第105页

信息发布者:
解:过点O作OH⊥AB于点H,交⊙O于点C,连接OA。
∴ $AH = \frac{1}{2}AB = \frac{1}{2} × 8 = 4\ (\mathrm{dm})。$
∵ $OA = 5\ \mathrm{dm},$
∴ $OH = \sqrt{OA^2 - AH^2} = \sqrt{5^2 - 4^2} = 3\ (\mathrm{dm})。$
∴ $HC = 5 - 3 = 2\ (\mathrm{dm})。$
∴ 水的最大深度为2 dm。


解:
(1) 过点O作OM⊥BC于点M,则$BM = CM。$
∵ 直径$DE = 6\sqrt{2},$
∴ $OC = OD = OE = 3\sqrt{2}。$
∵ $EA = \sqrt{2},$
∴ $OA = OE + EA = 4\sqrt{2}。$
∵ $∠ DAC = 45°,$
∴ $∠ AOM = 45°,$$OM = AM。$
∴ $OA = \sqrt{OM^2 + AM^2} = \sqrt{2}OM,$
∴ $OM = 4。$
在$\mathrm{Rt}△ COM$中,$OC = 3\sqrt{2},$
∴ $CM = \sqrt{OC^2 - OM^2} = \sqrt{2},$
∴ $BC = 2CM = 2\sqrt{2}。$
(2) 由
(1)可知,$CM = \sqrt{2},$$OM = AM = 4,$
∴ $AC = AM + CM = 4 + \sqrt{2},$
∴ $S_{△ AOC} = \frac{1}{2}OM · AC = \frac{1}{2} × 4 × (4 + \sqrt{2}) = 8 + 2\sqrt{2}。$
D
(1) 证明:连接AD。
∵ AB为⊙O的直径,
∴ $∠ ADB = 90°,$即$AD ⊥ BC。$
∵ $AB = AC,$
∴ $DB = DC。$
(2) 解:连接OE。
∵ $\overset{\frown}{BE}$的度数为$β,$
∴ $∠ BOE = β,$
∴ $∠ BAC = \frac{1}{2}∠ BOE = \frac{β}{2}。$
∵ $AB = AC,$
∴ $∠ ABC = ∠ C = \frac{1}{2}(180° - \frac{β}{2})。$
∵ AB为⊙O的直径,
∴ $∠ AEB = 90°,$
∴ $∠ ABE = 90° - \frac{β}{2}。$
∴ $∠ EBC = ∠ ABC - ∠ ABE = \frac{1}{2}(180° - \frac{β}{2}) - (90° - \frac{β}{2}) = \frac{β}{4},$即$α = \frac{β}{4},$
∴ $β = 4α。$

【分析】
要解决这个问题,需将圆柱的底面看作圆,水面AB是圆的弦,水的最大深度是弦AB到圆最低点的距离。解题思路:①过圆心作弦AB的垂线,利用垂径定理得到弦的一半长度;②结合圆的半径,用勾股定理求出圆心到弦AB的距离;③用半径减去该距离,即可得到水的最大深度。
【解析】
过点O作OH⊥AB于点H,交圆O于点C,连接OA。
根据垂径定理,垂直于弦的直径平分弦,因此 $ AH = \frac{1}{2}AB = \frac{1}{2}×8 = 4\ \mathrm{dm} $。
已知圆的半径 $ OA = 5\ \mathrm{dm} $,在 $ \mathrm{Rt}△ OAH $ 中,由勾股定理得:
$ OH = \sqrt{OA^2 - AH^2} = \sqrt{5^2 - 4^2} = \sqrt{25 - 16} = 3\ \mathrm{dm} $。
因为OC是圆的半径,长度为5 dm,所以水的最大深度 $ HC = OC - OH = 5 - 3 = 2\ \mathrm{dm} $。
【答案】
2 dm
【知识点】
垂径定理、勾股定理、圆的弦长计算
【点评】
本题是垂径定理与勾股定理结合的基础应用题,关键在于正确作出辅助线,利用垂径定理转化线段长度,再通过勾股定理计算,难度较低,属于圆的基础题型。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决本题,首先利用垂径定理,过圆心作弦BC的垂线,将BC转化为2倍的CM,只需计算CM即可;再结合已知条件求出圆的半径OC和线段OA的长度,利用∠DAC=45°得到等腰直角三角形OMA,求出OM的长度;最后在直角三角形COM中用勾股定理算出CM,进而得到BC的长。对于△AOC的面积,求出AC的长度后,以AC为底、OM为高,代入三角形面积公式计算即可。
【解析】
(1) 过点O作OM⊥BC于点M,根据垂径定理,得BM=CM,即BC=2CM。
已知直径DE=6√2,所以半径OC=OE=DE/2=3√2。
又EA=√2,所以OA=OE+EA=3√2 + √2=4√2。
因为∠DAC=45°,OM⊥AC,所以△OMA是等腰直角三角形,故OM=AM。
在Rt△OMA中,由勾股定理得:OA²=OM² + AM²=2OM²,因此OM=OA/√2=4√2/√2=4。
在Rt△COM中,OC=3√2,OM=4,由勾股定理得:
CM=√(OC² - OM²)=√[(3√2)² - 4²]=√(18 - 16)=√2,
所以BC=2CM=2×√2=2√2。
(2) 由(1)知,AM=OM=4,CM=√2,所以AC=AM + CM=4 + √2。
△AOC的面积S=1/2×AC×OM=1/2×(4 + √2)×4=8 + 2√2。
【答案】
(1) 弦BC的长为2√2;(2) △AOC的面积为8+2√2
【知识点】
垂径定理、勾股定理、等腰直角三角形性质
【点评】
本题是圆与三角形的综合题,核心考查垂径定理、勾股定理的应用,辅助线(过圆心作弦的垂线)的构造是解题关键,难度适中,属于中等难度的几何计算题。
【难度系数】
0.5
【分析】要解决本题,需利用圆周角定理和直径的性质推导角度关系:首先,同弧所对的圆周角相等,可得到与∠ADC相等的圆周角∠ABC;再结合直径所对的圆周角为直角,在直角三角形中通过两锐角互余计算∠BAC的度数。
【解析】
∵AB是$\odot O$的直径,根据“直径所对的圆周角是直角”,
∴$∠ ACB=90°$。

∵$∠ ADC$和$∠ ABC$都是弧$AC$所对的圆周角,根据“同弧所对的圆周角相等”,
∴$∠ ABC=∠ ADC=60°$。
在$Rt△ ACB$中,$∠ BAC + ∠ ABC=90°$,
∴$∠ BAC=90° - 60°=30°$。
【答案】D
【知识点】圆周角定理,直径的性质,直角三角形的性质
【点评】本题为圆的基础题型,核心考查圆周角定理的应用,通过同弧圆周角相等、直径的直角性质转化角度,解题思路清晰,是学生需掌握的基础题。
【难度系数】0.6
【分析】
第(1)问:要证明DB=DC,已知AB是⊙O的直径,根据“直径所对的圆周角是直角”,连接AD后可得AD⊥BC;又因为△ABC是等腰三角形(AB=AC),根据等腰三角形“三线合一”的性质,AD是BC边上的中线,因此DB=DC。
第(2)问:探究α与β的关系,β是弧BE的度数,根据“弧的度数等于其所对圆心角的度数”,可得弧BE对应的圆心角∠BOE=β;再利用“同弧所对的圆周角是圆心角的一半”,得∠BAC=β/2;结合AB=AC,可求出底角∠ABC;又AB是直径,故∠AEB=90°,进而求出∠ABE;最后通过∠EBC=∠ABC - ∠ABE,代入化简即可得到α与β的数量关系。
【解析】
(1) 如图,连接AD。
∵ AB为⊙O的直径,
∴ ∠ADB=90°,即AD⊥BC。

∵ AB=AC,
∴ AD是BC的中线,故DB=DC。
(2) 如图,连接OE。
∵ $\overset{\frown}{BE}$的度数为β,
∴ 弧BE所对的圆心角∠BOE=β,
∴ 同弧所对的圆周角∠BAC=$\frac{1}{2}$∠BOE=$\frac{β}{2}$。
∵ AB=AC,
∴ △ABC是等腰三角形,底角∠ABC=$\frac{1}{2}(180° - ∠BAC)$=$\frac{1}{2}(180° - \frac{β}{2})$。
∵ AB为⊙O的直径,
∴ ∠AEB=90°,即△ABE是直角三角形,
∴ ∠ABE=90° - ∠BAC=90° - $\frac{β}{2}$。

∵ ∠EBC=α=∠ABC - ∠ABE,
代入得:α=$\frac{1}{2}(180° - \frac{β}{2}) - (90° - \frac{β}{2})$
=$90° - \frac{β}{4} - 90° + \frac{β}{2}$
=$\frac{β}{4}$,即α=$\frac{β}{4}$,故β=4α。
【答案】
(1) 证明见上述解析;(2) β=4α

【知识点】
圆周角定理,等腰三角形性质,直径所对圆周角为直角
【点评】
本题是圆与等腰三角形的综合题,需通过添加辅助线结合圆的性质和等腰三角形性质推理,考查几何逻辑推导能力,属于中档几何题。
【难度系数】
0.5