如图,△ABC内接于⊙O,∠DAB=∠ACB. (1)判断直线AD与⊙O的位置关系,并说明理由; (2)若∠DAB=30°,AB=1,求弦AB所对的弧长; (3)在(2)的条件下,点C在优弧AB上运动,是否存在点C,

问题描述:

如图,△ABC内接于⊙O,∠DAB=∠ACB.

(1)判断直线AD与⊙O的位置关系,并说明理由;
(2)若∠DAB=30°,AB=1,求弦AB所对的弧长;
(3)在(2)的条件下,点C在优弧AB上运动,是否存在点C,使点O到弦BC的距离为

1
2
?若有,请直接写出AC的长;若没有,请说明理由.

(1)直线AD与⊙O相切.理由如下:
如图1,延长AO交⊙O于点M,连接BM.
∵AM是⊙O直径,
∴∠ABM=90°(直径所对的圆周角是直角),
∴∠AMB+∠MAB=90°(直角三角形的两个锐角互余).
在⊙O中,∵∠DAB=∠ACB,且∠ACB=∠AMB(同弧所对的圆周角相等),
∴∠DAB+∠MAB=90°,即AO⊥AD;
又∵直线AD经过半径OA的外端点A,
∴直线AD与⊙O相切.
(2)连接AO、BO.
在⊙O中,∵∠DAB=∠ACB=30°,∴∠AOB=60°(同弧所对的圆周角是所对的圆心角的一半).
∵AO=BO,∴△ABO为等边三角形,∴AO=BO=AB=1

AB
=
60π1
180
=
π
3
,或者
AB
=
300π1
180
=
3

(3)2或1.
作直径AC,则∠ABC=90°,
又∵OM⊥BC,
∴AB∥OM.
∴OM=
1
2
AB=
1
2

则当AC是直径时满足条件,此时AC=2;
过点O作OM2⊥BC.当BC∥AD时,垂径定理可知OM2=
1
2
OC=
1
2
AB=
1
2
.则△AOC是等边三角形.
则AC=OC=1.