解题思路:(1)如图1,延长AO交⊙O于点M,连接BM.欲证直线AD与⊙O相切,只需证明AO⊥AD即可;(2)如图2,连接AO、BO.利用圆周角定理证得△AOB为等边三角形;分类讨论:①当求劣弧AB的弧长时,该弧所对的圆心角的度数为60°;②当求优弧AB的弧长时,该弧所对的圆心角的度数为300°;(3)①如图3,过点O作OM1⊥BC.AC为⊙O的直径时,根据圆周角定理、三角形中位线定理可知OM1=12AB=1;②如图3,过点O作OM2⊥BC.当BC∥AD时,利用切线的性质、垂径定理可知OM2=12OC=12AB=12.
(1)直线AD与⊙O相切.理由如下:
如图1,延长AO交⊙O于点M,连接BM.
∵AM是⊙O直径,
∴∠ABM=90°(直径所对的圆周角是直角),
∴∠AMB+∠MAB=90°(直角三角形的两个锐角互余).
在⊙O中,∵∠DAB=∠ACB,且∠ACB=∠AMB(同弧所对的圆周角相等),
∴∠DAB+∠MAB=90°,即AO⊥AD;
又∵直线AD经过半径OA的外端点A,
∴直线AD与⊙O相切.
(2)连接AO、BO.
在⊙O中,∵∠DAB=∠ACB=30°,∴∠AOB=60°(同弧所对的圆周角是所对的圆心角的一半).
∵AO=BO,∴△ABO为等边三角形,∴AO=BO=AB=1
AB=[60π1/180]=[π/3],或者
AB=[300π1/180]=[5π/3];
(3)2或1.
作直径AC,则∠ABC=90°,
又∵OM⊥BC,
∴AB∥OM.
∴OM=[1/2]AB=[1/2],
则当AC是直径时满足条件,此时AC=2;
过点O作OM2⊥BC.当BC∥AD时,垂径定理可知OM2=[1/2]OC=[1/2]AB=[1/2].则△AOC是等边三角形.
则AC=OC=1.
点评:
本题考点: 圆的综合题.
考点点评: 本题考查了圆的综合题:直径所对的圆周角是直角;同弧所对的圆周角是所对的圆心角的一半;三角形中位线定理;垂径定理等知识点是综合运用.