圆压轴八大模型题(1)-弧中点的运用.doc

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1、圆压轴题八大模型题(一)泸州市七中佳德学校 易建洪引言:与圆有关的证明与计算的综合解答题,往往位于许多省市中考题中的倒数第二题的位置上,是试卷中综合性与难度都比较大的习题。一般都会在固定习题模型的基础上变化与括展,本文结合近年来各省市中考题,整理了这些习题的常见的结论,破题的要点,常用技巧。把握了这些方法与技巧,就能台阶性地帮助考生解决问题。类型1 弧中点的运用在O中,点C是的中点,CEAB于点E.(1)在图1中,你会发现这些结论吗?APCPFP;CHAD;AC2APADCFCBAEAB.(图1)(2)在图2中,你能找出所有与ABC相似的三角形吗?【分析】(1)由等弧所对的圆周角相等及同角或等

2、角的余角相等得:CADBACE;PCFPFC,所以APCPFP.(图2)(1)由垂径定理和弧中点的性质得,,再由弧叠加得:,所以CHAD.(1)由共边角相似易证:ACEABC,ACPADC,ACFBCA,进而得AC2AEAB;AC2APAD;AC2CFCB;(2)垂径定理的推论得:C0AD,易证:RtABCRtACERtCBERtACFRtBDF RtACGRtCGF.此外还有RtAPERtAOGRtABDRtCPG.运用这些相似三角形可以解决相关的计算与证明题.建议:将下列所有例题与习题转化到图1或图2上观察、比较、思考和总结。【典例】(2018湖南永州)如图,线段AB为O的直径,点C,E在

3、O上,CDAB,垂足为点D,连接BE,弦BE与线段CD相交于点F(1)求证:CFBF;(2)若cosABE,在AB的延长线上取一点M,使BM4,O的半径为6求证:直线CM是O的切线(图1-1)【分析】(1)延长CD与圆相交,由垂径定理得到,再由得到,等弧所对的角相等,等角对等边。(2)由垂径定理的推论得OCBE,再由锐角三角函数得到边BH、OH的长度,由对应边成比例得BECM,由MCOBHO90证得结论。证明:(1)延长CD交O于G,如图,CDAB,CBEGCB,CFBF;(图4)(2)连接OC交BE于H,如图,OCBE,在RtOBH中,cosOBH,BH6,OH,而HOBCOM,OHBOCM

4、,OCMOHB90,OCCM,直线CM是O的切线【点拔】弧中点得到弧等、弦等、圆周角等,进一步引出角平分线、垂径定理、相似三角形。再结合勾股定理、同角或等角的余角相等、中位线定理,垂径定理、相似三角形的性质定理。可以组合出综合性比较强的有关的习题组。抓边等角等是关键,要善于分解图形。【变式运用】(图1-2)1.(2018四川宜宾)如图,AB是半圆的直径,AC是一条弦,D是AC的中点,DEAB于点E且DE交AC于点F,DB交AC于点G,若,则()2.(2010泸州)如图,在平行四边形ABCD中,E为BC边上的一点,且AE与DE分别平分BAD和ADC。(1)求证:AEDE;(2)设以AD为直径的半

5、圆交AB于F,连接DF交AE于G,已知CD5,AE8,求值。(1) 证明:在YABCD中,ABCD,BADADC180AE与DE平分BAD和ADC(图1-3)EADBAD,EDAADC,AED180(EADEDA) 180(BADADC) 180(BADADC)1809090AEDE(2)解:在YABCD中,ADBCEADAEB,且BAEDAEBAEAEB,ABBE,同理:DCEC5又ABDC,ABBE DCEC5,BCAD10在RtAED中,由勾股定理可得:DEBAEEAD,AFDAED90AFGAED,3. (2012泸州)如图,ABC内接于O,AB是O的直径,C是的中点,弦CEAB于点H

6、,连结AD,分别交CE、BC于点P、Q,连结BD。(1)求证:P是线段AQ的中点;(2)若O的半径为5,AQ,求弦CE的长。(1)证明:AB是O的直径,弦CEAB,又C是的中点,ACPCAPPAPC,(图1-4)AB是直径ACB90PCQ90ACP,CQP90CAP,PCQCQPPCPQPAPQ,即P是AQ的中点;(2)解:,CAQABC又ACQBCA,CAQCBA又AB10,AC6,BC8根据直角三角形的面积公式,得:ACBCABCH,6810CHCH又CHHE,CE2CH4(2014泸州)如图,四边形ABCD内接于O,AB是O的直径,AC和BD相交于点E,且DC2CECA(1)求证:BCC

7、D;(2)分别延长AB,DC交于点P,过点A作AFCD交CD的延长线于点F,若PBOB,CD,求DF的长(1)证明:DC2CECA,(图1-5),CDECAD,CDBDAC,四边形ABCD内接于O,BCCD;(2)解:方法一:如图,连接OC,BCCD,DACCAB,又AOCO,CABACO,DACACO,ADOC,图aPBOB,CD2, PC4又PCPDPBPA4(42)OB3OBOB4,即AB2OB8,PA3OB12,在RtACB中,AC,AB是直径,ADBACB90 FDABDC90, CBACAB90BDCCAB,FDACBA,又AFDACB90,AFDACB在RtAFP中,设FDx,则

8、AF,在RtAPF中有,求得DF方法二;连接OC,过点O作OG垂直于CD,图b易证PCOPDA,可得,PGOPFA,可得,可得,由方法一中PC4代入,即可得出DF5(2015泸州)如图,ABC内接于O,ABAC,BD为O的弦,且ABCD,过点A作O的切线AE与DC的延长线交于点E,AD与BC交于点F(1)求证:四边形ABCE是平行四边形;(2)若AE6,CD5,求OF的长【解答】(1)证明:AE与O相切于点A,EACABC,ABACABCACB,EACACB,(图1-6)AEBC,ABCD,四边形ABCE是平行四边形;(2)解:如图,连接AO,交BC于点H,双向延长OF分别交AB,CD与点N,

9、M,AE是O的切线,由切割线定理得,AE2ECDE,AE6,CD5,62CE(CE5),解得:CE4,(已舍去负数),由圆的对称性,知四边形ABDC是等腰梯形,且ABACBDCE4,又根据对称性和垂径定理,得AO垂直平分BC,MN垂直平分AB,DC,设OFx,OHy,FHz,AB4,BC6,CD5,BFBCFH3z,DFCFBCFH3z,易得OFHDFMBFN,图c即, ,得:,得:,解得,x2y2z2, ,x, OF6.如图,AB是O的直径,C、P是弧AB上的两点,AB13,AC5.(1) 如图,若P是弧AB的中点,求PA的长;(2) 如图,若P是弧BC的中点,求PA的长.解:(1)如答图,

10、连接PB,AB是O的直径且P是的中点,PABPBA45,APB90图图又在等腰三角形ABC中有AB13,(图1-7)图d(2)如答图,连接BC,与OP相交于M点,作PHAB于点H,P点为的中点,OPBC,OMB90,又AB为直径,ACB90.ACBOMB. OPAC.CABPOB.又ACBOHP90,ACB0HP.又AB13,AC5,OP,图e,解得OH AHOAOH9.在RtOPH中,有。在RtAHP中 有.PA7.如图,ABC内接于O,且AB为O的直径ACB的平分线交O于点D,过点D作O的切线PD交CA的延长线于点P,过点A作AECD于点E,过点B作BFCD于点F(1)求证:DPAB;(2)若AC6,BC8,求线段PD的长解:(1)证明:如图,连接OD,AB为O的直径,ACB90.ACB的平分线交O于点D,ACDBCD45.(图1-8)DABABD45。DAB为等腰直角三角形。DOAB.PD为O的切线,ODPD.DPAB.(2)在RtACB中,DAB为等腰直角三角形,.AECD,ACE为等腰直角三角形。图f.在RtAED中,.ABPD,PDADAB45.PADPCD。又DPACPD,PDAPCD.PAPD,PCPD.又PCPAAC,PD6PD,解得PD.

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