Question

已知：如图，C为半圆O上一点，AC=CE，过点C作直径AB的垂线CP，弦AE分别交PC、CB于点D、F．
（1）求证：AD=CD；
（2）若DF=

4

3

3

，∠CAE=30°，求阴影部分的面积．

Answer 1

分析：（1）根据等弧所对的圆周角相等，和互余的定义等量代换即可得出AD=CD；
（2）阴影部分的面积=扇形的面积-三角形的面积，根据面积公式计算即可．

解答：（1）证明：∵AC=CE，
∴弧AC=弧CE，
∴∠CAE=∠B．
∵CP⊥AB，
∴∠CPB=90°
∴∠B+∠BCP=90°．
∵AB是直径，
∴∠ACB=90°．
∴∠ACP+∠BCP=90°．
∴∠B=∠ACP．
∴∠CAE=∠ACP．（1分）
∴AD=CD．（2分）

（2）解：连接OC，
∵∠CAE=30°，
∴∠ACD=30°，∠COA=60°．
∴∠CDF=60°．
∵AB是直径，∴∠ACB=90°．
∴∠BCP=60°．
∴∠BCP=∠DCF=∠CFD=60°．
∴AD=CD=DF=

4

3

3

．（3分）
∵OA=OC，∴△AOC是等边三角形．
∴∠CAO=60°．
∴∠DAP=30°．
∵CP⊥OA，
∴AP=ADcos30°=2．
∴OA=2AP=4．（4分）
∴DP=ADsin30°=

2

3

3

．
∴CP=CD+DP=2

3

．（5分）
∴S_阴影=S_扇形-S_△AOC=

60×π×16

360

-

1

2

×4×2

3

=

8π

3

-4

3

．（6分）

点评：本题主要考查了等弧所对的圆周角相等的性质及扇形的面积公式．