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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(jiàn)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(gè)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(guò)程(部分):
延長(zhǎng)AI交⊙O于點(diǎn)D,過(guò)點(diǎn)I作⊙O的直徑MN,連接DM,AN.
∵∠D=∠N,∠DMI=∠NAI(同弧所對(duì)的圓周角相等).
∴△MDI∽△ANI.
IM
IA
=
ID
IN

∴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(dòng)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(duì)的圓周角相等),
∴△AIF∽△EDB,
IA
DE
=
IF
BD

∴IA?BD=DE?IF②
(1)觀察發(fā)現(xiàn):IM=
R+d
R+d
,IN=
R-d
R-d
(用含R,d的代數(shù)式表示);
(2)請(qǐng)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.

【考點(diǎn)】圓的綜合題
【答案】R+d;R-d
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:90引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.在⊙O中,已知AB為直徑,C、D是⊙O上兩點(diǎn),且C、D在AB的兩側(cè),OD⊥AB,CD交AB于E點(diǎn),過(guò)E作EF∥BC交AC于F點(diǎn).
    (1)求證:CD平分∠ACB;
    (2)若AF:CF=1:2,且CE=2,求△ACE的面積.

    發(fā)布:2025/6/16 4:0:2組卷:73引用:2難度:0.5
  • 2.如圖,⊙O的半徑為5,弦BC=6,A為BC所對(duì)優(yōu)弧上一動(dòng)點(diǎn),△ABC的外角平分線AP交⊙O于點(diǎn)P,直線AP與直線BC交于點(diǎn)E.

    (1)求證:P為優(yōu)弧BAC的中點(diǎn);
    (2)連接PC,求PC的長(zhǎng)度;
    (3)求sin∠BAC的值;
    (4)若△ABC為非銳角三角形,請(qǐng)直接寫出△ABC的面積的最大值.

    發(fā)布:2025/6/15 3:0:1組卷:97引用:1難度:0.1
  • 3.請(qǐng)閱讀下面材料,并完成相應(yīng)的任務(wù);
    阿基米德折弦定理
    阿基米德(Archimedes,公元前287-公元前212年,古希臘)是有史以來(lái)最偉大的數(shù)學(xué)家之一,他與牛頓、高斯并稱為三大數(shù)學(xué)王子.
    阿拉伯Al-Biruni(973年-1050年)的譯文中保存了阿基米德折弦定理的內(nèi)容,蘇聯(lián)在1964年根據(jù)Al-Biruni譯本出版了俄文版《阿基米德全集》,第一題就是阿基米德的折弦定理.
    阿基米德折弦定理:如圖1,AB和BC是⊙O的兩條弦(即折線ABC是圓的一條折弦),BC>AB,M是
    ?
    ABC
    的中點(diǎn),則從點(diǎn)M向BC所作垂線的垂足D是折弦ABC的中點(diǎn),即CD=AB+BD.
    這個(gè)定理有很多證明方法,下面是運(yùn)用“垂線法”證明CD=AB+BD的部分證明過(guò)程.

    證明:如圖2,過(guò)點(diǎn)M作MH⊥射線AB,垂足為點(diǎn)H,連接MA,MB,MC.
    ∵M(jìn)是
    ?
    ABC
    的中點(diǎn),
    ∴MA=MC.

    任務(wù):
    (1)請(qǐng)按照上面的證明思路,寫出該證明的剩余部分;
    (2)如圖3,已知等邊三角形ABC內(nèi)接于⊙O,D為
    ?
    AC
    上一點(diǎn),∠ABD=15°,CE⊥BD于點(diǎn)E,CE=2,連接AD,則△DAB的周長(zhǎng)是

    發(fā)布:2025/6/15 17:30:2組卷:757引用:4難度:0.1
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