专题13 圆计算综合(原卷版)-备战2022年中考数学必刷300题(全国通用)

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十三、圆的综合计算

知识点拨

圆的基本性质

1圆是轴对称图形,其对称轴是任意一条过圆心的直线。

2、垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧。

垂径定理的推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦对的弧。

3、圆具有旋转对称性,特别的圆是中心对称图形,对称中心是圆心。

圆心角定理:在同圆或等圆中,如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等,那么它们所对应的其余各组量都分别相等。

4、圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半。

圆周角定理推论1:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等。

圆周角定理推论2:直径所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是直径。

直线和圆的位置关系:相交、相切、相离

当直线和圆相交时,d<r;反过来,当d<r时,直线和圆相交。

当直线和圆相切时,d=r;反过来,当d=r时,直线和圆相切。

当直线和圆相离时,d>r;反过来,当d>r时,直线和圆相离。

切线的性质定理:圆的切线垂直于过切点的直径

切线的判定定理:经过直径的一端,并且垂直于这条直径的直线是圆的切线。

切线长:在经过圆外一点的圆的切线上,这点到切点之间的线段的长叫做这点到圆的切线长。

切线长定理:从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和圆外这点的连线平分两条切线的夹角。

例题演练

1.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,连接AC,BC,D为AB延长线上一点,连接CD,且∠BCD=∠A.

(1)求证:CD是⊙O的切线;

(2)若⊙O的半径为,△ABC的面积为2,求CD的长; (3)在(2)的条件下,E为⊙O上一点,连接CE交线段OA于点F,若=,求BF的长.

2.如图1,O为半圆的圆心,C、D为半圆上的两点,且=.连接AC并延长,与BD的延长线相交于点E.

(1)求证:CD=ED;

(2)AD与OC,BC分别交于点F,H.

①若CF=CH,如图2,求证:CF•AF=FO•AH;

②若圆的半径为2,BD=1,如图3,求AC的值.

3.如图,点D在以AB为直径的⊙O上,过D作⊙O的切线交AB延长线于点C,AE⊥CD于点E,交⊙O于点F,连接AD,FD.

(1)求证:∠DAE=∠DAC;

(2)求证:DF•AC=AD•DC;

(3)若sin∠C=,AD=4,求EF的长.

4.如图,⊙O的半径为1,点A是⊙O的直径BD延长线上的一点,C为⊙O上的一点,AD=CD,∠A=30°.

(1)求证:直线AC是⊙O的切线;

(2)求△ABC的面积;

(3)点E在上运动(不与B、D重合),过点C作CE的垂线,与EB的延长线交于点F.

①当点E运动到与点C关于直径BD对称时,求CF的长;

②当点E运动到什么位置时,CF取到最大值,并求出此时CF的长.

5.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,AD⊥BC于点E.

(1)求证:∠BAD=∠CAD;

(2)连接BO并延长,交AC于点F,交⊙O于点G,连接GC.若⊙O的半径为5,OE=3,求GC和OF的长.

6.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,点E在BC边上,过A,C,E三点的⊙O交AB边于另一点F,且F是的中点,AD是⊙O的一条直径,连接DE并延长交AB边于M点.

(1)求证:四边形CDMF为平行四边形;

(2)当CD=AB时,求sin∠ACF的值.

7.如图,△ABC是⊙O的内接三角形,BD为⊙O的直径,过点C作CE⊥BD,垂足为E.

(1)求证:∠BAC=∠BCE;

(2)若∠BAC=60°,CE=3,求BD的长.

8.如图,⊙O为△ABC的外接圆,AB为⊙O直径,AC=BC,点D在劣弧BC上,CE⊥CD交AD于E,连接BD.

(1)求证:△ACE≌△BCD.

(2)若CD=2,BD=3,求⊙O的半径.

(3)若点F为DE的中点,连接CF,FO,设CD=a,BD=b,求CF+FO.(用含有a,b的代数式表示)

9.如图,圆O中两条互相垂直的弦AB,CD交于点E.

(1)M是CD的中点,OM=3,CD=12,求圆O的半径长;

(2)点F在CD上,且CE=EF,求证:AF⊥BD.

10.如图,已知AB是⊙O的直径,∠ACD是所对的圆周角,∠ACD=30°.

(1)求∠DAB的度数;

(2)过点D作DE⊥AB,垂足为E,DE的延长线交⊙O于点F.若AB=4,求DF的长.

11.如图,AB为⊙O的直径,点 C、D在⊙O上,AC与OD交于点E,AE=EC,OE=ED.连接BC、CD.求证:

(1)△AOE≌△CDE;

(2)四边形OBCD是菱形.

12.如图,已知点C是以AB为直径的半圆上一点,D是AB延长线上一点,过点D作BD的垂线交AC的延长线于点E,连结CD,且CD=ED.

(1)求证:CD是⊙O的切线;

(2)若tan∠DCE=2,BD=1,求⊙O的半径. 13.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上异于A、B的点,连接AC、BC,点D在BA的延长线上,且∠DCA=∠ABC,点E在DC的延长线上,且BE⊥DC.

(1)求证:DC是⊙O的切线;

(2)若=,BE=3,求DA的长.

14.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AE平分∠BAC交BC于点E,点D在AB上,DE⊥AE,⊙O是Rt△ADE的外接圆,交AC于点F.

(1)求证:BC是⊙O的切线;

(2)若⊙O的半径为5,AC=8,求S△BDE.

15.如图,A,B是⊙O上两点,且AB=OA,连接OB并延长到点C,使BC=OB,连接AC.

(1)求证:AC是⊙O的切线;

(2)点D,E分别是AC,OA的中点,DE所在直线交⊙O于点F,G,OA=4,求GF的长.

16.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,以AB的中点O为圆心,AB为直径的圆交AC于D,E是BC的中点,DE交BA的延长线于F.

(1)求证:FD是圆O的切线:

(2)若BC=4,FB=8,求AB的长.

17.如图,锐角三角形ABC内接于⊙O,∠BAC的平分线AG交⊙O于点G,交BC边于点F,连接BG.

(1)求证:△ABG∽△AFC.

(2)已知AB=a,AC=AF=b,求线段FG的长(用含a,b的代数式表示).

(3)已知点E在线段AF上(不与点A,点F重合),点D在线段AE上(不与点A,点E重合),∠ABD=∠CBE,求证:BG2=GE•GD.

18.如图,AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上两点,C是的中点,过点C作AD的垂线,垂足是E.连接AC交BD于点F. (1)求证:CE是⊙O的切线;

(2)若=,求cos∠ABD的值.

19.如图,在△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圆,AE是直径,交BC于点H,点D在上,连接AD,CD过点E作EF∥BC交AD的延长线于点F,延长BC交AF于点G.

(1)求证:EF是⊙O的切线;

(2)若BC=2,AH=CG=3,求EF和CD的长.

20.如图,AB是⊙O的直径,点E、F在⊙O上,且=2,连接OE、AF,过点B作⊙O的切线,分别与OE、AF的延长线交于点C、D.

(1)求证:∠COB=∠A;

(2)若AB=6,CB=4,求线段FD的长.