22.(2013•德阳)如图,已知AB是⊙O直径,BC是⊙O的弦,弦ED⊥AB于点F,交BC于点G,过点C作⊙O的切线与ED的延长线交于点P.
(1)求证:PC=PG
(2)点C在劣弧AD上运动时,其他条件不变,若点G是BC的中点,试探究CG、BF、BO三者之间的数量关系,并写出证明过程;
(3)在满足(2)的条件下,已知⊙O的半径为5,若点O到BC的距离为 时,求弦ED的长.
22.(1)证明:连结OC,如图,
∵PC为⊙O的切线,
∴OC⊥PC,
∴∠OCG+∠PCG=90°,
∵ED⊥AB,
∴∠B+∠BGF=90°,
∵OB=OC,
∴∠B=∠OCG,
∴∠PCG=∠BGF,
而∠BGF=∠PGC,
∴∠PGC=∠PCG,
∴PC=PG;
(2)解:CG、BF、BO三者之间的数量关系为CG2=BO•BF.理由如下:
连结OG,如图,
∵点G是BC的中点,
∴OG⊥BC,BG=CG,
∴∠OGB=90°,
∵∠OBG=∠GBF,
∴Rt△BOG∽Rt△BGF,
∴BG:BF=BO: BG,
∴BG2=BO•BF,
∴CG2=BO•BF;
(3)解:连结OE,如图,
由(2)得BG⊥BC,
∴OG= ,
在Rt△OBG中,OB=5,
∴BG= =2 ,
由(2)得BG2=BO•BF,
∴BF= =4,
∴OF=1,
在Rt△OEF中,EF= =2 ,
∵AB⊥ED,
∴EF=DF,
∴DE=2EF=4 .
23.(2013•泉州)如图1,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点A(-6,0),过点E(-2,0)作EF∥AB,交BO于F;
(1)求EF的长;
(2)过点F作直线l分别与直线AO、直线BC交于点H、G;
①根据上述语句,在图1上画出图形,并证明 ;
②过点G作直线GD∥AB,交x轴于点D,以圆O为圆心,OH长为半径在x轴上方作半圆(包括直径两端点),使它与GD有公共点P.如图2所示,当直线l绕点F旋转时,点P也随之运动,证明: ,并通过操作、观察,直接写出BG长度的取值范围(不必说理);
(3)在(2)中,若点M(2, ),探索2PO+PM的最小值.
23.(1)解:解法一:在正方形OABC中,
∠FOE=∠BOA= ∠COA=45°.
∵EF∥AB,
∴∠FEO=∠BAO=90°,
∴∠EFO=∠FOE=45°,
又E(-2,0),
∴EF=EO=2.
解法二:∵A(-6,0),C(0,6),E(-2,0),
∴OA=AB=6,EO=2,
∵EF∥AB,
∴ ,即 ,
∴EF=6× =2.
(2)①画图,如答图1所示:
证明:∵四边形OABC是正方形,
∴OH∥BC,
∴△OFH∽△BFG,
∵EF∥AB,
②证明:∵半圆与GD交于点P,
∴OP=OH.
由①得: ,
又EO=2,EA=OA-EO=6-2=4,
∴ = .
通过操作、观察可得,4≤BG≤12.
(3)解:由(2)可得: = ,
∴2OP+PM=BG+PM.
如答图2所示,过点M作直线MN⊥AB于点N,交GD于点K,则四边形BNKG为矩形,
∴NK=BG.
∴2OP+PM=BG+PM=NK+PM≥NK+KM,
当点P与点K重合,即当点P在直线MN上时,等号成立.
又∵NK+KM≥MN=8,
当点K在线段MN上时,等号成立.
∴当点P在线段MN上时,2OP+PM的值最小,最小值为8.
24.(2013•梅州)用如图①,②所示的两个直角三角形(部分边长及角的度数在图中已标出),完成以下两个探究问题:
探究一:将以上两个三角形如图③拼接(BC和ED重合),在BC边上有一动点P.
(1)当点P运动到∠CFB的角平分线上时,连接AP,求线段AP的长;
(2)当点P在运动的过程中出现PA=FC时,求∠PAB的度数.
探究二:如图④,将△DEF的顶点D放在△ABC的BC边上的中点处,并以点D为旋转中心旋转△DEF,使△DEF的两直角边与△ABC的两直角边分别交于M、N两点,连接MN.在旋转△DEF的过程中,△AMN的周长是否存在有最小值?若存在,求出它的最小值;若不存在,请说明理由.