(10分)如图, 0 A B 是等腰三角形, A O B…——2016 高考数学第 22 题答案解析

2016_新课标I Paper

2016 National Question 22 Free-response Differentiating
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22.(10分)如图, $\triangle 0 \mathsf { A B }$ 是等腰三角形, $\angle A O B = 1 2 0 ^ { \circ }$ .以O为圆心, $\frac 1 2 { \mathsf { O A } }$ 为半径作圆

(Ⅰ)证明:直线AB与⊙O相切;

(Ⅱ)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD

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(Ⅰ)取 $AB$ 的中点 $K$,连接 $OK$.
因为 $\triangle OAB$ 是等腰三角形,且 $OA=OB$,所以 $OK \perp AB$.
又因为 $\angle AOB = 120^{\circ}$,所以 $\angle OAK = \frac{180^{\circ} - 120^{\circ}}{2} = 30^{\circ}$.
在 Rt$\triangle OAK$ 中,$OK = OA \cdot \sin 30^{\circ} = \frac{1}{2}OA$.
已知 $\odot O$ 的半径为 $\frac{1}{2}OA$,即圆心 $O$ 到直线 $AB$ 的距离等于圆的半径,
所以直线 $AB$ 与 $\odot O$ 相切.

(Ⅱ)设 $A, B, C, D$ 四点所在圆的圆心为 $T$.
因为 $OA=OB$,所以点 $O$ 在线段 $AB$ 的垂直平分线上;
因为 $TA=TB$(均为圆 $T$ 的半径),所以点 $T$ 也在线段 $AB$ 的垂直平分线上.
因此,直线 $OT$ 是线段 $AB$ 的垂直平分线,即 $OT \perp AB$.
同理,因为 $C, D$ 在 $\odot O$ 上,所以 $OC=OD$,点 $O$ 在线段 $CD$ 的垂直平分线上;
因为 $TC=TD$(均为圆 $T$ 的半径),所以点 $T$ 也在线段 $CD$ 的垂直平分线上.
因此,直线 $OT$ 也是线段 $CD$ 的垂直平分线,即 $OT \perp CD$.
因为 $AB \perp OT$ 且 $CD \perp OT$,所以 $AB \parallel CD$.

✅ 来源:2016年 · 全国 · 2016_新课标I卷 · 第 22 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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