数学难题急求!!!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/11 16:20:56
AB是半圆O的直径,CO垂直于AB交半圆O于点C,连结AC,圆O1与OC,AB及半圆O相切于E、F、G,求证:AC=AF
(2)若点C是半圆上任一点,CD垂直于D,其他条件不变,(1)的结论是否成立?如成立,请证明。
谢谢楼上的回答,可是第二个问就不行了呀!!请帮忙!!~~~
谢谢 我证出来了 但是还是非常谢谢你

第一小问
画图,设半圆O的半径为R,小圆O1的半径为r
易知OC是AB的中垂线,由勾股定理可知AC=根号(AO平方+OC平方)=根号2*R
由题设可知小圆O1在四分之一圆COB内部,连结OG,GO1,易证两线段在同一直线上(因为圆O1与圆O相切与G,OG垂直圆O在G的切线,GO1垂直圆O1在G的切线,两圆相切,在切点的切线是同一条直线,同一条直线上过同一点G作垂线有且只有一条)
从而可设圆心连线OO1=OG-GO1=R-r
连结EO1,FO1,分别垂直OC,OB(圆切线性质),从而OO1平分角COB(线上一点O1到角两边距离相等),故三角形FOO1是等腰直角三角形,从而OO1=根号2*OF,明显四边形EO1FO是正方形,故OF=EO1=r
从而OO1=根号2*r
故R-r=根号2*r,得到R=(1+根号2)r
从而AC=根号2*(1+根号2)r=(2+根号2)r
AF=R+r==(1+根号2)r+r=(2+根号2)r
故AC=AF

第二小问,有难度,我喜欢,只怕过程有点繁琐你会不想看下去
设AD=x(x为变量,大于0小于2R,第一小问即为x=R时的特殊情况)
原理是一样的,我就假设x<R,即D点落在A、O之间且F落在D、O之间(此时对应x的值较小的情况,至于临界数值是多少我就不算了,这个不是重点,其他分类所用到的证明思路是一致的)
连结BC,易知角ACB=90°,在直角三角形ACB中由射影定理(这个懂吧?不懂的话看最后的补充说明)可得CD^2=AD*BD=x(2R-x)
从而AC^2=CD^2+AD^2=x(2R-x)+x^2=2Rx
故AC=根号(2Rx)
另一方面,由第一小问依然可得E、O1、O三点共线,从而在直角三角形OFO1中,OO1=R-r
O1F=r,故F0^2=OO1^2-O1F^2=(R-r)^2-r^2
线段AO中,FO=AO-AD-DF=R-x-r(四边形EO1FD仍是正方形)
故(R-x-r)=(R-r)^2-r^2,将其看作r的一元二次方程,化简可得
r^2+2xr+(x^2-2Rx)=0