各位家长和同学,大家好!今天,数学视窗(数学世界)开始给大家分析讲解初中数学几何题,这道题考查了垂径定理,圆周角的性质,切线的判定,直角三角形的性质,以及平行线的性质等知识。下面,我们就一起来看这道例题吧!
例题:(初中数学综合题)如图,已知AB是⊙O的直径,弦DE垂直半径OA,C为垂足,DE=6,连接DB,∠B=30°,过点E作EM∥BD,交BA的延长线于点M.
(1)求⊙O的半径;
(2)求证:EM是⊙O的切线;
(3)若弦DF与直径AB相交于点P,当∠APD=45°时,求图中阴影部分的面积.
分析:大家想要正确解答一道数学题,必须先将大体思路弄清楚。下面就简单分析一下此题的思路:
(1)首先连接OE,由弦DE垂直半径OA,根据垂径定理可得出OA垂直平分弦DE,以及弧AD与弧AE相等,求得CE的长。再根据圆周角求出相关角度,进一步得到OC与OE的关系,然后根据直角三角形的性质,求得∠OEC=30°,通过勾股定理,即可求得⊙O的半径;
(2)根据平行线的性质求出∠M,再根据直角三角形的性质得到∠MEO=90°,即可证得EM是⊙O的切线;
(3)由∠APD=45°,根据在等圆或同圆中,同弧或等弧所对的圆周角等于所对圆心角的一半,即可求得∠EOF的度数,然后根据S阴影=S扇形EOF-S△EOF,即可求得阴影部分的面积.
解答:(以下的过程可以部分调整,并且可能还有其他不同的解题方法)
(1)连结OE,(连半径)
∵DE垂直OA,
∴CE=1/2DE=3,弧AD=弧AE,
∵∠B=30°,
(等弧所对的圆周角等于所对圆心角的一半,)
∴∠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的半径是2√3;
(2)∵EM∥BD,(平行线的性质)
∴∠M=∠B=30°,
∵∠M+∠AOE=30°+60°=90°,
∴∠OEM=90°,即OE⊥ME,
∴EM是⊙O的切线;
(3)连结OF,
∵∠APD=45°,OA⊥DE,
∴∠EDF=45°,(直角三角形的性质)
∴∠EOF=90°,
(同弧所对的圆周角等于所对圆心角的一半)
∵S阴影=S扇形EOF-S△EOF,
∴S阴影=1/4π(2√3)^2-1/2(2√3)^2
=3π-6,
即图中阴影部分的面积是3π-6.
(完毕)
这道题是关于圆的综合题,有一定难度,综合性很强,考查了垂径定理,切线的判定,直角三角形的性质,以及平行线的性质等知识。解题的关键是注意数形结合思想的应用,以及辅助线的作法。