Question

（本小題滿分9分）
如圖，已知⊙O₁與⊙O₂都過點A，AO₁是⊙O₂的切線，⊙O₁交O₁O₂于點B，連結AB并延長交⊙O₂于點C，連結O₂C.

（1）求證：O₂C⊥O₁O₂；
（2）證明：AB·BC=2O₂B·BO₁；
（3）如果AB·BC=12，O₂C=4，求AO₁的長.

Answer 1

（1）略
（2）證明略
（3）3

解：（1）∵AO₁是⊙O₂的切線，∴O₁A⊥AO₂∴∠O₂AB+∠BAO₁=90°
又O₂A=O₂C，O₁A=O₁B，∴∠O₂CB=∠O₂AB，∠O₂BC=∠ABO₁=∠BAO₁
∴∠O₂CB+∠O₂BC=∠O₂AB+∠BAO₁=90°，∴O₂C⊥O₂B，即O₂C⊥O₁O₂
（2）延長O₂O₁交⊙O₁于點D，連結AD.

∵BD是⊙O₁直徑，∴∠BAD=90°
又由（1）可知∠BO₂C=90°
∴∠BAD=∠BO₂C，又∠ABD=∠O₂BC
∴△O₂BC∽△ABD
∴
∴AB·BC=O₂B·BD  又BD=2BO₁
∴AB·BC=2O₂B·BO₁
（3）由（2）證可知∠D=∠C=∠O₂AB，即∠D=∠O₂AB，又∠AO₂B=∠DO₂A
∴△AO₂B∽△DO₂A
∴
∴AO₂²=O₂B·O₂D
∵O₂C=O₂A
∴O₂C²=O₂B·O₂D①  
又由（2）AB·BC=O₂B·BD②
由①－②得，O₂C²－AB·BC= O₂B² 即4²－12=O₁B²
∴O₂B=2，又O₂B·BD=AB·BC=12
∴BD=6，∴2AO₁=BD="6  " ∴AO₁=3