∴OA⊥AC,即∠OAC=90°,
∵OD⊥AB,AD=AB=×4
=2,
在Rt△OAD中,∴∠AOD=45°, 同理∠BOD=45°,
==,
∴∠BOA=90°, ∴∠OAC+∠BOA=180°, ∴AC∥OB, ∵AC=OB=4,
∴四边形OABC为平行四边形,
∵∠OAC=90°, ∴四边形OABC是矩形,
∴∠OBC=90°,
即OB⊥BC, ∴BC是⊙O的切线;
(2)解:①延长DO交⊙O于E,如图2所示:
∵OD⊥AB,把△ABC沿射线CO方向平移,使AB边与⊙O相切, 则平移的距离为DE的长, ∵在Rt△OAD中,∠AOD=45°, ∴OD=AD=2∵OE=4, ∴DE=OD+OE=2
+4; ,
②如图3所示:OC'=OC=综上所述,d的值为(4+2
=4,CC'=8
cm.
cm;
)cm或8
【点评】本题考查了切线的判定与性质、平移的性质、垂径定理、平行四边形的判定与性质、矩形的判定、等腰直角三角形的性质等知识;本题综合性强,有一定难度,证明四边形是矩形是解决问题(1)的关键.
27.(10分)如图,正方形ABCD、BGFE边长分别为2、1,正方形BGFE绕点B旋转,直线AE、GC相交于点H.
(1)在正方形BGFE绕点B旋转过程中,∠AHC的大小是否始终为90°,请说明理由;
(2)连接DH、BH,在正方形BGFE绕点B旋转过程中, ①求DH的最大值; ②直接写出DH的最小值.
【分析】(1)先判断出△ABE≌△CBG,得到∠BAE=∠BCG,再进行简单的代换即可;
(2)①先判断出点A,B,H,C,D在以AC为直径的同一个圆上,得到DH最大就是大正方形的对角线,即可;
②先由AE恒垂直CG于H,判断出当AE垂直于BE时,DH最短.如图所示,得到点A,E,F(H)共线,再利用勾股定理和直角三角形的一条直角边等于斜边的一边,得出∠BAE=30°,再利用三角函数和勾股定理计算即可. 【解答】解:(1)是,理由如下: 由旋转知,∠ABE=CBG, 在正方形ABCD,BGFE中,
AB=BC,BE=BG,∠ADC=∠BCD=∠BAD=∠ABC=90°, ∴△ABE≌△CBG, ∴∠BAE=∠BCG,
∵∠APB=∠CPH,∠ABC+∠BAE+∠APB=180° ∠AHC+∠BCG+∠CPH=180°, ∴∠AHC=∠ABC=90°, (2)①∵∠AHC=90°
∴点H在以AC为直径的圆上, 由(1)有,∠ABC=∠ADC=90°, ∴点B,D也在以AC为直径的圆上,
∴点A,B,H,C,D在以AC为直径的同一个圆上, 在正方形ABCD中,∠BCD=90°, ∴BD也是这个圆的直径,
∴当H与点B重合时,DH最大为2
,
②解:(1)是,理由如下: 由旋转知,∠ABE=CBG, 在正方形ABCD,BGFE中,
AB=BC,BE=BG,∠ADC=∠BCD=∠BAD=∠ABC=90°, ∴△ABE≌△CBG, ∴∠BAE=∠BCG,
∵∠APB=∠CPH,∠ABC+∠BAE+∠APB=180° ∠AHC+∠BCG+∠CPH=180°, ∴∠AHC=∠ABC=90°, (3)①∵∠AHC=90°
∴点H在以AC为直径的圆上, 由(1)有,∠ABC=∠ADC=90°, ∴点B,D也在以AC为直径的圆上,
∴点A,B,H,C,D在以AC为直径的同一个圆上, 在正方形ABCD中,∠BCD=90°, ∴BD也是这个圆的直径,
∴当H与点B重合时,DH最大为2∵点A,B,H,C,D五点共圆, ∴当∠DAH最小时,DH最小, ∵∠BAD=90°,
∴∠BAE最大时,DH最小,
∴当AE⊥BE时,∠BAE最大是30°, ∵AE恒垂直CG于H,
∴当AE垂直于BE时,DH最短. 如图,
,
∵AE⊥BE, ∴∠AEB=90°, ∵AB=2,BE=1, ∴AE=
,∠BAE=30°,
∵点A,E,F共线, ∴AF=AE+EF=作FM⊥AD, FM∥AB,
∴∠AFM=∠BAE=30°, ∴FM=AFcos∠AFM=(AM=AFsin∠AFM=(∴DM=AD﹣AM=2﹣
+1)cos30°=+1)sin30°==
,
=
.
,
+1,
在Rt△DMF中,根据勾股定理得,DH=DF=即:DH的最小值为
.
【点评】此题是四边形综合题,主要考查了全等三角形的性质和判定,旋转过程中极值的确定方法,还用到了三角函数的意义,解本题的关键是作出图形.