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A
$35^{\circ}$
$AD$
$BE$
1
证明:如图,过点$O$作$OH\perp MN$于点$H,$连接$OD,$$OE,$$OF。$
因为$\angle ANM = 90^{\circ}=\angle ACB,$$\angle A=\angle A,$$AM = AB,$
所以$\triangle AMN\cong\triangle ABC$($AAS$)。
所以$AN = AC。$
因为$AD = AF,$
所以$AN - AD=AC - AF,$即$DN = CF。$
因为$\odot O$是$\triangle ABC$的内切圆,切点为$D,$$E,$$F,$
所以$\angle OEC=\angle OFC=\angle ACB = 90^{\circ},$$OE = OF。$
所以四边形$OECF$是正方形。
所以$CF = OE。$
所以$DN = OE。$
因为易知$\angle ANM = 90^{\circ}=\angle ODN=\angle OHN,$
所以四边形$OHND$是矩形。
所以$OH = DN。$
所以$OH = OE,$即$OH$是$\odot O$的半径。
又因为$OH\perp MN,$
所以$MN$是$\odot O$的切线。
(1)证明:连接$OP。$
因为$PA,$$PC$分别与$\odot O$相切于点$A,$$C,$
所以$PA = PC,$$OC\perp PC,$$BA\perp PA。$
又因为$OA = OC,$$OP = OP,$
所以$Rt\triangle OPA\cong Rt\triangle OPC$($HL$)。
所以$\angle AOP=\angle COP。$
因为$PQ\perp PA,$
所以$PQ// BA。$
所以$\angle QPO=\angle AOP。$
所以$\angle QOP=\angle QPO。$
所以$OQ = PQ。$
(2)解:设$OA = r。$
因为$OB = OC,$所以$\angle B=\angle OCB。$
因为$OB// QD,$所以$\angle QDC=\angle B。$
因为$\angle OCB=\angle QCD,$
所以$\angle QCD=\angle QDC。$
所以$QC = QD = 6。$
因为$OQ = PQ,$所以$OQ - QC=PQ - QD,$即$OC = PD = r。$
因为$PA = AB,$$PA = PC,$
所以$PC = AB = 2r。$
因为$PC$是$\odot O$的切线,所以$OC\perp PC。$
所以$\angle OCP=\angle PCQ = 90^{\circ}。$
在$Rt\triangle PCQ$中,根据勾股定理$PQ^{2}=PC^{2}+QC^{2},$
即$(6 + r)^{2}=(2r)^{2}+6^{2},$
展开得$36+12r+r^{2}=4r^{2}+36,$
移项化简得$3r^{2}-12r = 0,$即$r^{2}-4r = 0,$$r(r - 4)=0,$
解得$r_{1}=4,$$r_{2}=0$(不合题意,舍去)。
所以$OC = 4,$$PC = 8。$
在$Rt\triangle OCP$中,根据勾股定理$OP=\sqrt{4^{2}+8^{2}}=\sqrt{16 + 64}=\sqrt{80}=4\sqrt{5}。$
因为$OB = OC = PD,$$OB// PD,$
所以四边形$OBDP$是平行四边形。
所以$BD = OP = 4\sqrt{5}。$