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(2014•尤溪县质检)如图1,已知矩形ABCD,E为AD边上一动点,过A,B,E三点作⊙O,P为AB的中点,连接OP,

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/11/10 22:44:07
(2014•尤溪县质检)如图1,已知矩形ABCD,E为AD边上一动点,过A,B,E三点作⊙O,P为AB的中点,连接OP,
(1)求证:BE是⊙O的直径且OP⊥AB;
(2)若AB=BC=8,AE=6,试判断直线DC与⊙O的位置关系,并说明理由;
(3)如图2,若AB=10,BC=8,⊙O与DC边相交于H,I两点,连结BH,当∠ABE=∠CBH时,求△ABE的面积.
(2014•尤溪县质检)如图1,已知矩形ABCD,E为AD边上一动点,过A,B,E三点作⊙O,P为AB的中点,连接OP,
(1)如图1,
∵矩形ABCD,∴∠A=90°,∴BE为直径,
∴OE=OB,
∵AP=BP,
∴OP∥AE,AE=2PO,
∴∠OPB=∠A=90°,
即OP⊥AB.

(2)此时直线CD与⊙O相切.
理由:如图1,延长PO交CD于M,
在Rt△ABE中,AB=8,AE=6,
则BE2=62+82=100,
∴BE=10,
∴此时⊙O的半径r=5,∴OM=r=5,
∵在矩形APMD中,PM=AD=8,
∴OM=PM-OP=5=r,
∴直线CD与⊙O相切.

(3)如图2,

【方法I】
∵BE为直径,
∴∠EHB=90°,
∴∠3+∠4=90°,
∵∠C=90°,
∴∠3+∠2=90°,
∴∠2=∠4,
∴当∠1=∠2时,有
tan∠1=tan∠2=tan∠4,
设AE=x,CH=y,则DE=8-x,DH=10-y,

x
10=
y
8=
8−x
10−y,
解得,x=20,或x=5,
∵AE=x<8,∴x=20,不合题意,舍去,取AE=x=5,
Rt△ABE的面积=
1
2AE×AB=
1
2×5×10=25.
【方法II】如图3,延长PO交CD于点F,连接OH,

在矩形FPBC,OP⊥AB,且FC=PB=
1
2AB=5,
OP=
1
2AE,OF=8-
1
2AE,BE=2HO,
当∠ABE=∠CBH时,设tan∠ABE=tan∠CBH=k时,
在Rt△ABE中,则AE=10tan∠ABE=10k,
在Rt△HBC中,则HC=8tan∠ABE=8k,
∴OP=5k,OF=8-5k,FH=5-8k,
在Rt△ABE中,BE2=AE2+AB2=100(1+k2),
在Rt△OFH中,HO2=FH2+OF2=(5-8k)2+(8-5k)2
∵BE=2HO,∴BE2=4 HO2
∴100(1+k2)=4[(5-8k)2+(8-5k)2],
整理得,2 k2-5k+2=0,
解得,k=2,或k=
1
2,
当k=2时,AE=10k=20>8,不合题意,舍去;
当k=
1
2时,AE=10k=5<8,符合题意,
此时,Rt△ABE的面积=
1
2AE×AB=
1
2×5×10=25.