一、圆的综合 真题与模拟题分类汇编（难题易错题）
1．已知O 的半径为5，弦AB 的长度为m ，点C 是弦AB 所对优弧上的一动点．
()1如图①，若m 5=，则C ∠的度数为______；
()2如图②，若m 6=．
①求C ∠的正切值；
②若ABC 为等腰三角形，求ABC 面积．
【答案】()130；()2C ∠①的正切值为3
4
；ABC
S 27=②或
432
25
. 【解析】 【分析】
()1连接OA ，OB ，判断出AOB 是等边三角形，即可得出结论；
()2①先求出10AD =，再用勾股定理求出8BD =，进而求出tan ADB ∠，即可得出结
论；
②分三种情况，利用等腰三角形的性质和垂径定理以及勾股定理即可得出结论．
【详解】
()1如图1，连接OB ，OA ，
OB OC 5∴==， AB m 5==， OB OC AB ∴==， AOB ∴是等边三角形，
AOB 60∠∴=，
1
ACB AOB 302
∠∠∴==，
故答案为30；
()2①如图2，连接AO 并延长交
O 于D ，连接BD ，
AD 为O 的直径，
AD 10∴=，ABD 90∠=，
在Rt ABD 中，AB m 6==，根据勾股定理得，BD 8=，
AB 3
tan ADB BD 4
∠∴=
=， C ADB ∠∠=，
C ∠∴的正切值为3
4
；
②Ⅰ、当AC BC =时，如图3，连接CO 并延长交AB 于E ，
AC BC =，AO BO =， CE ∴为AB 的垂直平分线， AE BE 3∴==，
在Rt AEO 中，OA 5=，根据勾股定理得，OE 4=， CE OE OC 9∴=+=，
ABC 11
S AB CE 692722
∴=?=??=；
Ⅱ、当AC AB 6==时，如图4，
连接OA 交BC 于F ，
AC AB =，OC OB =， AO ∴是BC 的垂直平分线， 过点O 作OG AB ⊥于G ，
1AOG AOB 2∠∠∴=，1
AG AB 32
==，
AOB 2ACB ∠∠=， ACF AOG ∠∠∴=，
在Rt AOG 中，AG 3
sin AOG AC 5
∠=
=， 3
sin ACF 5
∠∴=，
在Rt ACF 中，3
sin ACF 5
∠=，
318
AF AC 55∴==，
24
CF 5∴=，
ABC 111824432
S AF BC 225525
∴=?=??=；
Ⅲ、当BA BC 6==时，如图5，由对称性知，ABC
432
S
25
=
．
【点睛】
圆的综合题，主要圆的性质，圆周角定理，垂径定理，等腰三角形的性质，三角形的面积公式，用分类讨论的思想解决问题是解本题的关键．
2．四边形 ABCD 的对角线交于点 E ，且 AE ＝EC ，BE ＝ED ，以 AD 为直径的半圆过点 E ，圆心 为 O ．
（1）如图①，求证：四边形 ABCD 为菱形；
（2）如图②，若 BC 的延长线与半圆相切于点 F ，且直径 AD ＝6，求弧AE 的长．
【答案】（1）见解析；（2）π2
【解析】
试题分析：（1）先判断出四边形ABCD 是平行四边形，再判断出AC ⊥BD 即可得出结论； （2）先判断出AD =DC 且DE ⊥AC ，∠ADE =∠CDE ，进而得出∠CDA =30°，最后用弧长公式即可得出结论．
试题解析：证明：（1）∵四边形ABCD 的对角线交于点E ，且AE =EC ，BE =ED ，∴四边形ABCD 是平行四边形．∵以AD 为直径的半圆过点E ，∴∠AED =90°，即有AC ⊥BD ，∴四边形ABCD 是菱形；
（2）由（1）知，四边形ABCD 是菱形，∴△ADC 为等腰三角形，∴AD =DC 且DE ⊥AC ，∠ADE =∠CDE ．如图2，过点C 作CG ⊥AD ，垂足为G ，连接FO ．∵BF 切圆O 于点F ，∴OF ⊥AD ，且1
32
OF AD =
=，易知，四边形CGOF 为矩形，∴CG =OF =3． 在Rt △CDG 中，CD =AD =6，sin ∠ADC =
CG CD =1
2
，∴∠CDA =30°，∴∠ADE =15°． 连接OE ，则∠AOE =2×∠ADE =30°，∴3031802
AE ππ
??=
=．
点睛：本题主要考查菱形的判定即矩形的判定与性质、切线的性质，熟练掌握其判定与性质并结合题意加以灵活运用是解题的关键．
3．如图，△ABC 内接于⊙O ，弦AD ⊥BC,垂足为H ，连接OB ． (1)如图1,求证:∠DAC=∠ABO;
(2)如图2,在弧AC 上取点F,使∠CAF=∠BAD,在弧AB 取点G ，使AG ∥OB ，若∠BAC=600， 求证:GF=GD;
(3)如图3,在(2)的条件下,AF 、BC 的延长线相交于点E,若AF ：FE=1:9，求sin ∠ADG 的值。
【答案】（1）详见解析；（2）详见解析；（3）1114
. 【解析】
试题分析：（1）延长BO 交⊙O 于点Q ，连接AQ ．由圆周角定理可得：∠AQB =∠ACB ，再由等角的余角相等即可得出结论； （2）证明△DFG 是等边三角形即可；
（3）延长GA ，作FQ ⊥AG ，垂足为Q ，作ON ⊥AD ，垂足为N ，作OM ⊥BC ，垂足为M ，延长AO 交⊙O 于点R ，连接GR ．作DP ⊥AG ，DK ⊥AE ，垂足为P 、K ．设AF =k ，则FE =9k ，AE =10k ．在△AHE 中， AH =5k ．设NH =x ，则AN =5k -x ， AD =10k -2x ．在△AQF 中， AF =k ，AQ =
2k ，FQ =
3
2
k ．由(2)知：△GDF 是等边三角形，得到GD =GF =DF ，进而得到AG =9k -2x ．
OM =NH =x ，BC =23x ， GF =BC =23x ．在△GQF 中，GQ =AG +AQ =192k -2x ，QF =3
k ，GF =23x ，由勾股定理解出74x k
，得到AG =9k -2x =11
2
k ，AR =2OB =4OM =4x =7k ．在△GAR 中，由sin ∠ADG =sin ∠R 即可得出结论．
试题解析：解：（1）证明：如图1，延长BO 交⊙O 于点Q ，连接AQ ． ∵BQ 是⊙O 直径，∴∠QAB =900．∵AD ⊥BC ，∴∠AHC =900． ∵弧AB =弧AB ，∴∠AQB =∠ACB ．
∵∠AQB +∠ABO =900，∠ACB +∠CAD =900 ∴∠ABO =∠CAD
（2）证明：如图2，连接DF ．
∵AG ∥OB ，∴∠ABO =∠BAG ．∵∠ABO =∠CAD ，∴∠CAD =∠BAG ． ∵∠BAC =600，∴∠BAD +∠CAD =∠BAD +∠BAG =600，即
∠GAD =∠BAC =60°．∵∠BAD =∠CAF ．∴∠CAF +∠CAD =600，∴∠GAD =∠DAF =600，∴∠DGF =∠DAF =60°．
∵弧GD =弧GD ，∴∠GAD =∠GFD =600，∴∠GFD =∠DGF =600，∴△DFG 是等边三角形，∴GD =GF ． （3）如图3，
延长GA ，作FQ ⊥AG ，垂足为Q ，作ON ⊥AD ，垂足为N ，作OM ⊥BC ，垂足为M ，延长AO 交⊙O 于点R ，连接GR ．作DP ⊥AG ，DK ⊥AE ，垂足为P 、K ．
∵AF ：FE =1：9，∴设AF =k ，则FE =9k ，AE =10k ．在△AHE 中，∠E =300，∴AH =5k ． 设NH =x ，则AN =5k -x ．∵ON ⊥AD ，∴AD =2AN =10k -2x 又在△AQF 中，∵∠GAF =1200，∴∠QAF =600，AF =k ，∴AQ =2k ，FQ 3
． 由(2)知：△GDF 是等边三角形，∴GD =GF =DF ，
∵∠GAD =∠DAF =600，∴DP =DK ，∴△GPD ≌△FKD ，△APD ≌△AKD ∴FK =GP ，AP =AK ，∠ADK =300，∴AD =2AK =AP +AK =AF +AG ∴AG =10k -2x -k =9k -2x ．
∵作OM ⊥BC ，ON ⊥AD ，∴OM =NH =x ．∵∠BOD =
1
2
∠BOC =∠BAC =600 ∴BC =2BM =23．∵∠BOC =∠GOF ，∴GF =BC =23 在△GQF 中，GQ =AG +AQ =192k -2x ，QF =3
2
k ，GF =23 ∵222GQ FQ GF +=
∴()
2
2
21932322k x k x ??
??-+= ? ? ?????
， ()12713
42
x k x k =
=-，舍去． ∴AG =9k -2x =11
2
k ，AR =2OB =4OM =4x =7k ， 在△GAR 中，∠RGA =900，
∴sin ∠ADG =sin ∠R =
AG AR =11
14
．
点睛：本题是圆的综合题．熟练掌握圆的基本性质和常用的辅助线做法是解答本题的关键．
4．已知：如图，AB是⊙O的直径，PB切⊙O于点B，PA交⊙O于点C，∠APB是平分线分别交BC，AB于点D、E，交⊙O于点F，∠A=60°，并且线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣kx+23 =0的两根（k为常数）．
（1）求证：PA?BD=PB?AE；
（2）求证：⊙O的直径长为常数k；
（3）求tan∠FPA的值．
【答案】(1)见解析；（2）见解析；（3）tan∠FPA=2﹣3 .
【解析】
试题分析：
（1）由PB切⊙O于点B，根据弦切角定理，可得∠PBD=∠A，又由PF平分∠APB，可证得△PBD∽△PAE，然后由相似三角形的对应边成比例，证得PA?BD=PB?AE；
（2）易证得BE=BD，又由线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根（k为常数），即可得AE+BD=k，继而求得AB=k，即：⊙O的直径长为常数k；
（3）由∠A=60°，并且线段AE、BC的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根（k为常数），可求得AE与BD的长，继而求得tan∠FPB的值，则可得tan∠FPA的值．
试题解析：
（1）证明：如图，
∵PB切⊙O于点B，
∴∠PBD=∠A，
∵PF平分∠APB，
∴∠APE=∠BPD，
∴△PBD∽△PAE，
∴PB：PA=BD：AE，
∴PA?BD=PB?AE；
（2）证明：如图，
∵∠BED=∠A+∠EPA，∠BDE=∠PBD+∠BPD．
又∵∠PBD=∠A，∠EPA=∠BPD，
∴∠BED=∠BDE．
∴BE=BD．
∵线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根（k为常数），
∴AE+BD=k，
∴AE+BD=AE+BE=AB=k，
即⊙O直径为常数k．
（3）∵PB切⊙O于B点，AB为直径．
∴∠PBA=90°．
∵∠A=60°．
∴PB=PA?sin60°=PA，
又∵PA?BD=PB?AE，
∴BD=AE，
∵线段AE、BD的长是一元二次方程 x2﹣kx+2=0的两根（k为常数）．
∴AE?BD=2，
即AE2=2，
解得：AE=2，BD=，
∴AB=k=AE+BD=2+，BE=BD=，
在Rt△PBA中，PB=AB?tan60°=（2+）×=3+2．
在Rt△PBE中，tan∠BPF===2﹣，
∵∠FPA=∠BPF，
∴tan∠FPA=2﹣．
【点睛】此题考查了切线的性质、等腰三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质以及根与系数的关系等知识．此题难度较大，注意掌握数形结合思想与方程思想的应用．
5．如图，已知BC是⊙O的弦，A是⊙O外一点，△ABC为正三角形，D为BC的中点，M 为⊙O上一点，并且∠BMC=60°．
（2）若E，F分别是边AB，AC上的两个动点，且∠EDF=120°，⊙O的半径为2，试问
BE+CF的值是否为定值？若是，求出这个定值；若不是，请说明理由．
【答案】（1）证明见试题解析；（2）BE+CF的值是定值，为等边△ABC边长的一半．【解析】
试题分析：（1）连结OB、OD，如图1，由于D为BC的中点，由垂径定理的推理得
OD⊥BC，∠BOD=∠COD，即可得到∠BOD=∠M=60°，则∠OBD=30°，所以∠ABO=90°，于是得到AB是⊙O的切线；
（2）作DM⊥AB于M，DN⊥AC于N，连结AD，如图2，由△ABC为正三角形，D为BC 的中点，得到AD平分∠BAC，∠BAC=60°，利用角平分线性质得DM=DN，得
∠MDN=120°，由∠EDF=120°，得到∠MDE=∠NDF，于是有△DME≌△DNF，得到ME=NF，
得到BE+CF=BM+CN，由BM=1
2
BD，CN=
1
2
OC，得到BE+CF=
1
2
BC，即可判断BE+CF的值是
定值，为等边△ABC边长的一半．
试题解析：（1）连结OB、OD，如图1，∵D为BC的中点，∴OD⊥BC，∠BOD=∠COD，
∴∠ODB=90°，∵∠BMC=1
2
∠BOC，∴∠BOD=∠M=60°，∴∠OBD=30°，∵△ABC为正三
角形，∴∠ABC=60°，∴∠ABO=60°+30°=90°，∴AB⊥OB，∴AB是⊙O的切线；
（2）BE+CF的值是为定值．
作DM⊥AB于M，DN⊥AC于N，连结AD，如图2，∵△ABC为正三角形，D为BC的中点，∴AD平分∠BAC，∠BAC=60°，∴DM=DN，∠MDN=120°，∵∠EDF=120°，
∴∠MDE=∠NDF，在△DME和△DNF中，∵∠DME=∠DNF．DM=DN，∠MDE=∠NDF，∴△DME≌△DNF，∴ME=NF，∴BE+CF=BM﹣EM+CN+NF=BM+CN，在Rt△DMB中，
∵∠DBM=60°，∴BM=1
2
BD，同理可得CN=
1
2
OC，∴BE+CF=
1
2
OB+
1
2
OC=
1
2
BC，∴BE+CF
的值是定值，为等边△ABC边长的一半．
考点：1．切线的判定；2．等边三角形的性质；3．定值问题；4．探究型；5．综合题；6．压轴题．
6．如图，□ABCD的边AD是△ABC外接圆⊙O的切线，切点为A，连接AO并延长交BC于点E，交⊙O于点F，过点C作直线CP交AO的延长线于点P，且∠BCP＝∠ACD．
（2）若∠B ＝67.5°，BC ＝2，求线段PC ，PF 与弧CF 所围成的阴影部分的面积S ．
【答案】（1）见解析；（2）14
π- 【解析】
【分析】（1） 过C 点作直径CM ，连接MB ，根据CM 为直径，可得∠M+∠BCM ＝90°，再根据AB ∥DC 可得∠ACD ＝∠BAC ，由圆周角定理可得∠BAC ＝∠M ，∠BCP ＝∠ACD ，从而可推导得出∠PCM ＝90°，根据切线的判定即可得；
（2）连接OB ，由AD 是⊙O 的切线，可得∠PAD ＝90°，再由BC ∥AD ，可得AP ⊥BC ，从而得BE ＝CE ＝
1
2
BC ＝1，继而可得到∠ABC ＝∠ACB ＝67.5°，从而得到∠BAC ＝45°，由圆周角定理可得∠BOC=90°，从而可得∠BOE ＝∠COE ＝∠OCE ＝ 45°，根据已知条件可推导得出OE ＝CE ＝1，PC ＝OC 22OE CE 2+部分的面积.
【详解】（1） 过C 点作直径CM ，连接MB ， ∵CM 为直径，
∴∠MBC ＝90°，即∠M+∠BCM ＝90°， ∵四边形ABCD 是平行四边形， ∴AB ∥DC ，AD ∥BC ， ∴∠ACD ＝∠BAC ，
∵∠BAC ＝∠M ，∠BCP ＝∠ACD ， ∴∠M ＝∠BCP ，
∴∠BCP+∠BCM ＝90°，即∠PCM ＝90°， ∴CM ⊥PC ， ∴PC 与⊙O 相切； （2）连接OB ，
∵AD 是⊙O 的切线，切点为A ， ∴OA ⊥AD ，即∠PAD ＝90°，
∵BC ∥AD ，∠AEB=∠PAD ＝90°， ∴AP ⊥BC ．∴BE ＝CE ＝ 1
2
BC ＝1， ∴AB ＝AC ，∴∠ABC ＝∠ACB ＝67.5°， ∴∠BAC ＝180°－∠ABC －∠ACB ＝45°， ∴∠BOC ＝2∠BAC ＝90°，
∵OB ＝OC ，AP ⊥BC ，∴∠BOE ＝∠COE ＝∠OCE ＝ 45°，
∵∠PCM＝90°，∴∠CPO＝∠COE＝∠OCE＝ 45°，
∴OE＝CE＝1，PC＝OC＝22
OE CE2
+=
，
∴S＝S△POC－S扇形OFC＝
()2
45π2
1π221 23604
?
??-=-．
【点睛】本题考查了切线的判定与性质、圆周角定理、垂径定理、扇形面积等，综合性较强，准确添加辅助线是解题的关键.
7．如图，已知AB为⊙O的直径，AB=8，点C和点D是⊙O上关于直线AB对称的两个
点，连接OC、AC，且∠BOC＜90°，直线
BC和直线AD相交于点E，过点C作直线CG与线
段AB的延长线相交于点F，与直线AD相交于点G，且∠GAF＝∠GCE
（1）求证：直线CG为⊙O的切线；
（2）若点H为线段OB上一点，连接CH，满足CB＝CH，
①△CBH∽△OBC
②求OH＋HC的最大值
【答案】（1）证明见解析；（2）①证明见解析；②5.
【解析】
分析：（1）由题意可知：∠CAB=∠GAF，由圆的性质可知：∠CAB=∠OCA，所以∠OCA=∠GCE，从而可证明直线CG是⊙O的切线；
（2）①由于CB=CH，所以∠CBH=∠CHB，易证∠CBH=∠OCB，从而可证明
△CBH∽△OBC；
②由△CBH∽△OBC可知：BC HB
OC BC
＝，所以HB=
2
4
BC
，由于BC=HC，所以
OH+HC=4?
2
4
BC
+BC，利用二次函数的性质即可求出OH+HC的最大值．
详解：（1）由题意可知：∠CAB=∠GAF，
∵AB 是⊙O 的直径， ∴∠ACB=90° ∵OA=OC ， ∴∠CAB=∠OCA ， ∴∠OCA+∠OCB=90°， ∵∠GAF=∠GCE ，
∴∠GCE+∠OCB=∠OCA+∠OCB=90°， ∵OC 是⊙O 的半径， ∴直线CG 是⊙O 的切线； （2）①∵CB=CH ， ∴∠CBH=∠CHB ， ∵OB=OC ， ∴∠CBH=∠OCB ， ∴△CBH ∽△OBC ②由△CBH ∽△OBC 可知：BC HB OC BC
＝ ∵AB=8，
∴BC 2=HB?OC=4HB ，
∴HB=2
4BC ，
∴OH=OB-HB=4-2
4
BC ∵CB=CH ，
∴OH+HC=4?2
4
BC +BC ，
当∠BOC=90°，
此时 ∵∠BOC ＜90°， ∴0＜BC ＜
，
令BC=x 则CH=x ，BH=2
4
x
()2
21142544
OH HC x x x ∴+=-++=--+
当x=2时，
∴OH+HC 可取得最大值，最大值为5
点睛：本题考查圆的综合问题，涉及二次函数的性质，相似三角形的性质与判定，切线的判定等知识，综合程度较高，需要学生灵活运用所知识．
8．如图，AB 为⊙O 的直径，BC 为⊙O 的弦，过O 点作OD ⊥BC ，交⊙O 的切线CD 于点
D ，交⊙O 于点
E ，连接AC 、AE ，且AE 与BC 交于点
F ． （1）连接BD ，求证：BD 是⊙O 的切线； （2）若AF ：EF=2：1，求tan ∠CAF 的值．
【答案】（1）证明见解析；（2）3
. 【解析】 【分析】
（1）根据全等三角形的性质得到∠OBD=∠OCD=90°，根据切线的判定定理即可得到结论； （2）根据已知条件得到AC ∥DE ，设OD 与BC 交于G ，根据平行线分线段成比例定理得到
AC ：EG=2：1，EG=
12AC ，根据三角形的中位线的性质得到OG=1
2
AC 于是得到AC=OE ，求得∠ABC=30°，即可得到结论． 【详解】
证明：（1）∵OC=OB ，OD ⊥BC ， ∴∠COD=∠BOD ， 在△COD 与△BOD 中，
OC OB COD BOD OD OD ＝＝＝??
∠∠???
， ∴△COD ≌△BOD ， ∴∠OBD=∠OCD=90°， ∴BD 是⊙O 的切线；
（2）解：∵AB 为⊙O 的直径，AC ⊥BC ， ∵OD ⊥CB ， ∴AC ∥DE ， 设OD 与BC 交于G ， ∵OE ∥AC ，AF ：EF=2：1， ∴AC ：EG=2：1，即EG=1
2
AC ， ∵OG ∥AC ，OA=OB ， ∴OG=
1
2
AC ， ∵OG+GE=12AC+1
2
AC=AC ， ∴AC=OE ，
∴AC=
1
2
AB ， ∴∠ABC=30°， ∴∠CAB=60°， ∵
CE BE =，
∴∠CAF=∠EAB=
1
2
∠CAB=30°， ∴tan ∠CAF=tan30°=3． 【点睛】
本题考查了切线的判定和性质，垂径定理，全等三角形的判定与性质，三角形的中位线的性质，三角函数的定义，正确的识别图形是解题的关键．
9．如图，AB 是
O 的直径，DF 切O 于点D ，BF DF ⊥于F ，过点A 作AC //BF 交
BD 的延长线于点C .
（1）求证：ABC C ∠∠=；
（2）设CA 的延长线交
O 于E BF ，交O 于G ，若DG 的度数等于60，试简要说明
点D 和点E 关于直线AB 对称的理由.
【答案】（1）见解析；（2）见解析.
【解析】
【分析】
（1）作辅助线，连接OD，由DF为⊙O的切线，可得OD⊥DF，又BF⊥DF，AC∥BF，所以OD∥AC，∠ODB=∠C，由OB=OD得∠ABD=∠ODB，从而可证∠ABC=∠C；
（2）连接OG，OD，AD，由BF∥OD，GD=60°，可求证BG=GD AD
==60°，由平行线的性质及三角形的内角和定理可求出∠OHD=90°，由垂径定理便可得出结论．
【详解】
（1）连接OD，
∵DF为⊙O的切线，
∴OD⊥DF．
∵BF⊥DF，AC∥BF，
∴OD∥AC∥BF．
∴∠ODB=∠C．
∵OB=OD，
∴∠ABD=∠ODB．
∴∠ABC=∠C．
（2）连接OG，OD，AD，DE，DE交AB于H，
∵BF∥OD，
∴∠OBG=∠AOD，∠OGB=∠DOG，
∴GD AD
==BG．
∵GD=60°，
∴BG=GD AD
==60°，
∴∠ABC=∠C=∠E=30°，
∵OD//CE
∴∠ODE=∠E=30°．
在△ODH中，∠ODE=30°，∠AOD=60°，
∴∠OHD=90°，
∴AB⊥DE．
∴点D和点E关于直线AB对称．
【点睛】
本题考查的是切线的性质、圆周角定理及垂径定理，解答此题的关键是作出辅助线，利用数形结合解答．
10．已知AB 是半圆O 的直径，点C 在半圆O 上.
(1)如图1，若AC＝3，∠CAB＝30°，求半圆O 的半径；
(2)如图2，M 是BC的中点，E 是直径AB 上一点，AM 分别交CE，BC 于点F，D. 过点F 作FG∥AB 交边BC 于点G，若△ACE 与△CEB 相似，请探究以点D 为圆心，GB 长为半径的⊙D 与直线AC 的位置关系，并说明理由.
【答案】（1）半圆O的半径为3；
（2）⊙D与直线AC相切，理由见解析
【解析】
试题分析：(1)依据直径所对的圆周角是直角可得∠C＝90°,2再依据三角函数即可求解;(2) 依据△ACE与△CEB相似证出∠AEC＝∠CEB＝90°, 再依据M是BC的中点,证明CF＝CD, 过点F作FP∥GB交于AB于点P, 证出△ACF≌△APF,得出CF=FP,再证四边形FPBG是平行四边形,得到 FP＝GB从而CD＝GB,点D到直线AC的距离为线段CD的长.
试题解析：
（1）∵ AB是半圆O的直径，
∴∠C＝90°．
在Rt△ACB中，AB＝
cos AC CAB
＝
3 cos30
＝23．
∴ OA＝3
（2）
⊙D与直线AC相切.
理由如下：
由（1）得∠ACB＝90°．
∵∠AEC＝∠ECB＋∠6，
∴∠AEC＞∠ECB，∠AEC＞∠6．
∵△ACE与△CEB相似，
∴∠AEC＝∠CEB＝90°．
在Rt△ACD，Rt△AEF中分别有
∠1＋∠3＝90°，∠2＋∠4＝90°．
∵ M是BC的中点，
∴∠COM＝∠BOM．
∴∠1＝∠2，
∴∠3＝∠4．
∵∠4＝∠5，
∴∠3＝∠5．
∴ CF＝CD．
过点F作FP∥GB交于AB于点P，则∠FPE＝∠6．在Rt△AEC，Rt△ACB中分别有
∠CAE＋∠ACE＝90°，∠CAE＋∠6＝90°．
∴∠ACE＝∠6＝∠FPE．
又∵∠1＝∠2，AF＝AF，
∴△ACF≌△APF．
∴ CF＝FP．
∵ FP∥GB，FG∥AB，
∴四边形FPBG是平行四边形．
∴ FP＝GB．
∴ CD＝GB．
∵ CD⊥AC，
∴点D到直线AC的距离为线段CD的长∴⊙D与直线AC相切.