题目

如图1,△ABC内接于⊙O,∠BAC的平分线交⊙O于点D,交BC于点E(BE>EC),且BD=2.过点D作DF∥BC,交AB的延长线于点F. (1)求证:DF为⊙O的切线; (2)若∠BAC=60°,DE=,求图中阴影部分的面积; (3)若=,DF+BF=8,如图2,求BF的长.   答案:【解答】证明:(1)连结OD,如图1, ∵AD平分∠BAC交⊙O于D, ∴∠BAD=∠CAD, ∴=, ∴OD⊥BC, ∵BC∥EF, ∴OD⊥DF, ∴DF为⊙O的切线; (2)连结OB,连结OD交BC于P,作BH⊥DF于H,如图1, ∵∠BAC=60°,AD平分∠BAC, ∴∠BAD=30°, ∴∠BOD=2∠BAD=60°, ∴△OBD为等边三角形, ∴∠ODB=60°,OB=BD=2, ∴∠BDF=30°, ∵BC∥DF, ∴∠DBP=30°, 在Rt△DBP中,PD=BD=,PB=PD=3, 在Rt△DEP中,∵PD=,DE=, ∴PE==2, ∵OP⊥BC, ∴BP=CP=3, ∴CE=3﹣2=1, 易证得△BDE∽△ACE, ∴AE:BE=CE:DE,即AE:5=1:, ∴AE= ∵BE∥DF, ∴△ABE∽△AFD, ∴=,即=,解得DF=12, 在Rt△BDH中,BH=BD=, ∴S阴影部分=S△BDF﹣S弓形BD =S△BDF﹣(S扇形BOD﹣S△BOD) =•12•﹣+•(2)2 =9﹣2π; (3)连结CD,如图2,由=可设AB=4x,AC=3x,设BF=y, ∵=, ∴CD=BD=2, ∵∠F=∠ABC=∠ADC, ∵∠FDB=∠DBC=∠DAC, ∴△BFD∽△CDA, ∴=,即=, ∴xy=4, ∵∠FDB=∠DBC=∠DAC=∠FAD, 而∠DFB=∠AFD, ∴△FDB∽△FAD, ∴=,即=, 整理得16﹣4y=xy, ∴16﹣4y=4,解得y=3, 即BF的长为3.  
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