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阅读以下材料,并按要求完成相应的任务:
莱昂哈德•欧拉(LeonhardEuler)是瑞士数学家,在数学上经常见到以他的名字命名的重要常数,公式和定理,下面就是欧拉发现的一个定理:在△ABC中,R和r分别为外接圆和内切圆的半径,O和I分别为其中外心和内心,则OI2=R2-2Rr.

如图1,⊙O和⊙I分别是△ABC的外接圆和内切圆,⊙I与AB相切分于点F,设⊙O的半径为R,⊙I的半径为r,外心O(三角形三边垂直平分线的交点)与内心I(三角形三条角平分线的交点)之间的距离OI=d,则有d2=R2-2Rr.
下面是该定理的证明过程(部分):
延长AI交⊙O于点D,过点I作⊙O的直径MN,连接DM,AN.
∵∠D=∠N,∠DMI=∠NAI(同弧所对的圆周角相等).
∴△MDI∽△ANI.
IM
IA
=
ID
IN

∴IA•ID=IM•IN,①
如图2,在图1(隐去MD,AN)的基础上作⊙O的直径DE,
如图2,动手连接BE,BD,BI,IF.
∵DE是⊙O的直径,所以∠DBE=90°.
∵⊙I与AB相切于点F,所以∠AFI=90°,
∴∠DBE=∠IFA.
∵∠BAD=∠E(同弧所对的圆周角相等),
∴△AIF∽△EDB,
IA
DE
=
IF
BD

∴IA•BD=DE•IF②
(1)观察发现:IM=
R+d
R+d
,IN=
R-d
R-d
(用含R,d的代数式表示);
(2)请观察式子①和式子②,并利用任务(1)的结论,按照上面的证明思路,完成该定理证明的剩余部分.

【考点】圆的综合题
【答案】R+d;R-d
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:90引用:1难度:0.4
相似题
  • 1.如图,直线y=2交y轴于点A,点B(m,2)(其中m>0)在直线y=2上运动.以线段AB为斜边向下作Rt△ABC.
    (1)若m=5,且点C恰好落在x轴上,则点C的坐标为

    (2)若有且仅有一个点C恰好落在x轴上.
    ①此时m的值为

    ②如图2,以AB为直径作半圆,将线段AB绕点A顺时针旋转,使点B落在x轴正半轴上,则半圆里未被线段AB扫过的部分(即弓形AMH)面积为

    (3)若点C不会落在x轴上,则m的取值范围为

    发布:2025/6/17 6:30:2组卷:73引用:1难度:0.3
  • 2.对于坐标系中的点P和⊙C,给出如下定义:若⊙C上存在两个点A,B,能使得∠APB=60°,则称点P为⊙C的关联点.
    如图,已知点P(0.5,0)、Q(1,0)、M(2,0)、N(3,0).
    (1)若⊙O的半径为1,点A,B在⊙O上运动.
    ①∠AMB的最大值为
    °;
    ②在点P、Q、M、N中,是⊙O关联点的有

    ③⊙O所有关联点形成的区域面积为

    ④过点M与G(0,
    2
    3
    )作直线l,直线l上的点H(m,n)是⊙O的关联点,求m的取值范围;
    (2)若要使上题中,线段MG上所有点都是⊙O的关联点,则⊙O半径应该扩大,请求出⊙O半径r的最小值.

    发布:2025/6/17 6:30:2组卷:94引用:1难度:0.3
  • 3.如图1,已知点A(6,0),B(0,6),点C在半径为3的⊙O上运动,将OC顺时针旋转90°得到OD.
    (1)当OC∥AB时,则∠BOC=
    °;
    (2)如图2,若点E在线段AB上运动,连接DE,AC,BC.
    ①线段DE长度的最小值是

    ②△ABC的面积最大值是

    (3)如图3,连接AD,BC.
    ①当OC∥AD时,求证:BC是⊙O的切线;
    ②在整个运动过程中,若直线AD,BC交于点P,则下列命题错误的是

    A.线段AD,BC的关系为互相垂直且相等
    B.点P的纵坐标的最小值为3-3
    2

    C.点P的纵坐标的最大值为3
    2
    +3
    D.点P的运动轨迹为圆弧,该圆弧长为2
    2
    π

    发布:2025/6/17 6:30:2组卷:90引用:1难度:0.1
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