Question

如圖，OA和OB是⊙O的半徑，OB=2，OA⊥OB，P是OA上任一點，BP的延長線交⊙O于點Q，過點Q的⊙O的切線交OA延長線于點R．
（Ⅰ）求證：RP=RQ；
（Ⅱ）若OP=PQ，求PQ的長．

Answer 1

解：（1）連接OQ，
∵QR是切線，
∴∠OQR=90°，
∴∠BQO+∠PQR=90°，
∵OA⊥OB，∴∠BOA=90°，
∴∠B+∠BPO=90°，又∠BPO=∠RPQ，
∴∠B+∠RPQ=90°，
由OB=OQ得：∠B=∠BQO，
∴∠RPQ=∠RQP，
∴PR=QR；

（2）∵OP=PQ，∴∠POQ=∠PQO，
又OB=OQ，∴∠B=∠PQO，
設(shè)∠B=∠PQO=∠POQ=x，又∠BOP=90°，
根據(jù)三角形內(nèi)角和定理得：
∠B+∠BOP+∠POQ+∠PQO=180°，即x+90°+x+x=180°，
解得：x=30°，即∠B=30°（2分）
∴∠RPQ=∠BPO=60°，又PR=QR，
∴△PQR為等邊三角形，即PQ=QR=PR，
在直角三角形OQR中，OQ=OB=2，
根據(jù)銳角三角函數(shù)定義得：
．（2分）
分析：（1）連接OQ，由QR為圓O的切線，得到∠OQR為90°，即∠OQB+∠PQR=90°，由OA與OB垂直，根據(jù)垂直的定義得到∠BOA=90°，所以∠B+∠BPO=90°，再根據(jù)對頂角相等及等角的余角相等，得到∠RPQ=∠RQP，根據(jù)“等角對等邊”得證；
（2）根據(jù)OP=PQ，由“等邊對等角”得到∠POQ=∠PQO，又根據(jù)半徑OB=OQ，再根據(jù)“等邊對等角”得到∠B=∠BQO，在三角形OBQ中，由∠BOA為直角，設(shè)出∠B=∠PQO=∠POQ=x，根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理列出關(guān)于x的方程，求出方程的解得到x的值，即為∠B的度數(shù)，進(jìn)而求出∠QOR的度數(shù)，在直角三角形OQR中，根據(jù)30°的正切函數(shù)定義，由OQ=OB=2，即可求出QR的值，又∠RPQ=∠BPO=60°，PR=QR，所以三角形PRQ為等邊三角形，所以PQ=QR，得到PQ的長．
點評：此題考查了切線的性質(zhì)，等腰三角形的性質(zhì)，以及直角三角形的性質(zhì)．運(yùn)用切線的性質(zhì)來進(jìn)行計算或論證，常通過作輔助線連接圓心和切點，利用垂直構(gòu)造直角三角形解決有關(guān)問題．學(xué)生做第二問時，求出∠B的度數(shù)是解題的關(guān)鍵．