目的核心從中抽離出來,再進行研究分析,就發現思路沒有那麼複雜了。