(3)①当点F在线段AC上时,如图3所示,连接DE、DG,
FC?33?3r,GC?3FC?9?33r
②当点F在线段AC的延长线上时,如图4所示,连接DE、DG,
FC?33?3r,GC?3FC?33r?9
两种情况下GC符号相反,GC2相同, 由勾股定理得:DG2=CD2+CG2, 点G在圆的内部,故:DG2<r2, 即:(33?2r)2?(33r?9)2?r2 整理得:5r2?113r?18?0 解得:3?r?【点睛】
本题考查了圆的综合题:圆的切线垂直于过切点的半径;利用勾股定理计算线段的长.
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7.如图,已知AB是⊙O的直径,P是BA延长线上一点,PC切⊙O于点C,CD⊥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,交BC于点M,若∠CAB=2∠B,CF=3,求阴影部分的面积. 【答案】(1)详见解析;(2)【解析】 【分析】
(1)如图,连接OC,利用圆的切线的性质和直径对应的圆周角是直角可得∠PCA=∠OCB,利用等量代换可得∠PCA=∠ABC.
(2)先求出△OCA是等边三角形,在利用三角形的等边对等角定理求出FA=FC和CF=FM,然后分别求出AM、AC、MO、CD的值,分别求出S?A0E、S扇形BOE 、S?ABM 的值,利用
6??33.
4S阴影部分?S?A0E?S扇形BOE?S?ABM,然后通过计算即可解答.
【详解】
解:(1)证明:连接OC,如图,
∵PC切⊙O于点C,∴OC⊥PC, ∴∠PCA+∠ACO=90o,
∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=∠ACO+OCB=90o ∴∠PCA=∠OCB, ∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB, ∴∠PCA=∠ABC; (2)连接OE,如图,
∵△ACB中,∠ACB=90o,∠CAB=2∠B, ∴∠B=30o,∠CAB=60o,∴△OCA是等边三角形, ∵CD⊥AB,∴∠ACD+∠CAD=∠CAD+∠ABC=90o, ∴∠ACD=∠B=30o,
∵PC∥AE,∴∠PCA=∠CAE=30o,∴FC=FA, 同理,CF=FM,∴AM=2CF=23, Rt△ACM中,易得AC=23×3=3=OC, 2∵∠B=∠CAE=30o,∴∠AOC=∠COE=60o, ∴∠EOB=60o,∴∠EAB=∠ABC=30o,∴MA=MB, 连接OM,EG⊥AB交AB于G点,如图所示,
∵OA=OB,∴MO⊥AB,∴MO=OA×tan30o=3 , ∵△CDO≌△EDO(AAS), ∴EG=CD=AC×sin60o=∴S?ABM?33, 21AB?MO?33, 293, 4同样,易求S?AOE?S扇形BOE60??323? ??3602424933?6??33∴S阴影部分?S?A0E?S扇形BOE?S?ABM=. ??33?【点睛】
本题考查了切线的性质、解直角三角形、扇形面积和识图的能力,综合性较强,有一定难度,熟练掌握定理并准确识图是解题的关键.
8.如图,PA切⊙O于点A,射线PC交⊙O于C、B两点,半径OD⊥BC于E,连接BD、DC和OA,DA交BP于点F; (1)求证:∠ADC+∠CBD=
1∠AOD; 2(2)在不添加任何辅助线的情况下,请直接写出图中相等的线段.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析; 【解析】 【分析】
nn?1?根据垂径定理得到BD?CD,根据等腰三角形的性质得到
?ODA?11180o??AOD?90o??AOD,即可得到结论; 22??nn?2?根据垂径定理得到BE?CE,BD?CD,根据等腰三角形的性质得到
?ADO??OAD,根据切线的性质得到?PAO?90o,求得?OAD??DAP?90o,推
出?PAF??PFA,根据等腰三角形的判定定理即可得到结论. 【详解】
?1?证明:QOD?BC,
?BD?CD,
nn??CBD??DCB,
Q?DFE??EDF?90o, ??EDF?90o??DFE,
QOD?OA,
11??ODA??180o??AOD??90o??AOD,
221?90o??DFE?90o??AOD,
21??DEF??AOD,
2Q?DFE??ADC??DCB??ADC??CBD,
1??ADC??CBD??AOD;
2?2?解:QOD?BC,
?BE?CE,BD?CD, ?BD?CD, QOA?OD,
??ADO??OAD, QPA切eO于点A,
??PAO?90o, ??OAD??DAP?90o,
nnQ?PFA??DFE, ??PFA??ADO?90o,
??PAF??PFA, ?PA?PF. 【点睛】
本题考查了切线的性质,等腰三角形的判定和性质,垂径定理,圆周角定理,正确的识别
图形是解题的关键.
9.如图,⊙O的直径AB=8,C为圆周上一点,AC=4,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.
【答案】(1)30°;(2)详见解析. 【解析】 【分析】
(1)易得△AOC是等边三角形,则∠AOC=60°,根据圆周角定理得到∠AEC=30°; (2)根据切线的性质得到OC⊥l,则有OC∥BD,再根据直径所对的圆周角为直角得到∠AEB=90°,则∠EAB=30°,可证得AB∥CE,得到四边形OBEC为平行四边形,再由OB=OC,即可判断四边形OBEC是菱形. 【详解】
(1)解:在△AOC中,AC=4, ∵AO=OC=4, ∴△AOC是等边三角形, ∴∠AOC=60°, ∴∠AEC=30°;
(2)证明:∵OC⊥l,BD⊥l. ∴OC∥BD.
∴∠ABD=∠AOC=60°. ∵AB为⊙O的直径, ∴∠AEB=90°,
∴△AEB为直角三角形,∠EAB=30°. ∴∠EAB=∠AEC. ∴CE∥OB,又∵CO∥EB ∴四边形OBEC 为平行四边形. 又∵OB=OC=4. ∴四边形OBEC是菱形. 【点睛】
本题考查了切线的性质:圆的切线垂直于过切点的半径.也考查了圆周角定理及其推论以及菱形的判定方法.
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