Question

（2012•杭州）如圖，AE切⊙O于點(diǎn)E，AT交⊙O于點(diǎn)M，N，線段OE交AT于點(diǎn)C，OB⊥AT于點(diǎn)B，已知∠EAT=30°，AE=3

3

，MN=2

22

．
（1）求∠COB的度數(shù)；
（2）求⊙O的半徑R；
（3）點(diǎn)F在⊙O上（

FME

是劣弧），且EF=5，把△OBC經(jīng)過(guò)平移、旋轉(zhuǎn)和相似變換后，使它的兩個(gè)頂點(diǎn)分別與點(diǎn)E，F(xiàn)重合．在EF的同一側(cè)，這樣的三角形共有多少個(gè)？你能在其中找出另一個(gè)頂點(diǎn)在⊙O上的三角形嗎？請(qǐng)?jiān)趫D中畫出這個(gè)三角形，并求出這個(gè)三角形與△OBC的周長(zhǎng)之比．

Answer 1

分析：（1）由AE與圓O相切，根據(jù)切線的性質(zhì)得到AE與CE垂直，又OB與AT垂直，可得出兩直角相等，再由一對(duì)對(duì)頂角相等，利用兩對(duì)對(duì)應(yīng)角相等的兩三角形相似可得出三角形AEC與三角形OBC相似，根據(jù)相似三角形的對(duì)應(yīng)角相等可得出所求的角與∠A相等，由∠A的度數(shù)即可求出所求角的度數(shù)；
（2）在直角三角形AEC中，由AE及tanA的值，利用銳角三角函數(shù)定義求出CE的長(zhǎng)，再由OB垂直于MN，由垂徑定理得到B為MN的中點(diǎn)，根據(jù)MN的長(zhǎng)求出MB的長(zhǎng)，在直角三角形OBM中，由半徑OM=R，及MB的長(zhǎng)，利用勾股定理表示出OB的長(zhǎng)，在直角三角形OBC中，由表示出OB及cos30°的值，利用銳角三角函數(shù)定義表示出OC，用OE-OC=EC列出關(guān)于R的方程，求出方程的解得到半徑R的值；
（3）把△OBC經(jīng)過(guò)平移、旋轉(zhuǎn)和相似變換后，使它的兩個(gè)頂點(diǎn)分別與點(diǎn)E，F(xiàn)重合，在EF的同一側(cè)，這樣的三角形共有3個(gè)．延長(zhǎng)EO與圓交于點(diǎn)D，連接DF，如圖所示，由第二問(wèn)求出半徑，的長(zhǎng)直徑ED的長(zhǎng)，根據(jù)ED為直徑，利用直徑所對(duì)的圓周角為直角，得到三角形EFD為直角三角形，由∠FDE為30°，利用銳角三角函數(shù)定義求出DF的長(zhǎng)，表示出三角形EFD的周長(zhǎng)，再由第二問(wèn)求出的三角形OBC的三邊表示出三角形BOC的周長(zhǎng)，即可求出兩三角形的周長(zhǎng)之比．

解答：解：（1）∵AE切⊙O于點(diǎn)E，
∴AE⊥CE，又OB⊥AT，
∴∠AEC=∠CBO=90°，
又∠BCO=∠ACE，
∴△AEC∽△OBC，又∠A=30°，
∴∠COB=∠A=30°；

（2）∵AE=3

3

，∠A=30°，
∴在Rt△AEC中，tanA=tan30°=

EC

AE

，即EC=AEtan30°=3，
∵OB⊥MN，∴B為MN的中點(diǎn)，又MN=2

22

，
∴MB=

1

2

MN=

22

，
連接OM，在△MOB中，OM=R，MB=

22

，
∴OB=

OM2-MB2

=

R2-22

，
在△COB中，∠BOC=30°，
∵cos∠BOC=cos30°=

OB

OC

=

3

2

，
∴BO=

3

2

OC，
∴OC=

2 3

3

OB=

2 3

3

R2-22

，
又OC+EC=OM=R，
∴R=

2 3

3

R2-22

+3，
整理得：R²+18R-115=0，即（R+23）（R-5）=0，
解得：R=-23（舍去）或R=5，
則R=5；

（3）以EF為斜邊，有兩種情況，以EF為直角邊，有四種情況，所以六種，
畫直徑FG，連接EG，延長(zhǎng)EO與圓交于點(diǎn)D，連接DF，如圖所示：

∵EF=5，直徑ED=10，可得出∠FDE=30°，
∴FD=5

3

，
則C_△EFD=5+10+5

3

=15+5

3

，
由（2）可得C_△COB=3+

3

，
∴C_△EFD：C_△COB=（15+5

3

）：（3+

3

）=5：1．
∵EF=5，直徑FG=10，可得出∠FGE=30°，
∴EG=5

3

，
則C_△EFG=5+10+5

3

=15+5

3

，
∴C_△EFG：C_△COB=（15+5

3

）：（3+

3

）=5：1．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了切線的性質(zhì)，垂徑定理，勾股定理，相似三角形的判定與性質(zhì)，含30°直角三角形的性質(zhì)，平移及旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)，以及銳角三角函數(shù)定義，熟練掌握定理及性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵．