閱讀以下材料,并按要求完成相應(yīng)的任務(wù):
萊昂哈德?歐拉(LeonhardEuler)是瑞士數(shù)學(xué)家,在數(shù)學(xué)上經(jīng)常見到以他的名字命名的重要常數(shù),公式和定理,下面就是歐拉發(fā)現(xiàn)的一個定理:在△ABC中,R和r分別為外接圓和內(nèi)切圓的半徑,O和I分別為其中外心和內(nèi)心,則OI2=R2-2Rr.
如圖1,⊙O和⊙I分別是△ABC的外接圓和內(nèi)切圓,⊙I與AB相切分于點(diǎn)F,設(shè)⊙O的半徑為R,⊙I的半徑為r,外心O(三角形三邊垂直平分線的交點(diǎn))與內(nèi)心I(三角形三條角平分線的交點(diǎn))之間的距離OI=d,則有d2=R2-2Rr.
下面是該定理的證明過程(部分):
延長AI交⊙O于點(diǎn)D,過點(diǎn)I作⊙O的直徑MN,連接DM,AN.
∵∠D=∠N,∠DMI=∠NAI(同弧所對的圓周角相等).
∴△MDI∽△ANI.
∴IMIA=IDIN,
∴IA?ID=IM?IN,①
如圖2,在圖1(隱去MD,AN)的基礎(chǔ)上作⊙O的直徑DE,
如圖2,動手連接BE,BD,BI,IF.
∵DE是⊙O的直徑,所以∠DBE=90°.
∵⊙I與AB相切于點(diǎn)F,所以∠AFI=90°,
∴∠DBE=∠IFA.
∵∠BAD=∠E(同弧所對的圓周角相等),
∴△AIF∽△EDB,
∴IADE=IFBD.
∴IA?BD=DE?IF②
(1)觀察發(fā)現(xiàn):IM=R+dR+d,IN=R-dR-d(用含R,d的代數(shù)式表示);
(2)請觀察式子①和式子②,并利用任務(wù)(1)的結(jié)論,按照上面的證明思路,完成該定理證明的剩余部分.
IM
IA
ID
IN
IA
DE
IF
BD
【考點(diǎn)】圓的綜合題.
【答案】R+d;R-d
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:80引用:1難度:0.4
相似題
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1.如圖,AB是圓O的直徑,弦CD與AB交于點(diǎn)H,∠BDC=∠CBE.
(1)求證:BE是圓O的切線;
(2)若CD⊥AB,AC=2,BH=3,求劣弧BC的長;
(3)如圖,若CD∥BE,作DF∥BC,滿足BC=2DF,連接FH、BF,求證:FH=BF.發(fā)布:2025/1/28 8:0:2組卷:96引用:1難度:0.1 -
2.如圖,AB是圓O的直徑,AB=6,D是半圓ADB上的一點(diǎn),C是弧BD的中點(diǎn).
(1)若∠ABD=30°,求BC的長和由弦BC、BD、和弧CD圍成的圖形面積;
(2)若弧AD的度數(shù)是120度,在半徑OB上是否存在點(diǎn)P,使得PC+PD的值最小,如果存在,請在備用圖中畫出P的位置,并求PC+PD的最小值,如果不存在,請說明理由.發(fā)布:2025/1/28 8:0:2組卷:42引用:0難度:0.3 -
3.如圖,AB是圓O的直徑,弦CD⊥AB于G,射線DO與直線CE相交于點(diǎn)E,直線DB與CE交于點(diǎn)H,且∠BDC=∠BCH.
(1)求證:直線CE是圓O的切線.
(2)如圖1,若OG=BG,BH=1,直接寫出圓O的半徑;
(3)如圖2,在(2)的條件下,將射線DO繞D點(diǎn)逆時針旋轉(zhuǎn),得射線DM,DM與AB交于點(diǎn)M,與圓O及切線CF分別相交于點(diǎn)N,F(xiàn),當(dāng)GM=GD時,求切線CF的長.發(fā)布:2025/1/28 8:0:2組卷:775引用:2難度:0.1