Question

如圖，在半徑為4的⊙O中，AB，CD是兩條直徑，M是OB的中點(diǎn)，CM的延長線交⊙O于點(diǎn)E，設(shè)DE=，EM=x．
（1）用含x和a的代數(shù)式表示MC的長，并求證：．
（2）當(dāng)a=15，且EM＞MC時(shí)，求sin∠EOM的值；
（3）根據(jù)圖形寫出EM的長的取值范圍．試問：在弧DB上是否存在一點(diǎn)E，使EM的長是關(guān)于x的方程的相等實(shí)數(shù)根？如果存在，求出sin∠EOM的值；如果不存在，請說明理由．

Answer 1

解：（1）∵CD是直徑
∴∠CED=90度
在直角三角形CDE中，DE=，CD=8
根據(jù)勾股定理，得CE=
∴MC=-x
根據(jù)相交弦定理，得
AM•BM=CM•EM
即x（-x）=6×2
得．

（2）當(dāng)a=15時(shí)，根據(jù)（1）中的方程，有
x²-7x+12=0
解得x=3或x=4
又EM＞MC，則
EM=4，MC=3
因?yàn)镋M=EO=4，作EF⊥OB于F，則OF=1
根據(jù)勾股定理，得EF=
所以sin∠EOM=．

（3）根據(jù)圖形，顯然2＜x＜6．
根據(jù)EM的長是關(guān)于x的方程的相等實(shí)數(shù)根，則
△=64-a-48=0
∴a=16
把a(bǔ)=16代入方程，解得x=2
即EM=2
又∵OE=4，OM=2
∴sin∠EOM=．
分析：（1）根據(jù)直徑所對的圓周角是直角得到直角三角形CDE，再根據(jù)勾股定理求得CE的長，進(jìn)一步求得MC的長．根據(jù)相交弦定理進(jìn)行證明．
（2）根據(jù)（1）中的方程即可求得x的值，即可以求得EM，CM的長．此時(shí)會發(fā)現(xiàn)三角形EOM是等腰三角形，作其底邊上的高，根據(jù)等腰三角形的三線合一和勾股定理求得其底邊上的高，再進(jìn)一步求得sin∠EOM的值；
（3）根據(jù)圖形可知EM一定大于BM的長，即2，而小于AM的長，即6．首先根據(jù)方程有兩個相等的實(shí)數(shù)根，利用△=0求得a的值，再進(jìn)一步求得EM的長．根據(jù)EM，OE，OM的長，不難發(fā)現(xiàn)這是一個直角三角形，即可求得sin∠EOM的值．
點(diǎn)評：綜合運(yùn)用了數(shù)形結(jié)合的知識．既要熟悉一元二次方程根的判別式，還要熟悉相交弦定理、勾股定理及其逆定理和銳角三角函數(shù)的定義．在計(jì)算的過程中能夠根據(jù)線段的長發(fā)現(xiàn)特殊的三角形．