Question

【題目】如圖，PB為⊙O的切線，B為切點，直線PO交⊙于點E、F，過點B作PO的垂線BA，垂足為點D，交⊙O于點A，延長AO與⊙O交于點C，連接BC，AF．

（1）求證：直線PA為⊙O的切線；
（2）試探究線段EF、OD、OP之間的等量關系，并加以證明；
（3）若BC=6，tan∠F= ，求cos∠ACB的值和線段PE的長．

Answer 1

【答案】
（1）

解： 連接OB，

∵PB是⊙O的切線，

∴∠PBO=90°，

∵OA=OB，BA⊥PO于D，

∴AD=BD，∠POA=∠POB，

又∵PO=PO，

∴△PAO≌△PBO（SAS），

∴∠PAO=∠PBO=90°，

∴OA⊥PA，

∴直線PA為⊙O的切線

（2）

解：EF2=4ODOP．

證明：∵∠PAO=∠PDA=90°

∴∠OAD+∠AOD=90°，∠OPA+∠AOP=90°，

∴∠OAD=∠OPA，

∴△OAD∽△OPA，

∴ ，即OA2=ODOP，

又∵EF=2OA，

∴EF2=4ODOP．

（3）

解：∵OA=OC，AD=BD，BC=6，

∴OD= BC=3（三角形中位線定理），

設AD=x，

∵tan∠F= ，

∴FD=2x，OA=OF=2x﹣3，

在Rt△AOD中，由勾股定理，得（2x﹣3）2=x2+32，

解之得，x1=4，x2=0（不合題意，舍去），

∴AD=4，OA=2x﹣3=5，

∵AC是⊙O直徑，

∴∠ABC=90°，

又∵AC=2OA=10，BC=6，

∴ cos∠ACB= ．

∵OA2=ODOP，

∴3（PE+5）=25，

∴PE= ．

【解析】（1）連接OB，根據(jù)垂徑定理的知識，得出OA=OB，∠POA=∠POB，繼而證明△PAO≌△PBO，然后利用全等三角形的性質結合切線的判定定理即可得出結論．（2）先證明△OAD∽△OPA，利用相似三角形的性質得出OA與OD、OP的關系，然后將EF=20A代入關系式即可．（3）根據(jù)題意可確定OD是△ABC的中位線，設AD=x，然后利用三角函數(shù)的知識表示出FD、OA，在Rt△AOD中，利用勾股定理解出x的值，繼而能求出cos∠ACB，再由（2）可得OA2=ODOP，代入數(shù)據(jù)即可得出PE的長．
【考點精析】通過靈活運用勾股定理的概念和相似三角形的判定與性質，掌握直角三角形兩直角邊a、b的平方和等于斜邊c的平方,即;a2+b2=c2；相似三角形的一切對應線段(對應高、對應中線、對應角平分線、外接圓半徑、內(nèi)切圓半徑等）的比等于相似比；相似三角形周長的比等于相似比；相似三角形面積的比等于相似比的平方即可以解答此題．