如图,是⊙O的直径,E,C是上两点,且,连接,,过点C作交的延长线于点D.
(1)判定直线与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若,,求图中阴影部分的面积.
(1)直线DC与⊙O相切,理由见解析(2)-
【解析】
(1)连接OC,如图,由圆周角的的定理推论得到∠EAC=∠OAC,加上∠ACO=∠OAC,则∠ACO=∠DAC,于是可判断OC∥AD,则根据平行线的性质得到OC⊥CD,然后根据直线与圆的位置关系的判定方法可判断DC是⊙O的切线;
(2)连接OE、BC,作CH⊥AB于H,如图,先利用角平分线的性质得到CH=CD=,求出△ACH的面积,再根据三角形全等的判定和性质得出△ADC的面积=△ACHD的面积,再利用S阴影=S梯形OCDE-S扇形OCE=S△ACD-S扇形OCE= S△ACH-S扇形OCE,即可得出答案.
【详解】
证明:(1)直线DC与⊙O相切.
理由如下:连接OC,如图,
∵
∴∠EAC=∠OAC
∵OA=OC,
∴∠ACO=∠OAC,
∴∠ACO=∠DAC,
∴OC∥AD,
∵CD⊥AE,
∴OC⊥CD,
∴DC是⊙O的切线;
(2)连接OC、OE、CB,过C作CH⊥AB于H,
∵CH⊥AB,CD⊥AE
∴∠ADC=∠AHC,
∵∠EAC=∠OAC,AC=AC
∴△ADC≌△AHC
∴CH=,AH=AD,
∵∠CAH+∠ACH=∠BCH+∠ACH=90°
∴∠CAH=∠BCH,
又∵∠CHA=∠BHC,
∴△CAH∽△BCH
∴
∴
∴AH=3或1(舍去1)
∴BH= 1
∴S△ACH=
在Rt△CHB中,BH=1,HC=
∴∠BCH=30°=∠CAB
∴∠COB=∠EOC=60°
∴S阴影=S梯形OCDE-S扇形OCE=S△ACD-S扇形OCE= S△ACH-S扇形OCE=-=-
【点睛】
本题考查了圆的切线的判定,圆周角定理、全等三角形的判定和性质、相似三角形的判定和性质、平行线的判定和性质、扇形的面积公式及三角形的面积公式,正确作出辅助线是解题的关键,求阴影部分面积时要注意转化思想的应用.
相似三角形的判定:
1.基本判定定理
(1)平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似。
(2)如果一个三角形的两条边和另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似。(简叙为:两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似。)
(3)如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似。(简叙为:三边对应成比例,两个三角形相似。)
(4)如果两个三角形的两个角分别对应相等(或三个角分别对应相等),那么这两个三角形相似。
2.直角三角形判定定理
(1)直角三角形被斜边上的高分成两个直角三角形和原三角形相似。
(2)如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似。
3.一定相似:
(1).两个全等的三角形
(全等三角形是特殊的相似三角形,相似比为1:1)
(2).两个等腰三角形
(两个等腰三角形,如果其中的任意一个顶角或底角相等,那么这两个等腰三角形相似。)
(3).两个等边三角形
(两个等边三角形,三个内角都是60度,且边边相等,所以相似)
(4).直角三角形中由斜边的高形成的三个三角形。
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