圆压轴题八大模型题(五)
泸州市七中佳德学校 易建洪
引言:与圆有关的证明与计算的综合解答题,往往位于许多省市中考题中的倒数第二题的位置上,是试卷中综合性与难度都比较大的习题。一般都会在固定习题模型的基础上变化与括展,本文结合近年来各省市中考题,整理了这些习题的常见的结论,破题的要点,常用技巧。把握了这些方法与技巧,就能台阶性地帮助考生解决问题。
类型5 三切线组合
直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,以AB为直径的半圆⊙O与CD相切于点E. ECCEDDFO图(3)
CEDGA
BO图(1)
ABO图(2)
AB(1)AD=4,BC=9,求AB; (2)求证:4AD·BC=AB2.
(3)求证:CO2=CB·CD; (4)求证:CO∥AE, DO∥BE.
【分析】(1)法一:如图(a)过点D作DF⊥BC,AB=DF=(9?4)2?(9?4)2=12. 法二:如图(b)由△OBC∽△DAO, 或△COE∽△ODE得: r2=4×9=36,r=6,AB=12.
(2) 由△OBC∽△DAO,或 △COE∽△ODE得:r2=ADBC,( ∴4AD·BC=AB2
(3)由Rt△CBO∽Rt△COD得:CO2=CBCD. (4)∠CFE=∠COG=∠EGD=90°,CO∥AE,DO∥BE.
CEDPBOFAFBO(a)
CCEDABEDO(b)
AAB2
)=ADBC, 2CEDGPOADEBOFABCF
图(4)
图(5)
图(6)
(5)求证:EP=FP.
(6)求证:DG=AG. (7)求证:EP=FP.
(8)若AB=25,AD=2,求BC和EF的长.
【分析】(5)由CB∥EF∥DA,CB=CE,DA=DE得
EPCPBPFP,∴EP=FP. ???DACABDDA(6)由CB=CE,∠CBE=∠CEB=∠DEG;CB∥DA得∠CBE=∠D,∴∠DEG=∠D.∴DG=EG,又EG=GA,∴DG=AG. (7)EF∥DA,得
EPBPFP, 又DG=GA,得EP=FP. ??DGBGGA(8)由AB2=4ADBC得:(25)2=4×2BC,∴BC=,CF=BC=,BF=5. 在Rt△ABF中,AF=(25)2?52=35.由AD∥BF得555∴EF=AF=×35=5 399AEAD4??EFCF5,
【典例】
(2018·湖南娄底)如图,已知半圆O与四边形ABCD的边AD、AB、BC都相切,切点分别为D、E、C,半径OC=1,则AE·BE___________.
EOAD1【分析】连接 OE,由切线长定理可得∠AOE=∠DOE,
21∠BOE=∠EOC,再根据∠DOE+∠EOC=180°,可得
2∠AOB=90°,继而可证△AEO∽△OEB,根据相似三角形对应边成比例即可得.
解:如图,连接 OE,∵AD、AB与半圆 O 相切, ∴ OE⊥AB,OA平分∠DOE,
BC图5-1
AED11∴∠AOE=∠DOE,同理∠BOE=∠EOC,
22∵∠DOE+∠EOC=180°,∴∠AOE+∠BOE=90°, 即∠AOB=90°,∴∠ABO+∠BAO=90°, ∵∠BAO+∠AOE=90°,∴∠ABO=∠AOE,
BOC图a
∵∠OEA=∠BEO=90°,∴△AEO∽△OEB, ∴AE:OE=OE:BE,∴AEBE=OE2=1, 答案:1. 【点拨】
由切线长定理引出的四个母子相似三角形中,含直角三角形、等腰三角形、全等三角形及相似三角形。除开由切线长所在的特殊四边形的特殊结论以外,往往借助切线长定理中的边等角等和比例线段证明线段相等,或运用局部占总体的比例求线段长。善于分解图形,构建基本的图形模型,综合运用解决问题。 【变式运用】
1.(2016大庆)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,以BC为直径的⊙O交斜边AB于点M,若H是AC的中点,连接MH. (1)求证:MH为⊙O的切线. (2)若MH=33,tan∠ABC=,求⊙O的半径. 24(3)在(2)的条件下分别过点A、B作⊙O的切线,两切线交于点D,AD与⊙O相切于N点,过N点作NQ⊥BC,垂足为E,且交⊙O于Q点,求线段NQ的长度.
解:(1)连接OH、OM,
∵H是AC的中点,O是BC的中点, ∴OH是△ABC的中位线,∴OH∥AB, ∴∠COH=∠ABC,∠MOH=∠OMB, 又∵OB=OM,∴∠OMB=∠MBO, ∴∠COH=∠MOH, 在△COH与△MOH中,
图5-2
,∴△COH≌△MOH(SAS),
∴∠HCO=∠HMO=90°, ∴MH是⊙O的切线;
(2)∵MH、AC是⊙O的切线,
图b
∴HC=MH=,∴AC=2HC=3,
∵tan∠ABC=,∴=, ∴BC=4,∴⊙O的半径为2.
(3)连接OA、CN、ON,OA与CN相交于点I, ∵AC与AN都是⊙O的切线, ∴AC=AN,AO平分∠CAD, ∴AO⊥CN, ∵AC=3,OC=2, ∴由勾股定理可求得: AO=,
∵ACOC=AOCI,∴CI=
,∴由垂径定理可求得:CN=
,
图c
设OE=x,由勾股定理可得:CN2﹣CE2=ON2﹣OE2, ∴﹣(2+x)2=4﹣x2,
∴x=,∴CE=,由勾股定理可求得:EN=, ∴由垂径定理可知:NQ=2EN=.
2.(2016广西梧州)如图,AB、BC、CD分别与⊙O切于E、F、G,且AB∥CD.连接OB、OC,延长CO交⊙O于点M,过点M作MN∥OB交CD于N. (1)求证:MN是⊙O的切线;
(2)当OB=6cm,OC=8cm时,求⊙O的半径及MN的长.
(1)如图所示,连接OE、OF、OG. ∵OE、OF、OG都是⊙O的半径, ∴OE=OG=OG.
∵AB、BC、CD分别与⊙O相切于点E、F、G, ∴∠OEB=∠OFB=∠OFC=∠OGC=90. 在Rt△OEB和Rt△OFB中,
图5-2
,
∴Rt△OEB≌Rt△OFB, 则∠OBE=∠OBF.
同理可证Rt△OFC≌Rt△OGC,
则∠OCF=∠OCG. ∵AB∥CD, ∴∠OBE+∠OBF+∠OCF+∠OCG=180, 即∠OBF+∠OCF=90°, 则∠BOC=180°-∠OBF-∠OCF=90°. ∵MN∥OB, ∴∠NMC=∠MOB=180°-∠BOC=90°, 即OM⊥MN,又∵OM是⊙O的半径, ∴MN是⊙O的切线。 (2)如图所示,由(1)可得, 在Rt△OBC中,OF⊥BC,∠BOC=90°。 由勾股定理得,则, , 图d 即10OF=48,故OF=.∵OM=OF=, ∴MC=OM+OC=。 由(1)知,∠OCB=∠MCN,∠NMC∠BOC=90°, 则△NMC∽△BOC,因此故。 ,即, 综上所述,⊙O的半径为,MN的长为. 3.(2018·湖北襄阳)如图,AB是⊙O的直径,AM和BN是⊙O的两条切线, E为⊙O上一点,过点E作直线DC分别交AM,BN于点D,C,且CB=CE. (1)求证:DA=DE;
(2)若AB=6,CD=43,求图中阴影部分的面积.
解:(1)证明:连结OE,OC. ∵BN切⊙O于点B,∴∠OBN=90°.
∵OE=OB,OC=OC,CE=CB,∴△OEC≌△OBC. ∴∠OEC=∠OBC=90°. ∴CD是⊙O的切线.
∵AD切⊙O于点A,∴DA=DE.
图5-3
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