Question

如图，B为线段AD上一点，△ABC和△BDE都是等边三角形，连接CE并延长交AD的延长线于点F，△ABC的外接圆⊙O交CF于点M．
（1）求证：BE是⊙O的切线；
（2）求证：AC²=CM•CF；
（3）若CM=

2 7

7

，MF=

12 7

7

，求BD；
（4）若过点D作DG∥BE交EF于点G，过G作GH∥DE交DF于点H，则易知△DGH是等边三角形．设等边△ABC、△BDE、△DGH的面积分别为S₁、S₂、S₃，试探究S₁、S₂、S₃之间的等量关系，请直接写出其结论．

Answer 1

（1）证明：连接OB
∵△ABC和△BDE都是等边三角形
∴AB=BC=AC，∠CAB=∠ABC=∠EBD=60°
∴∠OBC=30°（1分）
∵∠CBE=180°-60°-60°=60°
∴∠OBE=30°+60°=90°即OB⊥BE（2分）
∴BE是⊙O的切线；（3分）

（2）证明：连接AM，则∠AMC=∠ABC=∠CAF=60°（4分）
∵∠ACM=∠FCA
∴△ACM∽△FCA（5分）
∴

AC

CF

=

CM

AC

∴AC²=CM•CF；（6分）

（3）∵AC²=CM•CF
∴AC=2（7分）
设FB=x
∵FB•FA=FM•FC
∴x(x+2)=

12 7

7

•2

7

∴x=4，x=-6（舍去）
∴FB=4（8分）
∵EB∥AC
∴

BE

AC

=

FB

FA

∴

BE

2

=

4

6

（9分）
∴BE=

4

3

∴BD=

4

3

；（10分）

（4）S₂²=S₁•S₃或

S1

S2

=

S2

S3

（12分）．