“化圆为方”是古希腊尺规作图难题之一,即:求作一个正方形,使其面积等于给定圆的面积.这个问题困扰了人类上千年,直到19世纪,该问题被证明仅用直尺和圆规是无法完成的.如果借用一个圆形纸片,我们就可以化圆为方,方法如下:已知:⊙O(纸片),其半径为
.
求作:一个正方形,使其面积等于⊙O的面积.
作法:①如图1,取⊙O的直径
, 作射线
, 过点
作
的垂线
;
②如图2,以点
为圆心,
为半径画弧交直线
于点
;
③将纸片⊙O沿着直线
向右无滑动地滚动半周,使点
,
分别落在对应的
,
处;
④取
的中点
, 以点
为圆心,
为半径画半圆,交射线
于点
;
⑤以
为边作正方形
.
正方形
即为所求.
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根据上述作图步骤,完成下列填空:
(1)由①可知,直线
为⊙O的切线,其依据是________________________________.
(2)由②③可知,
,
, 则
_____________,
____________(用含
的代数式表示).
(3)连接
, 在Rt
中,根据
, 可计算得
_________(用含
的代数式表示),由此可得
.