如图,已知BC是⊙O的弦,A是⊙O外一点,△ABC为正三角形,D为BC的中点,M为⊙O上一点,并且∠BMC=6...
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如图,已知BC是⊙O的弦,A是⊙O外一点,△ABC为正三角形,D为BC的中点,M为⊙O上一点,并且∠BMC=60°.
(1)求*:AB是⊙O的切线;
(2)若E,F分别是边AB,AC上的两个动点,且∠EDF=120°,⊙O的半径为2,试问BE+CF的值是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
【回答】
【考点】切线的判定;等边三角形的*质.
【专题】压轴题.
【分析】(1)连结OB、OD、OC,如图1,由于D为BC的中点,根据垂径定理的推理得OD⊥BC,∠BOD=∠COD,再根据圆周角定理得∠BOD=∠M=60°,则∠OBD=30°,所以∠ABO=90°,于是根据切线的判定定理得AB是⊙O的切线;
(2)作DM⊥AB于H,DN⊥AC于N,连结AD,如图2,根据等边三角形三角形的*质得AD平分∠BAC,∠BAC=60°,则利用角平分线*质得DH=DN,根据四边形内角和得∠HDN=120°,由于∠EDF=120°,所以∠HDE=∠NDF,接着*△DHE≌△DNF得到HE=NF,于是BE+CF=BH+CN,再计算出BH=BD,CN=OC,则BE+CF=BC,于是可判断BE+CF的值是定值,为等边△ABC边长的一半,再计算BC的长即可.
【解答】(1)*:连结OB、OD、OC,如图1,
∵D为BC的中点,
∴OD⊥BC,∠BOD=∠COD,
∴∠ODB=90°,
∵∠BMC=∠BOC,
∴∠BOD=∠M=60°,
∴∠OBD=30°,
∵△ABC为正三角形,
∴∠ABC=60°
∴∠ABO=60°+30°=90°,
∴AB⊥OB,
∴AB是⊙O的切线;
(2)解:BE+CF的值是为定值.
作DH⊥AB于H,DN⊥AC于N,连结AD,如图2,
∵△ABC为正三角形,D为BC的中点,
∴AD平分∠BAC,∠BAC=60°,
∴DH=DN,∠HDN=120°,
∵∠EDF=120°,
∴∠HDE=∠NDF,
在△DHE和△DNF中,
,
∴△DHE≌△DNF,
∴HE=NF,
∴BE+CF=BH﹣EH+CN+NF=BH+CN,
在Rt△DHB中,∵∠DBH=60°,
∴BH=BD,
同理可得CN=OC,
∴BE+CF=OB+OC=BC,
∵BD=OB•cos30°=,
∴BC=2,
∴BE+CF的值是定值,为.
【点评】本题考查了切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.要*某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再*垂直即可.也考查了等边三角形的*质.
知识点:点和圆、直线和圆的位置关系
题型:解答题
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