1965 AMC 12 第 30 题

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30.

以直角三角形 ABCABC 的边 BCBC 为直径作圆,该圆与斜边 ABAB 交于 DD。 过 DD 作圆的切线,与直角边 CACA 交于 FF。 这些信息不足以证明:
Let BCBC of right triangle ABCABC be the diameter of a circle intersecting hypotenuse ABAB in D.D. At DD a tangent is drawn cutting leg CACA in F.F. This information is not sufficient to prove that:
DFDF 平分 CACA
DFDF bisects CACA
DFDF 平分 ∠CDA\angle CDA
DFDF bisects ∠CDA\angle CDA
DF=FADF=FA
∠A=∠BCD\angle A=\angle BCD
∠CFD=2∠A\angle CFD=2\angle A
答案:B
知识点:切线直角三角形角平分线定理反例
小提示:
使用坐标 C=(0,0),A=(a,0),B=(0,b)C=(0,0), A=(a,0), B=(0,b)
Use coordinates C=(0,0),A=(a,0),B=(0,b)C=(0,0), A=(a,0), B=(0,b)
大提示:
切线与 CACA 交于其中点;用角平分线定理检验角平分线的结论
The tangent meets CACA at its midpoint; test the angle-bisector claim with the angle-bisector theorem
解答:
取 C=(0,0), A=(a,0)C=(0,0),\ A=(a,0), 和 B=(0,b)B=(0,b)。 ABAB 与以 BCBC 为直径的圆的另一个交点为 D=(ab2a2+b2,a2ba2+b2)。 D=\left(\frac{ab^2}{a^2+b^2}, \frac{a^2b}{a^2+b^2}\right)\text{。} 圆在 DD 点的切线与 CACA 交于 F=(a2,0)F=(\frac{a}{2},0)。 因此 DFDF 平分 CACA; 又由从 FF 引出的切线段相等,有 FC=FD=FAFC=FD=FA,从而得到选项 C 和 E;圆及直角三角形中的角关系又能得到选项 D。
若 DFDF 平分 ∠CDA\angle CDA, 则在三角形 CDACDA 中,由角平分线定理必须有 CFFA=CDDA\frac{CF}{FA}=\frac{CD}{DA}。 左边为 11, 而 CDDA=aba2=ba, \frac{CD}{DA}=\frac{ab}{a^2}=\frac ba\text{,} 它不一定等于 11。 因此选项 B 无法由已知条件证明。
因此,正确答案是 B。
Put C=(0,0), A=(a,0),C=(0,0),\ A=(a,0), and B=(0,b).B=(0,b). The second intersection of ABAB with the circle of diameter BCBC is D=(ab2a2+b2,a2ba2+b2). D=\left(\frac{ab^2}{a^2+b^2}, \frac{a^2b}{a^2+b^2}\right). The tangent at DD meets CACA at F=(a2,0).F=(\frac{a}{2},0). Hence DFDF bisects CA;CA; also FC=FD=FAFC=FD=FA by equal tangents from F,F, which supplies choices C and E, and the circle/right-triangle angles supply choice D.
If DFDF bisected ∠CDA,\angle CDA, the angle-bisector theorem in triangle CDACDA would require CFFA=CDDA.\frac{CF}{FA}=\frac{CD}{DA}. The left side is 1,1, while CDDA=aba2=ba, \frac{CD}{DA}=\frac{ab}{a^2}=\frac ba, which need not be 1.1. Thus choice B is not provable.
Therefore, the correct answer is B.
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