(完整版)初中数学圆证明题
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初中数学证明题解答圆的周长和面积公式证明问题:证明圆的周长公式:C = 2πr,以及圆的面积公式:A = πr²。
解答:首先我们来证明圆的周长公式:C = 2πr。
假设有一个半径为 r 的圆,可以将这个圆分成无数个等分的扇形,如下图所示。
Y/|/ |/ |起点 O-------结束\\\O 表示圆心,Y 表示圆周上的一点,也是扇形的一个端点。
我们要计算起点 O 到 Y 的弧长。
我们可以将圆上的圆周长 C 看作是扇形的弧长之和。
设有 n 个等分的扇形,每个扇形的圆心角为θ。
根据扇形的性质,我们可以得到扇形的弧长公式:L = θ * r。
假设每个扇形的圆心角θ 均相等,且 n 个扇形的弧长之和等于圆的周长 C,即:C = L₁ + L₂ + L₃ + ... + Lₙ= θ₁ * r + θ₂ * r + θ₃ * r + ... + θₙ * r= (θ₁ + θ₂ + θ₃ + ... + θₙ) * r由于圆上的 n 个等分的扇形总共构成了一个完整的圆,所以它们的圆心角之和应该等于 360°。
那么我们有:θ₁ + θ₂ + θ₃ + ... + θₙ = 360°将上式代入圆周长公式,我们可以得到:C = (θ₁ + θ₂ + θ₃ + ... + θₙ) * r= 360° * r而我们知道,2π 弧度等于 360°,所以可以将弧度的表示方法代入上式:C = 360° * r= 2π * r所以,我们证明了圆的周长公式:C = 2πr。
接下来我们来证明圆的面积公式:A = πr²。
我们可以将圆分成无数个等分的扇形,并将这些扇形摆放在一个平滑的平面上,如下图所示。
Y/|______/ |/ / |/ / || / || ||_________|圆心 XO 表示圆心,Y 表示圆周上的一点,X 表示圆心 O 与圆周上点 Y 所在的射线与平面的交点。
圆有关的证明题专项练习1、如图,△ABC 内接于⊙O,AD 是的边BC 上的高,AE 是⊙O 的直径,连BE. (1)求证:△ABE∽△ADC;(2)若AB=2BE=4DC=8,求△ADC 的面积.C2、如图,AE 是△ABC 外接圆⊙O 的直径,AD 是△ABC 的边BC 上的高,EF⊥BC,F 为垂足。
(1)求证:BF=CD(2)若CD=1,AD=3,BD=6,求⊙O 的直径。
5、如图,AB 是⊙O 的直径,D 是AB 上一点,C 是弧AD 的中点,AD、BC 交于点E,CF⊥AB 于F,CF 交AD 于G。
(1)求证:CG=EG=AG(2) 求证:AD=2CF(2)若AD= 4 3 ,AC=4,求⊙O 的半径6、如图,AB 为⊙O 的直径,弦CD⊥AB 于点H,E 为AB 延长线上一点,CE 交⊙O 于F。
(1)求证:BF 平分∠DFE;(2)若EF=DF=4,BE=5,CH=3,求⊙O 的半径7、如图,Rt△ABC 内接于⊙O,D 为弧AC 的中点,DH⊥AB 于点H,延长BC、HD 交于点E。
(1)求证:AC=2DH;(2)连接AE,若DH=2,BC=3,求tan∠AEB 的值8、在Rt△ABC 中,∠ACB=90º,D 是AB 边上一点,以 BD 为直径的⊙O 与边 AC 相切于点E,连结 DE 并延长,与 BC 的延长线交于点F.(1)求证:BD=BF;(2)若BC=6,AD=4,求SECF 。
9、如图,⊙O 中,直径DE⊥弦AB 于H 点,C 为圆上一动点,AC 与DE 相交于点 F。
(1)求证△AOG∽△FAO。
(2)若OA=4,OF=8,H 点为OD 的中点,求SCGF 。
10、如图,在⊙O 中,弦AB、CD 相交于AB 的中点E,连接AD 并延长至 F 点,使DF=AD,连接BC、BF。
(1)、求证:△CBE∽△AFB。
(2)、若∠C=30º,∠CEB=45º,CE= 3 1,求S ABF .11、如图,△ABC 内接于⊙O,AB 是直径,D 为弧 AC的中点,连接 BD,交 AC 于G,过 D 作DE⊥AB于E 点,交⊙O于H 点,交 AC 于F 点。
圆有关的证明题1.如图,已知直线MN 与以AB 为直径的半圆相切于点C ,∠A=28°.(1)求∠ACM 的度数.(2)在MN 上是否存在一点D ,使AB ·CD=AC ·BC ,说明理由.2.如图,在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=5,BC=12,⊙O 的半径为3.(1)若圆心O 与C 重合时,⊙O 与AB 有怎样的位置关系?(2)若点O 沿CA 移动,当OC 等于多少时,⊙O 与AB 相切?3.(苏州市)已知:如图,△ABC 内接于⊙O ,过点B 作⊙O 的切线,交CA 的延长线于点E ,∠EBC =2∠C . ①求证:AB =AC ;②若tan ∠ABE =21,(ⅰ)求BCAB 的值;(ⅱ)求当AC =2时,AE 的长.4.(广州市)如图,PA 为⊙O 的切线,A 为切点,⊙O 的割线PBC 过点O 与⊙O 分别交于B 、C ,PA =8cm ,PB =4cm ,求⊙O 的半径.5.(河北省)已知:如图,BC 是⊙O 的直径,AC 切⊙O 于点C ,AB 交⊙O 于点D ,若AD ︰DB =2︰3,AC =10,求sin B 的值.6.(北京市海淀区)如图,PC 为⊙O 的切线,C 为切点,PAB 是过O 的割线,CD ⊥AB 于点D ,若tan B =21,PC =10cm ,求三角形BCD 的面积.7.(宁夏回族自治区)如图,在两个半圆中,大圆的弦MN 与小圆相切,D 为切点,且MN ∥AB ,MN =a ,ON 、CD 分别为两圆的半径,求阴影部分的面积.8.(四川省)已知,如图,以△ABC 的边AB 作直径的⊙O ,分别并AC 、BC 于点D 、E ,弦FG ∥AB ,S △CDE ︰S △ABC =1︰4,DE =5cm ,FG =8cm ,求梯形AFGB 的面积.9.(贵阳市)如图所示:PA 为⊙O 的切线,A 为切点,PBC 是过点O 的割线,PA =10,PB =5,求:(1)⊙O 的面积(注:用含π的式子表示);(2)cos ∠BAP 的值.1.解:(1)连结BC ,9028AB ACB A ⇒∠=︒⎫⎬∠=︒⎭是直径⇒∠B=62°. MN 是切线⇒∠ACM=∠B=62°.(2)过点B 作BD ⊥MN ,则190BDC ACB MN BCN A ∠=︒=∠⎫⎬⇒∠=∠⎭是切线⇒△ACB ∽△CNB ⇒1AC AB CD BC =⇒AB ·CD 1=AC ·BC . 过点A 作AD 2⊥MN ,则190AD C ACB MN MCA CBA ∠=︒=∠⎫⎬⇒∠=∠⎭是切线⇒△ABC ∽△ACD 2 ⇒2CD AC AB CB=⇒CD 2·AB=AC ·CB 2.解:(1)过点C 作CH ⊥AB 于H ,由三角形的面积公式得AB ·CH=AC ·BC ,∴CH=AC BC AB =6013,即圆心到直线的距离d=6013. ∵d=6013>3,∴⊙O 与AB 相离. (2)过点O 作OE ⊥AB 于E ,则OE=3.∵∠AEO=∠C=90°,∠A=∠A ,∴△AOE ∽△ABC ,∵OA=OE AB BC =31313124⨯= ∴OC=AC-OA=5-134=74. ∴当OC=74时,⊙O 与AB 相切. 3.(1)∵ BE 切⊙O 于点B ,∴ ∠ABE =∠C .∵ ∠EBC =2∠C ,即 ∠ABE +∠ABC =2∠C ,∴ ∠C +∠ABC =2∠C ,∴ ∠ABC =∠C ,∴ AB =AC .(2)①连结AO ,交BC 于点F ,∵ AB =AC ,∴ =,∴ AO ⊥BC 且BF =FC .在Rt △ABF 中,AF =tan ∠ABF ,∴ AF =21BF . ∴ AB =22BF AF +=2221BF BF +⎪⎭⎫ ⎝⎛=25BF . ∴ 452==BF AB BC AB . ②在△EBA 与△ECB 中,∵ ∠E =∠E ,∠EBA =∠ECB ,∴ △EBA ∽△ECB .∴ ⎪⎩⎪⎨⎧⋅==EC EA BE BC AB EB EA 2,解之,得516EA 2=EA ·(EA +AC ),又EA ≠0, ∴ 511EA =AC ,EA =115×2=1110. 4.设⊙的半径为r ,由切割线定理,得PA 2=PB ·PC , ∴ 82=4(4+2r ),解得r =6(cm ). 即⊙O 的半径为6cm .5.由已知AD ︰DB =2︰3,可设AD =2k ,DB =3k (k >0). ∵ AC 切⊙O 于点C ,线段ADB 为⊙O 的割线,∴ AC 2=AD ·AB , ∵ AB =AD +DB =2k +3k =5k ,∴ 102=2k ×5k ,∴ k 2=10, ∵ k >0,∴ k =10.∴ AB =5k =510.∵ AC 切⊙O 于C ,BC 为⊙O 的直径,∴ AC ⊥BC .在Rt △ACB 中,sin B =51010510==AB AC . 6.解法一:连结AC .∵ AB 是⊙O 的直径,点C 在⊙O 上,CD ⊥AB 于点D ,∴ ∠ADC =∠BDC =90°,∠2=90°-∠BAC =∠B . ∵ tan B =21, ∴ tan ∠2=21.∴ CB ACDB CD CD AD ===21.设AD =x (x >0),CD =2x ,DB =4x ,AB =5x .∵ PC 切⊙O 于点C ,点B 在⊙O 上,∴ ∠1=∠B . ∵ ∠P =∠P ,∴ △PAC ∽△PCB ,∴ 21==CB ACPC PA.∵ PC =10,∴ PA =5,∵ PC 切⊙O 于点C ,PAB 是⊙O 的割线,∵ PC 2=PA ·PB ,∴ 102=5(5+5 x ).解得x =3.∴ AD =3,CD =6,DB =12.∴ S △BCD =21CD ·DB =21×6×12=36.即三角形BCD 的面积36cm 2.解法二:同解法一,由△PAC ∽△PCB ,得21==CB AC PC PA .∵ PA =10,∴ PB =20.由切割线定理,得PC 2=PA ·PB .∴ PA =201022-PB PC =5,∴ AB =PB -PA =15,∵ AD +DB =x +4x =15,解得x =3,∴ CD =2x =6,DB =4x =12.∴ S △BCD =21CD ·DB =21×6×12=36.即三角形BCD 的面积36cm 2.7.解:如图取MN 的中点E ,连结OE ,∴ OE ⊥MN ,EN =21MN =21a .在四边形EOCD 中,∵ CO ⊥DE ,OE ⊥DE ,DE ∥CO ,∴ 四边形EOCD 为矩形.∴ OE =CD ,在Rt △NOE 中,NO 2-OE 2=EN 2=22⎪⎭⎫ ⎝⎛a .∴ S 阴影=21π(NO 2-OE 2)=21π·22⎪⎭⎫ ⎝⎛a =28πa .8.解:∵ ∠CDE =∠CBA ,∠DCE =∠BCA ,∴ △CDE ∽△ABC .∴ 2⎪⎭⎫⎝⎛=∆∆AB DE S S ABC CDE∴ AB DE =ABC CDES S ∆∆=41=21,即215=AB ,解得 AB =10(cm ),作OM ⊥FG ,垂足为M ,则FM =21FG =21×8=4(cm ),连结OF ,∵ OA =21AB =21×10=5(cm ).∴ OF =OA =5(cm ).在Rt △OMF 中,由勾股定理,得OM =22FM OF -=2245-=3(cm ).∴ 梯形AFGB 的面积=2FG AB +·OM =2810⨯×3=27(cm 2).9.⎭⎬⎫的割线⊙是的切线⊙是O PBC O PA )1(⇒PA 2=PB ·PC ⇒PC =20⇒半径为7.5⇒圆面积为π4225(或56.25π)(平方单位).⎭⎬⎫∠=∠∠=∠P P BAP C )2(⇒△ACP ∽△BAP ⇒PB PA AB AC =⇒12=AB AC.∵ ∠BAP =∠C ,∴ cos ∠BAP =cos ∠C =55252==x x BC AC 解法二:设AB =x ,在Rt △ABC 中,AC 2+AB 2=BC 2, 即 x 2+(2x )2=152,解之得 x =35,∴ AC =65, ∵ ∠BAP =∠C ,∴ ∴ cos ∠BAP =cos ∠C =5521556==BC AC。
DOBC A EPEECOB P D AOBACDBACDO1.如图,已知直线PA 交⊙O 于A 、B 两点,AE 是⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,且AC 平分∠PAE ,过点C 作CD ⊥PA 于D . (1) 求证:CD 是⊙O 的切线; (2) 若AD :DC =1:3,AB =8,求⊙O 的半径.(1)证明:连结OC .∵ OC =OA ,∴ ∠OAC = ∠OCA∵ AC 平分∠PAE ,∴ ∠DAC = ∠OAC ,∴ ∠DAC = ∠OCA , ∴ AD ∥OC .∵ CD ⊥PA ,∴ ∠ADC = ∠OCD =90°, 即 CD ⊥OC ,点C 在⊙O 上,∴ CD 是⊙O 的切线. (2)解:过O 作OE ⊥AB 于E .∴ ∠OEA =90°∵ AB =8, ∴ AE =4. 在Rt △AEO 中,∠AEO =90°,∴ AO 2=42+OE 2. ∵ ∠EDC = ∠OEA =∠DCO =90°,∴ 四边形DEOC 是矩形, ∴ OC =DE ,OE =CD .∵ AD:DC =1:3,∴ 设AD =x ,则DC =OE =3x ,OA =OC =DE =DA +AE =x +4, ∴ (x +4)2=42+(3x )2,解得 x 1=0(不合题意,舍去),x 2=1.则 OA =5.∴ ⊙O 的半径是5. 2.如图1和图2,MN 是⊙O 的直径,弦AB 、CD•相交于MN•上的一点P ,•∠APM=∠CPM . (1)由以上条件,你认为AB 和CD 大小关系是什么,请说明理由.(2)若交点P 在⊙O 的外部,上述结论是否成立若成立,加以证明;若不成立,请说明理由.BA CE DP ONM FB A CE DPNM F解:(1)AB=CD 理由:过O 作OE 、OF 分别垂直于AB 、CD ,垂足分别为E 、F∵∠APM=∠CPM ∴∠1=∠2 OE=OF 连结OD 、OB 且OB=OD ∴Rt △OFD ≌Rt △OEB ∴DF=BE 根据垂径定理可得:AB=CD(2)作OE ⊥AB ,OF ⊥CD ,垂足为E 、F ∵∠APM=∠CPN 且OP=OP ,∠PEO=∠PFO=90° ∴Rt △OPE ≌Rt △OPF ∴OE=OF 连接OA 、OB 、OC 、OD易证Rt △OBE ≌Rt △ODF ,Rt △OAE ≌Rt △OCF ∴∠1+∠2=∠3+∠4 ∴AB=CD3.如图,AB 是⊙O 的直径,BD 是⊙O 的弦,延长BD 到C ,使AC=AB ,BD 与CD 的大小有什么关系为什么解:BD=CD 理由是:如图,连接AD ∵AB 是⊙O 的直径 ∴∠ADB=90°即AD ⊥BC 又∵AC=AB ∴BD=CD4. 如图,点O 是△ABC 的内切圆的圆心,若∠BAC=80°,则∠BOC=( ) A .130° B .100° C .50° D .65° 答案A5.如图,AB 为⊙O 的直径,C 是⊙O 上一点,D 在AB 的延长线上,且∠DCB=•∠A . (1)CD 与⊙O 相切吗如果相切,请你加以证明,如果不相切,请说明理由. (2)若CD 与⊙O 相切,且∠D=30°,BD=10,求⊙O 的半径.解:(1)CD 与⊙O 相切 ∵AB 是直径 ∴∠ACB=90°,即∠ACO+∠OCB=90°∵∠A=∠OCA 且∠DCB=∠A ∴∠OCA=∠DCB ∴∠OCD=90° 综上:CD 是⊙O 的切线.(2)在Rt △OCD 中,∠D=30° ∴∠COD=60° ∴∠A=30° ∴∠BCD=30° ∴BC=BD=10 ∴AB=20,∴r=10 答:(1)CD 是⊙O 的切线,(2)⊙O 的半径是10.6.如图,已知正六边形ABCDEF ,其外接圆的半径是a ,•求正六边形的周长和面积.解:如图所示,由于ABCDEF 是正六边形,所以它的中心角等于3606︒=60°,•△OBC 是等边三角形,从而正六边形的边长等于它的半径.因此,所求的正六边形的周长为6a 在Rt △OAM 中,OA=a ,AM=12AB=12a 利用勾股定理,可得边心距OM=221()2a a -=123a∴所求正六边形的面积=6×12×AB×OM=6×12×a×32a=323a 27.已知扇形的圆心角为120°,面积为300πcm 2. (1)求扇形的弧长;(2)若将此扇形卷成一个圆锥,则这个圆锥的轴截面面积为多少解:(1)如图所示: ∵300π=2120360R π ∴R=30∴弧长L=12030180π⨯⨯=20π(cm )(2)如图所示: ∵20π=20πr ∴r=10,R=30 AD=900100-=202 ∴S 轴截面=12×BC×AD =12×2×10×202=2002(cm 2) 因此,扇形的弧长是20πcm 卷成圆锥的轴截面是2002cm 2. 8.如图,AB 是⊙O 的直径,BC 是弦,OD ⊥BC 于E ,交⋂BC 于D . (1)请写出五个不同类型的正确结论; (2)若BC =8,ED =2,求⊙O 的半径. 解:(1)不同类型的正确结论有:①BE =CE ;②弧BD=弧CD ③∠BED =90°④∠BOD =∠A ;⑤AC ∥OD ,⑥AC ⊥BC ; ⑦OE 2+BE 2=OB 2;⑧S △ABC =BC ·OE ;⑨△BOD 是等腰三角形,⑩△BOE ∽△BAC ; (2)∵OD ⊥BC , ∴BE =CE =12BC =4.设⊙O 的半径为R ,则OE =OD -DE=R -2. 在Rt △OEB 中,由勾股定理得 OE 2+BE 2=OB 2,即(R -2)2+42=R 2.解得R =5. ∴ ⊙ O 的半径为59.已知:如图等边ABC △内接于⊙O ,点P 是劣弧PC 上的一点(端点除外),延长BP 至D ,使BD AP =,连FDECBAOM结CD .(1)若AP 过圆心O ,如图①,请你判断PDC △是什么三角形并说明理由. (2)若AP 不过圆心O ,如图②,PDC △又是什么三角形为什么 解:(1)PDC △为等边三角形. 理由:ABC ∵△为等边三角形AC BC =∴,又∵在⊙O 中PAC DBC ∠=∠又AP BD =∵ APC BDC ∴△≌△. PC DC =∴ 又AP ∵过圆心O ,AB AC =,60BAC ∠=°1302BAP PAC BAC ∠=∠=∠=∴° 30BAP BCP ∠=∠=∴°,30PBC PAC ∠=∠=°303060CPD PBC BCP ∠=∠+∠=+=∴°°° PDC ∴△为等边三角形.(2)PDC △仍为等边三角形理由:先证APC BDC △≌△(过程同上) PC DC =∴ 60BAP PAC ∠+∠=∵° 又BAP BCP ∠=∠∵,PAC PBC ∠=∠60CPD BCP PBC BAP PAC ∠=∠+∠=∠+∠=∴° 又PC DC =∵ PDC ∴△为等边三角形.10.(1)如图OA 、OB 是⊙O 的两条半径,且OA ⊥OB ,点C 是OB 延长线上任意一点:过点C 作CD 切⊙O 于点D ,连结AD 交DC 于点E .求证:CD=CE(2)若将图中的半径OB 所在直线向上平行移动交OA 于F ,交⊙O 于B ,其他条件不变,那么上述结论CD=CE 还成立吗为什么(3)若将图中的半径OB 所在直线向上平行移动到⊙O 外的CF ,点E 是DA 的延长线与CF 的交点,其他条件不变,那么上述结论CD=CE 还成立吗为什么解:(1)证明:连结OD 则OD ⊥CD ,∴∠CDE+∠ODA=90° 在Rt △AOE 中,∠AEO+∠A=90°在⊙O 中,OA=OD ∴∠A=∠ODA , ∴∠CDE=∠AEO 又∵∠AEO=∠CED ,∠CDE=∠CED ∴CD=CE (2)CE=CD 仍然成立. ∵原来的半径OB 所在直线向上平行移动∴CF ⊥AO 于F , 在Rt △AFE 中,∠A+∠AEF=90°. 连结OD ,有∠ODA+∠CDE=90°,且OA=OD .∠A=∠ODA ∴∠AEF=∠CDE 又∠AEF=∠CED ∴∠CED=∠CDE ∴CD=CE(3)CE=CD 仍然成立.∵原来的半径OB 所在直线向上平行移动.AO ⊥CF 延长OA 交CF 于G ,在Rt △AEG 中,∠AEG+∠GAE=90° 连结OD ,有∠CDA+∠ODA=90°,且OA=OD ∴∠ADO=∠OAD=∠GAE ∴∠CDE=∠CED ∴CD=CEAOCPB图①AOCPB图②11.AB 是⊙O 的直径,PA 切⊙O 于A ,OP 交⊙O 于C ,连BC .若30P ∠=o,求B ∠的度数.解: PA Q 切⊙O 于A AB ,是⊙O 的直径, ∴90PAO ∠=o.30P ∠=o Q ,∴60AOP ∠=o .∴1302B AOP ∠=∠=o12.如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,BD 是⊙O 的直径,AE CD ⊥,垂足为E ,DA 平分BDE ∠. (1)求证:AE 是⊙O 的切线;(2)若301cm DBC DE ∠==o,,求BD 的长. (1)证明:连接OA ,DA Q 平分BDE ∠,BDA EDA ∴∠=∠.OA OD ODA OAD =∴∠=∠Q ,.OAD EDA ∴∠=∠.OA CE ∴∥. AE DE ⊥Q ,9090AED OAE DEA ∴∠=∠=∠=o o ,.AE OA ∴⊥.AE ∴是⊙O 的切线.(2)BD Q 是直径,90BCD BAD ∴∠=∠=o.3060DBC BDC ∠=∠=o o Q ,,120BDE ∴∠=o .DA Q 平分BDE ∠,60BDA EDA ∴∠=∠=o .30ABD EAD ∴∠=∠=o .在Rt AED △中,90302AED EAD AD DE ∠=∠=∴=oo,,. 在Rt ABD △中,903024BAD ABD BD AD DE ∠=∠=∴==oo,,. DE Q 的长是1cm ,BD ∴的长是4cm .13.如图,已知在⊙O 中,AB=34,AC 是⊙O 的直径,AC ⊥BD 于F ,∠A=30°.(1)求图中阴影部分的面积;(2)若用阴影扇形OBD 围成一个圆锥侧面,请求出这个圆锥的底面圆的半径. 解:连结AD .∵AC ⊥BD ,AC 是直径,∴AC 垂直平分BD 。
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.。
专题25圆的有关计算与证明(50题)一、单选题1.(2023·新疆·统考中考真题)如图,在O 中,若30ACB ∠=︒,6OA =,则扇形OAB (阴影部分)的面积是()A .12πB .6πC .4πD .2π2.(2023·江苏连云港·统考中考真题)如图,矩形ABCD 内接于O ,分别以AB BC CD AD 、、、为直径向外作半圆.若4,5==AB BC ,则阴影部分的面积是()A .41204π-B .41202π-C .20πD .203.(2023·湖北荆州·统考中考真题)如图,一条公路的转弯处是一段圆弧( AC ),点O 是这段弧所在圆的圆心,B 为 AC 上一点,OB AC ⊥于D .若3003m AC =,150m BD =,则 AC 的长为()A .300m πB .200m πC .150m πD .1003mπA .21cm 4πB 5.(2023·四川达州·统考中考真题)如图,四边形段90︒的圆心角的圆心为为A BCD 、、、循环,则A .40452πB .20236.(2023·四川广安·统考中考真题)如图,在等腰直角心,AC 为半径画弧,交AB 于点积是()A .π2-B .2π2-7.(2023·江苏苏州·统考中考真题)如图,AB 是半圆O 的直径,点,C D 在半圆上, CDDB =,连接,,OC CA OD ,过点B 作EB AB ⊥,交OD 的延长线于点E .设OAC 的面积为1,S OBE △的面积为2S ,若1223S S =,则tan ACO ∠的值为()A .2B .223C .75D .32二、填空题8.(2023·重庆·统考中考真题)如图,在矩形ABCD 中,2AB =,4BC =,E 为BC 的中点,连接AE DE ,,以E 为圆心,EB 长为半径画弧,分别与AE DE ,交于点M ,N ,则图中阴影部分的面积为________.(结果保留π)9.(2023·黑龙江绥化·统考中考真题)如图,O 的半径为2cm ,AB 为O 的弦,点C 为 AB 上的一点,将 AB 沿弦AB 翻折,使点C 与圆心O 重合,则阴影部分的面积为_______.(结果保留π与根号)10.(2023·重庆·统考中考真题)如图,O 是矩形ABCD 的外接圆,若4,3AB AD ==,则图中阴影部分的面积为___________.(结果保留π)14.(2023·天津·统考中考真题)如图,在每个小正方形的边长为且顶点A,B均在格点上.(1)线段AB的长为________(2)若点D在圆上,AB与CD为等边三角形,并简要说明点15.(2023·江苏苏州·统考中考真题)如图,在H AH=.以点A为圆心,,3一个圆锥的侧面,记这个圆锥底面圆的半径为r r-=________________的半径为2r,则1216.(2023·四川自贡·统考中考真题)如图,小珍同学用半径为8cm ,圆心角为100︒的扇形纸片,制作一个底面半径为2cm 的圆锥侧面,则圆锥上粘贴部分的面积是________2cm .三、解答题17.(2023·四川南充·统考中考真题)如图,AB 与O 相切于点A ,半径OC AB ∥,BC 与O 相交于点D ,连接AD .(1)求证:OCA ADC ∠∠=;(2)若12,tan 3AD B ==,求OC 的长.18.(2023·四川成都·统考中考真题)如图,以ABC 的边AC 为直径作O ,交BC 边于点D ,过点C 作CE AB ∥交O 于点E ,连接AD DE ,,B ADE ∠=∠.(1)求证:AC BC =;(2)若tan 23B CD ==,,求AB 和DE 的长.(1)求证:90ADC BAC ∠-∠=︒;(请用两种证法解答)(2)若ACP ADC ∠=∠,O 的半径为3,4CP =,求AP 的长.(1)求BED ∠的度数;(2)如图2,过点A 作O 的切线交BC 延长线于点F ,过点D 作DG 235,4AD DE ==,求DG 的长.21.(2023·浙江杭州·统考中考真题)在边长为1的正方形ABCD 中,点射线BE 与射线CD 交于点F .(1)若13ED =,求DF 的长.(2)求证:1AE CF ⋅=.(3)以点B 为圆心,BC 长为半径画弧,交线段BE 于点G .若EG ED =,求ED 的长.22.(2023·河北·统考中考真题)装有水的水槽放置在水平台面上,其横截面是以AB 为直径的半圆O ,50cm AB =,如图1和图2所示,MN 为水面截线,GH 为台面截线,MN GH ∥.计算:在图1中,已知48cm MN =,作OC MN ⊥于点C .(1)求OC 的长.操作:将图1中的水面沿GH 向右作无滑动的滚动,使水流出一部分,当30ANM ∠=︒时停止滚动,如图2.其中,半圆的中点为Q ,GH 与半圆的切点为E ,连接OE 交MN 于点D .探究:在图2中(1)求证:2AOB ∠=∠(2)若4,5AB BC ==径,45ABD ∠=︒,直线l 与三条线段CD 、CA 、DA 的延长线分别交于点E 、F 、G .且满足45CFE ∠=︒.(1)求证:直线l ⊥直线CE ;(2)若AB DG =;①求证:ABC GDE △≌△;②若312R CE ==,,求四边形ABCD 的周长.25.(2023·天津·统考中考真题)在O 中,半径OC 垂直于弦AB ,垂足为D ,60AOC ∠=︒,E 为弦AB 所对的优弧上一点.(1)如图①,求AOB ∠和CEB ∠的大小;(2)如图②,CE 与AB 相交于点F ,EF EB =,过点E 作O 的切线,与CO 的延长线相交于点G ,若3OA =,求EG 的长.26.(2023·江苏苏州·统考中考真题)如图,ABC 是O 的内接三角形,AB 是O 的直径,5,25AC BC ==,点F 在AB 上,连接CF 并延长,交O 于点D ,连接BD ,作BE CD ⊥,垂足为E .(1)求证:DBE ABC △∽△;(2)若2AF =,求ED 的长.27.(2023·四川达州·统考中考真题)如图,ABC ABD 、内接于O AB BC P = ,,是OB 延长线上的一点,PAB ACB ∠=∠,AC BD 、相交于点E .(1)求证:AP 是O 的切线;(2)若24BE DE ==,,30P ∠=︒,求AP 的长.28.(2023·湖南·统考中考真题)如图,AB 是O 的直径,AC 是一条弦,D 是 AC 的中点,DE AB ⊥于点E ,交AC 于点F ,交O 于点H ,DB 交AC 于点G .(1)求证:AF DF =.(2)若55,sin 25AF ABD =∠=,求O 的半径.29.(2023·湖南怀化·统考中考真题)如图,AB 是O 的直径,点P 是O 外一点,PA 与O 相切于点A ,点C 为O 上的一点.连接PC 、AC 、OC ,且PC PA =.(1)求证:PC 为O 的切线;(2)延长PC 与AB 的延长线交于点D ,求证:PD OC PA OD ⋅=⋅;(3)若308CAB OD ∠=︒=,,求阴影部分的面积.30.(2023·四川眉山·统考中考真题)如图,ABC 中,以AB 为直径的O 交BC 于点E .AE 平分BAC ∠,过点E 作ED AC ⊥于点D ,延长DE 交AB 的延长线于点P .(1)求证:PE 是O 的切线;(2)若1sin ,43P BP ∠==,求CD 的长.31.(2023·安徽·统考中考真题)已知四边形(1)如图1,连接,OA CA ,若OA BD ⊥,求证;CA 平分BCD ∠;(2)如图2,E 为O 内一点,满足,AE BC CE AB ⊥⊥,若BD =32.(2023·吉林长春·统考中考真题)【感知】如图①,点A 、B 、的大小为__________度.【探究】小明遇到这样一个问题:如图②,O 是等边三角形ABC 的外接圆,点P 在 AC 上(点P 不与点A 、C 重合),连结PA 、PB 、PC .求证:PB PA PC =+.小明发现,延长PA 至点E ,使AE PC =,连结BE ,通过证明PBC EBA ≌△△,可推得PBE 是等边三角形,进而得证.下面是小明的部分证明过程:证明:延长PA 至点E ,使AE PC =,连结BE ,四边形ABCP 是O 的内接四边形,180BAP BCP ∴∠+∠=︒.180BAP BAE ∠+∠=︒ ,BCP BAE ∴∠=∠.ABC 是等边三角形.BA BC ∴=,(SAS)PBC EBA ∴ ≌请你补全余下的证明过程.【应用】如图③,O 是ABC 的外接圆,90ABC AB BC ∠=︒=,,点P 在O 上,且点P 与点B 在AC 的两侧,连结PA 、PB 、PC .若22PB PA =,则PB PC的值为__________.33.(2023·四川泸州·统考中考真题)如图,AB 是O 的直径,210AB =,O 的弦CD AB ⊥于点E ,6CD =.过点C 作O 的切线交AB 的延长线于点F ,连接BC .∠;(1)求证:BC平分DCF(2)G为 AD上一点,连接CG交AB于点H,若34.(2023·黑龙江绥化·统考中考真题)如图,行弦,弦AB交MC于点H.点A在¼MC上,点⋅=⋅.(1)求证:MH CH AH BH(2)求证:AC BC=.(3)在⊙O中,沿弦ND所在的直线作劣弧ND NG的长.35.(2023·广东·统考中考真题)综合探究如图1,在矩形ABCD中(AB>BD于点E,连接CA'.(1)求证:AA CA '⊥';(2)以点O 为圆心,OE 为半径作圆.①如图2,O 与CD 相切,求证:3AA CA '=';②如图3,O 与CA '相切,1AD =,求O 的面积.36.(2023·山东·统考中考真题)如图,AB 为O 的直径,C 是圆上一点,D 是 BC 的中点,弦DE AB ⊥,垂足为点F .(1)求证:BC DE =;(2)P 是»AE 上一点,6,2AC BF ==,求tan BPC ∠;(3)在(2)的条件下,当CP 是ACB ∠的平分线时,求CP 的长.37.(2023·山东·统考中考真题)如图,已知AB 是O 的直径,CD CB =,BE 切O 于点B ,过点C 作CF OE ⊥交BE 于点F ,若2EF BF =.(1)如图1,连接BD ,求证:ADB OBE △≌△;(2)如图2,N 是AD 上一点,在AB 上取一点M ,使60MCN ∠=︒,连接MN .请问:三条线段MN BM DN ,,有怎样的数量关系?并证明你的结论.38.(2023·浙江杭州·统考中考真题)如图,在O 中,直径AB 垂直弦CD 于点E ,连接,,AC AD BC ,作CF AD ⊥于点F ,交线段OB 于点G (不与点,O B 重合),连接OF .(1)若1BE =,求GE 的长.(2)求证:2BC BG BO =⋅.(3)若FO FG =,猜想CAD ∠的度数,并证明你的结论.39.(2023·湖北宜昌·统考中考真题)如图1,已知AB 是O 的直径,PB 是O 的切线,PA 交O 于点C ,43AB PB ==,.(1)填空:PBA ∠的度数是_________,PA 的长为_________;(2)求ABC 的面积;(3)如图2,CD AB ⊥,垂足为D .E 是 AC 上一点,5AE EC =.延长AE ,与DC ,BP 的延长线分别交于点,F G ,求EF FG的值.40.(2023·山东滨州·统考中考真题)如图,点E 是ABC 的内心,AE 的延长线与边BC 相交于点F ,与ABC 的外接圆相交于点D .(1)求证:::ABF ACF S S AB AC =△△;(2)求证:::AB AC BF CF =;(3)求证:2AF AB AC BF CF =⋅-⋅;(4)猜想:线段,,DF DE DA 三者之间存在的等量关系.(直接写出,不需证明.)41.(2023·浙江台州·统考中考真题)我们可以通过中心投影的方法建立圆上的点与直线上点的对应关系,用直线上点的位置刻画圆上点的位置,如图,AB 是O 的直径,直线l 是O 的切线,B 为切点.P ,Q 是圆上两点(不与点A 重合,且在直径AB 的同侧),分别作射线AP ,AQ 交直线l 于点C ,点D .(1)如图1,当6AB =,BP的长为π时,求BC 的长.(2)如图2,当34AQ AB =, BP PQ =时,求BC CD的值.(3)如图3,当6sin 4BAQ ∠=,BC CD =时,连接BP ,PQ ,直接写出(1)求CE 的长和y 关于x 的函数表达式.(2)当PH PN <,且长度分别等于PH ,PN ,a 的三条线段组成的三角形与(3)延长PN 交半圆O 于点Q ,当1534NQ x =-时,求43.(2023·新疆·统考中考真题)如图,AB 是O 的直径,点接AF ,过点C 作AF 的垂线,交AF 的延长线于点D 交AC 于点H .(1)求证:CE 是O 的切线;(2)若tan 34E =,4BE =,求FH 的长.44.(2023·云南·统考中考真题)如图,BC 是O 的直径,A 是O 上异于B C 、的点.O 外的点E 在射线CB 上,直线EA 与CD 垂直,垂足为D ,且DA AC DC AB ⋅=⋅.设ABE 的面积为1,S ACD 的面积为2S .(1)判断直线EA 与O 的位置关系,并证明你的结论;(2)若21,BC BE S mS ==,求常数m 的值.45.(2023·浙江宁波·统考中考真题)如图1,锐角ABC 内接于O ,D 为BC 的中点,连接AD 并延长交O 于点E ,连接,BE CE ,过C 作AC 的垂线交AE 于点F ,点G 在AD 上,连接,BG CG ,若BC 平分EBG ∠且BCG AFC ∠=∠.(1)求BGC ∠的度数.(2)①求证:AF BC =.②若AG DF =,求tan GBC ∠的值,(3)如图2,当点O 恰好在BG 上且1OG =时,求AC 46.(2023·四川遂宁·统考中考真题)如图,四边形D 的直线l 交BA 的延长线于点M ,交BC 的延长线于点(1)求证:MN 是O 的切线;(2)求证:2AD AB CN =⋅;(3)当6AB =,3sin 3DCA ∠=时,求AM 的长.47.(2023·四川广安·统考中考真题)如图,以Rt ABC △E 是BC 的中点,连接OE DE 、.(1)求证:DE 是O 的切线.(2)若4sin ,55C DE ==,求AD 的长.(3)求证:22DE CD OE =⋅.48.(2023·浙江嘉兴·统考中考真题)已知,AB 是半径为1的O 的弦,O 的另一条弦CD 满足CD AB =,且CD AB ⊥于点H (其中点H 在圆内,且AH BH CH DH >>,).(1)在图1中用尺规作出弦CD 与点H (不写作法,保留作图痕迹).(2)连结AD ,猜想,当弦AB 的长度发生变化时,线段AD 的长度是否变化?若发生变化,说明理由:若不变,求出AD 的长度;(3)如图2,延长AH 至点F ,使得HF AH =,连结CF ,HCF ∠的平分线CP 交AD 的延长线于点P ,点M 为AP 的中点,连结HM ,若12PD AD =.求证:MH CP ⊥.49.(2023·浙江·统考中考真题)如图,在O 中,AB 是一条不过圆心O 的弦,点,C D 是 AB 的三等分点,直径CE 交AB 于点F ,连结AD 交CF 于点G ,连结AC ,过点C 的切线交BA 的延长线于点H .(1)求证:AD HC ∥;(2)若2OG GC=,求tan FAG ∠的值;(3)连结BC 交AD 于点N ,若O ①若52OF =,求BC 的长;②若10AH =,求ANB 的周长;③若88HF AB ⋅=,求BHC △的面积.50.(2023·四川宜宾·统考中考真题)如图,以CD AF ⊥交AF 的延长线于点D ,交点N .(1)求证:CD 是O 的切线;(2)求证:EM EN =;(3)如果N 是CM 的中点,且AB =。
1、已知圆O的半径为5cm,点P到圆心O的距离为3cm,则点P与圆O的位置关系是A. 点P在圆O内B. 点P在圆O上C. 点P在圆O外D. 无法确定(答案)A2、圆O中,弦AB与弦CD相交于点E,若∠AEC = 60°,且AE = CE,则∠ADC等于A. 30°B. 60°C. 90°D. 120°(答案)B3、在圆O中,直径AB垂直于弦CD于点E,若AB = 10,CD = 6,则OE的长度为A. 8B. 5C. 4D. 3(答案)C4、圆O的内接四边形ABCD中,∠A : ∠B : ∠C = 2 : 3 : 4,则∠D的度数为A. 60°B. 90°C. 120°D. 150°(答案)B5、已知圆O的两条弦AB和CD相交于点P,若AP = PB,且∠APD = 60°,则∠CPD的度数为A. 30°B. 60°C. 90°D. 120°(答案)D6、圆O的半径为r,点A、B、C在圆上,且AB = BC,若∠AOB = 120°,则△ABC的面积为A. (√3/4)r2B. (√3/2)r2C. (3/4)r2D. r2(答案)A7、圆O的切线l与半径OA垂直于点A,点B在切线l上,且OB = 2OA,则∠OBA的度数为A. 30°B. 45°C. 60°D. 90°(答案)C8、在圆O中,弦AB与弦AC的夹角为60°,若AB = AC,且圆的半径为R,则△ABC的面积为A. (√3/2)R2B. (√3/4)R2C. (1/2)R2D. (1/4)R2(答案)B。
圆的证明1.如图,AB是⊙O的弦(非直径),C、D是AB上两点,并且OC=OD,求证:AC=BD.2.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O与BC交于点D,与AC•交于点E,求证:△DEC为等腰三角形.3.如图,AB是⊙O的直径,弦AC与AB成30°角,CD与⊙O切于C,交AB•的延长线于D,求证:AC=CD.4.如图20-12,BC为⊙O的直径,AD⊥BC,垂足为D,弧AB AF,BF和AD交于E,求证:AE=BE.5.如图,AB是⊙O的直径,以OA为直径的⊙O1与⊙O2的弦相交于D,DE⊥OC,垂足为E.(1)求证:AD=DC.(2)求证:DE是⊙O1的切线.6.如图,已知直线MN与以AB为直径的半圆相切于点C,∠A=28°.求∠ACM的度数.7.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12,⊙O的半径为3.若点O沿CA移动,当OC等于多少时,⊙O与AB相切?9、如图,已知矩形ABCD ,以A 为圆心,AD 为半径的圆交AC 、AB 于M 、E ,CE•的延长线交⊙A 于F ,CM=2,AB=4.(1)求⊙A 的半径;(2)求CE 的长和△AFC 的面积.10、已知AB 是⊙0的直径,CD 切⊙0于C ,AE CD ⊥,BC 延长线与AE 的延长线交于F 、AF BF =,求A ∠的度数。
(10分)11、如图所示,AB=AC ,AB 为⊙O 的直径,AC 、BC 分别交⊙O 于E 、D ,连结ED 、BE 。
(1)试判断DE 与BD 是否相等,并说明理由;(2)如果BC=6,AB=5,求BE 的长。
(12分)12、如图,在△ABC 中,AB =AC ,D 是BC 中点,AE 平分∠BAD 交BC 于点E ,点O 是AB 上一点,⊙O 过A 、E 两点,交AD 于点G ,交AB 于点F .(1)求证:BC 与⊙O 相切; (2)当∠BAC =120°时,求∠EFG 的度数.13、如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,且AB =AC ,点D 在弧BC 上运动(不与B 、C 重合),过点D 作DE ∥BC ,DE 交AB 的延长线于点E ,连结AD 、BD . (1)求证:∠ADB =∠E .(2)当点D 运动到什么位置时,DE 是⊙O 的切线?请说明理由. (3)当AB =5,BC =6时,求⊙O 的半径.14、如图5.1-16,⊙O 的直径AB=4,C 为圆周上一点,AC=2,过点C 作⊙O 的切线l ,过点B 作l 的垂线BD ,垂足为D ,BD 与⊙O 交于点E. (1)求∠AEC 的度数;(2)求证:四边形OBEC 是菱形.(12分)MCBA E F OAB C DEA CD E G O F15、如图,AB为⊙O的直径,PQ切⊙O于T,AC⊥PQ于C,交⊙O于D。
圆的证明与计算1.如图,已知八ABC内接于AO, P是圆外一点,PA为40的切线, = PB,连接0P ,线段AB与线段0P相交于点D.(1)求证:PB为40的切线;- 4⑵ 若PA=4P0, z\0的半径为10,求线段PD的长.5(1)证明:△△△△△0Az\0Bz\ZSPA/SPBA0AA0BA0PA0PA△ 3APz\8BP(SSS) △A210APA210BPA/SPAA210AAAAA210APA90 △A210BPA90 △A0BA210AAAA/SPBA210AAAA_ _ 4_ _ ............(2)解:APA/VP0A210AAAA 10A PA第1题图第1题解图△ △ Rt AOP A Z1OA A A J P O22\21|P O^ A10A人人八人50人A/POA V A3AO OD△ cos AOP/^O P A A O AAODA6A人_ _____ 32APD APOAODA-y.32.AAAAABCA/iAB^CA/lDABCAAAAADADCA/lAAB/SDAAAzOA AEA21OAAAAADE.A 1AAAACA/1OAAAAA2AA C OSA32^C A 24 A A A AE A A.第2题图(1)证明:AABAACAAD ADC △Az^CAz^BAz^DACA^CA△RAC△2△AAZEA21BA△RAC△任△Z^EA/IOAAAAA21ADEA90 △△任△21EAD"0° △A/DACA21EADA90 △△任AC490° △AOAA21OAAAAAACAODAAAA(2)解:AAAAADA DF 丛C△任△第2题解图DAADCCA…1… 人△CF A2ACA12ACF 3ARtzCDFAAA G(C/\C D A5A△DC A 20 △AAD A 20 △ARtzCDFAAAAAAA DF ,CD2-CF216 △A21ADEA21DFCA90 AEA21CAA21ADEA21DFCA噬噜△AE 20A— A20 AA Z^EA25A20 16A21OAA/AEA 25.3.如图,在AABC中,AB=BC,以AB为直径作AO,交BC于点D,交AC 于点E,过点E作AO的切线EF,交BC于点F.(1)求证:EFABC;(2)若 CD=2, tan C=2,求 AO 的半径.第3题图(1)证明:如解图,连接BE, OE.第3题解图AAB为AO的直径,△MEB=90 .AAB=BC,△点E是AC的中点,△点O是AB的中点,AOEABC,△EF是AO的切线,△EF4E.△EFABC;(2)解:如解图,连接AD,八AB为AO的直径,△ AADB=90 ,△CD=2, tan C=AD 2CDAAD=4.设 AB=x,贝U BD=x-2.在 RtAABD 中, 由勾股定理得AB2=AD2+BD2,即 x2=42+ (x— 2) 2, 解得x=5,即AB=5,△ 8的半径为5 .24.AAAAZOWZ1ABAAAAABCAAADA21BCAAAAAE.A 1AAA/SDACA21DCEA..................1人人人人A2A ABA 2A siD △不△ AAE4/X.第4题图(1)证明:Z^DA/IOAAAA△PAB A90 .Z^BA/IOAAAAA21ACBA90 .A/DACA21CABA90 2ICABA/^ABCA 90 △A/DACA/^BC.AOCAOBAA.BCBCOCOCBAAAZDCEAz^OCBAA21DACA21DCEA(2)解:AABA2 △AAOA1.△sinD A ODAODA3ZDC A2 △ARtzDAOAA△△△△△AD △ OD2AOA2A2 2 △A21DACA21DCEA21DA/1DAA21DECA21DCAA A DC A DE A DA A DC 人2人DEA2 ,2 A2△RE △ ,2 △AAEAAD ADE △ 2.5.AAABA21OAAZDAA/DAAAAAADACDAOAA21ABA21EAA/OA1AAACEACBAA2AAAFABFAA/ABFAAAA人人-人人人 DE人5人人…人人人A3A/CDA 15ABE4 1OZ A E A13AAZ O AA A-(:第5题图(1)证明:△△△△△OB4A第5题解图BBCAOJAAAAAOBABCA AzOBCA 90 △A21OBAA21CBEA90 △AOAAOBAA21OABA21OBAAA21OAB+ACBEA 90 △A21CDAOAAA21OABA21DEAA90 △AA/CEBA21DEAAA21CBEA21CEBAACEACBA(2)解:△△△△△/△ADA ADO ACD AOAA AAF AOF △Az^OAAOFAA21AOFAAAAAAA/AOF=60O△」_1 _____ ____ _A21ABFA2^AOFA30 △(3)解:△△△△△C\CG》B△工△△CD AOAAA21ADEA21CGEA900△AA/AEDA21CEGAA21ADEA21CGEA人DE人EG人5人A AE A CE A13AACEABCAACEA13A人 (26)△DE -旌.-------- 24△ △•■△△△△△△" ..AE DE△石△486.AAAA/lABCDAAAzO^BA/lOAAAADADCAAAABAACDAAA EA/®FAECA21ECAAAAA/W\AZBD.△ 1 △△△ ABFC△2DAAA2AAE/^OAA cosADEAA3AAA 2AAAA/BCA6AzBFAA.第6题图(1)证明:Z^BA/IOAAAAA21BDAA90 .ABF /SECAA21BFCA90 △AAAABCDA/1OAAAAAAAA21BCFA21BADAA21BFCA21BDAA(2)解:△△△△△OD3C4A21BFCA21BDAABF BC△BD'^A B'AODA/lOAAAzADACDA AODAAAACAZ^BA/IOAAAA△ AACB=90 △AODABCA △任OD△心X OE ODA BE A BC AZ^E^OA21OEA2OB/SBEA3OBAOD OE 2△■占M—— -ABC BE 3ABC Z^ODA3瑞瑞舄△:△△ 21ADB A 90 △A21ADEA21BDFA90 △A21BDFA21DBFA90 △A21ADEA21DBFAR第6题解图/SRt/SBDFAA cosDBF 混率△ cos ADE2^A4(3)解:ABCz^ODABCA6AAODA4A /^EA4ZBEA12 △ △任OD△心CA 人DE人OD人A CE A BC A…人3 人ACEA2DEA △ △/EDA△八EBC△任△小£△A21AEDA21CEBA 人AE人DE人A C E A BE AADE CEAAE BEAADE 3D E A4X 12 △ /SDEA4V2( AAAA )△ACDA2V2A/^DA2V2AA21BFCA21BDAA 人CF 人AD 人A CF A2_J A△BC△母△造△ 8 △… 3 2ACF A^AARtzBCFAAAAAAAAAABFA . BC2A CF2Z^3~214.7.AAABAA OAAA/ICD^BAAAzHAAAAC△△知作EG3C交CD的延长线于点 G,连接AE交CD于点F,且EG=FG,连接CE.(1)求证:z\ECF△&CE;(2)求证:EG是AO的切线;(3)延长AB交GE的延长线于点 M ,若tan工=3 ,AH=3,4求EM的值.第7题图(1)证明:3cAEG,△8=3CG,「AB是AO的直径,ABACD,△A D = A C ,△3EF=AACD,△8=MEF,△任CF=4ECG,△任CF△&CE;(2)证明:如解图,连接OE,第7题解图△GF=GE,△&FE=^GEF=AAFH,△OA=OE,△3AE=4OEA,△AAFH+^FAH=90 ,△&EF+AAEO=90 ,△&EO=90 ,AGEAOE,VOEMAO的半径,△EG是AO的切线;(3)解:如解图,连接OC,设AO的半径为r.在 Rt「AHC 中,一一AH 3tan zACH=tan 应=空=± , HC 4AAH=3,AHC=4.在 Rt^HOC 中,△OC=r, OH=r—3, HC=4, △ (r —3) 2+42=r2,解得r= 25 ,6△GM AAC,△ 3AH=2\M,△ 3EM=AAHC=90 △ AAHC/XNEO,AH HCEM OE ,即高8.如图,AB 为AO 的直径,C 、G 是AO 上两点,过点 C 的直线CD^BG 交BG 的延长线于点D,交BA 的延长线于点E,连接BC,交OD 于点F, 且BC 平分4ABD.(1)求证:CD 是AO 的切线;⑵若OF 2,求4E 的度数; FD 3⑶连接AD,在(2)的条件下,若CD=2V3,求AD 的长.H第8题图(1)证明:如解图,连接OC,△ EM 25 8△OC=OB, BC 平分 AABD, △3CB=z\OBC, AOBC=ADBC,AzX)BC=AOCB,AOC ABD,Az^BDC=AECO,△CD ABD,△ z!BDC=90 ,△任CO=90 ,△OC 是AO 的半径,△CD 是AO 的切线;(2)解:由(1)知,OC^BD, △8CF=4DBF, △COFMBDF,A21OCFA21DBF, △.史FD△器AOC ABD, △任OC △任BD,△如 FD3,设 OE=2a,则 EB=3a,△OB=a,△OC=a,△3CE=90 , OC=1OE, 2△任=30 ;(3)解:△任=30 , ABDE=90 ,△任BD=60 ,VBC 平分 ADBE,/. AOBC=ADBC=1 EBD=30 , 2△CD=2 .3 ,ABC=4 3, BD=6,△空2 , DB 3△OC=4,如解图,过点D作DM3B于点M ,△RMB=90 ,ABD=6, ADBM=60 ,ABM=3, DM=3 3 ,△OC=4,△AB=8,AAM=AB—BM=5,△ RMA=90 , DM=3J3,AAD= VDM 2 AM 2 2V13 .9.如图,在3BC中,八ACB=90°,。
圆中证明及计算问题【例1】如图,⊙O是△ABC的外接圆,点O在BC边上,∠BAC的平分线交⊙O于点D,连接BD、CD,过点D作BC的平行线与AC的延长线相交于点P.(1)求证:PD是⊙O的切线;(2)求证:AB•CP=BD•CD;(3)当AB=5 cm,AC=12 cm时,求线段PC的长.【答案】见解析.【解析】(1)证明:连接OD.∵∠BAD=∠CAD,∴弧BD=弧CD,∴∠BOD=∠COD=90°,∵BC∥PA,∴∠ODP=∠BOD=90°,即OD⊥PA,∴PD是⊙O的切线.(2)证明:∵BC∥PD,∴∠PDC=∠BCD.∵∠BCD=∠BAD,∴∠BAD=∠PDC,∵∠ABD+∠ACD=180°,∠ACD+∠PCD=180°,∴∠ABD=∠PCD,∴△BAD∽△CDP,∴AB BD,CD CP∴AB•CP=BD•CD.(3)∵BC是直径,∴∠BAC=∠BDC=90°,∵AB=5,AC=12,由勾股定理得:BC=13,由(1)知,△BCD是等腰直角三角形,∴BD=CD=∵AB•CP=BD•CD..∴PC=16910【变式1-1】如图,△ABC内接于⊙O,且AB=AC,延长BC 到点D,使CD=CA,连接AD交⊙O于点E.(1)求证:△ABE≌△CDE;(2)填空:①当∠ABC的度数为时,四边形AOCE是菱形;②若AE=6,BE=8,则EF的长为.。
【答案】(1)见解析;(2)60;92【解析】(1)证明:连接CE,∵AB=AC,CD=CA,∴∠ABC=∠ACB,AB=CD,∵四边形ABCE是圆内接四边形,∴∠ECD+∠BCE=∠BAE +∠BCE=180°,∴∠ECD=∠BAE,同理,∠CED=∠ABC,∵∠ABC=∠ACB=∠AEB,∴∠CED=∠AEB,∴△ABE≌△CDE;(2)①60;连接AO、OC,∵四边形ABCE是圆内接四边形,∴∠ABC+∠AEC=180°,∵∠ABC =60,∴∠AEC =∠AOC =120°,∵OA =OC ,∴∠OAC =∠OCA =30°,∵AB =AC ,∴△ABC 是等边三角形,∴∠ACB =60°,∵∠ACB =∠CAD +∠D ,AC =CD ,∴∠CAD =∠D =30°,∴∠ACE =30°,∴∠OAE =∠OCE =60°,即四边形AOCE 是平行四边形,∵OA =OC ,∴四边形AOCE 是菱形;②由(1)得:△ABE ≌△CDE ,∴BE =DE =8,AE =CE =6,∠D =∠EBC ,由∠CED =∠ABC =∠ACB ,得△ECD ∽△CFB , ∴CE CF DE BC==68, ∵∠AFE =∠BFC ,∠AEB =∠FCB ,∴△AEF ∽△BCF , ∴EF CF AE BC=, 即668EF =,∴EF=9.2【例2】如图,AB为⊙O的直径,点C为AB上方的圆上一动点,过点C作⊙O的切线l,过点A作直线l的垂线AD,交⊙O于点D,连接OC,CD,BC,BD,且BD与OC交于点E.(1)求证:△CDE≌△CBE;(2)若AB=4,填空:①当弧CD的长度是时,△OBE是等腰三角形;②当BC=时,四边形OADC为菱形.;2.【答案】(1)见解析;(2)2【解析】(1)证明:延长AD交直线l于点F,∵AD垂直于直线l,∴∠AFC=90°,∵直线l为⊙O切线,∴∠OCF=90°,∴∠AFC=∠OCF=90°,∴AD∥OC,∵AB为⊙O直径,∴∠ADB =90°,∴∠OEB =90°,∴OC ⊥DB ,∴DE =BE ,∠DEC =∠BEC =90°,∵CE =CE ,∴△CDE ≌△CBE ;(2)①如图2,连接OD ,由(1)知∠OEB =90°,当△OBE 是等腰三角形时,则△OEB 为等腰直角三角形,∴∠BOE =∠OBE =45°,∵OD =OB ,OE ⊥BD ,∴∠DOC =∠BOE =45°,∵AB =4,∴OD =2,∴弧CD 的长=452180π⨯=2π;②当四边形OADC 为菱形时,则AD =DC =OC =AO =2,由(1)知,BC =DC ,∴BC =2.【变式2—1】(2019·河南南阳一模)如图,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,⊙O 的半径为2,∠B =135°,则弧AC 的长为( )A. 2πB. π C 。
圆的证明
1.如图,AB是⊙O的弦(非直径),C、D是AB上两点,并且OC=OD,求证:AC=BD .
2.已知:如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O与BC交于点D,与AC•交于点E,求证:△DEC为等腰三角形.
3.如图,AB是⊙O的直径,弦AC与AB成30°角,CD与⊙O切于C,交AB•的延长线于D,求证:AC=CD.
,BF和AD交于E,
4.如图20-12,BC为⊙O的直径,AD⊥BC,垂足为D,弧AB AF
求证:AE=BE.
5.如图,AB是⊙O的直径,以OA为直径的⊙O1与⊙O2的弦相交于D,DE⊥OC,垂足为E.(1)求证:AD=DC.(2)求证:DE是⊙O1的切线.
6.如图,已知直线MN与以AB为直径的半圆相切于点C,∠A=28°.求∠ACM的度数.
7.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12,⊙O的半径为3.
若点O沿CA移动,当OC等于多少时,⊙O与AB相切?
如图,PA 和PB 分别与⊙O 相切于A ,B 两点,作直径AC ,并延长交PB 于点D .连结OP ,CB .
(1)求证:OP ∥CB ;
(2)若PA =12,DB :DC =2:1,求⊙O 的半径.
如图,已知矩形ABCD ,以A 为圆心,AD 为半径的圆交AC 、AB 于M 、E ,CE•的延长线交⊙A 于F ,CM=2,AB=4. (1)求⊙A 的半径;(2)求CE 的长和△AFC 的面积.
如图,BC 是半圆O 的直径,EC 是切线,C 是切点,割线EDB 交半圆O 于D ,A 是半圆O 上一点,AD=DC ,EC=3,BD=2.5
(1)求tan ∠DCE 的值;(2)求AB 的长.
C B A
E
D M
C A E F。