(10分)(选修4-1:几何证明选讲) 如图,直线 A B…——2013 高考数学第 22 题答案解析

2013_新课标 I 卷 (2013·理)

2013 全国 第 22 题 解答题 区分题
2013_新课标 I 卷 (2013·理)

22.(10分)(选修4-1:几何证明选讲)
如图,直线 $A B$ 为圆的切线,切点为 $B$ ,点 $C$ 在圆上,$\angle A B C$ 的角平分线 $B E$ 交圆于点 $E$ ,$D B$ 垂直 $B E$ 交圆于 $D$ 。
(I)证明: $\mathrm{DB}=\mathrm{DC}$ ;
(II)设圆的半径为 $1, B C=\sqrt{3}$ ,延长 $C E$ 交 $A B$ 于点 $F$ ,求 $\triangle B C F$ 外接圆的半径.

完整解析 · 逐步详解

【考点】NC:与圆有关的比例线段.
【专题】5B:直线与圆.
【分析】(I)连接 DE 交 BC 于点 G ,由弦切角定理可得 $\angle \mathrm{ABE}=\angle \mathrm{BCE}$ ,由已知角平分线可得 $\angle A B E=\angle C B E$ ,于是得到 $\angle C B E=\angle B C E, B E=C E$ .由已知 $D B \perp B E$ ,可知 $D$ E 为 $\odot \mathrm{O}$ 的直径,Rt $\triangle \mathrm{DBE} \cong \mathrm{Rt} \triangle \mathrm{DCE}$ ,利用三角形全等的性质即可得到 $\mathrm{DC}=\mathrm{DB}$
(II)由(I)可知: DG 是 BC 的垂直平分线,即可得到 $\mathrm{BG}=\frac{\sqrt{3}}{2}$ 。设 DE 的中点为 O ,连接 $B O$ ,可得 $\angle B O G=60^{\circ}$ .从而 $\angle A B E=\angle B C E=\angle C B E=30^{\circ}$ .得到 $C F \perp B F$ .进而得到 $\mathrm{Rt} \triangle \mathrm{BCF}$ 的外接圆的半径 $=\frac{1}{2} \mathrm{BC}$ .

【解答】(I)证明:连接 DE 交 BC 于点 G .
由弦切角定理可得 $\angle A B E=\angle B C E$ ,而 $\angle A B E=\angle C B E$ ,
$\therefore \angle \mathrm{CBE}=\angle \mathrm{BCE}, \quad \mathrm{BE}=\mathrm{CE}$ .
又 $\because D B \perp B E, \therefore D E$ 为 $\odot O$ 的直径,$\angle D C E=90^{\circ}$ .
$\therefore \triangle \mathrm{DBE} \cong \triangle \mathrm{DCE}, \quad \therefore \mathrm{DC}=\mathrm{DB}$ .
(II)由(I)可知:$\angle \mathrm{CDE}=\angle \mathrm{BDE}$ , $\mathrm{DB}=\mathrm{DC}$ .
故 DG 是 BC 的垂直平分线,$\therefore \mathrm{BG}=\frac{\sqrt{3}}{2}$ .
设 DE 的中点为 O ,连接 BO ,则 $\angle \mathrm{BOG}=60^{\circ}$ .
从而 $\angle A B E=\angle B C E=\angle C B E=30^{\circ}$ .
$\therefore C F \perp B F$ .
$\therefore \mathrm{Rt} \triangle \mathrm{BCF}$ 的外接圆的半径 $=\frac{\sqrt{3}}{2}$ .

【点评】本题综合考查了圆的性质、弦切角定理、等边三角形的性质、三角形全等、三角形的外接圆的半径等知识,需要较强的推理能力、分析问题和解决问题的能力。

✅ 来源:2013年 · 全国 · 2013_新课标 I 卷 (2013·理) · 第 22 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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