Question

已知：如圖1，點(diǎn)O₁在x軸的正半軸上，⊙O₁與x軸交于C、D兩點(diǎn)，半徑為4的⊙O與x軸的負(fù)半軸交于G點(diǎn)．⊙O與⊙O₁的交點(diǎn)A、B在y軸上，設(shè)⊙O₁的弦AC的延長線交⊙O于F點(diǎn)，連接GF，且AF=2GF
（1）求證：C為線段OG的中點(diǎn)；
（2）連接AO₁，作⊙O₁的弦DE，使DE∥AO₁，求E點(diǎn)的坐標(biāo)；
（3）如圖2，線段EA、EB（或它們的延長線）分別交⊙O于點(diǎn)M、N．問：當(dāng)點(diǎn)E在（不含端點(diǎn)A、B）上運(yùn)動時，線段MN的長度是否會發(fā)生變化？試證明你的結(jié)論．

Answer 1

（1）證明：連接AG，
∵OA⊥OG，OA=OG，
∴∠AGC=∠AFG=45°，∠GAC=∠FAG，
∴△AGC∽△AFG，
又AF=2GF，
∴，
∵⊙O的半徑為4，
∴AG=4，
∴GC=2=OG，
即點(diǎn)C為線段OG的中點(diǎn)；

（2）解：連接OE交AO₁于點(diǎn)H，作EK⊥CD于K，
∵AO₁∥ED，DE⊥CE，
∴O₁A⊥CE，
∵OA=4，OC=OG=2，OA²=OC×OD，
∴OD=8，O₁O=3，
∴Rt△AOO₁≌Rt△CHO₁，
∴O₁H=O₁O=3，
又∵O₁H∥DE，CO₁=O₁D，
∴ED=2HO₁=6，
∴sin∠EDK=sin∠AO₁O=，cos∠EDK=，
在Rt△EDK中，EK=ED×sin∠EDK=6×=，
KD=ED×cos∠EDK=6×=，
OK=OD-KD=，
故，點(diǎn)E的坐標(biāo)為（，）；

（3）解：當(dāng)點(diǎn)E在上運(yùn)動時，MN的長度不變；
在△EMN和△EBA中，∵∠E=∠E，∠EMN=∠EBA，
∴△EMN∽△EBA．
∴，
即MN=×AB，
連接AN，則AN⊥BE，∠ANE=90°，=cos∠E，MN=AB×cos∠E=8cos∠E，
當(dāng)點(diǎn)E在上運(yùn)動時，∠E的大小不變，8cos∠E是常量，故MN的長度不變．
分析：（1）證明：連接AG，易得△AGC∽△AFG，又AF=2GF，可得⊙O的半徑為4，則AG=4，
GC=2=OG，即可得結(jié)論；
（2）連接OE交AO₁于點(diǎn)H，作EK⊥CD于K，易得Rt△AOO₁≌Rt△CHO₁，又由O₁H∥DE，且CO₁=O₁D，可得ED=2HO₁=6，有三角函數(shù)的定義可得EK與OKD的值，進(jìn)而可得點(diǎn)E的坐標(biāo)；
（3）當(dāng)點(diǎn)E在上運(yùn)動時，MN的長度不變；易得△EMN∽△EBA，進(jìn)而連接AN，則AN⊥BE，∠ANE=90°，=cos∠E，MN=AB•cos∠E=8cos∠E，分析可得結(jié)論．
點(diǎn)評：本題主要考查弦切角定理，相似三角形的判定及平行線的性質(zhì)，難度較大．