如图1.已知Rt△ABC,∠C=90°,∠A=30°,AB=2,M是斜边AB上的一个动点,垂足为H,以MH为对角线作菱形

如图1.已知Rt△ABC,∠C=90°,∠A=30°,AB=2,M是斜边AB上的一个动点,垂足为H,以MH为对角线作菱形MPHQ,其中,顶点P始终在斜边AB上.连接PQ并延长交AC于点E,以E为圆心,EC长为半径作⊙E.
(1)∠PMQ的度数是______.
(2)如图2,当点Q在⊙E上时,求证:点Q是Rt△ABC的内心.
(3)当⊙E与菱形MPHQ边所在的直线相切时,求BM的值.
高岩 1年前 已收到1个回答 举报

浪流湾 种子

共回答了25个问题采纳率:92% 举报

解题思路:(1)根据平行线MH∥AC的性质推知∠A=∠BMH,则易求∠PMQ=2∠A;
(2)如图1,过Q点作QF⊥BC于点F,连接BQ.欲证明点Q是Rt△ABC的内心,只需证明点Q是∠ACB的平分线与∠ABC的平分线的交点;
(3)设⊙E的半径为r.需要分类讨论:①如图2,设⊙E与直线HQ相切于点N,直线HQ交AC于点D,连接EN.构建平行四边形AMHD,由平行四边形的性质、(2)中的正方形CEQF的性质推知AD=MH=2r;然后根据含30度角的Rt△DEN的性质求得AC=AD+DE+EC=5r,结合Rt△ABC的AC的值求得r的值;最后在Rt△MHB中利用勾股定理求得BM的值;
②如图3,设⊙E与直线AB相切于点G,连接EG.利用含30度角的直角三角形的性质来求BM的值.

(1)∵MH⊥BC,AC⊥BC,
∴MH∥AC,
∴∠A=∠BMH=30°.
又∵线段MH、PQ是菱形MPHQ的对角线,
∴∠QMH=∠PMH=30°,
∴∠PMQ=∠60°.
故填:60°;

(2)如图1,过Q点作QF⊥BC于点F,连接BQ.
∵AC⊥BC,∴QF∥AC,
∵四边形MPHQ是菱形,
∴PE⊥MH,
又∵BC⊥MH,∴PE∥BC,
∴四边形CEQF是矩形,又∵EC=EQ,
∴四边形CEQF是正方形,
∴QE=QF,即点Q在∠ACB的平分线上.
∵在菱形MPHQ中,∠PMQ=60°,
∴△MPQ和△PHQ都是等边三角形,
∴QP=QH,
又∵PE∥BC,HQ∥MP,
∴四边形BPQH是菱形,
∴BQ平分∠ABC,
∴点Q为Rt△ABC的内心;

(3)∵⊙E、菱形MPHQ都是关于直线PE对称,
∴⊙E与直线HQ、直线MQ同时相切;或与直线PM、直线PH同时相切,
∴分两种情况考虑:
①如图2,设⊙E与直线HQ相切于点N,直线HQ交AC于点D,连接EN.
则EN⊥DH,四边形CHOE是矩形.
设⊙E的半径为r,则MH=2OH=2r,
由(2)得:MH∥AC,HQ∥AB,
∴四边形AMHD是平行四边形,
∴AD=MH=2r,
在Rt△DEN中,∠EDN=∠A=30°,
∴DE=2EN=2r,
∴AC=AD+DE+EC=5r.
又∵在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=2,
∴BC=[1/2]AB=1,∴AC=
22−12=
3,
∴r=

3
5,∴MH=
2
3
5,
∵在Rt△MHB中,∠MHB=90°,∠BMH=∠A=30°,
∴BM2−(
1
2BM)2=MH2=
12
25,
∴BM=
4
5;
②如图3,设⊙E与直线AB相切于点G,连接EG,
∴EG⊥AB,又∠A=30°,
∴AE=2EG=2r,
∵AC=AE+EC=3r,
∴3r=

点评:
本题考点: 圆的综合题.

考点点评: 本题考查了圆的综合题.解答(3)题时,一定要分类讨论,以防漏解.再者,根据圆与菱形的轴对称性推知:⊙E与直线HQ、直线MQ同时相切;或与直线PM、直线PH同时相切,是解题的关键.

1年前

3
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.031 s. - webmaster@yulucn.com