如图，△ABC内接于⊙O，AD⊥BC，OE⊥BC，OE=12BC．（1）求∠BAC的度数；（2）将△ACD沿AC折叠为△ACF，将△ABD沿AB折叠为△ABG，延长FC和GB相交于点H；求证：四边形AFHG是正方形；（3）若BD=6，CD=4

Question

如图，△ABC内接于⊙O，AD⊥BC，OE⊥BC，OE=(1)/(2)BC．

（1）求∠BAC的度数；
（2）将△ACD沿AC折叠为△ACF，将△ABD沿AB折叠为△ABG，延长FC和GB相交于点H；求证：四边形AFHG是正方形；
（3）若BD=6，CD=4，求AD的长．

Answer 1

（1） 连接OB和OC；
∵OE⊥BC，
∴BE=CE；
∵OE=(1)/(2)BC，
∴∠BOC=90°，
∴∠BAC=45°；
（2）证明：∵AD⊥BC，
∴∠ADB=∠ADC=90°；
由折叠可知，AG=AF=AD，∠AGH=∠AFH=90°，
∠BAG=∠BAD，∠CAF=∠CAD，
∴∠BAG+∠CAF=∠BAD+∠CAD=∠BAC=45°；
∴∠GAF=∠BAG+∠CAF+∠BAC=90°；
∴四边形AFHG是正方形；
（3） 由（2）得，∠BHC=90°，GH=HF=AD，GB=BD=6，CF=CD=4；
设AD的长为x，则BH=GH-GB=x-6，CH=HF-CF=x-4．
在Rt△BCH中，BH²+CH²=BC²，
∴（x-6）²+（x-4）²=10²；
解得，x₁=12，x₂=-2（不合题意，舍去）；
∴AD=12．