九年级数学圆中的证明与计算(二)
- 格式:docx
- 大小:165.72 KB
- 文档页数:9
题型五--圆的相关证明与计算(复习讲义)【考点总结|典例分析】考点01圆的有关概念1.与圆有关的概念和性质(1)圆:平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形.(2)弦与直径:连接圆上任意两点的线段叫做弦,过圆心的弦叫做直径,直径是圆内最长的弦.(3)弧:圆上任意两点间的部分叫做弧,小于半圆的弧叫做劣弧,大于半圆的弧叫做优弧.(4)圆心角:顶点在圆心的角叫做圆心角.(5)圆周角:顶点在圆上,并且两边都与圆还有一个交点的角叫做圆周角.(6)弦心距:圆心到弦的距离.考点02垂径定理及其推论1.垂径定理垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的两条弧.关于垂径定理的计算常与勾股定理相结合,解题时往往需要添加辅助线,一般过圆心作弦的垂线,构造直角三角形.2.推论(1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧.考点03圆心角、弧、弦的关系1.定理在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等.圆心角、弧和弦之间的等量关系必须在同圆等式中才成立.2.推论在同圆或等圆中,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.考点04圆周角定理及其推论1.定理一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.2.推论(1)在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等.(2)直径所对的圆周角是直角.考点05与圆有关的位置关系1.点与圆的位置关系设点到圆心的距离为d.(1)d<r⇔点在⊙O内;(2)d=r⇔点在⊙O上;(3)d>r ⇔点在⊙O 外.判断点与圆之间的位置关系,将该点的圆心距与半径作比较即可.2.直线和圆的位置关系位置关系相离相切相交图形公共点个数0个1个2个数量关系d>r d=r d<r考点06切线的性质与判定1.切线的性质(1)切线与圆只有一个公共点.(2)切线到圆心的距离等于圆的半径.(3)切线垂直于经过切点的半径.利用切线的性质解决问题时,通常连过切点的半径,利用直角三角形的性质来解决问题.2.切线的判定(1)与圆只有一个公共点的直线是圆的切线(定义法).(2)到圆心的距离等于半径的直线是圆的切线.(3)经过半径外端点并且垂直于这条半径的直线是圆的切线.切线判定常用的证明方法:①知道直线和圆有公共点时,连半径,证垂直;②不知道直线与圆有没有公共点时,作垂直,证垂线段等于半径.考点07三角形与圆1.三角形外接圆外心是三角形三条垂直平分线的交点,它到三角形的三个顶点的距离相等.2.三角形的内切圆内心是三角形三条角平分线的交点,它到三角形的三条边的距离相等.1.如图,点,,,,A B C D E 在O 上,,42AB CD AOB =∠=︒,则CED ∠=()A.48︒B.24︒C.22︒D.21︒2.如图,A,B,C 是半径为1的⊙O 上的三个点,若,∠CAB=30°,则∠ABC 的度数为()A.95°B.100°C.105°D.110°3.如图,AB 是⊙O 的直径,AC,BC 是⊙O 的弦,若20A ∠=︒,则B Ð的度数为()A.70°B.90°C.40°D.60°4.如图,Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,AC =3BC =.点P 为ABC ∆内一点,且满足22PA PC +2AC =.当PB 的长度最小时,ACP ∆的面积是()A.3B.C.4D.25.如图,已知在⊙O 中, AB BCCD ==,OC 与AD 相交于点E.求证:(1)AD∥BC(2)四边形BCDE 为菱形.6.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,4OA =,求GF 的长.7.如图,Rt ABC 中,90ABC ∠=︒,以点C 为圆心,CB 为半径作C ,D 为C 上一点,连接AD 、CD ,AB AD =,AC 平分BAD ∠.(1)求证:AD 是C 的切线;(2)延长AD 、BC 相交于点E,若2EDC ABC S S = ,求tan BAC ∠的值.8.如图,在O 中,AB 是直径,弦CD AB ⊥,垂足为H ,E 为 BC上一点,F 为弦DC 延长线上一点,连接FE 并延长交直径AB 的延长线于点G ,连接AE 交CD 于点P ,若FE FP =.(1)求证:FE 是O 的切线;(2)若O 的半径为8,3sin 5F =,求BG 的长.9.如图,ABC 是O 的内接三角形,AC 是O 的直径,点D 是 BC的中点,//DE BC 交AC 的延长线于点E .(1)求证:直线DE 与O 相切;(2)若O 的直径是10,45A ∠=︒,求CE 的长.10.如图,已知点C 是以AB 为直径的圆上一点,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 2DCE ∠=,1BD =,求O 的半径.11.如图,AB 是⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,连接AC,CE⊥AB 于点E,D 是直径AB 延长线上一点,且∠BCE=∠BCD.(1)求证:CD 是⊙O 的切线;(2)若AD=8,BE CE=12,求CD的长.12.如图,△ABC内接于⊙O,AB为⊙O的直径,AB=10,AC=6,连结OC,弦AD分别交OC,BC于点E,F,其中点E是AD的中点.(1)求证:∠CAD=∠CBA.(2)求OE的长.13.如图,⊙O的半径OA=6,过点A作⊙O的切线AP,且AP=8,连接PO并延长,与⊙O 交于点B、D,过点B作BC∥OA,并与⊙O交于点C,连接AC、CD.(1)求证:DC∥AP;(2)求AC的长.=CD =DB ,连接AD,过点D作14.如图,AB为⊙O的直径,C、D为⊙O上的两个点,ACDE⊥AC交AC的延长线于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线.(2)若直径AB=6,求AD的长.15.如图,AB是半圆O的直径,C,D是半圆O上不同于A,B的两点,AD=BC,AC与BD相交于点F.BE是半圆O所在圆的切线,与AC的延长线相交于点E.(1)求证:△CBA≌△DAB;(2)若BE=BF,求证:AC平分∠DAB.16.如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,AD与过C点的直线互相垂直,垂足为D,AC 平分∠DAB.(1)求证:DC为⊙O的切线.(2)若AD=3,DC=3,求⊙O的半径.17.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O与BC相交于点D,过点D作⊙O的切线交AC于点E.(1)求证:DE⊥AC;(2)若⊙O的半径为5,BC=16,求DE的长.。
冀教版九年级圆的知识点总结归纳圆是几何中的重要概念之一,它广泛应用于几何、物理等领域。
在冀教版九年级数学教材中,关于圆的知识点和性质进行了详细的介绍和探究。
本文将对冀教版九年级数学教材中关于圆的知识点进行总结和归纳,以帮助同学们更好地掌握和理解圆的概念和性质。
一、圆的定义与相关概念在学习圆之前,我们首先要了解圆的定义和相关概念。
1. 圆的定义:圆是平面上到一定点距离相等的点的集合。
2. 圆的元素:圆心、半径、弧、弦、直径等。
3. 相关概念:直径、半径、弧长、弦长、圆心角、圆周角等。
二、圆的性质及相关定理1. 圆的性质:(1) 圆上任意两点与圆心连线的长度相等;(2) 圆的半径相等;(3) 圆上的任意弧都小于或等于半圆;(4) 圆上的任意弧所对的圆心角相等;(5) 圆上的任意弧所对的弧长与圆心角大小成正比。
2. 相关定理:(1) 弧长定理:圆的弧长与圆心角的大小成正比;(2) 弧度制与角度制的转换关系:1弧度= 180° / π ;(3) 圆心角定理:位于同一个圆上的两个弧所对的圆心角相等;(4) 弦切定理:切线与弦的关系。
三、圆的应用1. 圆的面积计算:圆的面积公式为:S = πr²,其中S为圆的面积,r为圆的半径。
2. 相关应用题:(1) 已知圆的半径,如何求圆的周长和面积;(2) 如何判断一个点在圆内或外;(3) 如何判断两个圆的位置关系。
四、圆的构造1. 构造圆的方法:(1) 已知圆心和半径,可以利用圆规和直尺来画出一个圆;(2) 已知圆上的三个点,可以通过连线构造出圆。
2. 相关构造题:(1) 如何通过点和直线构造圆;(2) 如何通过两个不同的点构造圆。
五、圆的证明题在九年级数学教材中,我们还会遇到一些关于圆的定理的证明题,如三角形内切圆和外接圆的性质证明等。
对于这类题目,我们需要灵活运用所学知识,利用图形特点和定理推理,进行证明。
综上所述,圆是数学中一个重要且广泛应用的几何概念,掌握圆的相关知识点和性质对于我们理解几何学和应用数学非常重要。
涉及圆的证明与计算问题圆的证明与计算是中考必考点,也是中考的难点之一。
纵观全国各地中考数学试卷,能够看出,圆的证明与计算这个专题内容有三种题型:选择题、填空题和解答题。
一、与圆有关的概念1.圆:平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆。
定点称为圆心,定长称为半径。
圆的半径或直径决定圆的大小,圆心决定圆的位置。
2.圆心角:顶点在圆心上的角叫做圆心角。
圆心角的度数等于它所对弧的度数。
3.圆周角:顶点在圆周上,并且两边分别与圆相交的角叫做圆周角。
4.外接圆和外心:经过三角形的三个顶点可以做一个圆,这个圆叫做三角形的外接圆。
外接圆的圆心,叫做三角形的外心。
外心是三角形三条边垂直平分线的交点。
外心到三角形三个顶点的距离相等。
5.若四边形的四个顶点都在同一个圆上,这个四边形叫做圆内接四边形,这个圆叫做这个四边形的外接圆。
6.和三角形三边都相切的圆叫做这个三角形的内切圆,其圆心称为内心。
内心是三角形三个角的角平分线的交点。
内心到三角形三边的距离相等。
二、与圆有关的规律1.圆的性质:(1)圆具有旋转不变性;(2)圆具有轴对称性;(3)圆具有中心对称性。
2.垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧。
3.推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.4.在同圆或等圆中,相等的圆心角所对的弧相等,所对的弦相等,所对的弦心距也相等。
在同圆或等圆中,如果两条弧相等,那么他们所对的圆心角相等,所对的弦相等,所对的弦心距也相等。
在同圆或等圆中,如果两条弦相等,那么他们所对的圆心角相等,所对的弧相等,所对的弦心距也相等。
5.在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.6.半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径.7.圆内接四边形的特征①圆内接四边形的对角互补;②圆内接四边形任意一个外角等于它的内对角。
三、点和圆、线和圆、圆和圆的位置关系1.点和圆的位置关系①点在圆内⇔点到圆心的距离小于半径②点在圆上⇔点到圆心的距离等于半径③点在圆外⇔点到圆心的距离大于半径2.直线与圆有3种位置关系如果⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,那么d<;①直线l和⊙O相交⇔rd=;②直线l和⊙O相切⇔rd>。
九年级数学证明(二)、(三)学案 姓名:一、复习准备内容分析证明(二)(三)是在八年级学习证明(一)的基础上的延续和深化,也是后续学习的重要基础,更是中考的必考内容,本部分的重点是要求会用分析法、综合法、两头凑发证明与全等三角形、等腰三角形、等边三角形、平行四边形、特殊平行四边形、等腰梯形等有关的问题。
复习目标1、 经历探索、猜想、证明的过程,进一步发展推理证明的意识和能力。
2、 了解作为证明基础的几条公理的内容,掌握证明的基本步骤和格式。
3、 结合实例体会反证法的意义,了解逆命题的概念,会识别互逆的两个命题。
4、 能够利用尺规作已知线段的垂直平分线和已知角的平分线,已知底边和底边上的高会作等腰三角形。
5、 能够利用综合法证明与全等三角形、等腰三角形、直角三角形、线段的垂直平分线、角平分线等有关的性质定理、判定定理及相关的结论。
6、 熟练掌握平行四边形、等腰梯形、矩形、菱形、正方形等有关的性质定理与判定定理,并会用这些定理进行有关的证明与计算。
知识结构二、复习过程 专题一、全等三角形知识整理1、 全等三角形的判定公理①:三边 的两个三角形全等;公理②:两边及其夹角 的两个三角形全等;公理③: 的两个三角形全等;推论: 的两个三角形全等。
2、全等三角形的性质公理:全等三角形的对应边 、对应角 。
典例分析例:(2010年吉林)如图1,在△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC,CE ⊥BE ,CE 与AB 相交于点F ,AD ⊥CF ,垂足为D ,且AD 平分∠FAC ,请写出图中的两对全等三角形,并选择其中一对加以证明。
FCAEBD公理等腰(边)三角形的结论直角三角形的结论一般三角形的结论掌握证明的方法逆命题、命题的真假尺规作图三角形的中位线定理 梯形等腰梯形的性质和判定平行四边形矩形、菱形、正方形性质、判定练习11、(2010年同仁)如图2,△ABC ≌△DEF ,BE=4,AE=1,则DE 的长是 ( ) (A )5(B )4(C )3(D)2图2DEFA BC图3D ABCEF2、(2010年金华市)如图3,在△ABC 中,D 是BC 边上的点(不与B ,C 重合),F ,E 分别是AD 及其延长线上的点,CF ∥BE 。
专题二 圆的证明与计算类型一 圆基本性质的证明与计算1.如图,⊙O 的半径为5,点P 在⊙O 外,PB 交⊙O 于A 、B 两点,PC 交⊙O 于D 、C 两点. (1)求证:P A ·PB =PD ·PC ;(2)若P A =454,AB =194,PD =DC +2,求点O 到PC 的距离.第1题图2. 如图,△ABC 是⊙O 的内接三角形,AB =AC ,点P 是AB ︵的中点,连接P A ,PB ,PC .(1)如图①,若∠BPC =60°,求证:AC =3AP ; (2)如图②,若sin ∠BPC =2425,求tan ∠P AB 的值.第2题图3. 已知⊙O 中弦AB ⊥弦CD 于E ,tan ∠ACD =32. (1)如图①,若AB 为⊙O 的直径,BE =8,求AC 的长;(2)如图②,若AB 不为⊙O 的直径,BE =4,F 为BC ︵上一点,BF ︵=BD ︵,且CF =7,求AC 的长.第3题图4.如图,△ABC 中,AB =AC ,以AB 为直径作⊙O ,交BC 于点D ,交CA 的延长线于点E ,连接AD 、DE .(1)求证:D 是BC 的中点;(2)若 DE =3,BD -AD =2,求⊙O 的半径; (3)在(2)的条件下,求弦AE 的长.第4题图5.如图,⊙O 的半径为1,A ,P ,B ,C 是⊙O 上的四个点, ∠APC =∠CPB =60°.(1)判断△ABC 的形状:________;(2)试探究线段P A ,PB ,PC 之间的数量关系,并证明你的结论; (3)当点P 位于AB ︵的什么位置时,四边形APBC 的面积最大?求出最大面积.第5题图 备用图类型二与切线有关的证明与计算(一、与三角函数结合1.已知:如图,在△ABC中,AB=BC,D是AC中点,BE平分∠ABD 交AC于点E,点O是AB上一点,⊙O过B、E两点,交BD于点G,交AB于点F.(1)求证:AC与⊙O相切;(2)当BD=6,sin C=35时,求⊙O的半径.第1题图2.如图,AB为⊙O的直径,P是BA延长线上一点,PC切⊙O于点C,CG是⊙O的弦,CG⊥AB,垂足为D.(1)求证:∠PCA=∠ABC;(2)过点A作AE∥PC,交⊙O于点E,交CD于点F,连接BE.若sin ∠P =35,CF =5,求BE 的长.第2题图3. 如图①,在⊙O 中,直径AB ⊥CD 于点E ,点P 在BA 的延长线上,且满足∠PDA =∠ADC .(1)判断直线PD 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)延长DO 交⊙O 于M (如图②),当M 恰为BC ︵的中点时,试求DE BE 的值;(3)若P A =2,tan ∠PDA =12,求⊙O 的半径.第3题图二、与相似三角形结合1.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,E 是BC 的中点,以AC 为直径的⊙O 与AB 边交于点D ,连接DE . (1)求证:△ABC ∽△CBD ; (2)求证:直线DE 是⊙O 的切线.第1题图2. 如图,⊙O 的圆心在Rt △ABC 的直角边AC 上,⊙O 经过C 、D 两点,与斜边AB 交于点E ,连接BO 、ED ,有BO ∥ED ,作弦EF ⊥AC 于G ,连接DF .(1)求证:CO ·CD =DE ·BO ;(2)若⊙O 的半径为5,sin ∠DFE =35,求EF 的长.第2题图3. 如图,在△ABC 中,AB =AC ,以AB 为直径作半圆⊙O ,交BC 于点D ,连接AD ,过点D 作DE ⊥AC ,垂足为点E ,交AB 的延长线于点F .(1)求证:EF 是⊙O 的切线;(2)若⊙O 的半径为5,sin ∠ADE =45,求BF 的长.第3题图4.如图,在△ABC中,∠C=90°,以AB上一点O为圆心,OA长为半径的圆恰好与BC相切于点D,分别交AC、AB于点E、F.(1)若∠B=30°,求证:以A、O、D、E为顶点的四边形是菱形;(2)若AC=6,AB=10,连接AD,求⊙O的半径和AD的长.第4题图5.已知Rt△ABC中,AB是⊙O的弦,斜边AC交⊙O于点D,且AD =DC,延长CB交⊙O于点E.(1)图①的A、B、C、D、E五个点中,是否存在某两点间的距离等于线段CE的长?请说明理由;(2)如图②,过点E作⊙O的切线,交AC的延长线于点F.①若CF=CD时,求sin∠CAB的值;②若CF=aCD(a>0)时,试猜想sin∠CAB的值.(用含a的代数式表示,直接写出结果)第5题图6.已知:如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OF⊥BC于点F,OF延长线交⊙O于点E,AE与BC交于点H,点D为OE的延长线上一点,且∠ODB=∠AEC.(1)求证:BD是⊙O的切线;(2)求证:CE2=EH·EA;(3)若⊙O 的半径为5,sin A =35,求BH 的长.第6题图7.如图①,△ABC 内接于⊙O ,∠BAC 的平分线交⊙O 于点D ,交BC 于点E (BE >EC ),且BD =2 3.过点D 作DF ∥BC ,交AB 的延长线于点F .(1)求证:DF 为⊙O 的切线;(2)若∠BAC =60°,DE =7,求图中阴影部分的面积;(3)若AB AC =43,DF +BF =8,如图②,求BF 的长.第7题图三、与全等三角形结合1.如图,已知PC 平分∠MPN ,点O 是PC 上任意一点,PM 与⊙O 相切于点E ,交PC 于A 、B 两点. (1)求证:PN 与⊙O 相切;(2)如果∠MPC =30°,PE =23,求劣弧BE ︵的长.第1题图2.如图,已知BC是⊙O的弦,A是⊙O外一点,△ABC为正三角形,D为BC的中点,M是⊙O上一点,并且∠BMC =60°.(1)求证:AB是⊙O的切线;(2)若E、F分别是边AB、AC上的两个动点,且∠EDF=120°,⊙O 的半径为2.试问BE+CF的值是否为定值,若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.第2题图3. 已知:如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上一点,OD⊥AC于点D,过点C作⊙O的切线,交OD的延长线于点E,连接AE.(1)求证:AE与⊙O相切;(2)连接BD,若ED∶DO=3∶1,OA=9,求AE的长和tan B的值.第3题图4. 如图,PB为⊙O的切线,B为切点,直线PO交⊙O于点E、F,过点B作PO的垂线BA,垂足为点D,交⊙O于点A,延长AO与⊙O 交于点C,连接BC,AF.(1)求证:直线P A为⊙O的切线;(2)试探究线段EF、OD、OP之间的等量关系,并加以证明;(3)若BC=6,tan∠F=12,求cos∠ACB的值和线段PE的长.第4题图5. 如图,△ABC 内接于⊙O ,AB 为⊙O 的直径,∠ACB 的平分线CD 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AE ⊥CD 于点E ,过点B 作BF ⊥CD 于点F . (1)求证:PD ∥AB ; (2)求证:DE =BF ;(3)若AC =6,tan ∠CAB =43,求线段PC 的长.第5题图6.如图,点P 是⊙O 外一点,P A 切⊙O 于点A ,AB 是⊙O 的直径,连接OP ,过点B 作BC ∥OP 交⊙O 于点C ,连接AC 交OP 于点D . (1)求证:PC 是⊙O 的切线;(2)若PD =163,AC =8,求图中阴影部分的面积;(3)在(2)的条件下,若点E 是AB ︵的中点,连接CE ,求CE 的长.第6题图7. 如图①,AB是⊙O的直径,OC⊥AB,弦CD与半径OB相交于点F,连接BD,过圆心O作OG∥BD,过点A作⊙O的切线,与OG 相交于点G,连接GD,并延长与AB的延长线交于点E.(1)求证:GD=GA;(2)求证:△DEF是等腰三角形;(3)如图②,连接BC,过点B作BH⊥GE,垂足为点H,若BH=9,⊙O的直径是25,求△CBF的周长.第7题图专题二圆的证明与计算类型一圆基本性质的证明与计算1. (1)证明:如解图,连接AD,BC,∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠P AD=∠PCB,∠PDA=∠PBC,∴△P AD ∽△PCB , ∴P A PD =PC PB , ∴P A ·PB =PD ·PC ;(2)解:如解图,连接OD ,过O 点作OE ⊥DC 于点E , ∵P A =454,AB =194,PD =DC +2,∴PB =P A +AB =16,PC =PD +DC =2DC +2, ∵P A ·PB =PD ·PC ,∴454×16=(DC +2)(2DC +2), 解得DC =8或DC =-11(舍去), ∴DE =12DC =4, ∵OD =5,∴在Rt △ODE 中,OE =OD 2-DE 2=3, 即点O 到PC 的距离为3.2. (1)证明:∵∠BAC 与∠BPC 是同弧所对的圆周角, ∴∠BAC =∠BPC =60°, 又∵AB =AC ,∴△ABC 为等边三角形, ∴∠ACB =60°, ∵点P 是AB ︵的中点, ∴P A ︵=PB ︵,∴∠ACP =∠BCP =12∠ACB =30°,而∠APC =∠ABC =60°, ∴△APC 为直角三角形, ∴tan ∠APC =AC AP , ∴AC =AP tan60°=3AP ;(2)解:连接AO 并延长交PC 于点E ,交BC 于点F ,过点E 作EG ⊥AC 于点G ,连接OC ,BO ,如解图,∵AB =AC , ∴AF ⊥BC , ∴BF =CF , ∵点P 是AB ︵中点, ∴∠ACP =∠PCB , ∴EG =EF .∵∠BPC =∠BAC =12∠BOC =∠FOC , ∴sin ∠FOC =sin ∠BPC =2425, 设FC =24a ,则OC =OA =25a ,∴OF =OC 2-FC 2=7a ,AF =25a +7a =32a , 在Rt △AFC 中,∵AC 2=AF 2+FC 2, ∴AC =(32a )2+(24a )2=40a , ∵∠EAG =∠CAF , ∴△AEG ∽△ACF , ∴EG CF =AE AC ,又∵EG =EF ,AE =AF -EF ,第2题解图∴EG 24a =32a -EG 40a , 解得EG =12a ,在Rt △CEF 中,tan ∠ECF =EF FC =12a 24a =12, ∵∠P AB =∠PCB ,∴tan ∠P AB =tan ∠PCB =tan ∠ECF =12. 3. 解:(1)如解图①,连接BD , ∵直径AB ⊥弦CD 于点E , ∴CE =DE ,∵∠ACD 与∠ABD 是同弧所对的圆周角, ∴∠ACD =∠ABD , ∴tan ∠ABD =tan ∠ACD =32, ∴ED EB =AE CE =32,即ED 8=32, ∴ED =12, ∴CE =ED =12, 又∵AE =32CE =18, ∴AC =AE 2+CE 2=613;(2)连接CB ,过B 作BG ⊥CF 于G ,如解图②, ∵BF ︵=BD ︵, ∴∠BCE =∠BCG , 在△CEB 和△CGB 中第3题解图①⎩⎪⎨⎪⎧∠BCE =∠BCG ∠BEC =∠BGC BC =BC, ∴△CEB ≌△CGB (AAS), ∴BE =BG =4,∵四边形ACFB 内接于⊙O , ∴∠A +∠CFB =180°, 又∵∠CFB +∠BFG =180°, ∴∠BFG =∠A , ∵∠FGB =∠AEC =90°, ∴△BFG ∽△CAE , ∴FG BG =AE CE =32, ∴FG =32BG =6, ∴CE =CG =13, ∴AE =32CE =392,∴AC =AE 2+CE 2=13213. 4. (1)证明:∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠ADB =90°, 即AD ⊥BC , ∵AB =AC ,∴等腰△ABC ,AD 为BC 边上的垂线, ∴BD =DC , ∴D 是BC 的中点; (2)解:∵AB =AC ,∴∠ABC =∠C ,∵∠ABC 和∠AED 是同弧所对的圆周角, ∴∠ABC =∠AED , ∴∠AED =∠C , ∴CD =DE =3, ∴BD =CD =3, ∵BD -AD =2, ∴AD =1,在Rt △ABD 中,由勾股定理得AB 2=BD 2+AD 2=32+12=10, ∴AB =10,∴⊙O 的半径=12AB =102; (3)解:如解图,连接BE , ∵AB =10, ∴AC =10,∵∠ADC =∠BEA =90°,∠C =∠C , ∴△CDA ∽△CEB , ∴AC BC =CD CE ,由(2)知BC =2BD =6,CD =3, ∴106=3CE , ∴CE =9510,∴AE =CE -AC =9510-10=4510. 5. 解:(1)等边三角形.第4题解图【解法提示】∵∠APC =∠CPB =60°,又∵∠BAC 和∠CPB 是同弧所对的圆周角,∠ABC 和∠APC 是同弧所对的圆周角,∴∠BAC =∠CPB =60°,∠ABC =∠APC =60°, ∴∠BAC =∠ABC =60°, ∴AC =BC ,又∵有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形, ∴△ABC 是等边三角形. (2)P A +PB =PC .证明如下:如解图①,在PC 上截取PD =P A ,连接AD , ∵∠APC =60°, ∴△P AD 是等边三角形, ∴P A =AD =PD ,∠P AD =60°, 又∵∠BAC =60°, ∴∠P AB =∠DAC , 在△P AB 和△DAC 中, ∵⎩⎪⎨⎪⎧AP =AD ∠P AB =∠DAC ,AB =AC ∴△P AB ≌△DAC (SAS), ∴PB =DC , ∵PD +DC =PC , ∴P A +PB =PC ,(3)当点P 为AB ︵的中点时,四边形APBC 的面积最大. 理由如下:如解图②,过点P 作PE ⊥AB ,垂足为E ,第5题解图①第5题解图②过点C 作CF ⊥AB ,垂足为F , ∵S △P AB =12AB ·PE ,S △ABC =12AB ·CF , ∴S 四边形APBC =12AB ·(PE +CF ).当点P 为AB ︵的中点时,PE +CF =PC ,PC 为⊙O 的直径, 此时四边形APBC 的面积最大, 又∵⊙O 的半径为1,∴其内接正三角形的边长AB = 3 , ∴四边形APBC 的最大面积为12×2×3= 3 . 类型二 与切线有关的证明与计算 一、与三角函数结合 针对演练1. (1)证明:连接OE ,如解图, ∵AB =BC 且D 是AC 中点, ∴BD ⊥AC , ∵BE 平分∠ABD , ∴∠ABE =∠DBE , ∵OB =OE , ∴∠OBE =∠OEB , ∴∠OEB =∠DBE , ∴OE ∥BD ,第1题解图∵BD ⊥AC , ∴OE ⊥AC , ∵OE 为⊙O 半径, ∴AC 与⊙O 相切;(2)解:∵BD =6,sin C =35,BD ⊥AC , ∴BC =BDsin C =10, ∴AB =BC =10.设⊙O 的半径为r ,则AO =10-r , ∵AB =BC , ∴∠C =∠A , ∴sin A =sin C =35, ∵AC 与⊙O 相切于点E , ∴OE ⊥AC ,∴sin A =OE OA =r 10-r =35,∴r =154, 即⊙O 的半径是154.2. (1)证明:连接OC ,如解图, ∵PC 切⊙O 于点C , ∴OC ⊥PC , ∴∠PCO =90°, ∴∠PCA +∠OCA =90°, ∵AB 为⊙O 的直径,第2题解图∴∠ACB =90°, ∴∠ABC +∠OAC =90°, ∵OC =OA , ∴∠OCA =∠OAC , ∴∠PCA =∠ABC ; (2)解:∵AE ∥PC , ∴∠PCA =∠CAF , ∵AB ⊥CG , ∴AC ︵=AG ︵, ∴∠ACF =∠ABC , ∵∠PCA =∠ABC , ∴∠ACF =∠CAF , ∴CF =AF , ∵CF =5, ∴AF =5, ∵AE ∥PC , ∴∠F AD =∠P , ∵sin ∠P =35, ∴sin ∠F AD =35,在Rt △AFD 中,AF =5,sin ∠F AD =35, ∴FD =3,AD =4, ∴CD =CF +FD =8, 在Rt △OCD 中,设OC =r , ∴r 2=(r -4)2+82,∴r =10, ∴AB =2r =20, ∵AB 为⊙O 的直径, ∴∠AEB =90°,在Rt △ABE 中,sin ∠EAD =35, ∴BE AB =35, ∵AB =20, ∴BE =12.3. 解:(1)直线PD 与⊙O 相切, 理由如下:如解图①,连接DO ,CO , ∵∠PDA =∠ADC , ∴∠PDC =2∠ADC , ∵∠AOC =2∠ADC , ∴∠PDC =∠AOC , ∵直径AB ⊥CD 于点E , ∴∠AOD =∠AOC , ∴∠PDC =∠AOD , ∵∠AOD +∠ODE =90°, ∴∠PDC +∠ODE =90°, ∴OD ⊥PD , ∵OD 是⊙O 的半径, ∴直线PD 与⊙O 相切; (2)如解图②,连接BD , ∵M 恰为BC ︵的中点,第3题解图①∴∠CDM =∠BDM , ∵OD =OB , ∴∠BDM =∠DBA , ∴∠CDM =∠DBA , ∵直线PD 与⊙O 相切, ∴∠PDA +∠ADO =90°, 又∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,即∠ADO +∠BDM =90°, ∴∠PDA =∠BDM , ∴∠PDA =∠DBA =∠CDM , 又∵∠PDA =∠ADC , ∴∠PDM =3∠CDM =90°, ∴∠CDM =30°, ∴∠DBA =30°, ∴DE BE =tan30°=33; (3)如解图③,∵tan ∠PDA =12,∠PDA =∠ADC , ∴AE DE =12,即DE =2AE ,在Rt △DEO 中,设⊙O 的半径为r , DE 2+EO 2=DO 2, ∴(2AE )2+(r -AE )2=r 2, 解得r =52AE ,在Rt △PDE 中,DE 2+PE 2=PD 2,第3题解图②第3题解图③∴(2AE )2+(2+AE )2=PD 2, ∵直线PD 与⊙O 相切,连接BD , 由(2)知∠PDA =∠DBA ,∠P =∠P , ∴△P AD ∽△PDB , ∴PD PB =P A PD ,∴PD 2=P A ·PB ,即PD 2=2×(2+2r ), ∴(2AE )2+(2+AE )2=2×(2+2r ), 化简得5AE 2+4AE =4r , ∵r =52AE , 解得r =3. 即⊙O 的半径为3. 二、与相似三角形结合 针对演练1. 证明:(1)∵AC 为⊙O 的直径, ∴∠ADC =90°, ∴∠CDB =90°, 又∵∠ACB =90°, ∴∠ACB =∠CDB , 又∵∠B =∠B , ∴△ABC ∽△CBD ; (2)连接DO ,如解图,∵∠BDC =90°,E 为BC 的中点, ∴DE =CE =BE , ∴∠EDC =∠ECD ,第1题解图又∵OD =OC , ∴∠ODC =∠OCD ,而∠OCD +∠DCE =∠ACB =90°, ∴∠EDC +∠ODC =90°,即∠EDO =90°, ∴DE ⊥OD , ∵OD 为⊙O 的半径, ∴DE 与⊙O 相切.2. (1)证明:连接CE ,如解图, ∵CD 为⊙O 的直径, ∴∠CED =90°, ∵∠BCA =90°, ∴∠CED =∠BCO , ∵BO ∥DE , ∴∠BOC =∠CDE , ∴△CBO ∽△ECD , ∴CO DE =BO CD , ∴CO ·CD =DE ·BO ;(2)解:∵∠DFE =∠ECO ,CD =2·OC =10,∴在Rt △CDE 中,ED =CD ·sin ∠ECO =CD ·sin ∠DFE = 10×35=6,∴CE =CD 2-ED 2=102-62=8, 在Rt △CEG 中,EG CE =sin ∠ECG =35, ∴EG =35×8=245,第2题解图根据垂径定理得:EF =2EG =485. 3. (1)证明:如解图,连接OD , ∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠ADB =90°, ∵AB =AC ,∴AD 垂直平分BC ,即DC =DB , ∴OD 为△BAC 的中位线, ∴OD ∥AC . 而DE ⊥AC , ∴OD ⊥DE , ∵OD 是⊙O 的半径, ∴EF 是⊙O 的切线;(2)解:∵∠DAC =∠DAB ,且∠AED =∠ADB =90°, ∴∠ADE =∠ABD ,在Rt △ADB 中,sin ∠ADE =sin ∠ABD =AD AB =45,而AB =10, ∴AD =8,在Rt △ADE 中,sin ∠ADE =AE AD =45, ∴AE =325, ∵OD ∥AE , ∴△FDO ∽△FEA ,∴OD AE =FO F A ,即5325=BF +5BF +10,第3题解图∴BF =907.4. (1)证明:如解图①,连接OD 、OE 、ED . ∵BC 与⊙O 相切于点D , ∴OD ⊥BC ,∴∠ODB =90°=∠C , ∴OD ∥AC , ∵∠B =30°, ∴∠A =60°, ∵OA =OE ,∴△AOE 是等边三角形, ∴AE =AO =OD ,∴四边形AODE 是平行四边行, ∵OA =OD ,∴平行四边形AODE 是菱形; (2)解:设⊙O 的半径为r . ∵OD ∥AC , ∴△OBD ∽△ABC ,∴OD AC =OBAB ,即10r =6(10-r ). 解得r =154, ∴⊙O 的半径为154.如解图②,连接OD 、DF 、AD . ∵OD ∥AC , ∴∠DAC =∠ADO ,第4题解图①∵OA =OD , ∴∠ADO =∠DAO , ∴∠DAC =∠DAO , ∵AF 是⊙O 的直径, ∴∠ADF =90°=∠C , ∴△ADC ∽△AFD , ∴AD AC =AF AD , ∴AD 2=AC ·AF ,∵AC =6,AF =154×2=152, ∴AD 2=152×6=45,∴AD =45=3 5.(9分) 5. 解:(1)存在,AE =CE . 理由如下:如解图①,连接AE ,ED , ∵AC 是△ABC 的斜边, ∴∠ABC =90°, ∴AE 为⊙O 的直径, ∴∠ADE =90°, 又∵D 是AC 的中点, ∴ED 为AC 的中垂线, ∴AE =CE ;(2)①如解图②,∵EF 是⊙O 的切线, ∴∠AEF =90°.第5题解图①由(1)可知∠ADE=90°,∴∠AED+∠EAD=90°,∵∠AED+∠DEF=90°,∴∠EAD=∠DEF.又∵∠ADE=∠EDF=90°∴△AED∽△EFD,∴ADED=EDFD,∴ED2=AD·FD.又∵AD=DC=CF,∴ED2=2AD·AD=2AD2,在Rt△AED中,∵AE2=AD2+ED2=3AD2,由(1)知∠AED=∠CED,又∵∠CED=∠CAB,∴∠AED=∠CAB,∴sin∠CAB=sin∠AED=ADAE=13=33.②sin∠CAB=a+2 a+2.【解法提示】由(2)中的①知ED2=AD·FD,∵CF=aCD(a>0),∴CF=aCD=aAD,∴ED2=AD·DF=AD(CD+CF)=AD(AD+aAD)=(a+1)AD2,在Rt△AED中,AE2=AD2+ED2=(a+2)AD2,∴sin ∠CAB =sin ∠AED =ADAE =1a +2=a +2a +2. 6. (1)证明:∵∠ODB =∠AEC ,∠AEC =∠ABC , ∴∠ODB =∠ABC , ∵OF ⊥BC , ∴∠BFD =90°,∴∠ODB +∠DBF =90°, ∴∠ABC +∠DBF =90°, 即∠OBD =90°, ∴BD ⊥OB , ∵OB 为⊙O 的半径, ∴BD 是⊙O 的切线;(2)证明:连接AC ,如解图①所示: ∵OF ⊥BC , ∴BE ︵=CE ︵, ∴∠ECH =∠CAE , ∵∠HEC =∠CEA , ∴△CEH ∽△AEC , ∴CE EH =EA CE , ∴CE 2=EH ·EA ;(3)解:连接BE ,如解图②所示: ∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠AEB =90°,∵⊙O 的半径为5,sin ∠BAE =35,第6题解图①第6题解图②∴AB =10,BE =AB ·sin ∠BAE =10×35=6, 在Rt △AEB 中,EA =AB 2-BE 2=102-62=8, ∵BE ︵=CE ︵, ∴BE =CE =6, ∵CE 2=EH ·EA , ∴EH =CE 2EA =628=92,在Rt △BEH 中,BH =BE 2+EH 2=62+(92)2=152.7. (1)证明:连接OD ,如解图①, ∵AD 平分∠BAC 交⊙O 于D , ∴∠BAD =∠CAD , ∴BD ︵=CD ︵, ∴OD ⊥BC , ∵BC ∥DF , ∴OD ⊥DF , ∴DF 为⊙O 的切线;(2)解:连接OB ,连接OD 交BC 于P ,作BH ⊥DF 于H ,如解图①,∵∠BAC =60°,AD 平分∠BAC , ∴∠BAD =30°,∴∠BOD =2∠BAD =60°, 又∵OB =OD ,∴△OBD 为等边三角形, ∴∠ODB =60°,OB =BD =23,第7题解图①∴∠BDF =30°, ∵BC ∥DF , ∴∠DBP =30°,在Rt △DBP 中,PD =12BD =3,PB =3PD =3, 在Rt △DEP 中, ∵PD =3,DE =7,∴PE =(7)2-(3)2=2, ∵OP ⊥BC , ∴BP =CP =3,∴CE =CP -PE =3-2=1, 易证得△BDE ∽△ACE , ∴BE AE =DE CE ,即5AE =71, ∴AE =577. ∵BE ∥DF , ∴△ABE ∽△AFD ,∴BE DF =AE AD ,即5DF =5771277,解得DF =12,在Rt △BDH 中,BH =12BD =3, ∴S 阴影=S △BDF -S 弓形BD =S △BDF -(S 扇形BOD -S △BOD )=12·12·3-60·π·(23)2360+34·(23)2=93-2π;(7分)(3)解:连接CD ,如解图②,由AB AC =43可设AB =4x ,AC =3x ,BF =y , ∵BD ︵=CD ︵, ∴CD =BD =23, ∵DF ∥BC ,∴∠F =∠ABC =∠ADC , ∴∠FDB =∠DBC =∠DAC , ∴△BFD ∽△CDA , ∴BD AC =BF CD ,即233x =y 23,∴xy =4,∵∠FDB =∠DBC =∠DAC =∠F AD , 而∠DFB =∠AFD , ∴△FDB ∽△F AD , ∴DF AF =BF DF , ∵DF +BF =8, ∴DF =8-BF =8-y , ∴8-y y +4x =y 8-y , 整理得:16-4y =xy , ∴16-4y =4,解得y =3, 即BF 的长为3.(10分) 三、与全等三角形结合第7题解图②针对演练1. (1)证明:连接OE ,过点O 作OF ⊥PN ,如解图所示, ∵PM 与⊙O 相切, ∴OE ⊥PM ,∴∠OEP =∠OFP =90°, ∵PC 平分∠MPN , ∴∠EPO =∠FPO , 在△PEO 和△PFO 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠EPO =∠FPO ∠OEP =∠OFP OP =OP, ∴△PEO ≌△PFO (AAS), ∴OF =OE ,∴OF 为圆O 的半径且OF ⊥PN, 则PN 与⊙O 相切;(2)解:在Rt △EPO 中,∠MPC =30°,PE =23, ∴∠EOP =60°,OE =PE ·tan30°=2, ∴∠EOB =120°,则劣弧BE ︵的长为120π×2180=4π3.2. (1)证明:如解图①,连接BO 并延长交⊙O 于点N ,连接CN , ∵∠BMC =60°, ∴∠BNC =60°, ∵∠BNC +∠NBC =90°, ∴∠NBC =30°,又∵△ABC 为等边三角形,第1题解图∴∠BAC =∠ABC =∠ACB =60°, ∴∠ABN =30°+60°=90°, ∴AB ⊥BO ,即AB 为⊙O 的切线.(2)解:BE +CF =3,是定值. 理由如下:如解图②,连接D 与AC 的中点P , ∵D 为BC 中点, ∴AD ⊥BC , ∴PD =PC =12AC , 又∵∠ACB =60°,∴PD =PC =CD =BD =12AC , ∴∠DPF =∠PDC =60°, ∴∠PDF +∠FDC =60°, 又∵∠EDF =120°, ∴∠BDE +∠FDC =60°, ∴∠PDF =∠BDE , 在△BDE 和△PDF 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠EBD =∠DPF BD =PD∠BDE =∠PDF, ∴△BDE ≌△PDF (ASA), ∴BE =PF ,∴BE +CF =PF +CF =CP =BD , ∵OB ⊥AB ,∠ABC =60°,第2题解图②∴∠OBC =30°, 又∵OB =2,∴BD =OB ·cos30°=2×32=3, 即BE +CF = 3.3. (1)证明:连接OC ,如解图①, ∵OD ⊥AC ,OC =OA , ∴∠AOD =∠COD . 在△AOE 和△COE 中, ⎩⎪⎨⎪⎧OA =OC ∠AOE =∠COE OE =OE, ∴△AOE ≌△COE (SAS), ∴∠EAO =∠ECO . 又∵EC 是⊙O 的切线, ∴∠ECO =90°, ∴∠EAO =90°. ∴AE 与⊙O 相切;(2)解:设DO =t ,则DE =3t ,EO =4t , 在△EAO 和△ADO 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠EOA =∠AOD ∠EAO =∠ADO, ∴△EAO ∽△ADO , ∴AO DO =EO AO ,即9t =4t 9, ∴t =92,即EO =18.第3题解图①∴AE =EO 2-AO 2=182-92=93;延长BD 交AE 于点F ,过O 作OG ∥AE 交BD 于点G , 如解图②, ∵OG ∥AE , ∴∠FED =∠GOD 又∵∠EDF =∠ODG , ∴△EFD ∽△OGD , ∴EF OG =ED OD =31,即EF =3GO . 又∵O 是AB 的中点, ∴AF =2GO ,∴AE =AF +FE =5GO , ∴5GO =93, ∴GO =935, ∴AF =1835, ∴tan B =AF AB =35.4. (1)证明:如解图,连接OB , ∵PB 是⊙O 的切线, ∴∠PBO =90°,∵OA =OB ,BA ⊥PO 于点D , ∴AD =BD ,∠POA =∠POB , 又∵PO =PO ,∴△P AO ≌△PBO (SAS), ∴∠P AO =∠PBO =90°,第3题解图②第4题解图∴OA ⊥P A ,∴直线P A 为⊙O 的切线;(2)解:线段EF 、OD 、OP 之间的等量关系为EF 2=4OD ·OP . 证明:∵∠P AO =∠PDA =90°,∴∠OAD +∠AOD =90°,∠OP A +∠AOP =90°,∴∠OAD =∠OP A ,∴△OAD ∽△OP A ,∴ OD OA =OA OP ,即OA 2=OD ·OP ,又∵EF =2OA ,∴EF 2=4OD ·OP ;(3)解:∵OA =OC ,AD =BD ,BC =6,∴OD =12BC =3,设AD =x ,∵tan ∠F =12,∴FD =2x ,OA =OF =FD -OD =2x -3,在Rt △AOD 中,由勾股定理,得(2x -3)2=x 2+32,解之得,x 1=4,x 2=0(不合题意,舍去),∴AD =4,OA =2x -3=5,∵AC 是⊙O 直径,∴∠ABC =90°,又∵AC =2OA =10,BC =6,∴ cos ∠ACB =610=35.∵OA 2=OD ·OP ,∴3(PE +5)=25,∴PE =103.5. (1)证明:连接OD ,如解图,∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,∵∠ACB 的平分线交⊙O 于点D ,∴∠ACD =∠BCD =45°,∴∠DAB =∠ABD =45°,∴△DAB 为等腰直角三角形,∴DO ⊥AB ,∵PD 为⊙O 的切线,∴OD ⊥PD ,∴PD ∥AB ;(2)证明:∵AE ⊥CD 于点E ,BF ⊥CD 于点F ,∴AE ∥BF ,∴∠FBO =∠EAO ,∵△DAB 为等腰直角三角形,∴∠EDA +∠FDB =90°,∵∠FBD +∠FDB =90°,∴∠FBD =∠EDA ,在△FBD 和△EDA 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠BFD =∠DEA ∠FBD =∠EDA BD =DA, ∴△FBD ≌△EDA (AAS),∴DE =BF ;第5题解图(3)解:在Rt △ACB 中,∵AC =6,tan ∠CAB =43,∴BC =6×43=8,∴AB =AC 2+BC 2=62+82=10,∵△DAB 为等腰直角三角形,∴AD =AB 2=52, ∵AE ⊥CD ,∴△ACE 为等腰直角三角形,∴AE =CE =AC 2=62=32, 在Rt △AED 中,DE =AD 2-AE 2=(52)2-(32)2=42,∴CD =CE +DE =32+42=72,∵AB ∥PD ,∴∠PDA =∠DAB =45°,∴∠PDA =∠PCD ,又∵∠DP A =∠CPD ,∴△PDA ∽△PCD ,∴PD PC =P A PD =AD DC =5272=57, ∴P A =57PD ,PC =75PD ,又∵PC =P A +AC ,∴57PD +6=75PD ,解得PD =354,∴PC =57PD +6=57×354+6=254+6=494.6. (1)证明:如解图①,连接OC ,∵P A 切⊙O 于点A ,∴∠P AO =90°,∵BC ∥OP ,∴∠AOP =∠OBC ,∠COP =∠OCB ,∵OC =OB ,∴∠OBC =∠OCB ,∴∠AOP =∠COP ,在△P AO 和△PCO 中,⎩⎪⎨⎪⎧OA =OC ∠AOP =∠COP OP =OP, ∴△P AO ≌△PCO (SAS),∴∠PCO =∠P AO =90°,∴OC ⊥PC ,∵OC 为⊙O 的半径,∴PC 是⊙O 的切线;(2)解:由(1)得P A ,PC 都为圆的切线,∴P A =PC ,OP 平分∠APC ,∠ADO =∠P AO =90°, ∴∠P AD +∠DAO =∠DAO +∠AOD ,又∵∠ADP =∠ADO ,∴∠P AD =∠AOD ,∴△ADP ∽△ODA ,∴AD PD =DO AD ,第6题解图①∴AD 2=PD ·DO ,∵AC =8,PD =163, ∴AD =12AC =4,OD =3,在Rt △ADO 中,AO =AD 2+OD 2=5,由题意知OD 为△ABC 的中位线,∴BC =6,AB =BC 2+AC 2=10.∴S 阴影=12S ⊙O -S △ABC =12·π·52-12×6×8=25π2-24;(3)解:如解图②,连接AE 、BE ,作BM ⊥CE 于点M , ∴∠CMB =∠EMB =∠AEB =90°,∵点E 是AB ︵的中点,∴AE =BE ,∠EAB =∠EBA =45°,∴∠ECB =∠CBM =∠ABE =45°,CM =MB =BC ·sin45°=32,BE =AB ·cos45°=52,∴EM =BE 2-BM 2=42,则CE =CM +EM =7 2.7. (1)证明:连接OD ,如解图①所示,∵OB =OD ,∴∠ODB =∠OBD .∵OG ∥BD ,∴∠AOG =∠OBD ,∠GOD =∠ODB ,∴∠DOG =∠AOG ,在△DOG 和△AOG 中,第6题解图②第7题解图①⎩⎪⎨⎪⎧OD =OA ∠DOG =∠AOG OG =OG, ∴△DOG ≌△AOG (SAS),∴GD =GA ;(2)证明:∵AG 切⊙O 于点A ,∴AG ⊥OA ,∴∠OAG =90°,∵△DOG ≌△AOG ,∴∠OAG =∠ODG =90°,∴∠ODE =180°-∠ODG =90°,∴∠ODC +∠FDE =90°,∵OC ⊥AB ,∴∠COB =90°,∴∠OCD +∠OFC =90°,∵OC =OD ,∴∠ODC =∠OCD ,∴∠FDE =∠OFC ,∵∠OFC =∠EFD ,∴∠EFD =∠EDF ,∴EF =ED ,∴△DEF 是等腰三角形;(3)解:过点B 作BK ⊥OD 于点K ,如解图②所示: 则∠OKB =∠BKD =∠ODE =90°,∴BK ∥DE ,∴∠OBK =∠E ,∵BH ⊥GE ,∴∠BHD =∠BHE =90°, ∴四边形KDHB 为矩形, ∴KD =BH =9,∴OK =OD -KD =72,在Rt △OKB 中,∵OK 2+KB 2=OB 2,OB =252, ∴KB =12,∴tan ∠E =tan ∠OBK =OK KB =724,sin ∠E =sin ∠OBK =OK OB =725,∵tan ∠E =OD DE =724,∴DE =3007,∴EF =3007,∵sin ∠E =BH BE =725,∴BE =2257,∴BF =EF -BE =757,∴OF =OB -BF =2514,在Rt △COF 中,∠COB =90°, ∴OC 2+OF 2=FC 2,∴FC =125214,在Rt △COB 中,∵OC 2+OB 2=BC 2,OC =OB =252, ∴BC =2522,∴BC +CF +BF =1502+757, ∴△CBF 的周长=1502+757.。
第二讲:圆的切线与计算-2014年中考数学圆的二轮复习一、等腰( 边)三角形与圆例题1、 如图,在△ABC ,AB=AC ,以AB 为直径的⊙O 分别交AC 、BC 于点D 、E ,点F 在AC 的延长线上,且.(1)求证:直线BF 是⊙O 的切线;(2)若AB=5,,求BC 和BF 的长.例题2.已知:如图,O ⊙是Rt △ABC 的外接圆, ABC =90°,点P 是O ⊙外一点,PA 切O ⊙于点A ,且PA=PB .(1)求证:PB 是O ⊙的切线; (2)已知PA =BC =2,求O ⊙的半径.相应练习11.已知:如图,在△ABC 中,BC=AC ,以BC 为直径的⊙O 与边AB 相交于点D ,DE⊥AC,垂足为点E . ⑴判断DE 与⊙O的位置关系,并证明你的结论;⑵若⊙O的直径为18,cosB =31,求DE 的长. 解:1题图3. 如图,点A、B、C分别是⊙O上的点,∠B=60°, CD是⊙O的直径,P是CD延长线上的点,且AP=AC.(1)求证:AP是⊙O的切线;(2)若AC=3,求PD的长.4、如图,AB是⊙O的直径,BD是⊙O的弦,延长BD到点C,使DC=BD,连接AC,过点D作DE⊥AC,垂足为E.(1)求证:AB=AC;(2)求证:DE为⊙O的切线;(3)若⊙O的半径为5,∠BAC=60°,求DE的长.5、已知:△ABC是边长为4的等边三角形,点O在边AB上,⊙O过点B且分别与边AB,BC相交于点D,E,EF⊥AC,垂足为F.(1)求证:直线EF是⊙O的切线;(2)当直线DF与⊙O相切时,求⊙O的半径.二、相似或三角函数与圆例题3、(菏泽市)如图,BD为⊙O的直径,AB=AC,AD 交 BC于点E,AE=2,ED=4,(1)求证:△ABE∽△ADB;(2)求AB的长;(3)延长DB到F,使得BF=BO,连接FA,试判断直线FA与⊙O的位置关系,并说明理由.例题4.(2012•咸宁)如图,AB是⊙O的直径,点E是AB上的一点,CD是过E点的弦,过点B的切线交AC 的延长线于点F,BF∥CD,连接BC.(1)已知AB=18,BC=6,求弦CD的长;(2)连接BD,如果四边形BDCF为平行四边形,则点E位于AB的什么位置?试说明理由.相应练习 26.(清远市)如图,AB是⊙O的直径,AC与⊙O相切,切点为A,D为⊙O上一点,AD与OC相交于点E,且∠DAB=∠C.(1)求证:OC∥BD;(2)若AO=5,AD=8,求线段CE的长.7、(莆田市 )如图,在Rt △ABC 中,∠C=90º,O 、D 分别为AB 、BC 上的点,经过A 、D 两点的⊙O 分别交AB 、AC 于点E 、F ,且D 为弧的中点。
合作探究探究点1 圆的定义情景激疑在准备好的一张纸上以点〇为圆心、3 cm为半径画一个圆,观察画图过程.由此你会得出什么结论?知识讲解定义1:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的圆形叫做圆.其固定的端点O叫做圆心,线段OA叫倣半径.以O点为圆心的圆,记作O,读作“圆O〞.定义2:圆心为O、半径为r的圆可以看成是所有到定点O的间隔等于定长r的点的集合.注意〔1)圆心确定圆的位置,半径确定圆的大小.(2) 确定一个圆首先确定圆心,再确定半径,二者缺一不可.(3) 定点是圆心,定长是半径.(4) “圆〞指的是“圆周〞,而不是“圆平面〞.典例剖析例1 以下说法错误的有 ( )(1) 经过P点的圆有无数个;(2) 以P点为圆心的圆有无数个;(3) 半径为3cm且经过P点的圆有无数个。
(4) 以P点为圆心、3cm为半径的圆有无数个.A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个解析确定一个圆必须满足两个条件,即圆心和半径,只满足一个条件或不满足任何一个条件的圆都有无数个,故(1)(2)正确,(3)虽然半径,但P点不是圆心,实际上也只是一个条件,能作无数个圆,故(3)正确;(4)满足两个条件,只能作一个圆,所以(4)错误.综上所述,错误的说法有1个,应选A答案 A错因分析导致此题错误的主要原因是对于确定一个圆的两个要素(圆心和半径)理解不够准确。
类题打破1 以O点为圆心画圆,可以画______ 个圆;以4 cm为半径画圆.可以面_____个圆.答案无数无数点拨确定圆的条件:一是圆心,二是半径.探究点2 与圆有关的概念知识讲解连接圆上任意两点的线段叫做弦,经过圆心的弦叫做直径。
圆上任意两点间的局部AB.读作“圆弧AB〞或“弧AB〞,圆的任意一条直径的两个端点把图分成两条弧,每一条弧都叫做半圆。
注意 (1)弦和弧是有区别的,弦是线段,而弧是曲线。
(2)直径是圆中最长的弦,而弦不都是直径。
中考数学与圆的切线相关的证明与计算圆的切线:经过半径的外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线 .一、圆的切线的判定及相关计算1.如图,以△ABC 的边AB 为直径作⊙O,与BC 交于点D,点E 是弧BD 的中点,连接AE 交BC 于点F,∠ACB=2∠BAE .求证:AC 是⊙O 的切线.例题1图【分析】连接AD,利用等弧所对圆周角相等及∠ACB=2∠BAE 可得到∠BAD=∠BCA,再结合直径所对圆周角为直角即可得证.证明:如解图,连接AD.例题1解图∵点E 是弧BD 的中点,∴弧BE =弧DE,∴∠1=∠2 .∵∠BAD=2∠1, ∠ACB=2∠1,∴∠ACB=∠BAD.∵AB为⊙O 直径,∴∠ADB=∠ADC=90°.∴∠DAC+∠C=90°.∵∠C=∠BAD,∴∠DAC+∠BAD=90°.∴∠BAC=90°,即AB⊥AC. 又∵AB 是⊙O 的直径,∴AC 是⊙O 的切线.证明切线的常用方法:1.直线与圆有交点,“连半径,证垂直”.(1) 图中有90°角时,证垂直的方法如下:①利用等角代换:通过互余的两个角之间的等量代换得证;②利用平行线性质证明垂直:如果有与要证的切线垂直的直线,则证明半径与这条直线平行即可;③利用三角形全等或相似:通过证明切线和其他两边围成的三角形与含90°的三角形全等或相似得证.(2)图中无90°角时:利用等腰三角形的性质,通过证明半径为所在等腰三角形底边的中线或角平分线,再根据“三线合一”的性质得证.2.直线与圆无交点,“作垂线,证相等”.2.如图,在Rt△ABC 中,∠C=90°,⊙O 是△ABC 的外接圆,点D 在⊙O 上,且弧AD=弧CD , 过点D 作CB 的垂线,与CB 的延长线相交于点E,并与AB 的延长线相交于点F .(1) 求证:DF 是⊙O 的切线;(2) 若⊙O 的半径R=5,AC=8,求DF 的长.例题2图【解析】(1) 证明:如解图,连接DO 并延长,与AC 相交于点P.例题2解图∵弧AD = 弧CD,∴DP⊥AC.∴∠DPC=90°.∵DE⊥BC,∴∠CED=90°.∵∠C=90°.∴∠ODF=90°,而点D 在⊙O 上,∴DF 是⊙O 的切线;(2) 解:例题2解图∵∠C=90°,R=5,∴AB=2R=10.在Rt△ABC 中,根据勾股定理可得,BC=6 .∵∠DPC+∠C=180°,∴PD∥CE.∴∠CBA=∠DOF.∵∠C=∠ODF,∴△ABC ∽△FOD.∴CA / DF = BC / OD , 即8 / DF = 6 / 5 ,∴DF = 20 / 3 .类型二、切线性质的相关证明与计算3.如图,AB 是⊙O 的直径,AC 是⊙O 的弦,过点B 作⊙O 的切线DE,与AC 的延长线交于点D,作AE⊥AC 交DE 于点E .(1) 求证:∠BAD=∠E;(2) 若⊙O 的半径为5,AC=8,求BE 的长.例题3图【解析】(1) 证明:∵⊙O 与DE 相切于点B,AB 为⊙O 的直径,∴∠ABE=90°.∴∠BAE+∠E=90°.又∵∠DAE=90°,∴∠BAD+∠BAE=90°.∴∠BAD=∠E;(2) 解:如解图,连接BC.例题3解图∵AB 为⊙O 的直径,∴∠ACB=90°,∵AC=8,AB=2 ×5=10 .∴在Rt△ACB 中,根据勾股定理可得BC = 6 .又∵∠BCA=∠ABE=90°,∠BAD=∠E,∴△ABC ∽△EAB .∴AC / EB = BC / AB , 即8 / EB = 6 / 10 ,∴BE=40 / 3 .4.如图,⊙O 的半径OA=6,过点A 作⊙O 的切线AP,且AP=8,连接PO 并延长,与⊙O交于点B、D,过点B 作BC∥OA,并与⊙O 交于点C,连接AC、CD.(1) 求证:DC∥AP;(2) 求AC 的长.例题4图【解析】(1) 证明:∵AP 是⊙O 的切线,∴∠OAP=90°.∵BD 是⊙O 的直径,∴∠BCD=90°.∵OA∥CB,∴∠AOP=∠DBC,∴∠BDC=∠APO.∴DC∥AP;(2) 解:∵AO∥BC,OD=OB,例题4解图∴如解图,延长AO 交DC 于点E,则AE⊥DC,OE=1/2 BC,CE=1/2 CD.在Rt△AOP 中,根据勾股定理可得:OP=10.由(1) 知,△AOP∽△CBD,∴BD/OP = BC/OA = CD/AP , 即12/10 = BC/6 = DC/8 ,∴BC = 36/5 , DC = 48/5 .∴OE = 18/5 , CE = 24/5 , AE = OA + DE = 6 + 18/5 = 48/5 ,在Rt△AEC 中,根据勾股定理可得:AC = 24√5 / 5 .5.如图,AC 是⊙O 的直径,AB 是⊙O 的一条弦,AP 是⊙O 的切线.作BM=AB,并与AP 交于点M,延长MB 交AC 于点E,交⊙O 于点D,连接AD.(1) 求证:AB=BE;(2) 若⊙O 的半径R=5,AB=6,求AD 的长.例题5图【解析】(1) 证明:∵AP 是⊙O 的切线,∴∠EAM=90°,∴∠BAE+∠MAB=90°,∠AEM+∠AME=90°. 又∵AB=BM,∴∠MAB=∠AMB,∴∠BAE=∠AEB,∴AB=BE;(2) 解:如解图,连接BC.例题5解图∵AC 是⊙O 的直径,∴∠ABC=∠EAM=90°,在Rt△ABC 中,AC=10,AB=6,根据勾股定理可得:BC = 8 . 由(1) 知,∠BAE=∠AEB,∴△ABC∽△EAM,∴∠C=∠AME,AC/EM = BC/AM , 即10/2 = 8/AM ,∴AM = 48/5 .又∵∠D=∠C,∴∠D=∠AMD.∴AD=AM=48/5 .。
2.9圆中有关切线的计算与证明一.解答题(共20小题)1.(2019秋•金坛区期中)已知AB是⊙O的直径,AT是⊙O的切线,∠ABT=40°,BT 交⊙O于点C,E是AB上一点,延长CE交⊙O于点D.(1)如图1,求∠T和∠CDB的度数;(2)如图2,当BE=BC时,求∠CDO的度数.2.(2019秋•睢宁县期中)如图,在⊙O中,P A是直径,PC是弦,PH平分∠APB且与⊙O 交于点H,过H作HB⊥PC交PC的延长线于点B.(1)求证:HB是⊙O的切线;(2)若HB=4,BC=2,求⊙O的直径.3.(2019秋•泗阳县期中)如图,CD是⊙O的切线,切点为E,AC、BD分别与⊙O相切于点A、B.如果CD=6,AC=4,求DB的长.4.(2019秋•扬州期中)如图,点D为⊙O上一点,点C在直径AB的延长线上,且∠CDB =∠CAD,过点A作⊙O的切线,交CD的延长线于点E.判定直线CD与⊙O的位置关系,并说明你的理由;5.(2019秋•兴化市期中)如图,AB是⊙O的直径,F是⊙O上一点,连接FO、FB.C为中点,过点C作CD⊥AB,垂足为D,CD交FB于点E,CG∥FB,交AB的延长线于点G.(1)求证:CG是⊙O的切线;(2)若∠BOF=120°,且CE=4,求⊙O的半径.6.(2019秋•镇江期中)在矩形ABCD中,AB=5cm,BC=10cm,点P从点A出发,沿AB 边向点B以每秒1cm的速度移动,同时点Q从点B出发沿BC边向点C以每秒2cm的速度移动,P、Q两点在分别到达B、C两点时就停止移动,设两点移动的时间为秒,解答下列问题:(1)如图1,当t为几秒时,△PBQ的面积等于4cm2?(2)如图2,以Q为圆心,PQ为半径作⊙Q.在运动过程中,是否存在这样的t值,使⊙Q正好与四边形DPQC的一边(或边所在的直线)相切?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.7.(2019秋•玄武区期中)如图,在▱ABCD中,AD是⊙O的弦,BC是⊙O的切线,切点为B.(1)求证:;(2)若AB=5,AD=8,求⊙O的半径.8.(2019秋•建邺区期中)如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠DAB=90°,点E在BC的延长线上,且∠CED=∠CAB.(1)求证:DE是⊙O的切线.(2)若AC∥DE,当AB=8,DC=4时,求BD的长.9.(2019秋•玄武区期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以斜边AB上的中线CD 为直径作⊙O,与AC、BC分别交于点M、N,与AB的另一个交点为E.过点N作NF ⊥AB,垂足为F.(1)求证:NF是⊙O的切线;(2)若NF=2,DF=1,求弦ED的长.10.(2019秋•江阴市期中)如图,AB是⊙O的直径,点C在AB的延长线上,AD平分∠CAE交⊙O于点D,且AE⊥CD,垂足为点E,BC=3,CD(1)求证:直线CE是⊙O的切线;11.(2019春•建湖县期中)如图,点D为⊙O上一点,点C在直径AB的延长线上,且∠COD=2∠BDC,过点A作⊙O的切线,交CD的延长线于点E.(1)判定直线CD与⊙O的位置关系,并说明你的理由;12.(2019春•宿豫区期中)已知,⊙O是△ABC的外接圆,∠CAD=∠ABC.(1)如图1,试判断直线AD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)如图2,将直线AD沿直线AC翻折后交⊙O于点E,连接OA、OE、CE,若∠ABC =30°,求证:四边形ACEO是菱形.13.(2019秋•锡山区期中)如图,已知直角△ABC,∠C=90°,BC=3,AC=4.⊙C的半径长为1,已知点P是△ABC边上一动点(可以与顶点重合).(1)若点P到⊙C的切线长为,则AP的长度为;(2)若点P到⊙C的切线长为m,求点P的位置有几个?(直接写出结果)14.(2019秋•灌云县期中)如图,AB为⊙O的直径,AC为⊙O的弦,AD平分∠BAC,交⊙O于点D,DE⊥AC,交AC的延长线于点E.(1)求证:直线DE是⊙O的切线;(2)若AE=8,⊙O的半径为5,求DE的长.15.(2019秋•建邺区期末)如图,在△ABC中,∠ABC=60°,⊙O是△ABC的外接圆,P 为CO的延长线上一点,且AP=AC.(1)求证:AP是⊙O的切线;(2)若PB为⊙O的切线,求证:△ABC是等边三角形.16.(2019秋•大名县期中)已知,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=8,点A在半径为5的⊙O上,点O在直线l上.(1)如图①,若⊙O经过点C,交BC于点D,求CD的长.(2)在(1)的条件下,若BC边交l于点E,OE=2,求BE的长.(3)如图②,若直线l还经过点C,BC是⊙O的切线,F为切点,则CF的长为.17.(2019秋•东台市期中)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,AD和过点C的切线互相垂直,垂足D,AD交⊙O于点E.(1)求证:AC平分∠DAB.(2)连接CE,若CE=6,AC=8,求出⊙O的直径的长.18.(2019秋•锡山区期中)如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O与BC相交于点D,与CA的延长线相交于点E,过点D作DF⊥AC于点F.(1)试说明DF是⊙O的切线;(2)若AC=3AE,求的值.19.(2019秋•江阴市期中)如图,Rt△APE,∠AEP=90°,以AB为直径的⊙O交PE于C,且AC平分∠EAP.连接BC,PB:PC=1:2.(1)求证:PE是⊙O的切线;(2)已知⊙O的半径为,求AP的长.20.(2018秋•邳州市期中)如图,△OAC中,以O为圆心,OA为半径作⊙O,作OB⊥OC 交⊙O于点B,垂足为O,连接AB交OC于点D,∠CAD=∠CDA.(1)AC与⊙O有怎样的位置关系?为什么?(2)若OB=3,BD,求线段AC的长.答案解析一.解答题(共20小题)1.(2019秋•金坛区期中)已知AB是⊙O的直径,AT是⊙O的切线,∠ABT=40°,BT 交⊙O于点C,E是AB上一点,延长CE交⊙O于点D.(1)如图1,求∠T和∠CDB的度数;(2)如图2,当BE=BC时,求∠CDO的度数.【分析】(1)根据切线的性质:圆的切线垂直于经过切点的半径,得∠TAB=90°,根据三角形内角和得∠T的度数,由直径所对的圆周角是直角和同弧所对的圆周角相等得∠CDB的度数;(2)如图②,连接AD,根据等边对等角得:∠BCE=∠BEC=70°,利用同圆的半径相等知:OA=OD,同理∠ODA=∠OAD=70°,由此可得结论.【解析】(1)如图①,连接AC,∵AT是⊙O切线,AB是⊙O的直径,∴AT⊥AB,即∠TAB=90°,∵∠ABT=40°,∴∠T=90°﹣∠ABT=50°,由AB是⊙O的直径,得∠ACB=90°,∴∠CAB=90°﹣∠ABC=50°,∴∠CDB=∠CAB=50°;(2)如图②,连接AD,在△BCE中,BE=BC,∠EBC=40°,∴∠BCE=∠BEC=70°,∴∠BAD=∠BCD=70°,∵OA=OD,∴∠ODA=∠OAD=70°,∵∠ADC=∠ABC=40°,∴∠CDO=∠ODA﹣∠ADC=70°﹣40°=30°.2.(2019秋•睢宁县期中)如图,在⊙O中,P A是直径,PC是弦,PH平分∠APB且与⊙O 交于点H,过H作HB⊥PC交PC的延长线于点B.(1)求证:HB是⊙O的切线;(2)若HB=4,BC=2,求⊙O的直径.【分析】(1)连接OH,由题意可得∠OHP=∠HP A=∠HPB,可证OH∥BP,则可得OH⊥BH,根据切线的判定可证HB是⊙O的切线;(2)过点O作OE⊥PC,垂足为E,可证四边形EOHB是矩形,可得OE=BH=4,OH =BE,再根据勾股定理可求OP的长,即可求⊙O的直径.【解答】证明:(1)如图,连接OH,∵PH平分∠APB,∴∠HP A=∠HPB,∵OP=OH,∴∠OHP=∠HP A,∴∠HPB=∠OHP,∴OH∥BP,∵BP⊥BH,∴OH⊥BH,∴HB是⊙O的切线;(2)如图,过点O作OE⊥PC,垂足为E,∵OE⊥PC,OH⊥BH,BP⊥BH,∴四边形EOHB是矩形,∴OE=BH=4,OH=BE,∴CE=OH﹣2,∵OE⊥PC∴PE=EC=OH﹣2=OP﹣2,在Rt△POE中,OP2=PE2+OE2,∴OP2=(OP﹣2)2+16∴OP=5,∴AP=2OP=10,∴⊙O的直径是10.3.(2019秋•泗阳县期中)如图,CD是⊙O的切线,切点为E,AC、BD分别与⊙O相切于点A、B.如果CD=6,AC=4,求DB的长.【分析】由于CD、AC、BD是⊙O的切线,则可得AC=CE,ED=DB,由已知数据易求DE的长,进而可求出DB的长.【解析】∵CD切⊙O点E,AC切切⊙O点A.∴CE=AC=4,∴ED=CD﹣CE=2,∵CD切⊙O点E,BD切⊙O点B.∴BD=ED=2.4.(2019秋•扬州期中)如图,点D为⊙O上一点,点C在直径AB的延长线上,且∠CDB =∠CAD,过点A作⊙O的切线,交CD的延长线于点E.判定直线CD与⊙O的位置关系,并说明你的理由;【分析】连接OD,根据圆周角定理求出∠DAB+∠DBA=90°,求出∠CDB+∠BDO=90°,根据切线的判定推出即可;【解答】(1)证明:连接OD,∵OD=OB,∴∠DBA=∠BDO,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠DAB+∠DBA=90°,∵∠CDB=∠CAD,∴∠CDB+∠BDO=90°,即OD⊥CE,∵D为⊙O的一点,∴直线CD是⊙O的切线;5.(2019秋•兴化市期中)如图,AB是⊙O的直径,F是⊙O上一点,连接FO、FB.C为中点,过点C作CD⊥AB,垂足为D,CD交FB于点E,CG∥FB,交AB的延长线于点G.(1)求证:CG是⊙O的切线;(2)若∠BOF=120°,且CE=4,求⊙O的半径.【分析】(1)连接OC.由点C为的中点,得到,求得∠COB=∠COF,根据平行线的性质得到∠OCG=∠OMB=90°,于是得到CG是⊙O的切线;(2)连接BC.由(1)知,∠COB=∠COF∠BOF=60°,推出△OBC为等边三角形.得到∠OCD=30°,则EM CE=2,根据勾股定理得到CM,求得OM=CM,于是得到结论.【解答】(1)证明:连接OC.∵点C为的中点,∴,∴∠COB=∠COF,∵OB=OF,∴OC⊥BF,设垂足为M,则∠OMB=90°,∵CG∥FB,∴∠OCG=∠OMB=90°,∴CG是⊙O的切线;(2)解:连接BC.由(1)知,∠COB=∠COF∠BOF=60°,∵OB=OC,∴△OBC为等边三角形.∵∠OCD=30°,则EM CE=2,∴CM,∴OM=CM,∴OC=4,即⊙O的半径为4.6.(2019秋•镇江期中)在矩形ABCD中,AB=5cm,BC=10cm,点P从点A出发,沿AB 边向点B以每秒1cm的速度移动,同时点Q从点B出发沿BC边向点C以每秒2cm的速度移动,P、Q两点在分别到达B、C两点时就停止移动,设两点移动的时间为秒,解答下列问题:(1)如图1,当t为几秒时,△PBQ的面积等于4cm2?(2)如图2,以Q为圆心,PQ为半径作⊙Q.在运动过程中,是否存在这样的t值,使⊙Q正好与四边形DPQC的一边(或边所在的直线)相切?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.【分析】(1)由题意可知P A=t,BQ=2t,从而得到PB=6﹣t,BQ=2t,然后根据△PQB的面积=4cm2列方程求解即可;(2)当t=0时,点P与点A重合时,点B与点Q重合,此时圆Q与PD相切;当⊙Q 正好与四边形DPQC的DC边相切时,由圆的性质可知QC=QP,然后依据勾股定理列方程求解即可;【解析】(1)∵当运动时间为t秒时,P A=t,BQ=2t,∴PB=5﹣t,BQ=2t.∵△PBQ的面积等于4cm2,∴PB•BQ(5﹣t)•2t.∴(5﹣t)•2t=4.解得:t1=1,t2=4.答:当t为1秒或4秒时,△PBQ的面积等于4cm2;(2)(Ⅰ)由题意可知圆Q与AB、BC不相切.(Ⅱ)如图1所示:当t=0时,点P与点A重合时,点B与点Q重合.∵∠DAB=90°,∴∠DPQ=90°.∴DP⊥PQ.∴DP为圆Q的切线.(Ⅲ)当⊙Q正好与四边形DPQC的DC边相切时,如图2所示.由题意可知:PB=5﹣t,BQ=2t,PQ=CQ=10﹣2t.在Rt△PQB中,由勾股定理可知:PQ2=PB2+QB2,即(5﹣t)2+(2t)2=(10﹣2t)2.解得:t1=﹣15+10,t2=﹣15﹣10(舍去).综上所述可知当t=0或t=﹣15+10时,⊙Q与四边形DPQC的一边相切.7.(2019秋•玄武区期中)如图,在▱ABCD中,AD是⊙O的弦,BC是⊙O的切线,切点为B.(1)求证:;(2)若AB=5,AD=8,求⊙O的半径.【分析】(1)连接OB,交AD于点E,由已知条件易证OE⊥AD,由垂径定理进而可证明;(2)设⊙O的半径为r,则OE=r﹣3,在Rt△ABE中,∠OEA=90°,由勾股定理可得:OE2+AE2=OA2即(r﹣3)2+42=r2,解方程即可求出圆的半径r.【解析】(1)证明:连接OB,交AD于点E.∵BC是⊙O的切线,切点为B,∴OB⊥BC,∴∠OBC=90°,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,∴∠OED=∠OBC=90°,∴OE⊥AD,∴;(2)∵OE⊥BC,OE过圆心O∴AE AD=4,在Rt△ABE中,∠AEB=90°,∴BE═3,设⊙O的半径为r,则OE=r﹣3在Rt△ABE中,∠OEA=90°,OE2+AE2=OA2即(r﹣3)2+42=r2,∴r,∴⊙O的半径为.8.(2019秋•建邺区期中)如图,四边形ABCD内接于⊙O,∠DAB=90°,点E在BC的延长线上,且∠CED=∠CAB.(1)求证:DE是⊙O的切线.(2)若AC∥DE,当AB=8,DC=4时,求BD的长.【分析】(1)先判断出BD是圆O的直径,再判断出BD⊥DE,即可得出结论;(2)先判断出AC⊥BD,进而求出BC=AB=8,再用勾股定理求出BD,最后判断出△CFD∽△BCD,即可得出结论.【解析】(1)如图,连接BD,∵∠BAD=90°,∴点O必在BD上,即:BD是直径,∴∠BCD=90°,∴∠DEC+∠CDE=90°,∵∠DEC=∠BAC,∴∠BAC+∠CDE=90°,∵∠BAC=∠BDC,∴∠BDC+∠CDE=90°,∴∠BDE=90°,即:BD⊥DE,∵点D在⊙O上,∴DE是⊙O的切线;(2)∵DE∥AC,∵∠BDE=90°,∴∠BFC=90°,∴CB=AB=8,AF=CF AC,在Rt△BCD中,BD49.(2019秋•玄武区期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,以斜边AB上的中线CD 为直径作⊙O,与AC、BC分别交于点M、N,与AB的另一个交点为E.过点N作NF ⊥AB,垂足为F.(1)求证:NF是⊙O的切线;(2)若NF=2,DF=1,求弦ED的长.【分析】(1)欲证明NF为⊙O的切线,只要证明ON⊥NF.(2)证明四边形ONFH是矩形,由勾股定理即可解决问题.【解答】(1)证明:连接ON.如图所示:∵在Rt△ACB中,CD是边AB的中线,∴CD=BD,∴∠DCB=∠B,∵OC=ON,∴∠ONC=∠DCB,∴∠ONC=∠B,∴ON∥AB∵NF⊥AB∴∠NFB=90°∴∠ONF=∠NFB=90°,∴ON⊥NF又∵NF过半径ON的外端∴NF是⊙O的切线;(2)解:过点O作OH⊥ED,垂足为H,如图2所示:设⊙O的半径为r∵OH⊥ED,NF⊥AB,ON⊥NF,∴∠OHD=∠NFH=∠ONF=90°.∴四边形ONFH为矩形.∴HF=ON=r,OH=NF=2,∴HD=HF﹣DF=r﹣1,在Rt△OHD中,∠OHD=90°∴OH2+HD2=OD2,即22+(r﹣1)2=r2,∴r.∴HD,∵OH⊥ED,且OH过圆心O,∴HE=HD,∴ED=2HD=3.10.(2019秋•江阴市期中)如图,AB是⊙O的直径,点C在AB的延长线上,AD平分∠CAE交⊙O于点D,且AE⊥CD,垂足为点E,BC=3,CD(1)求证:直线CE是⊙O的切线;【分析】(1)连结OD,如图,由AD平分∠EAC得到∠1=∠3,加上∠1=∠2,则∠3=∠2,于是可判断OD∥AE,根据平行线的性质得OD⊥CE,然后根据切线的判定定理得到结论;【解答】(1)证明:连接OD,如图,∵AD平分∠EAC,∴∠1=∠3,∵OA=OD,∴∠1=∠2,∴∠3=∠2,∴OD∥AE,∵AE⊥DC,∴OD⊥CE,∴CE是⊙O的切线;11.(2019春•建湖县期中)如图,点D为⊙O上一点,点C在直径AB的延长线上,且∠COD=2∠BDC,过点A作⊙O的切线,交CD的延长线于点E.(1)判定直线CD与⊙O的位置关系,并说明你的理由;【分析】(1)连接OD,根据圆周角定理求出∠DAB+∠DBA=90°,求出∠CDB+∠BDO =90°,根据切线的判定推出即可;【解答】(1)证明:连接OD,∵OD=OB,∴∠DBA=∠BDO,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠DAB+∠DBA=90°,∵∠CDB=∠CAD,∴∠CDB+∠BDO=90°,即OD⊥CE,∵D为⊙O的一点,∴直线CD是⊙O的切线;12.(2019春•宿豫区期中)已知,⊙O是△ABC的外接圆,∠CAD=∠ABC.(1)如图1,试判断直线AD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)如图2,将直线AD沿直线AC翻折后交⊙O于点E,连接OA、OE、CE,若∠ABC =30°,求证:四边形ACEO是菱形.【分析】(1)作直径AP,连接CP,根据圆周角定理得到∠CAD=∠APC,∠ACP=90°,求得∠DAP=90°,AD⊥AP,根据切线的判定定理即可得到结论;(2)连接OC,根据圆周角定理得到∠CAE=∠CAD=∠ABC=30°,得到∠AOC=2∠ABC=60°,∠COE=2∠CAE=60°,推出△AOC、△COE都是等边三角形,得到OA =AC=CE=EO,于是得到结论.【解析】(1)直线AD与⊙O相切,理由:作直径AP,连接CP,∵∠APC=∠ABC,∠CAD=∠ABC,∴∠CAD=∠APC,∵AP是⊙O的直径,∴∠ACP=90°,∴∠CAP+∠APC=90°,∴∠CAP+∠CAD=90°,即∠DAP=90°,∴AD⊥AP,∴直线AD与⊙O相切;(2)证明:连接OC,∵∠ABC=30°,∴∠CAE=∠CAD=∠ABC=30°,∴∠AOC=2∠ABC=60°,∠COE=2∠CAE=60°,∵OA=OC,OC=OE,∴△AOC、△COE都是等边三角形,∴OA=AC=CO,OC=CE=EO,∴OA=AC=CE=EO,∴四边形ACEO是菱形.13.(2019秋•锡山区期中)如图,已知直角△ABC,∠C=90°,BC=3,AC=4.⊙C的半径长为1,已知点P是△ABC边上一动点(可以与顶点重合).(1)若点P到⊙C的切线长为,则AP的长度为2或2;(2)若点P到⊙C的切线长为m,求点P的位置有几个?(直接写出结果)【分析】(1)由题意切线长为,半径为1,可得PC=2,所以点P只能在边BC或边AC上.分两种情形分别求解即可;(2)首先求出三个特殊位置时切线的长,结合图形即可判断;【解析】(1)由题意切线长为,半径为1,可得PC=2,所以点P只能在边BC或边AC上.如图1中,连接P A.在Rt△P AC中,P A2.如图2中,P A=AC=PC=4﹣2=2,综上所述,满足条件的P A的长为2或2.故答案为2或2.(2)如图3中,当CP⊥AB时.易知CP,此时切线长PE,如图4中,当点P与点B重合时,切线长PE2,如图5中,当点P与点A重合时,切线长PE,观察图形可知:当0<m时,点P的位置有2个位置;当m时,点P的位置有3个位置;当m<2时,点P的位置有4个位置;当m=2时,点P的位置有3个位置;当2m时,点P的位置有2个位置;当m时,点P的位置有1个位置.14.(2019秋•灌云县期中)如图,AB为⊙O的直径,AC为⊙O的弦,AD平分∠BAC,交⊙O于点D,DE⊥AC,交AC的延长线于点E.(1)求证:直线DE是⊙O的切线;(2)若AE=8,⊙O的半径为5,求DE的长.【分析】(1)连接OD,由角平分线和等腰三角形的性质得出∠ODA=EAD,证出EA∥OD,再由已知条件得出DE⊥OD,即可得出结论.(2)作DF⊥AB,垂足为F,由AAS证明△EAD≌△F AD,得出AF=AE=8,DF=DE,求出OF=3,由勾股定理得出DF,即可得出结果.【解答】(1)证明:连接OD,如图1所示:∵AD平分∠BAC,∴∠EAD=∠OAD,∵OA=OD,∴∠ODA=∠OAD,∴∠ODA=EAD,∴EA∥OD,∵DE⊥EA,∴DE⊥OD,∵点D在⊙O上,∴直线DE与⊙O相切.(2)作DF⊥AB,垂足为F,如图2所示:∴∠DF A=∠DEA=90°,在△EAD和△F AD中,,∴△EAD≌△F AD(AAS),∴AF=AE=8,DF=DE,∵OA=OD=5,∴OF=3,在Rt△DOF中,DF4,∴DE=DF=4.15.(2019秋•建邺区期末)如图,在△ABC中,∠ABC=60°,⊙O是△ABC的外接圆,P 为CO的延长线上一点,且AP=AC.(1)求证:AP是⊙O的切线;(2)若PB为⊙O的切线,求证:△ABC是等边三角形.【分析】(1)连接OA,由圆心角等于2倍的圆周角得出∠AOC=120°,由OA=OC,得出∠OAC=∠OCA(180°﹣∠AOC)=30°,由AP=AC,推出∠APC=∠ACP =30°,由三角形内角和定理得出∠P AC=120°,则∠P AO=∠P AC﹣∠OAC=90°,即可得出结论;(2)连接OB,由切线的性质得出P A=PB,由OA=OB,得出PO是AB的垂直平分线,则CB=CA,由又∠ABC=60°,即可得出结论.【解答】证明:(1)连接OA,如图1所示:∵∠ABC=60°,∴∠AOC=120°,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA(180°﹣∠AOC)(180°﹣120°)=30°,∵AP=AC,∴∠APC=∠ACP=30°,∴∠P AC=180°﹣30°﹣30°=120°,∴∠P AO=∠P AC﹣∠OAC=120°﹣30°=90°,∴AP⊥OA,又∵OA是⊙O的半径,∴AP是⊙O的切线;(2)连接OB,如图2所示:∵AP、PB为⊙O的切线,∴P A=PB,∵OA=OB,∴PO是AB的垂直平分线,∴CB=CA,∵∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形.16.(2019秋•大名县期中)已知,△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=8,点A在半径为5的⊙O上,点O在直线l上.(1)如图①,若⊙O经过点C,交BC于点D,求CD的长.(2)在(1)的条件下,若BC边交l于点E,OE=2,求BE的长.(3)如图②,若直线l还经过点C,BC是⊙O的切线,F为切点,则CF的长为4.【分析】(1)由圆周角定理可得AD是直径,根据勾股定理可求CD的长;(2)过点O作OF⊥CD,垂足为F,根据垂径定理可得CF=DF=3,根据中位线定理可得OF=4,根据勾股定理可求EF的长,即可求BE的长;(3)连接OF,OA,过点O作OE⊥AC于点E,可证四边形OECF是矩形,可得CF=OE,FO=CE=5,由勾股定理可求AE的长,即可求CF的长.【解析】(1)如图:连接AD∵∠ACB=90°,∴AD是直径∴AD=10在Rt△ACD中,CD 6(2)如图:过点O作OF⊥CD,垂足为F∵OF⊥CD∴CF=DF=3,且AO=DO∴OF AC=4在Rt△OFE中,EF2∵BE=BC﹣CF﹣EF∴BE=8﹣3﹣25﹣2(3)如图:连接OF,OA,过点O作OE⊥AC于点E,∵BC是⊙O的切线∴OF⊥BC,∴∠BFO=∠ACB=90°,OE⊥CE,∴四边形OECF是矩形∴CF=OE,FO=CE=5,∴AE=AC﹣CE=3在Rt△AEO中,OE4,∴CF=4故答案为:417.(2019秋•东台市期中)如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,AD和过点C的切线互相垂直,垂足D,AD交⊙O于点E.(1)求证:AC平分∠DAB.(2)连接CE,若CE=6,AC=8,求出⊙O的直径的长.【分析】(1)连接OC,根据切线的性质和已知求出OC∥AD,求出∠OCA=∠CAO=∠DAC,即可得出答案;(2)根据圆周角定理和圆心角、弧、弦之间的关系求出CE=BC=6,根据勾股定理求出AB即可.【解答】(1)证明:连接OC,∵CD是⊙O的切线,∴CD⊥OC,又∵CD⊥AD,∴AD∥OC,∴∠CAD=∠ACO,∵OA=OC,∴∠CAO=∠ACO,∴∠CAD=∠CAO,即AC平分∠DAB;(2)解:∵∠CAD=∠CAO,∴,∴CE=BC=6,∵AB为直径,∴∠ACB=90°,由勾股定理得:AB10,即⊙O直径的长是10.18.(2019秋•锡山区期中)如图,△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O与BC相交于点D,与CA的延长线相交于点E,过点D作DF⊥AC于点F.(1)试说明DF是⊙O的切线;(2)若AC=3AE,求的值.【分析】(1)连接OD,根据等边对等角性质和平行线的判定和性质证得OD⊥DF,从而证得DF是⊙O的切线;(2)根据圆周角定理、勾股定理得出BE=2AE,CE=4AE,然后在RT△BEC中可求的值.【解答】(1)证明:连接OD,∵OB=OD,∴∠B=∠ODB,∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴∠ODB=∠C,∴OD∥AC,∵DF⊥AC,∴OD⊥DF,∴DF是⊙O的切线;(2)解:连接BE,∵AB是直径,∴∠AEB=90°,∵AB=AC,AC=3AE,∴AB=3AE,CE=4AE,∴BE2AE,在RT△BEC中,.19.(2019秋•江阴市期中)如图,Rt△APE,∠AEP=90°,以AB为直径的⊙O交PE于C,且AC平分∠EAP.连接BC,PB:PC=1:2.(1)求证:PE是⊙O的切线;(2)已知⊙O的半径为,求AP的长.【分析】(1)连接OC,由AC平分∠EAP,得到∠DAC=∠OAC,由等腰三角形的性质得到∠CAO=∠ACO,等量代换得到∠DAC=∠ACO,根据平行线的性质得到∠E=∠OCP=90°,于是得到结论;(2)设PB=x,PC=2x,根据勾股定理得到PC,PB,求得AP【解析】(1)连接OC,∵AC平分∠EAP,∴∠DAC=∠OAC,∵OA=OC,∴∠CAO=∠ACO,∴∠DAC=∠ACO,∴AE∥OC,∴∠E=∠OCP=90°,∴PE是⊙O的切线;(2)∵PB:PC=1:2,∴设PB=x,PC=2x,∵OC2+PC2=OP2,即()2+(2x)2=(x)2,∴x,∴PC,PB,∴AP,20.(2018秋•邳州市期中)如图,△OAC中,以O为圆心,OA为半径作⊙O,作OB⊥OC 交⊙O于点B,垂足为O,连接AB交OC于点D,∠CAD=∠CDA.(1)AC与⊙O有怎样的位置关系?为什么?(2)若OB=3,BD,求线段AC的长.【分析】(1)根据等腰三角形的性质得到∠OAD=∠B,得到∠ODB=∠CAD,根据余角的性质得到∠OAC=90°,于是得到结论;(2)根据勾股定理得到,根据等腰三角形的性质得到CA=CD=x,根据勾股定理即可得到结论.【解析】(1)∵OA=OB,∴∠OAD=∠B,∵∠ODB=∠ADC,∠CAD=∠ADC,∴∠ODB=∠CAD,∵OB⊥OC,∴∠BOC=90°,∠ODB+∠B=90°,∴∠CAD+∠OAD=90°,∴∠OAC=90°,∴AC与⊙O相切于点A;(2)OA=OB=3,BD,在Rt△ODB中,∴,∵∠CAD=∠CDA,∴CA=CD=x,在Rt△OAC中,∴AC2+OA2=OC2,x2+32=(x+1)2,解得:x=4,∴AC=4.。
2024年中考数学复习重难点题型训练—圆的相关证明与计算(含答案解析)类型一基本性质有关的1.(2022·湖南省郴州市)如图,在△ABC中,AB=AC.以AB为直径的⊙O与线段BC交于点D,过点D作DE⊥AC,垂足为E,ED的延长线与AB的延长线交于点P.(1)求证:直线PE是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为6,∠P=30°,求CE的长.【答案】(1)连接OD,根据AB=AC,OB=OD,得∠ACB=∠ODB,从而OD//AC,由DE⊥AC,即可得PE⊥OD,故PE是⊙O的切线;(2)连接AD,连接OD,由DE⊥AC,∠P=30°,得∠PAE=60°,又AB=AC,可得△ABC 是等边三角形,即可得BC=AB=12,∠C=60°,而AB是⊙O的直径,得∠ADB=90°,可得BD=CD=12BC=6,在Rt△CDE中,即得CE的长是3.本题考查圆的综合应用,涉及圆的切线,等腰三角形性质及应用,含特殊角的直角三角形三边关系等,解题的关键是判定△ABC是等边三角形.2.(2022·辽宁省盘锦市)如图,△ABC内接于⊙O,∠ABC=45°,连接AO并延长交⊙O于点D,连接BD,过点C作CE//AD与BA的延长线交于点E.(1)求证:CE与⊙O相切;(2)若AD=4,∠D=60°,求线段AB,BC的长.【答案】(1)连接OC,根据圆周角定理得∠AOC=90°,再根据AD//EC,可得∠OCE=90°,从而证明结论;(2)过点A作AF⊥EC交EC于F,由AD是圆O的直径,得∠ABD=90°,又AD=4,60°,即得AB=3BD=23,根据∠ABC=45°,知△ABF是等腰直角三角形,AF=BF=2AB= 6,又△AOC是等腰直角三角形,OA=OC=2,得AC=22,故CF=AC2−AF2=2,从而BC=BF+CF=6+2.本题主要考查了圆周角定理,切线的判定与性质,含30°角的直角三角形的性质等知识,作辅助线构造特殊的直角三角形是解题的关键.3.(2021·山东临沂市·中考真题)如图,已知在⊙O中,==,OC与AD相交于点AB BC CDE.求证:(1)AD∥BC(2)四边形BCDE为菱形.【答案】(1)见解析;(2)见解析【分析】(1)连接BD ,根据圆周角定理可得∠ADB=∠CBD ,根据平行线的判定可得结论;(2)证明△DEF ≌△BCF ,得到DE=BC ,证明四边形BCDE 为平行四边形,再根据 BCCD =得到BC=CD ,从而证明菱形.【详解】解:(1)连接BD ,∵ AB BCCD ==,∴∠ADB=∠CBD ,∴AD ∥BC ;(2)连接CD ,∵AD ∥BC ,∴∠EDF=∠CBF ,∵ BCCD =,∴BC=CD ,∴BF=DF ,又∠DFE=∠BFC ,∴△DEF ≌△BCF (ASA ),∴DE=BC ,∴四边形BCDE 是平行四边形,又BC=CD ,∴四边形BCDE 是菱形.【点睛】本题考查了垂径定理,圆周角定理,弧、弦、圆心角的关系,全等三角形的判定和性质,菱形的判定,解题的关键是合理运用垂径定理得到BF=DF .4.(2021·四川南充市·中考真题)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 ,4OA =,求GF 的长.【答案】(1)见解析;(2)【分析】(1)先证得△AOB 为等边三角形,从而得出∠OAB=60°,利用三角形外角的性质得出∠C=∠CAB=30°,由此可得∠OAC=90°即可得出结论;(2)过O 作OM ⊥DF 于M ,DN ⊥OC 于N ,利用勾股定理得出AC=30°的直角三角形的性质得出DN ,再根据垂径定理和勾股定理即可求出GF 的长.【详解】(1)证明:∵AB=OA ,OA=OB∴AB=OA=OB∴△AOB 为等边三角形∴∠OAB=60°,∠OBA=60°∵BC=OB∴BC=AB∴∠C=∠CAB又∵∠OBA=60°=∠C+∠CAB∴∠C=∠CAB=30°∴∠OAC=∠OAB+∠CAB=90°∴AC 是⊙O 的切线;(2)∵OA=4∴OB=AB=BC=4∴OC=8∴AC=∵D 、E 分别为AC 、OA 的中点,∴OE//BC ,DC=过O 作OM ⊥DF 于M ,DN ⊥OC 于N则四边形OMDN 为矩形∴DN=OM在Rt △CDN 中,∠C=30°,∴DN=12DC=∴OM=3连接OG ,∵OM ⊥GF∴GF=2MG=222OG OM -=()22243-=213【点睛】本题考查了切线的判定、垂径定理、等边三角形的性质和判定,熟练掌握相关的知识是解题的关键.5.(2021·安徽中考真题)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 ⊥.【答案】(1)35;(2)见解析.【分析】(1)根据M 是CD 的中点,OM 与圆O 直径共线可得OM CD ⊥,OM 平分CD ,则有6MC =,利用勾股定理可求得半径的长;(2)连接AC ,延长AF 交BD 于G ,根据CE EF =,AE FC ⊥,可得AF AC =,12∠=∠,利用圆周角定理可得2D ∠=∠,可得1D ∠=∠,利用直角三角形的两锐角互余,可证得90AGB ∠=︒,即有AF BD ⊥.【详解】(1)解:连接OC ,∵M 是CD 的中点,OM 与圆O 直径共线∴OM CD ⊥,OM 平分CD ,90OMC ∴∠=︒12CD = 6MC ∴=.在Rt OMC △中.OC ===∴圆O 的半径为(2)证明:连接AC ,延长AF 交BD 于G .CE EF = ,AE FC⊥AF AC∴=又CE EF= 12∠∠∴= BCBC = 2D∴∠=∠1D∴∠=∠中在Rt BED∠+∠=︒90D B∴∠+∠=︒B190AGB∴∠=︒90∴⊥AF BD【点睛】本题考查了垂径定理,圆周角定理,直角三角形的两锐角互余,勾股定理等知识点,熟练应用相关知识点是解题的关键.∠是 AD所对的圆周角,6.(2021·浙江中考真题)如图,已知AB是⊙O的直径,ACD∠=︒.30ACD∠的度数;(1)求DABAB=,求DF的(2)过点D作DE AB⊥,垂足为E,DE的延长线交⊙O于点F.若4长.【答案】(1)60︒;(2)23【分析】(1)连结BD ,根据圆周角性质,得B ACD ∠=∠;根据直径所对圆周角为直角、直角三角形两锐角互余的性质计算,即可得到答案;(2)根据含30°角的直角三角形性质,得12AD AB =;根据垂径定理、特殊角度三角函数的性质计算,即可得到答案.【详解】(1)连结BD ,30ACD ∠=︒30B ACD \Ð=Ð=°AB Q 是O 的直径,90ADB ∴∠=︒,9060DAB B ∴∠=︒-∠=︒(2)90ADB ∠=︒ ,30B ∠=︒,4AB =∴122AD AB ==60DAB ∠=︒ ,DE AB ⊥,且AB 是直径sin 60EF DE AD︒∴===2DF DE =∴=.【点睛】本题考查了圆、含30°角的直角三角形、三角函数的知识;解题的关键是熟练掌握圆周角、垂径定理、含30°角的直角三角形、三角函数、直角三角形两锐角互余的性质,从而完成求解.7.(2021·湖南中考真题)如图,ABC 是O 的内接三角形,AC 是O 的直径,点D 是 BC的中点,//DE BC 交AC 的延长线于点E .(1)求证:直线DE 与O 相切;(2)若O 的直径是10,45A ∠=︒,求CE 的长.【答案】(1)见解析;(2)5CE =.【分析】(1)连接OD ,由点D 是 BC的中点得OD ⊥BC ,由DE//BC 得OD ⊥DE ,由OD 是半径可得DE 是切线;(2)证明△ODE 是等腰直角三角形,可求出OE 的长,从而可求得结论.【详解】解:(1)连接OD 交BC 于点F ,如图,∵点D 是 BC的中点,∴OD ⊥BC ,∵DE//BC∴OD ⊥DE∵OD 是O 的半径∴直线DE 与O 相切;(2)∵AC 是O 的直径,且AB=10,∴∠ABC=90°,152OC OA AB ===∵OD ⊥BC∴∠OFC=90°∴OD//AB 45BAC ∠=︒∴45DOE ∠=︒∵90ODE ∠=︒∴45OED ∠=∴5DE OD OC ===由勾股定理得,OE =∴5CE OE OC =-=.【点睛】此题主要考查了切线的判定与性质的综合运用,熟练掌握切线的判定与性质是解答此题的关键.8.(2021·湖南张家界市·中考真题)如图,在Rt AOB 中,90∠=︒ABO ,30OAB ∠=︒,以点O 为圆心,OB 为半径的圆交BO 的延长线于点C ,过点C 作OA 的平行线,交O 于点D ,连接AD .(1)求证:AD 为O 的切线;(2)若2OB =,求弧CD 的长.【答案】(1)见解析;(2)23π【分析】(1)连接OB ,先根据直角三角形的性质得到∠AOB=60°,再运用平行线的性质结合已知条件可得60AOD ∠=︒,再证明AOB AOD △≌△可得90ADO ABO ∠=∠=︒即可;(2)先求出∠COD ,然后再运用弧长公式计算即可.【详解】(1)证明:连接OD∵30OAB ∠=︒,90B ∠=︒∴60AOB ∠=︒又∵//CD AO∴60C AOB ∠=∠=︒∴2120BOD C ∠=∠=︒∴60AOD ∠=︒又∵,OB OD AO AO==∴()AOB AOD SAS ≌∴90ADO ABO ∠=∠=︒又∵点D 在O 上∴AD 是O 的切线;(2)∵120BOD ∠=︒∴60COD ∠=︒∴602223603l ππ=⨯⨯=.【点睛】本题主要考查了圆的切线的证明、弧长公式等知识点,掌握圆的切线的证明方法成为解答本题的关键.9.(2020•齐齐哈尔)如图,AB 为⊙O 的直径,C 、D 为⊙O 上的两个点,AC=CD =DB ,连接AD ,过点D 作DE ⊥AC 交AC 的延长线于点E .(1)求证:DE 是⊙O 的切线.(2)若直径AB =6,求AD 的长.【分析】(1)连接OD ,根据已知条件得到∠BOD =13×180°=60°,根据等腰三角形的性质得到∠ADO=∠DAB=30°,得到∠EDA=60°,求得OD⊥DE,于是得到结论;(2)连接BD,根据圆周角定理得到∠ADB=90°,解直角三角形即可得到结论.【解析】(1)证明:连接OD,=CD =DB ,∵AC∴∠BOD=13×180°=60°,=DB ,∵CD∴∠EAD=∠DAB=12∠BOD=30°,∵OA=OD,∴∠ADO=∠DAB=30°,∵DE⊥AC,∴∠E=90°,∴∠EAD+∠EDA=90°,∴∠EDA=60°,∴∠EDO=∠EDA+∠ADO=90°,∴OD⊥DE,∴DE是⊙O的切线;(2)解:连接BD,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∵∠DAB=30°,AB=6,∴BD=12AB=3,∴AD=62−32=33.10.(2020•深圳)如图,AB为⊙O的直径,点C在⊙O上,AD与过点C的切线互相垂直,垂足为D.连接BC并延长,交AD的延长线于点E.(1)求证:AE=AB;(2)若AB=10,BC=6,求CD的长.【分析】(1)证明:连接AC、OC,如图,根据切线的性质得到OC⊥CD,则可判断OC∥AD,所以∠OCB=∠E,然后证明∠B=∠E,从而得到结论;(2)利用圆周角定理得到∠ACB=90°,则利用勾股定理可计算出AC=8,再根据等腰三角形的性质得到CE=BC=6,然后利用面积法求出CD的长.【解析】(1)证明:连接AC、OC,如图,∵CD为切线,∴OC⊥CD,∴CD⊥AD,∴OC∥AD,∴∠OCB=∠E,∵OB=OC,∴∠OCB=∠B,∴∠B=∠E,∴AE=AB;(2)解:∵AB为直径,∴∠ACB=90°,∴AC=102−62=8,∵AB=AE=10,AC⊥BE,∴CE=BC=6,∵12CD•AE=12AC•CE,∴CD=6×810=245.11.(2020•陕西)如图,△ABC是⊙O的内接三角形,∠BAC=75°,∠ABC=45°.连接AO并延长,交⊙O于点D,连接BD.过点C作⊙O的切线,与BA的延长线相交于点E.(1)求证:AD∥EC;(2)若AB=12,求线段EC的长.【分析】(1)连接OC,由切线的性质可得∠OCE=90°,由圆周角定理可得∠AOC=90°,可得结论;(2)过点A作AF⊥EC交EC于F,由锐角三角函数可求AD=83,可证四边形OAFC是正方形,可得CF=AF=43,由锐角三角函数可求EF=12,即可求解.【解析】证明:(1)连接OC,∵CE与⊙O相切于点C,∴∠OCE=90°,∵∠ABC=45°,∴∠AOC=90°,∵∠AOC+∠OCE=180°,∴∴AD∥EC(2)如图,过点A作AF⊥EC交EC于F,∵∠BAC=75°,∠ABC=45°,∴∠ACB=60°,∴∠D=∠ACB=60°,∴sin∠ADB=AB AD==83,∴AD=∴OA=OC=43,∵AF⊥EC,∠OCE=90°,∠AOC=90°,∴四边形OAFC是矩形,又∵OA=OC,∴四边形OAFC是正方形,∴CF=AF=43,∵∠BAD=90°﹣∠D=30°,∴∠EAF=180°﹣90°﹣30°=60°,∵tan∠EAF=EF AF=3,∴EF=3AF=12,∴CE=CF+EF=12+43.类型二与三角形全等、相似有关的12.(2022·辽宁省营口市)如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径作⊙O与AC交于点E,过点A作⊙O的切线交BC的延长线于点D.(1)求证:∠D=∠EBC;(2)若CD=2BC,AE=3,求⊙O的半径.【答案】(1)根据切线的性质可得∠DAO=90°,从而可得∠D+∠ABD=90°,根据直径所对的圆周角是直角可得∠BEC=90°,从而可得∠ACB+∠EBC=90°,然后利用等腰三角形的性质可得∠ACB=∠ABC,从而利用等角的余角相等即可解答;(2)根据已知可得BD=3BC,然后利用(1)的结论可得△DAB∽△BEC,从而利用相似三角形的性质可得AB=3EC,然后根据AB=AC,进行计算即可解答.本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,切线的性质,相似三角形的判定与性质,熟练掌握切线的性质,以及相似三角形的判定与性质是解题的关键.13.(2022·北部湾)如图,在△ABC中,AB=AC,以AC为直径作⊙O交BC于点D,过点D作DE⊥AB,垂足为E,延长BA交⊙O于点F.(1)求证:DE是⊙O的切线(2)若AE DE=23,AF=10,求⊙O的半径.【答案】(1)证明:连接OD;∵OD=OC,∴∠C=∠ODC,∵AB=AC,∴∠B=∠C,∴∠B=∠ODC,∴OD∥AB,∴∠ODE=∠DEB;∵DE⊥AB,∴∠DEB=90°,∴∠ODE=90°,即DE⊥OD,∴DE是⊙O的切线(2)解:连接CF,由(1)知OD⊥DE,∵DE⊥AB,∴OD∥AB,∵OA=OC,∴BD=CD,即OD是△ABC的中位线,∵AC是⊙O的直径,∴∠CFA=90°,∵DE⊥AB,∴∠BED=90°,∴∠CFA=∠BED=90°,∴DE∥CF,∴BE=EF,即DE是△FBC的中位线,∴CF=2DE,∵AE DE=23,∴设AE=2x,DE=3k,CF=6k,∵AF=10,∴BE=EF=AE+AF=2k+10,∴AC=BA=EF+AE=4k+10,在Rt△ACF中,由勾股定理,得AC2=AF2+CF2,即(4k+10)2=102+(6k)2,解得:k=4,∴AC=4k+10=4×4+10=26,∴OA=13,即⊙O的半径为13.【知识点】平行线的判定与性质;等腰三角形的性质;圆周角定理;切线的判定;三角形的中位线定理【解析】【分析】(1)连接OD ,根据等腰三角形的性质可得∠C=∠ODC ,∠B=∠C ,则∠B=∠ODC ,推出OD ∥AB ,由平行线的性质可得∠ODE=∠DEB=90°,即DE ⊥OD ,据此证明;(2)连接CF ,由(1)知OD ⊥DE ,则OD ∥AB ,易得OD 是△ABC 的中位线,根据圆周角定理可得∠CFA=90°,根据垂直的概念可得∠BED=90°,则DE ∥CF ,推出DE 是△FBC的中位线,得CF=2DE ,设AE=2x ,DE=3k ,CF=6k ,则BE=EF=2k+10,AC=BA=4k+10,根据勾股定理可得k 的值,然后求出AC 、OA ,据此可得半径.14.(2021·江苏无锡市·中考真题)如图,四边形ABCD 内接于O ,AC 是O 的直径,AC 与BD 交于点E ,PB 切O 于点B .(1)求证:PBA OBC ∠=∠;(2)若20PBA Ð=°,40ACD ∠=︒,求证:OAB CDE V V ∽.【答案】(1)见详解;(2)见详解【分析】(1)由圆周角定理的推论,可知∠ABC=90°,由切线的性质可知∠OBP=90°,进而即可得到结论;(2)先推出20OCB OBC ∠=∠=︒,从而得∠AOB=40°,继而得∠OAB=70°,再推出∠CDE=70°,进而即可得到结论.【详解】证明:(1)∵AC 是O 的直径,∴∠ABC=90°,∵PB 切O 于点B ,∴∠OBP=90°,∴90PBA ABO OBC ABO ∠+∠=∠+∠=︒,∴PBA OBC ∠=∠;(2)∵20PBA Ð=°,PBA OBC ∠=∠,∴20OBC ∠=︒,∵OB=OC ,∴20OCB OBC ∠=∠=︒,∴∠AOB=20°+20°=40°,∵OB=OA ,∴∠OAB=∠OBA=(180°-40°)÷2=70°,∴∠ADB=12∠AOB=20°,∵AC 是O 的直径,∴∠ADC=90°,∴∠CDE=90°-20°=70°,∴∠CDE=∠OAB ,∵40ACD ∠=︒,∴40ACD AOB ∠=∠=︒,∴OAB CDE V V ∽.【点睛】本题主要考查圆的性质以及相似三角形的判定定理,掌握圆周角定理的推论,相似三角形的判定定理,切线的性质定理,是解题的关键.15.(2020•衢州)如图,△ABC 内接于⊙O ,AB 为⊙O 的直径,AB =10,AC =6,连结OC ,弦AD分别交OC,BC于点E,F,其中点E是AD的中点.(1)求证:∠CAD=∠CBA.(2)求OE的长.【分析】(1)利用垂径定理以及圆周角定理解决问题即可.(2)证明△AEC∽△BCA,推出CE AC=AC AB,求出EC即可解决问题.【解析】(1)证明:∵AE=DE,OC是半径,=CD ,∴AC∴∠CAD=∠CBA.(2)解:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∵AE=DE,∴OC⊥AD,∴∠AEC=90°,∴∠AEC=∠ACB,∴△AEC∽△BCA,∴CE AC=AC AB,∴CE6=610,∴CE=3.6,∵OC=12AB=5,∴OE=OC﹣EC=5﹣3.6=1.4.16.(2020•铜仁市)如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,连接AC,CE⊥AB于点E,D 是直径AB延长线上一点,且∠BCE=∠BCD.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若AD=8,BE CE=12,求CD的长.【分析】(1)连接OC,根据圆周角定理得到∠ACB=90°,根据余角的性质得到∠A=∠ECB,求得∠A=∠BCD,根据等腰三角形的性质得到∠A=∠ACO,等量代换得到∠ACO=∠BCD,求得∠DCO=90°,于是得到结论;(2)设BC=k,AC=2k,根据相似三角形的性质即可得到结论.【解析】(1)证明:连接OC,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵CE⊥AB,∴∠CEB=90°,∴∠ECB+∠ABC=∠ABC+∠CAB=90°,∴∠A=∠ECB,∵∠BCE=∠BCD,∴∠A=∠BCD,∵OC=OA,∴∠A=∠ACO,∴∠ACO=∠BCD,∴∠ACO+∠BCO=∠BCO+∠BCD=90°,∴∠DCO=90°,∴CD是⊙O的切线;(2)解:∵∠A=∠BCE,∴tanA=BC AC=tan∠BCE=BE CE=12,设BC=k,AC=2k,∵∠D=∠D,∠A=∠BCD,∴△ACD∽△CBD,∴BC AC=CD AD=12,∵AD=8,∴CD=4.17.(2020•衡阳)如图,在△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,过点A和点D的圆,圆心O在线段AB上,⊙O交AB于点E,交AC于点F.(1)判断BC与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若AD=8,AE=10,求BD的长.【分析】(1)连接OD,根据平行线判定推出OD∥AC,推出OD⊥BC,根据切线的判定推出即可;(2)连接DE,根据圆周角定理得到∠ADE=90°,根据相似三角形的性质得到AC=325,根据勾股定理得到CD=AD2−AC2==根据相似三角形的性质即可得到结论.【解析】(1)BC与⊙O相切,理由:连接OD,∵OA=OD,∴∠OAD=∠ODA,∵AD平分∠BAC,∴∠BAD=∠CAD,∴∠ODA=∠CAD,∴OD∥AC,∵∠C=90°,∴∠ODC=90°,∴OD⊥BC,∵OD为半径,∴BC是⊙O切线;(2)连接DE,∵AE是⊙O的直径,∴∠ADE=90°,∵∠C=90°,∴∠ADE=∠C,∵∠EAD=∠DAC,∴△ADE∽△ACD,∴AE AD=AD AC,108=8AC,∴AC=325,∴CD=AD2−AC2==245,∵OD⊥BC,AC⊥BC,∴△OBD∽△ABC,∴OD AC=BD BC,∴5325=BD BD+245,∴BD=1207.18.(2020•遵义)如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,∠CAB的平分线AD交BC 于点D,过点D作DE∥BC交AC的延长线于点E.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)过点D作DF⊥AB于点F,连接BD.若OF=1,BF=2,求BD的长度.【分析】(1)连接OD,由等腰三角形的性质及角平分线的性质得出∠ADO=∠DAE,从而OD∥AE,由DE∥BC得∠E=90°,由两直线平行,同旁内角互补得出∠ODE=90°,由切线的判定定理得出答案;(2)先由直径所对的圆周角是直角得出∠ADB=90°,再由OF=1,BF=2得出OB的值,进而得出AF和BA的值,然后证明△DBF∽△ABD,由相似三角形的性质得比例式,从而求得BD2的值,求算术平方根即可得出BD的值.【解析】(1)连接OD,如图:∵OA=OD,∴∠OAD=∠ADO,∵AD平分∠CAB,∴∠DAE=∠OAD,∴∠ADO=∠DAE,∴OD∥AE,∵DE∥BC,∴∠E=90°,∴∠ODE=180°﹣∠E=90°,∴DE是⊙O的切线;(2)∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∵OF=1,BF=2,∴OB=3,∴AF=4,BA=6.∵DF⊥AB,∴∠DFB=90°,∴∠ADB=∠DFB,又∵∠DBF=∠ABD,∴△DBF∽△ABD,∴BD BA=BF BD,∴BD2=BF•BA=2×6=12.∴BD=23.19.(2019•陕西)如图,⊙O的半径OA=6,过点A作⊙O的切线AP,且AP=8,连接PO 并延长,与⊙O交于点B、D,过点B作BC∥OA,并与⊙O交于点C,连接AC、CD.(1)求证:DC∥AP;(2)求AC的长.【分析】(1)根据切线的性质得到∠OAP=90°,根据圆周角定理得到∠BCD=90°,根据平行线的性质和判定定理即可得到结论;(2)根据勾股定理和相似三角形的判定和性质定理即可得到结论.【解析】(1)证明:∵AP是⊙O的切线,∴∠OAP=90°,∵BD是⊙O的直径,∴∠BCD=90°,∵OA∥CB,∴∠AOP=∠DBC,∴∠BDC=∠APO,∴DC∥AP;(2)解:∵AO∥BC,OD=OB,∴延长AO交DC于点E,则AE⊥DC,OE=12BC,CE=12CD,在Rt△AOP中,OP=62+82=10,由(1)知,△AOP∽△CBD,∴DB OP=BC OA=DC AP,即1210=BC6=DC8,∴BC=365,DC=485,∴OE=185,CE=245,在Rt△AEC中,AC=AE2+CE2==20(2021·云南中考真题)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2,33OA BE OD ==,求DA 的长.【答案】(1)见解析;(2)910【分析】(1)连接OC ,根据圆周角定理得到∠ACB=90°,根据等量代换得到∠DCO=90°,即可证明DC 是圆O 的切线;(2)根据已知得到OA=2DA ,证明△DCO ∽△DEB ,得到DO CO DB EB =,可得DA=310EB ,即可求出DA 的长.【详解】解:(1)如图,连接OC ,由题意可知:∠ACB 是直径AB 所对的圆周角,∴∠ACB=90°,∵OC ,OB 是圆O 的半径,∴OC=OB ,∴∠OCB=∠ABC ,又∵∠DCA=∠ABC ,∴∠DCA=∠OCB ,∴∠DCO=∠DCA+∠ACO=∠OCB+∠ACO=∠ACB=90°,∴OC ⊥DC ,又∵OC 是圆O 的半径,∴DC 是圆O 的切线;(2)∵23OA OD =,∴23OA OA DA =+,化简得OA=2DA ,由(1)知,∠DCO=90°,∵BE ⊥DC ,即∠DEB=90°,∴∠DCO=∠DEB ,∴OC ∥BE ,∴△DCO ∽△DEB ,∴DO CO DB EB =,即33255DA OA DA DA DA OA OB DA EB+===++,∴DA=310EB ,∵BE=3,∴DA=310EB=3931010⨯=,经检验:DA=910是分式方程的解,∴DA=910.【点睛】本题考查了圆周角定理,相似三角形的判定和性质,切线的判定,正确的作出辅助线,证明切线,得到相似三角形是解题的关键.21.(2021·江苏扬州市·中考真题)如图,四边形ABCD 中,//AD BC ,90BAD ∠=︒,CB CD =,连接BD ,以点B 为圆心,BA 长为半径作B ,交BD 于点E .(1)试判断CD 与B 的位置关系,并说明理由;(2)若AB =,60BCD ∠=︒,求图中阴影部分的面积.【答案】(1)相切,理由见解析;(2)π-【分析】(1)过点B 作BF ⊥CD ,证明△ABD ≌△FBD ,得到BF=BA ,即可证明CD 与圆B 相切;(2)先证明△BCD 是等边三角形,根据三线合一得到∠ABD=30°,求出AD ,再利用S △ABD -S 扇形ABE 求出阴影部分面积.【详解】解:(1)过点B 作BF ⊥CD ,∵AD ∥BC ,∴∠ADB=∠CBD ,∵CB=CD ,∴∠CBD=∠CDB ,∴∠ADB=∠CDB ,又BD=BD ,∠BAD=∠BFD=90°,∴△ABD ≌△FBD (AAS ),∴BF=BA ,则点F 在圆B 上,∴CD 与圆B 相切;(2)∵∠BCD=60°,CB=CD ,∴△BCD 是等边三角形,∴∠CBD=60°∵BF ⊥CD ,∴∠ABD=∠DBF=∠CBF=30°,∴∠ABF=60°,∵AB=BF=,∴AD=DF=tan30AB ⋅︒=2,∴阴影部分的面积=S △ABD -S 扇形ABE=(230122360π⨯⨯⨯-=π-.【点睛】本题考查了切线的判定,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,扇形面积,三角函数的定义,题目的综合性较强,难度不小,解题的关键是正确做出辅助线.22.(2020•上海)如图,△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圆,BO的延长线交边AC 于点D.(1)求证:∠BAC=2∠ABD;(2)当△BCD是等腰三角形时,求∠BCD的大小;(3)当AD=2,CD=3时,求边BC的长.【分析】(1)连接OA.利用垂径定理以及等腰三角形的性质解决问题即可.(2)分三种情形:①若BD=CB,则∠C=∠BDC=∠ABD+∠BAC=3∠ABD.②若CD=CB,则∠CBD=∠CDB=3∠ABD.③若DB=DC,则D与A重合,这种情形不存在.分别利用三角形内角和定理构建方程求解即可.(3)如图3中,作AE∥BC交BD的延长线于E.则AE BC=AD DC=23,推出AO OH=AE BH=43,设OB=OA=4a,OH=3a,根据BH2=AB2﹣AH2=OB2﹣OH2,构建方程求出a即可解决问题.【解析】(1)证明:连接OA.A∵AB=AC,=AC ,∴AB∴OA⊥BC,∴∠BAO=∠CAO,∵OA=OB,∴∠ABD=∠BAO,∴∠BAC=2∠BAD.(2)解:如图2中,延长AO交BC于H.①若BD=CB,则∠C=∠BDC=∠ABD+∠BAC=3∠ABD,∵AB=AC,∴∠ABC=∠C,∴∠DBC=2∠ABD,∵∠DBC+∠C+∠BDC=180°,∴8∠ABD=180°,∴∠C=3∠ABD=67.5°.②若CD=CB,则∠CBD=∠CDB=3∠ABD,∴∠C =4∠ABD ,∵∠DBC+∠C+∠CDB =180°,∴10∠ABD =180°,∴∠BCD =4∠ABD =72°.③若DB =DC ,则D 与A 重合,这种情形不存在.综上所述,∠C 的值为67.5°或72°.(3)如图3中,作AE ∥BC 交BD 的延长线于E .则AE BC =AD DC =23,∴AO OH =AE BH =43,设OB =OA =4a ,OH =3a ,∵BH 2=AB 2﹣AH 2=OB 2﹣OH 2,∴25﹣49a 2=16a 2﹣9a 2,∴a 2=2556,∴BH =∴BC =2BH =23.(2021·云南中考真题)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2,33OA BEOD==,求DA的长.【答案】(1)见解析;(2)9 10【分析】(1)连接OC,根据圆周角定理得到∠ACB=90°,根据等量代换得到∠DCO=90°,即可证明DC是圆O的切线;(2)根据已知得到OA=2DA,证明△DCO∽△DEB,得到DO CODB EB=,可得DA=310EB,即可求出DA的长.【详解】解:(1)如图,连接OC,由题意可知:∠ACB是直径AB所对的圆周角,∴∠ACB=90°,∵OC,OB是圆O的半径,∴OC=OB,∴∠OCB=∠ABC,又∵∠DCA=∠ABC,∴∠DCA=∠OCB,∴∠DCO=∠DCA+∠ACO=∠OCB+∠ACO=∠ACB=90°,∴OC⊥DC,又∵OC 是圆O 的半径,∴DC 是圆O 的切线;(2)∵23OA OD =,∴23OA OA DA =+,化简得OA=2DA ,由(1)知,∠DCO=90°,∵BE ⊥DC ,即∠DEB=90°,∴∠DCO=∠DEB ,∴OC ∥BE ,∴△DCO ∽△DEB ,∴DO CO DB EB =,即33255DA OA DA DA DA OA OB DA EB +===++,∴DA=310EB ,∵BE=3,∴DA=310EB=3931010⨯=,经检验:DA=910是分式方程的解,∴DA=910.【点睛】本题考查了圆周角定理,相似三角形的判定和性质,切线的判定,正确的作出辅助线,证明切线,得到相似三角形是解题的关键.类型三与锐角三角函数有关24.(2022·辽宁省铁岭市)如图,△ABC内接于⊙O,AC是⊙O的直径,过OA上的点P作PD⊥AC,交CB的延长线于点D,交AB于点E,点F为DE的中点,连接BF.(1)求证:BF与⊙O相切;(2)若AP=OP,cosA=45,AP=4,求BF的长.【答案】(1)连接OB,根据直径所对的圆周角是直角可得∠ABC=90°,从而可得∠ABD=90°,进而利用直角三角形三角形斜边上的中线可得BF=EF=12AD,然后利用等腰三角形的性质可得∠FEB=∠FBE,从而可得∠FBE=∠AEP,最后根据垂直定义可得∠EPA=90°,从而可得∠A+∠AEP=90°,再利用等腰三角形的性质可得∠A=∠OBA,从而可得∠OBA+∠FBE= 90°,进而可得∠OBF=90°,即可解答;(2)在Rt△AEP中,利用锐角三角函数的定义求出AE的长,从而利用勾股定理求出PE的长,然后利用同角的余角相等可得∠AEP=∠C,从而可证△APE∽△DPC,进而利用相似三角形的性质可求出DP的长,最后求出DE的长,即可解答.本题考查了解直角三角形,切线的判定与性质,圆周角定理,三角形的外接圆与外心,直线与圆的位置关系,熟练掌握解直角三角形,以及切线的判定与性质是解题的关键.25.(2022·四川省广安市)如图,AB为⊙O的直径,D、E是⊙O上的两点,延长AB至点C,连接CD ,∠BDC =∠BAD .(1)求证:CD 是⊙O 的切线.(2)若tan∠BED =23,AC =9,求⊙O 的半径.【答案】(1)连接OD ,由圆周角定理得出∠ADB =90°,证出OD ⊥CD ,由切线的判定可得出结论;(2)证明△BDC∽△DAC ,由相似三角形的性质得出CD AC =BC CD =BD DA =23,由比例线段求出CD 和BC 的长,可求出AB 的长,则可得出答案.本题考查了切线的判定,相似三角形的判定与性质,锐角三角函数的定义,圆周角定理,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.26.(2021·山东菏泽市·中考真题)如图,在O 中,AB 是直径,弦CD AB ⊥,垂足为H ,E 为 BC上一点,F 为弦DC 延长线上一点,连接FE 并延长交直径AB 的延长线于点G ,连接AE 交CD 于点P ,若FE FP =.(1)求证:FE 是O 的切线;(2)若O 的半径为8,3sin 5F =,求BG 的长.【答案】(1)见解析;(2)=2BG 【分析】(1)连接OE ,证明OE ⊥EF 即可;(2)由3sin 5F =证得4sin 5G =,运用正弦的概念可得结论.【详解】解:(1)证明:连接OE ,如图,∵OA=OE∴∠OAE=∠OEA .∵EF=PF ,∴∠EPF=∠PEF∵∠APH=∠EPF ,∴∠APH=∠EPF ,∴∠AEF=∠APH .∵CD ⊥AB ,∴∠AHC=90°.∴∠OAE+∠APH=90°.∴∠OEA+∠AEF=90°∴∠OEF=90°∴OE ⊥EF .∵OE 是O 的半径∴EF 是圆的切线,(2)∵CD ⊥AB∴FHG ∆是直角三角形∵3sin 5F =∴35GH FG =设3GH x =,则5FG x=由勾股定理得,4FH x=由(1)得,OEG ∆是直角三角形∴4sin 5OE FH x G OG FG x===∴45OE OG =,即45OE OE BG =+∵8OE =∴8485BG =+解得,2BG =【点睛】此题主要考查了圆的切线的判定,勾股定理和解直角三角形等知识,熟练掌握切线的判定是解答此题的关键.27.(2022·黔东南)(1)请在图中作出△ABC 的外接圆⊙O (尺规作图,保留作图痕迹,不写作法);的中点,过点B的(2)如图,⊙O是△ABC的外接圆,AE是⊙O的直径,点B是CE切线与AC的延长线交于点D.①求证:BD⊥AD;②若AC=6,tan∠ABC=34,求⊙O的半径.【答案】(1)解:如下图所示(2)解:①如下图所示,连接OC、OB∵BD是⊙O的切线∴OB⊥BD对应的圆周角,∠COE是CE 对应的圆心角∵∠CAE是CE∴∠COE=2∠CAE的中点∵点B是CE∴∠COE=2∠BOE∴∠CAE=∠BOE∴∠CAE=∠BOE∴AD//OB∴BD⊥AD②如下图所示,连接CE对应的圆周角∵∠ABC与∠AEC是AC∴∠ABC=∠AEC∵AE是⊙O的直径∴∠ACE=90°∴tan∠AEC=AC CE=34∴CE=8∵AE2=CE2+AC2∴AE=10∴⊙O的半径为5.【知识点】圆周角定理;三角形的外接圆与外心;切线的性质;解直角三角形;作图-线段垂直平分线【解析】【解答】(1)∵△ABC的外接圆⊙O的圆心为任意两边的垂直平分线的交点,半径为交点到任意顶点的距离,∴做AB、AC的垂直平分线交于点O,以OB为半径,以O为圆心做圆即可得到△ABC 的外接圆;【分析】(1)利用尺规作图分别作出AC,AB的垂直平分线,两垂直平分线交于点O,然后以点O为圆心,OB的长为半径画圆即可.(2)①连接OC,OB,利用切线的性质可证得OB⊥BD,利用圆周角定理可证得∠COE=2∠CAE,由点B是弧CE的中点,可推出∠CAE=∠BOE,利用平行线的判定定理可证得AD∥OB,由此可证得结论;②连接CE,利用同弧所对的圆周角相等,可证得∠ABC=∠AEC,利用直径所对的圆周角是直角,可推出∠ACE=90°;再利用解直角三角形求出CE的长,利用勾股定理求出AE的长.28.(2022·鄂州)如图,△ABC内接于⊙O,P是⊙O的直径AB延长线上一点,∠PCB=∠OAC,过点O作BC的平行线交PC的延长线于点D.(1)试判断PC与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若PC=4,tanA=12,求△OCD的面积.【答案】(1)解:PC与⊙O相切,理由如下:∵AB是圆O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠OCB+∠OCA=90°,∵OA=OC,∴∠OCA=∠OAC,∵∠PCB=∠OAC,∴∠PCB=∠OCA,∴∠PCB+∠OCB=∠OCA+∠OCB=90°,即∠PCO=90°,∴PC与⊙O相切(2)解:∵∠ACB=90°,tanA=12,∴BC AC=12,∵∠PCB=∠OAC,∠P=∠P,∴△PBC∽△PCA,∴PC PA=PB PC=BC CA=12,∴PA=8,PB=2,∴AB=6,∴OC=OB=3,∴OP=5,∵BC∥OD,∴△PBC∽△POD,∴PB OP=PC PD,即25=4PD,∴PD=10,∴CD=6,∴S△OCD=12OC⋅CD=9【知识点】等腰三角形的性质;圆周角定理;切线的判定;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义【解析】【分析】(1)由圆周角定理得∠ACB=90°,根据等腰三角形的性质可得∠OCA=∠OAC,结合∠PCB=∠OAC得PCB=∠OCA,结合∠OCB+∠OCA=90°可得∠PCO=90°,据此证明;(2)根据三角函数的概念可得BC AC=12,易证△PBC∽△PCA,根据相似三角形的性质可得PA、PB,然后求出AB、OP,证明△PBC∽△POD,根据相似三角形的性质可得PD,由PD-PC=CD可得CD,然后根据三角形的面积公式进行计算.29.(2022·毕节)如图,在△ABC中,∠ACB=90∘,D是AB边上一点,以BD为直径的⊙O与AC相切于点E,连接DE并延长交BC的延长线于点F.(1)求证:BF=BD;(2)若CF=1,tan∠EDB=2,求⊙O直径.【答案】(1)证明:连接OE,如下图所示:∵AC为圆O的切线,∴∠AEO=90°,∵AC⊥BC,∴∠ACB=90°,∴OE∥BC,∴∠F=∠DEO,又∵OD=OE,∴∠ODE=∠DEO,∴∠F=∠ODE,∴BD=BF.(2)解:连接BE,如下图所示:由(1)中证明过程可知:∠EDB=∠F,。
中考数学复习《圆的证明与计算》经典题型及测试题(含答案)阅读与理解圆的相关知识的考查是中考数学中的一个重要内容,圆作为一个载体,常与三角形、四边形结合,考查切线的性质及判定、相似三角形的性质与判定、解直角三角形、求阴影面积等.解题时要先分析题干中的条件,然后从图象中挖掘隐含条件,最后再解题.类型一切线的判定判定一条直线是圆的切线,首先看圆的半径是否过直线与圆的交点,有半径则证垂直;没有半径,则连接圆心与切点,构造半径证垂直.例1 (2016·黄石)如图,⊙O的直径为AB,点C在圆周上(异于A,B),AD⊥CD.(1)若BC=3,AB=5,求AC的值;(2)若AC是∠DAB的平分线,求证:直线CD是⊙O的切线.【分析】(1)首先根据直径所对的圆周角为直角得到直角三角形,然后利用勾股定理求得AC的长即可;(2)连接OC,证OC⊥CD即可;利用角平分线的性质和等边对等角,可证得⊥OCA=⊥CAD,即可得到OC⊥AD,由于AD⊥CD,那么OC⊥CD,由此得证.【自主解答】(1)解:⊥AB是⊥O直径,C在⊥O上,⊥⊥ACB=90°,又⊥BC=3,AB=5,⊥由勾股定理得AC=4;(2)证明:⊥AC是⊥DAB的角平分线,⊥⊥DAC=⊥BAC,又⊥AD⊥DC,⊥⊥ADC=⊥ACB=90°,⊥⊥ADC⊥⊥ACB,⊥⊥DCA=⊥CBA,又⊥OA=OC,⊥⊥OAC=⊥OCA,⊥⊥OAC+⊥OBC=90°,⊥⊥OCA+⊥ACD=⊥OCD=90°,⊥DC是⊥O的切线.变式训练1.(2017·白银) 如图,AN是⊙M的直径,NB∥x轴,AB交⊙M于点C.(1)若点A(0,6),N(0,2),∠ABN=30°,求点B的坐标;(2)若D为线段NB的中点,求证:直线CD是⊙M的切线.解:(1)∵A的坐标为(0,6),N(0,2),∴AN=4,∵∠ABN=30°,∠ANB=90°,∴AB=2AN=8,∴由勾股定理可知:NB==,∴B(,2).(2)连接MC,NC∵AN是⊙M的直径,∴∠ACN=90°,∴∠NCB=90°,在Rt△NCB中,D为NB的中点,∴CD=NB=ND,∴∠CND=∠NCD,∵MC=MN,∴∠MCN=∠MNC,∵∠MNC+∠CND=90°,∴∠MCN+∠NCD=90°,即MC⊥CD.∴直线CD是⊙M的切线.类型二切线的性质已知某条直线是圆的切线,当圆心与切点有线段连接时,直接利用切线的性质:圆的切线垂直于过切点的半径;当圆心与切点没有线段相连时,则作辅助线连接圆心与切点,再利用切线的性质解题.例2 (2016·资阳) 如图,在⊙O中,点C是直径AB延长线上一点,过点C作⊙O的切线,切点为D,连接BD.(1)求证:∠A=∠BDC;(2)若CM平分∠ACD,且分别交AD,BD于点M,N,当DM=1时,求MN的长.【分析】(1)连接OD,由切线的性质可得∠CDB+∠ODB=90°,由AB是直径,可得∠ADB=90°,进而可得∠A+∠ABD=90°,进而求得∠A=∠BDC;(2)由角平分线及三角形外角性质可得∠A+∠ACM=∠BDC+∠DCM,即∠DMN=∠DNM,再根据勾股定理求得MN的长.【自主解答】(1)如图,连接OD,∵CD是⊙O的切线,∴∠ODC=90°,∴∠BDC+∠ODB=90°.∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠A+∠ABD=90°.∵OB=OD,∴∠OBD=∠ODB,∴∠A+∠ODB=90°,∴∠A=∠BDC.(2)∵CM平分∠ACD,∴∠DCM=∠ACM.∵∠A=∠BDC,∴∠A+∠ACM=∠BDC+∠DCM.即∠DMN=∠DNM.∵∠ADB=90°,DM=1,∴DN=DM=1,∴MN=变式训练2.(2017·长沙)如图,AB与⊙O相切于点C,OA,OB分别交⊙O于点D,E,=(1)求证:OA=OB;(2)已知AB=4,OA=4,求阴影部分的面积.解:(1)连接OC,∵AB与⊙O相切于点C∴∠ACO=90°,由于=,∴∠AOC=∠BOC,∴∠A=∠B∴OA=OB,(2)由(1)可知:△OAB是等腰三角形,∴BC=AB=2,∴sin∠COB==,∴∠COB=60°,∴∠B=30°,∴OC=OB=2,∴扇形OCE的面积为:=,△OCB的面积为:×2×2=2=2﹣π∴S阴影类型三圆与相似的综合圆与相似的综合主要体现在圆与相似三角形的综合,一般结合切线的判定与性质综合考查,求线段长或半径.一般的解题思路是利用切线的性质构造角相等,进而构造相似三角形,利用相似三角形对应边成比例求出所求线段或半径.例3 (2017·兰州) 如图,△ABC内接于⊙O,BC是⊙O的直径,弦AF交BC于点E,延长BC到点D,连接OA,AD,使得∠FAC=∠AOD,∠D=∠BAF.(1)求证:AD是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为5,CE=2,求EF的长.【分析】(1)由BC是⊙O的直径,得到∠BAF+∠FAC=90°,等量代换得到∠D+∠AOD=90°,于是得到结论;(2)连接BF,根据相似三角形的判定和性质即可得到结论.【自主解答】解:(1)∵BC是⊙O的直径,∴∠BAF+∠FAC=90°,∵∠D=∠BAF,∠AOD=∠FAC,∴∠D+∠AOD=90°,∴∠OAD=90°,∴AD是⊙O的切线;(2)连接BF,∴∠FAC=∠AOD,∴△ACE∽△OCA,∴,∴,∴AC=AE=,∵∠CAE=∠CBF,∴△ACE∽△BFE,∴,∴=,∴EF=.变式训练3.(2016·丹东)如图,AB是⊙O的直径,点C在AB的延长线上,CD与⊙O相切于点D,CE⊥AD,交AD的延长线于点E.(1)求证:∠BDC=∠A;(2)若CE=4,DE=2,求AD的长.(1)证明:如图,连接OD,∵CD是⊙O的切线,∴∠ODC=90°,即∠ODB+∠BDC=90°,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,即∠ODB+∠ADO=90°. ∴∠BDC=∠ADO.∵OA=OD,∴∠ADO=∠A,∴∠BDC=∠A.(2)解:∵CE⊥AE,∴∠E=90°,∴DB∥EC,∴∠DCE=∠BDC.∵∠BDC=∠A,∴∠A=∠DCE.∵∠E=∠E,∴△AEC∽△CED,∴∴CE2=DE·AE,即16=2(2+AD),∴AD=6.。
1、如图,AB是⊙O的直径,D为弧AC的中点,DE⊥AB于E,交AC于F,AC、BD交于点G。
(1)求证:①AC=2DE;②OF∥BD;(2)若AB=10,AC=8,求AF的长。
【例题精讲一】切线的性质
例1.1、如图,AB为⊙O的直径,CD为⊙O的弦,且AB⊥CD于E,F为弧AD上一点,BF交CD于G,FH切⊙O于点F,交CD的延长线于H。
(1)求证:FH=GH;(2)若AB=2FH,GF=3
2,求AG的长。
2、如图,已知直线AB 与⊙O 相切于点A ,弦CD ∥AB 。
(1)如图1,求证:AC =AD ;
(2)如图2,E 、F 为⊙O 上两点,且∠CDE =∠ADF 。
若⊙O 的半径为
2
5
,CD =4,求EF 的长。
3、如图,正方形ABCD ,以BC 为直径在正方形内作半圆O ,过D 作DE 与半圆O 相切于点E ,连OE 交AB 于F 。
(1)如图1,连OD 、DF ,求证:∠ODF =45°;
(2)如图2,过B 作BM ∥DF 交OF 于G ,交⊙O 于点M 。
若AD =6,求BM 的长。
【课堂练习】
1、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,点O在AB上,经过点A的⊙O与BC相切于点D,与AC、AB分别相交于点E、F。
(1)求证:AD平分∠CAB;(2)若OH⊥AD于点H,∠B=2∠AFH,⊙O的半径为5,求FH的长。
2、如图,在△ABC中,∠C=90°,AE平分∠BAC交BC于E,点O在AB上,以OA为半径的圆,交AB于D,交AC于G,且点E在⊙O上,连接DE,BF切⊙O于点F。
(1)求证:BE=BF;(2)若⊙O的半径为R,AG=R+1,CE=R-1,求弦AG的长。
3、如图,AB为⊙O的直径,CD为⊙O的弦,且AB⊥CD于点E,F为劣弧AD上一点,BF交CD于点G,过点F 作⊙O的切线,交CD的延长线于H。
(1)求证:FH=GH;(2)若AB=2FH=10,GF=25,求AG的长。
【例题精讲二】切线的判定
例2.1、如图,AB为⊙O的直径,AE平分∠BAF,交⊙O于点E,过点E作直线ED⊥AF,交AF的延长线于点D,交AB的延长线于点C。
(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若CB=2,CE=4,求AB的长。
2、如图1 ,⊙O 的半径25
3
r =
,弦AB 、CD 相交于点E ,C 为AB 的中点 ,过D 点的直线交AB 的延长线于F ,且DF = EF 。
(1)试判断DF 与⊙O 的位置关系,并说明理由; (2)如图2,连接AC ,若AC ∥DF ,BE 3
5
AE =
,求CE 的长。
3、如图,点O 是∠APB 的平分线CP 上一点,⊙O 与PA 相切于点E 。
(1)如图1,求证:PB 是⊙O 的切线;
(2)如图2, 若⊙O 的半径为1,∠APB =60°,点D 为⊙O 上一点,且∠PDE =90°,求DE 的长。
图2
图1
O
F
D
B
E
C
A
D
F
B
C
E O
A
【课堂练习】
1、如图,直线AB经过⊙O上的点C,直线AO与⊙O交于点E和点D,OB与⊙O交于点F,连接DF、DC。
已知OA=OB,CA=CB,DE=10,DF=6。
(1)求证:①直线AB是⊙O的切线;②∠FDC=∠EDC;(2)求CD的长。
2、如图,点O是四边形AEBC外接圆的圆心,点O在AB上,点P在BA的延长线上,且∠PEA=∠ADE,CD⊥AB于点H,交⊙O于点D。
(1)求证:PE是⊙O的切线;(2)若D为劣弧BE的中点,且AH=16,BH=9,求EG的长。
3、如图,在△ABC中,E是AC边上的一点,且AE=AB,∠BAC=2∠CBE,以AB为直径作⊙O交AC于点D,交BE于点F。
(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)若AB=8,BC=6,求DE的长。
1、如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,若弦CE平分∠ACB,交AB于点F,连接BE,且BE=2
6。
(1)求⊙O的半径;(2)若过点C的切线与AB的延长线交于点P,且PC=8,求线段AC的长。
2、已知:Rt△ABC中,∠ACB=90°,⊙O是△ABC的内切圆,分别切AB、BC、CA于D、E、F。
(1)求证:四边形OECF是正方形;
(2)连DF并延长交BC的延长线于点G,若BD=2,⊙O的半径为1,求CG的长。
3、如图1,AB是⊙O的直径,AM、BN是它的两条切线,点D、点E分别是射线AM、⊙O上的点,DE与BN交于点C,DE=DA。
(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)如图2,连接OC交⊙O于F点,若AF∥CD,求∠ADC的度数。
4、如图,已知△ABC,∠ACB=90°,AC<BC,点D为AB的中点,过点D作BC的垂线,垂足为点F,过点
A、C、D作⊙O交BC于点E,连接CD、DE。
(1)求证:DF为⊙O的切线;(2)若AC=2,BC=6,求DE的长。