如图1,在?ABCD中,AD=a,AB=3a,a为定值,线段AD绕着点A旋转,旋转时∠DAB为锐角,经过A、D、B三点的圆⊙O和边CD相交于点F,点F不与点D重合.(1)求∠DAB的范围;(2)如果AD旋转到-数学

题文

如图1,在?ABCD中,AD=a,AB=

3
a,a为定值,线段AD绕着点A旋转,旋转时∠DAB为锐角,经过A、D、B三点的圆⊙O和边CD相交于点F,点F不与点D重合.
(1)求∠DAB的范围;
(2)如果AD旋转到使得AB刚好成为⊙O的直径(如图2所示),请你验证此时∠DAB的度数在第(1)问所求的范围内,并证明:此时点F恰好是DC的一个三等分点.
题型:解答题  难度:中档

答案

(1)连接DB,
当F与D重合时,此时CD与圆相切.
∴∠CDB=∠DAB,
∵平行四边形ABCD,
∴CD∥AB,
∴∠CDB=∠DBA,
∴∠DAB=∠DBA,
∴△ADB是等腰三角形,底为根号

3
a,腰为a
∴cos∠DAB=

3
a
2
a
=

3
2

∴∠DAB=30°,
即∠DAB的范围为:30°<∠DAB<90°.

(2)∵AB为⊙O的直径,
∴⊙O的半径r=
1
2
AB=

3
2
a
∵∠ADB=90°,
∴cos∠DAB=
AD
AB
=
1

3
=

3
3

3
2

∴∠DAB在30°<∠DAB<90°的范围内.
∵DF=AB=2AE=AB-2ADcos∠DAB=
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