如图一,在△ABC中,分别以AB,AC为直径在△ABC外作半圆和半圆,其
如图一,在△
ABC中,分别以
AB,
AC为直径在△
ABC外作半圆

和半圆

,其中

和

分别为两个半圆的圆心.
F是边
BC的中点,点
D和点
E分别为两个半圆圆弧的中点.
【小题1】连结

,证明:

;

【小题2】如图二,过点
A分别作半圆

和半圆

的切线,交
BD的延长线和
CE的延长线于点
P和点
Q,连结
PQ,若∠
ACB=90°,
DB=5,
CE=3,求线段
PQ的长;

【小题3】如图三,过点
A作半圆

的切线,交
CE的延长线于点
Q,过点
Q作直线
FA的垂线,交
BD的延长线于点
P,连结
PA. 证明:
PA是半圆

的切线.
【小题1】

∴∠
D
F=∠
F
E.
∴

.
【小题2】
解:如图二,延长
CA至
G,使
AG=
AQ,连接
BG、
AE.

∵点
E是半圆

圆弧的中点,
∴
AE=CE=3∵
AC为直径
∴∠
AEC=90
°,
∴∠
ACE=∠
EAC =45
°,
AC=

=

,
∵
AQ是半圆

的切线,
∴
CA⊥
AQ,∴∠
CAQ=90°,

【小题3】
(3) 证法一:如图三,设直线
FA与
PQ的垂足为
M,过
C作
CS⊥
MF于
S,过
B作
BR⊥
MF于
R,
连接
DR、AD、DM.
∵
F是
BC边的中点,∴
.∴
BR=CS,由(2)已证∠
CAQ=90°,
AC=
AQ,∴∠2+∠3=90°
∵
FM⊥
PQ, ∴∠2+∠1=90°,
∴∠1=∠3,
同理:∠2=∠4,
∴

,
∴
AM=CS,∴
AM=BR,同(2)可证
AD=BD,∠
ADB=∠
ADP=90°,
∴∠
ADB=∠
ARB="90°," ∠
ADP=∠
AMP=90°
∴
A、D、B、R四点在以
AB为直径的圆上,
A、D、P、M四点在以
AP为直径的圆上,
且∠
DBR+∠
DAR=180°,
∴∠5="∠8," ∠6=∠7,
∵∠
DAM+∠
DAR=180°,
∴∠
DBR=∠
DAM∴
,∴∠5=∠9,
∴∠
RDM=90°,
∴∠5+∠7=90°,
∴∠6+∠8=90°,
∴∠
PAB=90°,
∴
PA⊥
AB,又
AB是半圆

直径,


即

.
∵

,
∴ 过点
Q有两条不同的直线

和

同时与
AF垂直.
这与在平面内过一点有且仅有一条直线与已知直线垂直相矛盾,因此假设错误.
所以
PA是是半圆

的切线.解析:
p;【解析】略