Question

如图，已知：AB是⊙O的直径，BC、CD分别是⊙O的切线，切点分别为B、D，E是BA和CD的延长线的交点．
（1）猜想AD与OC的位置关系，并加以证明；
（2）设AD•OC的积为S，⊙O的半径为r，试探究S与r的关系；
（3）当r=2，sin∠E=时，求AD和OC的值．

Answer

（1）连接OD，由切线长定理可证得∠COD=∠COB，由圆周角定理得到∠DAB=∠BOD=（∠COB+∠COD）=∠COB，再由同位角相等，两直线平行得AD∥OC；
（2）连接BD，可证得Rt△ABD∽Rt△OCB⇒=，S=AD•OC=AB•OB=2r•r=2r2，即S=2r2；
（3）在Rt△OED中，=sin∠E=⇒OE=3OD，OA=OD⇒AE=2OA，由AD∥OC⇒⇒AD=OC又∵AD•OC=2r2=8，由此得到关于AD，OC的方程组，解之即可求出OC，AD的值．
【解析】
（1）猜想：AD∥OC，
证明：连接OD，
∵CB、CD分别切⊙O于B、D两点，
∴CB=CD，∠CDO=∠CBO=90°，
∠OCB=∠OCD，
∴∠COD=∠COB；
又∵∠DAB=∠BOD=（∠COB+∠COD）
∴∠DAB=∠COB，
∴AD∥OC．

（2）连接BD．
在△ABD和△OCB中，
∵AB是直径，
∴∠ADB=∠OBC=90°，
又∵∠COB=∠BAD
∴Rt△ABD∽Rt△OCB，
∴=，
S=AD•OC=AB•OB=2r•r=2r2，
即S=2r2；

（3）在Rt△OED中，
∵∠ODE=90°，sin∠E=，
∴=sin∠E=，
∴OE=3OD．
∵OA=OD，
∴AE=2OA；
∵AD∥OC，
∴，
∴AD=OC，
又∵AD•OC=2r2=8，AD＞0，OC＞0，
∴，
解之，得OC=2，AD=．
即AD，OC的值分别为．