如图1,在⊙O中,AB为⊙O的直径,AC是弦,OC=4,∠OAC=60度. (1)求∠AOC的度数; (2)在图1中,P为直径BA延长线上的一点,当CP与⊙O相切时,求PO的长; (3)如图2,一动点M从A点出发,在

问题描述:

如图1,在⊙O中,AB为⊙O的直径,AC是弦,OC=4,∠OAC=60度.

(1)求∠AOC的度数;
(2)在图1中,P为直径BA延长线上的一点,当CP与⊙O相切时,求PO的长;
(3)如图2,一动点M从A点出发,在⊙O上按逆时针方向运动,当S△MAO=S△CAO时,求动点M所经过的弧长.

(1)∵在△ACO中,∠OAC=60°,OC=OA
∴△ACO是等边三角形∴∠AOC=60°.
(2)∵CP与⊙O相切,OC是半径.
∴CP⊥OC,又∵∠OAC=∠AOC=60°,
∴∠P=90°-∠AOC=30°,
∴在Rt△POC中,CO=

1
2
PO=4,
则PO=2CO=8;
(3)如图,(每找出一点并求出弧长得1分)
①作点C关于直径AB的对称点M1,连接AM1,OM1
易得S△M1AO=S△CAO,∠AOM1=60°
AM1
180°
×60°=
4
3
π

∴当点M运动到M1时,S△MAO=S△CAO
此时点M经过的弧长为
4
3
π

②过点M1作M1M2∥AB交⊙O于点M2,连接AM2,OM2,易得S△M2AO=S△CAO
∴∠AOM1=∠M1OM2=∠BOM2=60°
AM2
3
×2=
8
3
π
AM2
180°
×120°=
8
3
π

∴当点M运动到M2时,S△MAO=S△CAO,此时点M经过的弧长为
8
3
π

③过点C作CM3∥AB交⊙O于点M3,连接AM3,OM3,易得S△M3AO=S△CAO
∴∠BOM3=60°,
AM2
M3
180°
×240°=
16
3
π
AM2
M3
3
×2=
16
3
π

∴当点M运动到M3时,S△MAO=S△CAO,此时点M经过的弧长为
16
3
π

④当点M运动到C时,M与C重合,S△MAO=S△CAO
此时点M经过的弧长为
180°
×300°=
20
3
π
16
3
π+
4
3
π=
20
3
π