Question

【題目】【發(fā)現(xiàn)】如圖∠ACB=∠ADB=90°，那么點(diǎn)D在經(jīng)過A，B，C三點(diǎn)的圓上（如圖①）

（1）【思考】如圖②，如果∠ACB=∠ADB=a（a≠90°）（點(diǎn)C，D在AB的同側(cè)），那么點(diǎn)D還在經(jīng)過A，B，C三點(diǎn)的圓上嗎？
請(qǐng)證明點(diǎn)D也不在⊙O內(nèi)．
（2）【應(yīng)用】
利用【發(fā)現(xiàn)】和【思考】中的結(jié)論解決問題：
若四邊形ABCD中，AD∥BC，∠CAD=90°，點(diǎn)E在邊AB上，CE⊥DE．
（1）作∠ADF=∠AED，交CA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F（如圖④），求證：DF為Rt△ACD的外接圓的切線；

（2）如圖⑤，點(diǎn)G在BC的延長(zhǎng)線上，∠BGE=∠BAC，已知sin∠AED=，AD=1，求DG的長(zhǎng)．

Answer 1

【答案】
（1）

解：【思考】如圖1，

假設(shè)點(diǎn)D在⊙O內(nèi)，延長(zhǎng)AD交⊙O于點(diǎn)E，連接BE，則∠AEB=∠ACB，

∵∠ADE是△BDE的外角，

∴∠ADB＞∠AEB，

∴∠ADB＞∠ACB，

因此，∠ADB＞∠ACB這與條件∠ACB=∠ADB矛盾，

所以點(diǎn)D也不在⊙O內(nèi)，

所以點(diǎn)D即不在⊙O內(nèi)，也不在⊙O外，點(diǎn)D在⊙O上

（2）

【應(yīng)用】

（1）如圖2，取CD的中點(diǎn)O，則點(diǎn)O是RT△ACD的外心，

∵∠CAD=∠DEC=90°，

∴點(diǎn)E在⊙O上，

∴∠ACD=∠AED，

∵∠FDA=∠AED，

∴∠ACD=∠FDA，

∵∠DAC=90°，

∴∠ACD+∠ADC=90°，

∴∠FDA+∠ADC=90°，

∴OD⊥DF，

∴DF為Rt△ACD的外接圓的切線；

（2）∵∠BGE=∠BAC，

∴點(diǎn)G在過C、A、E三點(diǎn)的圓上，如圖3，

又∵過C、A、E三點(diǎn)的圓是RT△ACD的外接圓，即⊙O，

∴點(diǎn)G在⊙O上，

∵CD是直徑，

∴∠DGC=90°，

∵AD∥BC，

∴∠ADG=90°

∵∠DAC=90°

∴四邊形ACGD是矩形，

∴DG=AC，

∵sin∠AED=，∠ACD=∠AED，

∴sin∠ACD=，

在RT△ACD中，AD=1，

∴CD=，

∴AC==，

∴DG=．

【解析】【思考】假設(shè)點(diǎn)D在⊙O內(nèi)，利用圓周角定理及三角形外角的性質(zhì)，可證得與條件相矛盾的結(jié)論，從而證得點(diǎn)D不在⊙O內(nèi)；
【應(yīng)用】（1）作出RT△ACD的外接圓，由發(fā)現(xiàn)可得點(diǎn)E在⊙O上，則證得∠ACD=∠FDA，又因?yàn)椤螦CD+∠ADC=90°，于是有∠FDA+∠ADC=90°，即可證得DF是圓的切線；
（2）根據(jù)【發(fā)現(xiàn)】和【思考】可得點(diǎn)G在過C、A、E三點(diǎn)的圓O上，進(jìn)而易證四邊形ACGD是矩形，根據(jù)已知條件解直角三角形ACD可得AC的長(zhǎng)，即DG的長(zhǎng)．