而 CP=BC+BP, ∴BF﹣BP=BC,
在Rt△CDE中,∠DEC=90°,
CE, DE∴CE=DEtanα,
∴tan∠CDE=
∴BC=2CE=2DEtanα, 即BF﹣BP=2DEtanα. 【点睛】
本题考查了三角形外角性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的性质和判定,直角三角形的性质,旋转的性质的应用,能推出△DCP≌△DBF是解此题的关键,综合性比较强,证明过程类似.
15.如图,Rt△ABC,CA⊥BC,AC=4,在AB边上取一点D,使AD=BC,作AD的垂直平分线,交AC边于点F,交以AB为直径的⊙O于G,H,设BC=x. (1)求证:四边形AGDH为菱形; (2)若EF=y,求y关于x的函数关系式; (3)连结OF,CG.
①若△AOF为等腰三角形,求⊙O的面积;
②若BC=3,则30CG+9=______.(直接写出答案).
【答案】(1)证明见解析;(2)y=π;②421. 【解析】 【分析】
1216x(x>0);(3)①π或8π或(217+2)83(1)根据线段的垂直平分线的性质以及垂径定理证明AG=DG=DH=AH即可;
AEEF?解决问题; ACBC(3)①分三种情形分别求解即可解决问题;
(2)只要证明△AEF∽△ACB,可得②只要证明△CFG∽△HFA,可得【详解】
(1)证明:∵GH垂直平分线段AD,
GFCG=,求出相应的线段即可解决问题; AFAH∴HA=HD,GA=GD, ∵AB是直径,AB⊥GH, ∴EG=EH, ∴DG=DH, ∴AG=DG=DH=AH, ∴四边形AGDH是菱形. (2)解:∵AB是直径, ∴∠ACB=90°, ∵AE⊥EF,
∴∠AEF=∠ACB=90°, ∵∠EAF=∠CAB, ∴△AEF∽△ACB, ∴
AEEF?, ACBC1xy, ∴2?4x1∴y=x2(x>0).
8(3)①解:如图1中,连接DF.
∵GH垂直平分线段AD, ∴FA=FD,
∴当点D与O重合时,△AOF是等腰三角形,此时AB=2BC,∠CAB=30°, ∴AB=
83, 3∴⊙O的面积为
16π. 3如图2中,当AF=AO时,
∵AB=AC2?BC2=16?x2,
216?x∴OA=, 2?1??1?∵AF=EF2?AE2=?x2????, ?8??2?∴
2216?x2?1??1?=?x2????, 2?8??2?22解得x=4(负根已经舍弃), ∴AB=42, ∴⊙O的面积为8π.
如图2﹣1中,当点C与点F重合时,设AE=x,则BC=AD=2x,AB=16?4x2,
∵△ACE∽△ABC, ∴AC2=AE?AB, ∴16=x?16?4x2,
解得x2=217﹣2(负根已经舍弃), ∴AB2=16+4x2=817+8, ∴⊙O的面积=π?
1?AB2=(217+2)π 4综上所述,满足条件的⊙O的面积为②如图3中,连接CG.
16π或8π或(217+2)π; 3
∵AC=4,BC=3,∠ACB=90°, ∴AB=5, ∴OH=OA=∴AE=
5, 23, 22∴OE=OA﹣AE=1,
21?5?∴EG=EH=???1=, 2?2?∵EF=∴FG=
129x=, 881521930﹣,AF=AE2?EF2=,AH=AE2?EH2=,
8822∵∠CFG=∠AFH,∠FCG=∠AHF, ∴△CFG∽△HFA, ∴
GFCG?, AFAH∴
219?28?CG, 153082270330﹣,
105∴CG=∴
30CG+9=421.
故答案为421. 【点睛】