本题来源于2019年宜昌市中考数学第21题,特此说明。
H1.如图1,点O是线段AH上一点,AH=3,以点O为圆心,OA为半径作圆O,过点H作AH的垂线交圆O于C,N两点,点B在线段CN的延长线上,连接AB交圆O于点M,以 AB, BC为边作平行四边形ABCD.
(1)求证:AD是圆O的切线;
(2)若OH=1/3AH,求四边形AHCD与圆O重叠部分的面积;
(3)若NH=1/3AH,BN=5/4,连接MN,求OH,MN的长。
图1
分析
(1)证明AH BC即可;
(2)四边形AHCD与圆O重叠部分的面积=扇形AOC面积+Rt⊿OHC的面积;
(3)利用勾股定理,列方程求OH,利用⊿BMN与⊿BCA相似求MN。
实际操作
(1)平行四边形ABCD=>BC//AD,且AH⊥BC=>OA⊥AD=>AD为⊙O的切线;
(2)连接OC,
图2
OH=1/3AH,AH=3=>OH=1,半径r=OA=OC=2
=>在Rt⊿OHC和Rt⊿AHC中,
由勾股定理得HC=√3,AC=2√3,∠HOC=60°
=>∠AOC=120°=>扇形AOC的面积=1/3⊙O面积=4π/3,三角形HOC面积=√3/2
=>四边形AHCD与圆O重叠部分的面积=4π/3+√3/2
⑶设OH=x,则半径r=OA=OC=3-x
若NH=1/3AH,BN=5/4,且AH⊥BC=>NH=HC=1,BC=13/4
=>在Rt⊿OHC中,由勾股定理得(3-x)^2-x^2=1=>x=4/3=>OH=4/3
在Rt⊿AHC中,由勾股定理得AC=√10
在Rt⊿ABH中,由勾股定理得AB=15/4
四边形MNCA内接于⊙O=>∠BMN=∠BCA,且∠B=∠B
=>⊿BMN∽⊿BCA=>MN:AC=BN:AB=>MN=√10/3
即此时OH=4/3,MN=√10/3
综述
1.这类几何中档题,主要是利用勾股定理,特殊角三角形边角关系,相似三角形等知识点,建立方程(或直接计算)求解;
2.因为本题圆与平行四边形有关,所以在推理过程中,还要垂径定理,圆内接四边形性质,平行四边形等。
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