Question

已知：以Rt△ABC的直角邊AB為直徑作⊙O，與斜邊AC交于點(diǎn)D，過點(diǎn)D作⊙O的切線交BC邊于點(diǎn)E．
（1）如圖，求證：EB=EC=ED；
（2）試問在線段DC上是否存在點(diǎn)F，滿足BC²=4DF•DC？若存在，作出點(diǎn)F，并予以證明；若不存在，請說明理由．

Answer 1

（1）證明：連接BD．
由于ED、EB是⊙O的切線，由切線長定理，得
ED=EB，∠DEO=∠BEO，
∴OE垂直平分BD．
又∵AB是⊙O的直徑，
∴AD⊥BD．
∴AD∥OE．
即OE∥AC．
又O為AB的中點(diǎn)，
∴OE為△ABC的中位線，
∴BE=EC，
∴EB=EC=ED．

（2）解：在△DEC中，由于ED=EC，
∴∠C=∠CDE，
∴∠DEC=180°-2∠C．
①當(dāng)∠DEC＞∠C時(shí)，有180°-2∠C＞∠C，即0°＜∠C＜60°時(shí)，在線段DC上存在點(diǎn)F
滿足條件．
在∠DEC內(nèi)，以ED為一邊，作∠DEF，使∠DEF=∠C，且EF交DC于點(diǎn)F，則點(diǎn)F即為所求．
這是因?yàn)椋?br/>在△DCE和△DEF中，
∠CDE=∠EDF，∠C=∠DEF，
∴△DEF∽△DCE．
∴DE²=DF•DC．
即（BC）²=DF•DC
∴BC²=4DF•DC．
②當(dāng)∠DEC=∠C時(shí)，△DEC為等邊三角形，即∠DEC=∠C=60°，
此時(shí)，C點(diǎn)即為滿足條件的F點(diǎn)，于是，DF=DC=DE，仍有BC²=4DE²=4DF•DC．
③當(dāng)∠DEC＜∠C時(shí)，即180°-2∠C＜∠C，60°＜∠C＜90°；所作的∠DEF＞∠DEC，此時(shí)點(diǎn)
F在DC的延長線上，故線段DC上不存在滿足條件的點(diǎn)F．
分析：（1）連接BD，已知ED、EB都是⊙O的切線，由切線長定理可證得OE垂直平分BD，而BD⊥AC（圓周角定理），則OE∥AC；由于O是AB的中點(diǎn)，可證得OE是△ABC的中位線，即E是BC中點(diǎn)，那么Rt△BDC中，DE就是斜邊BC的中線，由此可證得所求的結(jié)論；
（2）由（1）知：BC=2BE=2DE，則所求的比例關(guān)系式可轉(zhuǎn)化為（）²=DF•DC，即DE²=DF•DC，那么只需作出與△DEC相似的△DFE即可，這兩個(gè)三角形的公共角為∠CDE，只需作出∠DEF=∠C即可；
①∠DEC＞∠C，即180°-2∠C＞∠C，0°＜∠C＜60°時(shí)，∠DEF的EF邊與線段CD相交，那么交點(diǎn)即為所求的F點(diǎn)；
②∠DEC=∠C，即180°-2∠C=∠C，∠C=60°時(shí)，F(xiàn)與C點(diǎn)重合，F(xiàn)點(diǎn)仍在線段CD上，此種情況也成立；
③∠DEC＜∠C，即180°-2∠C＜∠C，60°＜∠C＜90°時(shí)，∠DEF的EF邊與線段的延長線相交，與線段CD沒有交點(diǎn)，所以在這種情況下不存在符合條件的F點(diǎn)．
點(diǎn)評：此題主要考查了直角三角形的性質(zhì)、切線長定理、三角形中位線定理及相似三角形的判定和性質(zhì)；（2）題一定要注意“線段DC上是否存在點(diǎn)F”的條件，以免造成多解．