Question

如图所示，已知四边形OABC是菱形，∠O=60°，点M是边OA的中点，以点O为圆心，r为半径作⊙O分别交OA，OC于点D，E，连接BM．若BM=，的长是．求证：直线BC与⊙O相切．

Answer 1

证明：如图，过点O作OF⊥BC于F，过点B作BG⊥OA于G，则四边形BGOF为矩形，OF=BG．
设菱形OABC的边长为2a，则AM=OA=a．
∵菱形OABC中，AB∥OC，
∴∠BAG=∠COA=60°，∠ABG=90°-60°=30°，
∴AG=AB=a，BG=AG=a．
在Rt△BMG中，∵∠BGM=90°，BG=a，GM=a+a=2a，BM=，
∴BG²+GM²=BM²，即（a）²+（2a）²=（）²，
解得a=1，
∴OF=BG=．
∵的长==，
∴r=，
∴OF=r=，即圆心O到直线BC的距离等于圆的半径r，
∴直线BC与⊙O相切．
分析：过点O作OF⊥BC于F，过点B作BG⊥OA于G，则四边形BGOF为矩形，OF=BG．设菱形OABC的边长为2a，先在Rt△BMG中，利用勾股定理得出BG²+GM²=BM²，即（a）²+（2a）²=（）²，求得a=1，得到OF=，再根据弧长公式求出r=，则圆心O到直线BC的距离等于圆的半径r，从而判定直线BC与⊙O相切．
点评：本题考查了菱形的性质，勾股定理，弧长的计算公式，切线的判定，综合性较强，难度适中，利用菱形的性质及勾股定理求出a的值是解题的关键．