如图,已知⊙O的直径AB=2,直线m与⊙O相切于点A,P为⊙O上一动点(与点A、点B不重合),PO的延长线与⊙O相交于点C,过点C的切线与直线m相交于点D.(1)求证:△APC∽△COD;(2)设AP=x,OD=y,试用含x的代数式表示y;(3)试探索x为何值时,△ACD是一个等边三角形.

问题描述:

如图,已知⊙O的直径AB=2,直线m与⊙O相切于点A,P为⊙O上一动点(与点A、点B不重合),PO的延长线与⊙O相交于点C,过点C的切线与直线m相交于点D.

(1)求证:△APC∽△COD;
(2)设AP=x,OD=y,试用含x的代数式表示y;
(3)试探索x为何值时,△ACD是一个等边三角形.

(1)证明:∵PC是⊙O的直径,CD是⊙O的切线,
∴∠PAC=∠OCD=90°,
∵DA,DC是⊙O的切线,
∴∠ADO=∠CDO,AD=DC,
∴DO⊥AC,
∴PA∥OD,
∴∠P=∠DOC,
∴△APC∽△COD.
(2)由△APC∽△COD,得:

AP
PC
OC
OD

x
2
1
y

y=
2
x

(3)若△ACD是一个等边三角形,则∠ADC=60°,∠ODC=30°,
∵OD=2OC,
∴y=2,
∴x=1.
当x=1时,△ACD是一个等边三角形.
答案解析:(1)由题可知,DA、DC是由D点向圆引的两条切线,有切线的性质可知,DO垂直平分AC,又∠PAC为直径所对的圆周角为90°,所以PA和AC垂直,因此PA和OD平行,可得同位角相等即∠P=∠DOC,又∠PAC=∠DCO=90°,所以可得相似.
(2)由(1)知相似,可得对应线段成比例,利用此性质得
AP
PC
OC
OD
,可求出y与x之间的关系式.
(3)若△ACD是一个等边三角形,则∠ADC=60°,∠ODC=30°,于是OD=2OC,由(2)可得出x的值为1.
考试点:相似三角形的判定与性质;根据实际问题列反比例函数关系式;等边三角形的判定;切线的性质.
知识点:此题考查了相似三角形的判定以及切线长定理,难易程度适中.