Question

如圖所示，△ABC內(nèi)接于圓O，AB是直徑，過(guò)A作射線(xiàn)AM，若∠MAC=∠ABC．
（1）求證：AM是圓O的切線(xiàn)；
（2）設(shè)D是弧AC的中點(diǎn)，過(guò)D作DE⊥AB于E，交AC于F．若AE=2，圓O的半徑為5，求cos∠AFE；
（3）設(shè)D是弧AC的中點(diǎn)，過(guò)D作DE⊥AB于E，交AC于F．連接BD交AC于G，若△DFG的面積為4.5，且DG=3，GC=4，試求△BCG的面積．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)直角三角形的性質(zhì)可推出∠MAC+∠CAB=90°，然后切線(xiàn)的判定定理即可推出結(jié)論，（2）連接OD，由垂徑定理可得OD⊥AC，再由∠EAF+∠AFE=90°，得cos∠AFE=sin∠EAF，然后通過(guò)推出∠EAF=∠EDO，可知cos∠AFE=sin∠EDO，求出sin∠EDO即可，（3）作FH⊥DG與H點(diǎn)，由△DFG的面積推出FH的長(zhǎng)度，由D是弧AC的中點(diǎn)，可得∠CBD=∠DBA，再由DE⊥AB，推出∠EDB=∠DGF，可得△FDG為等腰三角形，由FH⊥DG，求出HG=DG=1.5，通過(guò)求證△HGF和△CGB相似，根據(jù)對(duì)應(yīng)邊成比例，即可推出BC的長(zhǎng)度，便可求出結(jié)果．

解答：（1）證明：∵AB是直徑，
∴∠ACB=90°，
∴∠CBA+∠CAB=90°，
∵∠MAC=∠ABC，
∴∠MAC+∠CAB=90°，
∴AM是⊙O的切線(xiàn)，

（2）連接OD，
∵D是弧AC的中點(diǎn)，
∴OD⊥AC，
∵DE⊥AB，
∴∠EAF=∠EDO，
∵∠EAF+∠AFE=90°，
∴cos∠AFE=sin∠EAF，
∴cos∠AFE=sin∠EDO，
∵OD=5，AE=2，
∴OE=3，
∴sin∠EDO=

EO

DO

=

3

5

，
∴cos∠AFE=

3

5

，


（3）作FH⊥DG與H點(diǎn)，
∵S_△DFG=4.5，DG=3，
∴FH=3，
∵∠ACB=90°，∠HGF=∠CGB，
∴△HGF∽△CGB，
∴

HG

CG

=

FH

BC

，
∵D是弧AC的中點(diǎn)，
∴∠CBD=∠DBA，
∵DE⊥AB，
∴∠DBA+∠EDB=90°，
∴∠CBD+∠EDB=90°，
∵∠CBD+∠CGB=90°，
∴∠EDB=∠CGB，
∴∠CGB=∠DGF，
∴∠EDB=∠DGF，
∴△FDG為等腰三角形，
∵FH⊥DG，
∴HG=DG=1.5，
∵CG=4，
∵

HG

CG

=

FH

BC

，
∴

1.5

4

=

3

BC

，
∴BC=8，
∴S_△BCG=4×8×

1

2

=16．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查相似三角形的判定與性質(zhì)、切線(xiàn)的判定與性質(zhì)、圓周角定理、銳角三角函數(shù)的定義與性質(zhì)，關(guān)鍵在于熟練掌握運(yùn)用相關(guān)的性質(zhì)定理、正確地作出輔助線(xiàn)，認(rèn)真地根據(jù)相關(guān)性質(zhì)定理推出相關(guān)線(xiàn)段的長(zhǎng)度、角的相等關(guān)系．