文 趙宏敏
圓的直徑具有以下性質:直徑是圓中最長的弦,直徑所在的直線是圓的對稱軸,直徑所對的圓周角是直角。我們在解與圓的直徑有關的題型時,要注意利用好直徑的這些性質。
例1如圖1,△ABC 中,∠BAC=60°,∠ABC=45°,AB=2,D 是線段BC 上的一個動點。以AD為直徑畫⊙O分別交AB、AC于點E、F,連接EF,則線段EF 長度的最小值為______。
圖1
【分析】連接OE、OF,作OM⊥EF于點M,作AN⊥BC于點N。根據(jù)圓周角定理得到∠EOF=120°,再計算出,則OE最小時,EF的長度最小,此時圓的直徑的長度最小。利用垂線段最短得到AD的長度最小值為AN的長,接著計算出AN=,從而得到OE的最小值為,最后確定EF長度的最小值。
解:連接OE、OF,作OM⊥EF于點M,作AN⊥BC于點N,如圖2。
圖2
例2如圖3,點A、B、C、D在⊙O上,OA⊥BC,垂足為E。若∠ADC=30°,AE=1,則BC的長為( )。
圖3
【分析】連接OC,根據(jù)圓周角定理求得∠AOC=60°,則在Rt△COE中,可得OE=,得 到OC=2,從 而 得 到CE=,最后根據(jù)垂徑定理得到BC的長。
解:連接OC,如圖4。
圖4
例3如圖5,在△ABC中,∠B=90°,點D為AC上一點,以CD為直徑的⊙O交AB于點E,連接CE,且CE平分∠ACB。
圖5
(1)求證:AE是⊙O的切線;
(2)連接DE,若∠A=30°,求。
【分析】(1)連接OE,證明OE∥BC,得∠AEO=∠B=90°,即可得出結論;
(2)連接DE,先證明△ECB∽△DCE,得出,易證∠ACB=60°,由角平分線定義得,由此即可得出的值。
(1)證明:連接OE,如圖6。
圖6
∵CE平分∠ACB,
∴∠ACE=∠BCE。
又∵OE=OC,
∴∠ACE=∠OEC,
∴∠BCE=∠OEC,
∴OE∥BC,
∴∠AEO=∠B。
∵∠B=90°,
∴∠AEO=90°,
即OE⊥AE。
∵OE為⊙O的半徑,
∴AE是⊙O的切線。
(2)解:連接DE,如圖7。
圖7
直徑是圓的重要特征之一,可以確定圓的大小,計算圓的周長和面積,也可以構造直角三角形。因此,我們可以根據(jù)題意將要求的線段、角度、線段之比等轉化到直角三角形中,然后利用勾股定理或相似三角形求解。