5. 校园里有一块矩形空地,空地上有三棵树A,B,C,现想建一个圆形花坛,使三棵树都在花坛的边上.
(1)请你把花坛的位置找出来(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法).
(2)在花坛内(或外)任找一点D,能否作出过点A,B,C,D的圆?为什么?

(1)请你把花坛的位置找出来(尺规作图,保留作图痕迹,不写作法).
(2)在花坛内(或外)任找一点D,能否作出过点A,B,C,D的圆?为什么?
答案:解:
(1) 分别作线段AB、BC的垂直平分线,两条垂直平分线交于点O,以O为圆心,OA的长为半径作圆,⊙O即为所求的圆形花坛,保留两条垂直平分线和圆的作图痕迹。
(2) 不能作出过点A,B,C,D的圆。
理由:不在同一直线上的三个点确定一个圆,因此A、B、C三点确定唯一的圆,也就是(1)中所作的圆形花坛对应的圆。点D在花坛内(或外),说明点D不在A、B、C三点所确定的这个圆上,因此不存在同时经过A、B、C、D四个点的圆。
(1) 分别作线段AB、BC的垂直平分线,两条垂直平分线交于点O,以O为圆心,OA的长为半径作圆,⊙O即为所求的圆形花坛,保留两条垂直平分线和圆的作图痕迹。
(2) 不能作出过点A,B,C,D的圆。
理由:不在同一直线上的三个点确定一个圆,因此A、B、C三点确定唯一的圆,也就是(1)中所作的圆形花坛对应的圆。点D在花坛内(或外),说明点D不在A、B、C三点所确定的这个圆上,因此不存在同时经过A、B、C、D四个点的圆。
6. 如图,$△ ABC$是$\odot O$的内接等边三角形,$\odot O$的半径$OD$,$OE$分别交$BC$,$CA$于点$F$,$G$,$∠ DOE=120°$. 探索四边形$OFCG$的面积(图中阴影部分)与$△ ABC$面积之间的数量关系,并说明理由.(提示:连接$OB$,$OA$)

答案:解:$S_{四边形OFCG}=\frac{1}{3}S_{△ ABC}$,理由如下:
连接OA、OB。
∵ $△ ABC$是$\odot O$的内接等边三角形,
∴ $AB=BC=CA$,
∴ $∠ AOB=\frac{1}{3}×360°=120°$,
$OA=OB=OC$,$∠ OAB=∠ OBA=∠ OBC=∠ OCB=30°$,
∴ $∠ OAG=∠ OBF=30°$。
又∵ $∠ DOE=120°$,
∴ $∠ AOB=∠ DOE$,
即 $∠ AOG + ∠ GOB = ∠ BOF + ∠ GOB$,
∴ $∠ AOG=∠ BOF$。
在$△ AOG$和$△ BOF$中:
$\begin{cases}∠ OAG=∠ OBF \\OA=OB \\∠ AOG=∠ BOF\end{cases}$
∴ $△ AOG ≌ △ BOF$(ASA),
∴ $S_{△ AOG}=S_{△ BOF}$,
∴ $S_{四边形OFCG}=S_{△ OAC}$。
∵ $△ ABC$是等边三角形,$OA=OB=OC$,
∴ $S_{△ OAB}=S_{△ OBC}=S_{△ OAC}=\frac{1}{3}S_{△ ABC}$,
∴ $S_{四边形OFCG}=\frac{1}{3}S_{△ ABC}$。
连接OA、OB。
∵ $△ ABC$是$\odot O$的内接等边三角形,
∴ $AB=BC=CA$,
∴ $∠ AOB=\frac{1}{3}×360°=120°$,
$OA=OB=OC$,$∠ OAB=∠ OBA=∠ OBC=∠ OCB=30°$,
∴ $∠ OAG=∠ OBF=30°$。
又∵ $∠ DOE=120°$,
∴ $∠ AOB=∠ DOE$,
即 $∠ AOG + ∠ GOB = ∠ BOF + ∠ GOB$,
∴ $∠ AOG=∠ BOF$。
在$△ AOG$和$△ BOF$中:
$\begin{cases}∠ OAG=∠ OBF \\OA=OB \\∠ AOG=∠ BOF\end{cases}$
∴ $△ AOG ≌ △ BOF$(ASA),
∴ $S_{△ AOG}=S_{△ BOF}$,
∴ $S_{四边形OFCG}=S_{△ OAC}$。
∵ $△ ABC$是等边三角形,$OA=OB=OC$,
∴ $S_{△ OAB}=S_{△ OBC}=S_{△ OAC}=\frac{1}{3}S_{△ ABC}$,
∴ $S_{四边形OFCG}=\frac{1}{3}S_{△ ABC}$。