(10分)如图,D,E分别为 A B C 的边AB,AC上…——2011 高考数学第 22 题答案解析

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2011 全国 第 22 题 解答题 区分题
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22.(10分)如图,D,E分别为 $\triangle A B C$ 的边AB,AC上的点,且不与 $\triangle A B C$ 的顶点重合.已知AE的长为m,AC的长为n,AD,AB的长是关于x的方程 $\times ^ { 2 } - 1 4 x + m$ n=0的两个根

(Ⅰ)证明:C,B,D,E四点共圆;

(Ⅱ)若 $\angle A = 9 0 ^ { \circ }$ ,且m=4,n=6,求C,B,D,E所在圆的半径

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【考点】N7:圆周角定理;NC:与圆有关的比例线段

【专题】11:计算题;14:证明题

【分析】(I)做出辅助线,根据所给的AE的长为m,AC的长为n,AD,AB的长是关于x的方程 $\mathbf { x } ^ { 2 } - 1 4 \mathbf { x } + \mathbf { m } \mathbf { n } = 0$ 的两个根,得到比例式,根据比例式得到三角形相似,根据相似三角形的对应角相等,得到结论

(II)根据所给的条件做出方程的两个根,即得到两条线段的长度,取CE的中点G,DB的中点F,分别过G,F作AC,AB的垂线,两垂线相交于H点,连接DH,根据四点共圆得到半径的大小

【解答】解:(I)连接DE,根据题意在△ADE和△ACB中,

$$ \scriptstyle \mathsf { A D } \times \mathsf { A B } = \mathsf { m n } = \mathsf { A E } \times \mathsf { A C } , $$

即 $\frac { A D } { A C } = \frac { A E } { A B }$

又 $\angle D A E = \angle C A B$ ,从而 $\triangle \mathsf { A D E } \sim \triangle \mathsf { A C B }$

因此 $\angle A D E = \angle A C B$

∴C,B,D,E四点共圆

(Ⅱ)m=4,n=6时,方程 $\mathbf { x } ^ { 2 } - 1 4 \mathbf { x } + \mathbf { m } \mathbf { n } = 0$ 的两根为 $\lvert \mathsf { x } _ { 1 } = 2$ $\tt x _ { 2 } = \tt 1 2$

故AD=2,AB=12

取CE的中点G,DB的中点F,分别过G,F作AC,AB的垂线,两垂线相交于H点,连接DH

∵C,B,D,E四点共圆,

∴C,B,D,E四点所在圆的圆心为H,半径为DH

由于 $\angle A = 9 0 ^ { \circ }$ ,故GH∥AB,HF∥AC $H F = A G = 5$ $D F = \frac { 1 } { 2 } ( 1 2 - 2 ) = 5$

故C,B,D,E四点所在圆的半径为 $\lceil 5 \sqrt { 2 }$

【点评】本题考查圆周角定理,考查与圆有关的比例线段,考查一元二次方程的解,考查四点共圆的判断和性质,本题是一个几何证明的综合题

✅ 来源:2011年 · 全国 · 2011_xinkebiao_old · 第 22 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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关键能力
立体几何
难度
区分题
先及格路线 · 高中数学 · 高难题

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