Question

我們所學(xué)的幾何知識可以理解為對“構(gòu)圖”的研究：根據(jù)給定的（或構(gòu)造的）幾何圖形提出相關(guān)的概念和問題（或者根據(jù)問題構(gòu)造圖形），并加以研究。
例如：在平面上根據(jù)兩條直線的各種構(gòu)圖，可以提出“兩條直線平行”、“兩條直線相交”的概念；若增加第三條直線，則可以提出并研究“兩條直線平行的判定和性質(zhì)”等問題（包括研究的思想和方法）。
請你用上面的思想和方法對下面關(guān)于圓的問題進行研究：
（1）如圖1，在圓O所在平面上，放置一條直線m（m和圓O分別交于點A、B），根據(jù)這個圖形可以提出的概念或問題有哪些？（直接寫出兩個即可）
（2）如圖2，在圓O所在平面上，請你放置與圓O都相交且不同時經(jīng)過圓心的兩條直線m和n（m與圓O分別交于點A、B，n與圓O分別交于點C、D），請你根據(jù)所構(gòu)造的圖形提出一個結(jié)論，并證明之；
（3）如圖3，其中AB是圓O的直徑，AC是弦，D是的中點，弦DE⊥AB于點F，請找出點C和點E重合的條件，并說明理由。

Answer 1

解：（1）弦（圖中線段AB）、弧（圖中的ACB�。�、弓形、求弓形的面積（因為是封閉圖形）等； （2）情形1，如圖1，AB為弦，CD為垂直于弦AB的直徑， 結(jié)論：（垂徑定理的結(jié)論之一）， 證明：“略”。 情形2，如圖2，AB為弦，CD為弦，且AB與CD在圓內(nèi)相交于點P， 結(jié)論：， 證明：“略”。 情形3（圖略）AB為弦，CD為弦，且與在圓外相交于點P， 結(jié)論：， 證明：“略”。 情形4，如圖3，AB為弦，CD為弦，且AB∥CD， 結(jié)論：， 證明：“略”。  （3）若點C和點E重合， 則由圓的對稱性，知點C和點D關(guān)于直徑AB對稱， 設(shè)∠BAC=x，則∠BAD=x，∠ABC=90°-x， 又D是的中點，所以2∠CAD=∠CAD+ACD=180°-∠ABC， 即2·2x=180°-（90°-x）， 解得x=∠BAC=30°。 （若求得AB=AC或AF=3·FB等也可，評分可參照上面的標(biāo)準(zhǔn)；也可以先直覺猜測點B、C是圓的十二等分點，然后說明。）