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中考数学压轴题分析圆与比例

  (2020•黔西南州)古希腊数学家毕达哥拉斯认为:"一切平面图形中最美的是圆".请研究如下美丽的圆.如图,线段AB是⊙O的直径,延长AB至点C,使BC=OB,点E是线段OB的中点,DE⊥AB交⊙O于点D,点P是⊙O上一动点(不与点A,B重合),连接CD,PE,PC.
  (1)求证:CD是⊙O的切线;
  (2)小明在研究的过程中发现PE/PC是一个确定的值.回答这个确定的值是多少?并对小明发现的结论加以证明.
  【分析】
  题(1)证明切线,必定要先连接OD。利用E、B的特殊位置,可以得到∠ODC为90°,最终证明;
  题(2)的难度也不大。要求比例关系,必然是优先想到相似。
  那图中有相似三角形吗?暂时没有,因此必然考虑构造辅助线。
  由于PC、PE有公共点P,那么很容易想到构造以下的模型。
  不过确实不知道连接哪两个点,所以只能不断尝试,PA、PO甚至PB。
  通过对比,发现PO是最合适的。
  但是发现只有一个公共角,如果想证明角相等的话,似乎真的没有什么办法。然后想到题目中很多线段的关系,所以可以考虑用线段的比例关系来证明。
  易得OP=2OE,OC=2OP。所以结论就出来了。
  【答案】 解:(1)如图1中,连接OD、DB,
  ∵点E是线段OB的中点,DE⊥AB交⊙O于点D,
  ∴DE垂直平分OB,
  ∴DB=DO.
  ∵在⊙O中,DO=OB,
  ∴DB=DO=OB,
  ∴△ODB是等边三角形,
  ∴∠BDO=∠DBO=60°,
  ∵BC=OB=BD,且∠DBE为△BDC的外角,
  ∴∠BCD=∠BDC=1/2∠DBO.
  ∵∠DBO=60°,
  ∴∠CDB=30°.
  ∴∠ODC=∠BDO+∠BDC=60°+30°=90°,
  ∴CD是⊙O的切线;
  (2)答:这个确定的值是1/2.
  连接OP,如图2中:
  由已知可得:OP=OB=BC=2OE.
  ∴OE/OP=OP/OC=1/2,
  又∵∠COP=∠POE,
  ∴△OEP∽△OPC,
  ∴PE/PC=OP/OC=1/2.

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