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1、学习必备欢迎下载中考数学专题 2 图形位置关系第一部分真题精讲【例 1】已知：如图，AB为O的直径，O过AC的中点D，DEBC于点E（1）求证：DE为O的切线；（2）若DE=2，tanC=12，求O的直径OEDCBA【思路分析】本题和大兴的那道圆题如出一辙，只不过这两个题的三角形一个是躺着一个是立着，让人怀疑他们是不是串通好了近年来此类问题特别爱将中点问题放进去一并考察，考生一定要对中点以及中位线所引发的平行等关系非常敏感，尤其不要忘记圆心也是直径的中点这一性质。对于此题来说，自然连接OD ，在 ABC 中OD就是中位线， 平行于 BC 。所以利用垂直传递关系可证OD DE 。至于第二问则重点
2、考察直径所对圆周角是90这一知识点。利用垂直平分关系得出ABC是等腰三角形，从而将求AB转化为求BD ，从而将圆问题转化成解直角三角形的问题就可以轻松得解。【解析】（1）证明：联结OD D 为 AC中点， O 为 AB中点，OEDCBA OD 为ABC的中位线OD BC DEBC ，DEC=90 .ODE= DEC=90 . OD DE于点 D. DE 为O 的切线（2）解：联结DB AB为O 的直径，ADB=90 DB AC CDB=90 . D 为 AC中点，AB=AC 在 RtDEC中， DE=2 ， tanC=12，EC=4tanDEC. （三角函数的意义要记牢）由勾股定理得：DC=2
3、 5 . 在 RtDCB 中， BD=tan5DCC由勾股定理得： BC=5. AB=BC=5. O 的直径为5. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 11 页学习必备欢迎下载【例 2】已知：如图，O为ABC的外接圆，BC为O的直径，作射线BF，使得BA平分CBF，过点A作ADBF于点D. （1）求证：DA为O 的切线；（2）若1BD，1tan2BAD，求O 的半径 . OFDCBA【思路分析】 本题是一道典型的用角来证切线的题目。题目中除垂直关系给定以外，就只给了一条BA平分 CBF 。看到这种条件，就需要大家意识到应该通
4、过角度来证平行。用角度来证平行无外乎也就内错角同位角相等，同旁内角互补这么几种。本题中，连OA之后发现 ABD= ABC ，而 OAB构成一个等腰三角形从而ABO= BAO ，自然想到传递这几个角之间的关系，从而得证。 第二问依然是要用角的传递，将已知角 BAD通过等量关系放在ABC中，从而达到计算直径或半径的目的。【解析】证明：连接AO .3421OFDCBA AOBO ， 23. BACBF平分， 12. 31 . DB AO . （得分点，一定不能忘记用内错角相等来证平行） ADDB, 90BDA. 90DAO. AO 是O半径， DA为O的切线 . （ 2） ADDB,1BD，1tan
5、2BAD，2AD. 由勾股定理，得5AB. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 11 页学习必备欢迎下载 5sin45. （通过三角函数的转换来扩大已知条件） BC 是O直径， 90BAC. 290C. 又 4190 , 21, 4C . （这一步也可以用三角形相似直接推出BD/AB=AB/AC=sin BAD ）在 Rt ABC 中，sinABBCC=sin4AB=5. O 的半径为52. 【例 3】已知：如图，点D是 O 的直径 CA 延长线上一点，点B在 O 上，且.OAABAD（1）求证：BD是 O 的切线；（2）若
6、点E是劣弧 BC 上一点，AE与 BC 相交于点F，且8BE，5tan2BFA，求O的半径长 . 【思路分析】此题条件中有OA=AB=OD， 聪明的同学瞬间就能看出来BA其实就是三角形OBD 中斜边 OD上的中线。那么根据直角三角形斜边中线等于斜边一半这一定理的逆定理，马上可以反推出OBD=90 ，于是切线问题迎刃而解。事实上如果看不出来，那么连接OB以后像例2 那样用角度传递也是可以做的。本题第二问则稍有难度，额外考察了有关圆周角的若干性质。利用圆周角相等去证明三角形相似，从而将未知条件用比例关系与已知条件联系起来。 近年来中考范围压缩，圆幂定理等纲外内容已经基本不做要求，所以更多的都是利用
7、相似三角形中借助比例来计算，希望大家认真掌握。【解析】（1）证明：连接OB. ,OAAB OAOB ，OAABOB. ABO是等边三角形. 160BAO. ABAD，230D. 1290. DBBO .（不用斜边中线逆定理的话就这样解，麻烦一点而已）又点B在O上，DB是O的切线 . （2）解：CA是O的直径，90ABC. 在RtABF中，5tan2ABBFABF , FEDCBAO231FEDCBA4O精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 11 页学习必备欢迎下载设5 ,ABx则2BFx，223AFABBFx . 23BFAF
8、 . （设元的思想很重要）,34CE, BFEAFC. 23BEBFACAF . 8BE, 12AC . 6AO. 5 分【例 4】如图，等腰三角形ABC 中，6ACBC，8AB以 BC 为直径作O 交AB于点D，交 AC 于点 G ，DFAC ，垂足为F，交 CB 的延长线于点E（1）求证：直线EF是O 的切线；（2）求 sinE 的值DFGCOBEA【思路分析】本题和前面略有不同的地方就是通过线段的具体长度来计算和证明。欲证EF 是切线，则需证OD垂直于 EF ，但是本题中并未给OD和其他线角之间的关系，所以就需要多做一条辅助线连接CD ，利用直径的圆周角是 90，并且 ABC是以 AC,
9、CB为腰的等腰三角形，从而得出D是中点。成功转化为前面的中点问题，继而求解。第二问利用第一问的结果，转移已知角度，借助勾股定理，在相似的RT三角形当中构造代数关系，通过解方程的形式求解，也考察了考生对于解三角形的功夫。【解析】DFGCOBEA（1）证明：如图，连结CD，则90BDCCDAB ACBC，ADBDD是AB的中点O是BC的中点，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 11 页学习必备欢迎下载DOACEFAC于 FEFDOEF是O的切线( 2 ) 连结BG，BC是直径 , 90BGCCFE （直径的圆周角都是90）BGE
10、F sinFCCGEECBC设CGx，则6AGx在RtBGA中，222BGBCCG 在RtBGC中，222BGABAG （这一步至关重要，利用两相邻RT的临边构建等式，事实上也可以直接用直角三角形斜边高分比例的方法）2222686xx解得23x即23CG在RtBGC中 213sin69CGEBC【例 5】如图，平行四边形ABCD中，以A为圆心，AB为半径的圆交AD于F，交BC于G，延长BA交圆于E. （ 1）若ED与A相切，试判断GD与A的位置关系，并证明你的结论；（ 2）在（ 1）的条件不变的情况下，若GCCD5，求AD的长 . GFEDCBA【思路分析】本题虽然是圆和平行四边形的位置关系问
11、题，但是依然考察的是如何将所有条件放在最基本的三角形中求解的能力。判断出DG与圆相切不难，难点在于如何证明。事实上，除本题以外，门头沟，石景山和宣武都考察了圆外一点引两条切线的证明。这类题目最重要是利用圆半径相等以及两个圆心角相等来证明三角形相似。第二问则不难，重点在于如何利用角度的倍分关系来判断直角三角形中的特殊角度，从而求解。【解析】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 11 页学习必备欢迎下载（1）结论：GD与O相切654321GFEDCBA证明：连接AG点G、E在圆上，AGAE四边形ABCD是平行四边形，ADBC123
12、B，ABAG3B12（做多了就会发现，基本此类问题都是要找这一对角，所以考生要善于把握已知条件往这个上面引）在AED和AGD12AEAGADADAEDAGDAEDAGDED与A相切90AED90AGDAGDGGD与A相切（2）5GCCD，四边形ABCD是平行四边形ABDC，45，5ABAGADBC461562B226（很多同学觉得题中没有给出特殊角度，于是无从下手，其实用倍分关系放在RT三角形中就产生了 30和 60的特殊角）63010AD . 【总结】经过以上五道一模真题，我们可以得出这类题型的一般解题思路。要证相切，做辅助线连接圆心与切点自不必说，接下来就要考虑如何将半径证明为是圆心到切线
13、的距离，即“连半径，证垂直”。近年来中考基本只要求了这一种证明切线的思路，但是事实上证明切线有三种方式。为以防遇到，还是希望考生能有所了解。第一种就是课本上所讲的先连半径，再证垂直。这样的前提是题目中所给条件已经暗含了半径在其中。例如圆外接三角形，或者圆与线段交点这样的。把握好各种圆的性质关系就可以了。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 11 页学习必备欢迎下载第二种是在题目没有给出交点状况的情况下，不能贸然连接，于是可以先做垂线，然后通过证明垂线等于半径即可，就是所谓的“先证垂直后证半径”。例如大家看这样一道题，如图 AB
14、C中， AB=AC ，点 O是 BC的中点，与 AB切于点 D，求证：与 AC也相切。该题中圆0 与 AC是否有公共点是未知的，所以只能通过O做 AC的垂线，然后证明这个距离刚好就是圆半径。如果考生想当然认为有一个交点，然后直接连AC与圆交点这样证明，就误入歧途了。第三种是比较棘手的一种，一方面题目中并未给出半径，也未给出垂直关系，所以属于半径和垂直都要证明的题型。例如看下面一道题：如图，中，AB=AC ，=，O 、 D将 BC三等分，以OB为圆心画，求证：与 AC相切。本题中并未说明一定过 A点，所以需要证明A是切点， 同时还要证明O到 AC垂线的垂足和A是重合的，这样一来就非常麻烦。但是换
15、个角度想，如果连接AO之后再证明AO=OB ，AO AC ，那么就非常严密了。（提示：做垂线，那么垂足同时也是中点，通过数量关系将AO ，BO都用 AB表示出来即可证明相等，而AOC中利用直角三角形斜边中线长是斜边一半的逆定理可以证出直角。）至于本类题型中第二问的计算就比较简单了，把握好圆周角，圆心角，以及可能出现的弦切角所构成的线段，角关系，同时将条件放在同一个RT当中就可以非常方便的求解。总之，此类题目难度不会太大，所以需要大家做题速度快，准确率高，为后面的代几综合体留出空间。第二部分发散思考【思考 1】如图，已知AB为O的弦，C为O上一点，C=BAD，且BDAB于B. （1）求证：AD是
16、O的切线；（2）若O的半径为3，AB=4，求AD的长 . 【思路分析】此题为去年海淀一模题，虽然较为简单, 但是统计下来得分率却很低. 因为题目中没有给出有关圆ABCDO精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 11 页学习必备欢迎下载心的任何线段，所以就需要考生自己去构造。同一段弧的圆周角相等这一性质是非常重要的，延长DB就会得到一个和C一样的圆周角，利用角度关系，就很容易证明了。第二问考解三角形的计算问题，利用相等的角建立相等的比例关系，从而求解。（解法见后）【思考 2】已知：如图，AB为O的弦，过点O作AB的平行线，交O于点
17、C，直线OC上一点D满足D=ACB. （1）判断直线BD与O的位置关系，并证明你的结论；（2）若O的半径等于4，4tan3ACB，求CD的长 . 【思路分析】 本题也是非常典型的通过角度变换来证明90的题目。 重点在于如何利用D=ACB这个条件， 去将他们放在RT三角形中找出相等，互余等关系。尤其是将OBD拆分成两个角去证明和为90。（解法见后）【思考 3】已知：如图，在ABC中， AB=AC,AE是角平分线， BM平分 ABC交 AE于点 M,经过 B,M 两点的 O交BC于点 G,交 AB于点 F,FB 恰为 O的直径 . （1）求证： AE与 O相切；（2）当 BC=4,cosC=13时
18、，求 O的半径 . 【思路分析】这是一道去年北京中考的原题，有些同学可能已经做过了。主要考点还是切线判定，等腰三角形性质以及解直角三角形，也不会很难。 放这里的原因是让大家感受一下中考题也无非就是如此出法，和我们前面看到的那些题是一个意思。【思考 4】如图，等腰ABC中，AC=BC，O为ABC的外接圆，D为BC上一点，CEAD于E. 求证：AE= BD +DE【思路分析 】 前面的题目大多是有关切线问题，但是未必所有的圆问题都和切线有关，去年西城区这道模拟题就是无切线问题的代表。此题的关键在于如何在图形中找到和BD相等的量来达到转化的目的。如果图形中精选学习资料 - - - - - - - -
19、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 11 页学习必备欢迎下载所有线段现成的没有，那么就需要自己去截一段，然后去找相似或者全等三角形中的线段关系。【思考 5】如图，已知O是 ABC的外接圆， AB是 O的直径， D是 AB延长线的一点，AE CD交 DC的延长线于 E，CFAB于 F，且 CE CF （1）求证： DE是 O的切线；（2）若 AB6，BD3，求 AE和 BC的长【思路分析】 又是一道非常典型的用角证平行的题目。题目中虽未给出AC评分角EAD这样的条件，但是通过给定CE=CF ，加上有一个公共边，那么很容易发现 EAC和 CAF是全等的。于是问题迎刃而解。
20、第二问中依然要注意找到已知线段的等量线段，并且利用和，差等关系去转化。第三部分思考题解析【思考 1 解析】1）证明 : 如图 , 连接AO并延长交O于点E, 连接BE, 则ABE=90. EAB+E=90. E =C, C=BAD， EAB+BAD =90 . AD是O的切线 . （2）解：由（ 1）可知ABE=90. AE=2AO=6, AB=4, 5222ABAEBE. E=C=BAD, BDAB, .coscosEBAD.AEBEADAB.6524AD即5512AD. 【思考 2 解析】解： （1）直线BD与O相切证明：如图3，连结OB- OCB=CBD +D ， 1=D， 2=CBDA
21、BOC ， 2=A A=CBDOB=OC，23180BOC，2BOCA，390AEABCDO321CDOABEFAOBCD精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 11 页学习必备欢迎下载390CBD OBD=90 直线BD与O相切（2）解：D=ACB ，4tan3ACB，4tan3D在 RtOBD中，OBD=90，OB = 4 ，4tan3D，4sin5D，5sinOBODD1CDODOC【思考 3 解析】1）证明：连结OM，则OMOB12BM平分ABC1323OMBCAMOAEB在ABC中，ABAC，AE是角平分线，AEBC9
22、0AEB90AMOOMAEAE与O相切（2）解：在ABC中，ABAC，AE是角平分线，12BEBCABCC，14 cos3BCC，11 cos3BEABC，在ABE中，90AEB，6cosBEABABC设O的半径为r，则6AOrOMBC，AOMABEOMAOBEAB626rr解得32rO B G E C M A F 1 2 3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 11 页学习必备欢迎下载O的半径为32【思考 4 解析】证明：如图3，在AE上截取AF=BD，连结CF 、CD在ACF和BCD中，, ACBCCAFCBDAFBD ACFBCDCF=CD. CEAD于E，EF=DE. AEAFEFBDDE. 【思考 5 解析】证明：（1）连接 OC, ,12.,23.13./ /.AECD CFABCECFOAOCOCAEOCCDDEO又是的切线 .00(2)6,13.23,6,30 .60 .9,1922,3.ABOBOCABRt OCDOCODOBBDDCODRt ADEDABBDAEADOBCOBOCBCOB0解：在中，在中， A在中，COD=60FOEABCD精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 11 页