古希腊数学家毕达哥拉斯认为:“一切平面图形中最美的是圆”.请研究如下美丽的圆.如图,线段AB是⊙O的直径,延长AB至点C,使BC=OB,点E是线段OB的中点,DE⊥AB交⊙O于点D,点P是⊙O上一动点(不与点A,B重合),连接CD,PE,PC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)小明在研究的过程中发现是一个确定的值.回答这个确定的值是多少?并对小明发现的结论加以证明.
解:(1)连接OD、DB,
∵点E是线段OB的中点,DE⊥AB交⊙O于点D,
∴DE垂直平分OB,
∴DB=DO.
∵在⊙O中,DO=OB,
∴DB=DO=OB,
∴△ODB是等边三角形,
∴∠BDO=∠DBO=60°,
∵BC=OB=BD,且∠DBE为△BDC的外角,
∴∠BCD=∠BDC=∠DBO.
∵∠DBO=60°,
∴∠CDB=30°.
∴∠ODC=∠BDO+∠BDC=60°+30°=90°,
∴CD是⊙O的切线;
(2)答:这个确定的值是.
连接OP,如图:
由已知可得:OP=OB=BC=2OE.
∴=
=
,
又∵∠COP=∠POE,
∴△OEP∽△OPC,
∴=
=
.
【分析】(1)连接OD、DB,由已知可知DE垂直平分OB,则DB=DO,再由圆的半径相等,可得DB=DO=OB,即△ODB是等边三角形,则∠BDO=60°,再由等腰三角形的性质及三角形的外角性质可得∠CDB=30°,从而可得∠ODC=90°,按照切线的判定定理可得结论;
(2)连接OP,先由已知条件得OP=OB=BC=2OE,再利用两组边成比例,夹角相等来证明△OEP∽△OPC,按照相似三角形的性质得出比例式,则可得答案.