如图,△ABC中,∠ABC=∠ACB,以AC为直径的⊙O分别交AB、BC于点M、N,点P在AB的延长线上,且∠CAB=2∠BCP.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)若∠PAC=60°,直径AC=4,求图中阴影部分的面积.
如图,△ABC中,∠ABC=∠ACB,以AC为直径的⊙O分别交AB、BC于点M、N,点P在AB的延长线上,且∠CAB=2∠BCP.
(1)求证:PC是⊙O的切线;
(2)若∠PAC=60°,直径AC=4,求图中阴影部分的面积.
【考点】切线的判定;扇形面积的计算.
【分析】(1)首先连接AN,由以AC为直径的⊙O,可得∠ANC=90°,又由AB=AC,AN⊥BC,可求得∠CAN=∠BCP,继而证得∠ACP=90°,即可判定PC是⊙O的切线;
(2)连接ON,由AB=AC,∠BAC=60°,可得△ABC是等边三角形,然后分别求得△OCN与扇形CON的面积,即可求得答案.
【解答】(1)证明:连接AN,
∵AC为⊙O的直径,
∴∠ANC=90°,
∴∠NAC+∠NCA=90°,
∵AB=AC,AN⊥BC,
∴∠BAN=∠CAN,
∵∠CAB=2∠BCP,
∴2∠CAN=2∠BCP,
∴∠CAN=∠BCP,
∴∠BCP+∠ACB=90°,
即∠ACP=90°,
∴AC⊥PC,
∵AC为⊙O直径,
∴PC是⊙O的切线;
(2)连接ON,
∵AB=AC,∠BAC=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∵ON=OC,
∴△ONC是等边三角形,
∴∠NOC=60°,
∴OC=NC=AC=
×4
=2
,
过点O作OE⊥NC于E,
∵sin∠ACB=,
∴sin60°=,
∴OE=2×
=3,
∵S△ONC=NC•OE=
×2
×3=3
,S扇形=
=2π,
∴S阴影=S扇形﹣S△ONC=2π﹣3.
【点评】此题考查了切线的判定、扇形的面积以及等边三角形的判定与性质.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想的应用.