12.如圖,已知AB是⊙O的直徑,C是⊙O上的點(diǎn),且OE⊥AC于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)C作⊙O的切線,交OE的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,連接AD.(1)求證:AD是⊙O的切線;
(2)若cos∠BAC=$\frac{4}{5}$,AC=8,求線段AD的長(zhǎng).

分析 (1)連接OC,由切線的性質(zhì)得出∠OCD=90°,由等腰三角形的性質(zhì)得出∠COD=∠AOD,由SAS證明△COD≌△AOD,得出∠OAD=∠OCD=90°,即可得出結(jié)論;
(2)由直角三角形的銳角關(guān)系證出∠ODA=∠BAC,由垂徑定理得出AE=CE=$\frac{1}{2}$AC=4,由三角函數(shù)得出$\frac{DE}{AD}=\frac{4}{5}$,設(shè)DE=4x,AD=5x,則AE=3x=4,求出x,即可得出結(jié)果.

解答 (1)證明:連接OC,如圖所示:
∵DC是⊙O的切線,
∴OC⊥DF,
∴∠OCD=90°,
∵OC=OA,OE⊥AC,
∴∠COD=∠AOD,
在△OAD和△OCD中,
$\left\{\begin{array}{l}{OA=OC}&{\;}\\{∠AOD=∠COD}&{\;}\\{OD=OD}&{\;}\end{array}\right.$,
∴△COD≌△AOD(SAS),
∴∠OAD=∠OCD=90°,
∴AD是⊙O的切線;
(2)解:∵∠OAD=90°,AC⊥OD,
∴∠ODA=∠BAC,AE=CE=$\frac{1}{2}$AC=4,
在Rt△ADE中,cos∠BAC=cos∠ADE=$\frac{DE}{AD}=\frac{4}{5}$,
∴設(shè)DE=4x,AD=5x,
則AE=3x=4,
∴x=$\frac{4}{3}$,
∴AD=$\frac{20}{3}$.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了切線的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、垂徑定理、三角函數(shù)等知識(shí);熟練掌握切線的判定與性質(zhì),證明三角形全等是解決問(wèn)題(1)的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)如圖2,在等邊三角形ABC中,AB=4,點(diǎn)E是AB的中點(diǎn),AD是高,在AD上找一點(diǎn)P,使BP+PE的值最。
作法如下:作點(diǎn)B關(guān)于AD的對(duì)稱點(diǎn),恰好與點(diǎn)C重合,連接CE交AD于一點(diǎn),則這點(diǎn)就是所求的點(diǎn)P,故BP+PE的最小值為$2\sqrt{3}$.
【實(shí)踐運(yùn)用】
如圖3,菱形ABCD中,對(duì)角線AC、BD分別為6和8,M、N分別是邊BC、CD的中點(diǎn),若點(diǎn)P是BD上的動(dòng)點(diǎn),則MP+PN的最小值是5.
【拓展延伸】
(1)如圖4,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為5,∠DAC的平分線交DC于點(diǎn)E.若點(diǎn)P,Q分別是AD和AE上的動(dòng)點(diǎn),則DQ+PQ的最小值是$\frac{5\sqrt{2}}{2}$;
(2)如圖5,在四邊形ABCD的對(duì)角線BD上找一點(diǎn)P,使∠APB=∠CPB.保留畫(huà)圖痕跡,并簡(jiǎn)要寫(xiě)出畫(huà)法.

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