如图,已知半径分别为1,2的两个同心圆,有一个正方形ABCD,其中点A,D在半径为2的圆周上,点B,C在半径为1的圆周上,求这个正方形的面积.

问题描述:

如图,已知半径分别为1,2的两个同心圆,有一个正方形ABCD,其中点A,D在半径为2的圆周上,点B,C在半径为1的圆周上,求这个正方形的面积.

如图,过O作OE⊥AD,交AD于点E,交BC于点F,连接OC,OD,
则E、F分别为AD、BC的中点,
设正方形边长为2x,故ED=x,又OD=2,
∴由勾股定理得OE=

4−x2

∴OF=|OE-EF|=|
4−x2
-2x|,
在Rt△OCF中,OC=1,FC=x,
根据勾股定理得:CF2+OF2=OC2,即x2+(
4−x2
-2x)2=1,
整理得:32x4-40x2+9=0,
解得x2=
7
8

则S正方形ABCD=4x2=
7
2

答案解析:如图,过O作OE⊥AD,交AD于点E,交BC于点F,连接OC,OD,则E、F分别为AD、BC的中点,设正方形边长为2x,表示出ED,OE,OF,在直角三角形OCF中,利用勾股定理列出关于x的方程,即可得出x2的值,再求得面积.
考试点:垂径定理;勾股定理;正方形的性质.
知识点:本题考查了勾股定理、垂径定理以及正方形的性质,是中考压轴题,难度偏大.