Question

如圖，線段CD是⊙O的弦，⊙O的半徑是R，點(diǎn)A是優(yōu)弧CD上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，作AB⊥CD于E（點(diǎn)E在線段CD上但不與點(diǎn)C﹑D重合），AB交⊙O于B，連接AC﹑CB﹑BD﹑DA．
（1）如圖1，若AB經(jīng)過(guò)圓心O，試探索AD﹑BC和R之間存在著什么樣的數(shù)量關(guān)系？請(qǐng)用一個(gè)等式表達(dá)出來(lái)并證明你的結(jié)論．
（2）如圖2﹑圖3，若AB不經(jīng)過(guò)圓心O時(shí)，你探索的上述結(jié)論是否依然成立？若不成立，請(qǐng)說(shuō)明理由；若成立，請(qǐng)任意選一圖證明．
（3）作OF⊥AD于F，試?yán)�用圖1探索OF與BC之間存在著什么樣的數(shù)量關(guān)系？請(qǐng)用一個(gè)等式表達(dá)出來(lái)（不要求證明）；你探索的這個(gè)結(jié)論在圖2﹑圖3中依然成立嗎？（只要求回答成立還是不成立，不要求寫理由或證明）．

Answer 1

解：（1）（2R）²=AD²+BC²；
證明：∵AB⊥CD，AB交⊙O于B，
∴AC=AD，∠ACB=90°，
∴AB²=AC²+BC²，
即：（2R）²=AD²+BC²；

（2）連接AO并延長(zhǎng)到圓上一點(diǎn)M，連接DM，
∵AM是圓O直徑，
∴∠ADM=90°，
∵∠ACD=∠AMD，∠AEC=90°，
∴∠CAB=∠DAM，
∴BC=DM，
∵在Rt△ADM中，AD²+DM²=AM²，
DM=BC，AM=2R，
∴（2R）²=AD²+BC²；

（3）利用垂徑定理以及三角形中位線的性質(zhì)即可得出，OF=BC，
這個(gè)結(jié)論在圖2﹑圖3中依然成立．
分析：（1）根據(jù)垂徑定理得出AC=AD，再利用圓周角定理求出∠ACB=90°，利用勾股定理求出即可；
（2）連接AO并延長(zhǎng)到圓上一點(diǎn)M，連接DM，利用圓周角定理得出∠CAB=∠DAM，進(jìn)而得出BC=DM，即可得出答案；
（3）首先得出FO=DM，再利用垂徑定理以及三角形中位線的性質(zhì)即可得出．
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了垂徑定理以及圓周角定的綜合應(yīng)用、勾股定理的應(yīng)用等知識(shí)，正確作出過(guò)圓心的直徑構(gòu)造出相等的圓周角，利用等量代換得出是解決問(wèn)題的關(guān)鍵．