如图,⊙O为△ABC的外接圆,弦CD平分∠ACB,∠ACB=90°,求证:CA+CB=2CD.

问题描述:

如图,⊙O为△ABC的外接圆,弦CD平分∠ACB,∠ACB=90°,求证:CA+CB=

2
CD.

证明:连接AD,BD,过A作AM⊥CD,过B作BN⊥CD,垂足分别为M、N,
∵AB为直径,CD平分∠ACB交⊙O于D,
∴∠ACD=∠BCD=

1
2
∠ACB=45°,
∴△ACM与△BCN都是等腰直角三角形,AD=BD,
在Rt△ACM中,CM=
2
2
CA,在Rt△BCN中,CN=
2
2
CB,
∴CM+CN=
2
2
(CA+CB),
∵AB是直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ADM+∠BDN=90°,
又∵∠BDN+∠DBN=90°,
∴∠ADM=∠DBN,
在△ADM与△BDN中,
∠ADM=∠DBN
 ∠AMD=∠DNB=90°
 AD=BD 

∴△ADM≌△BDN(AAS),
∴DN=AM,
又∵AM=CM(等腰直角三角形两直角边相等),
∴CM=DN,
∴CD=CN+DN=CN+CM=
2
2
(CA+CB),
∴CA+CB=
2
CD.