滚动小专题(九) 圆的有关计算与证明
类型1 与圆的基本性质有关的计算与证明
1.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AB是⊙O的直径,D为⊙O上一点,OD⊥AC,垂足为E,连接BD. (1)求证:BD平分∠ABC;
(2)当∠ODB=30°时,求证:BC=OD.
证明:(1)∵OD⊥AC,OD为半径, ︵︵∴CD=AD.
∴∠CBD=∠ABD. ∴BD平分∠ABC. (2)∵OB=OD,
∴∠OBD=∠ODB=30°.
∴∠AOD=∠OBD+∠ODB=30°+30°=60°. 又∵OD⊥AC于E, ∴∠OEA=90°.
∴∠A=180°-∠OEA-∠AOD =180°-90°-60°=30°. 又∵AB为⊙O的直径, ∴∠ACB=90°.
1
在Rt△ACB中,BC=AB,
21
∵OD=AB,
2
∴BC=OD.
2.(2016·温州)如图,在△ABC中,∠C=90°,D是BC边上一点,以DB为直径的⊙O经过AB的中点E,交AD延长线于点F,连接EF. (1)求证:∠1=∠F; (2)若sinB=
5
,EF=25,求CD的长. 5
解:(1)证明:连接DE. ∵BD是⊙O的直径, ∴∠DEB=90°. ∵E是AB的中点, ∴DA=DB. ∴∠1=∠B. ∵∠B=∠F,
1
∴∠1=∠F. (2)∵∠1=∠F,
∴AE=EF=25. ∴AB=2AE=45.
在Rt△ABC中,AC=AB·sinB=4,
∴BC=AB-AC=8.
设CD=x,则AD=BD=8-x,
222222
∵AC+CD=AD,即4+x=(8-x), ∴x=3,即CD=3.
3.(2016·苏州)如图,AB是圆O的直径,D、E为圆O上位于AB异侧的两点,连接BD并延长至点C,使得CD=BD.连接AC交圆O于点F,连接AE、DE、DF. (1)证明:∠E=∠C;
(2)若∠E=55°,求∠BDF的度数;
2
(3)设DE交AB于点G,若DF=4,cosB=,E是弧AB的中点,求EG·ED的值.
3
2
2
解:(1)证明:连接AD.
∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,即AD⊥BC. ∵CD=BD,∴AD垂直平分BC. ∴AB=AC.∴∠B=∠C. ∵∠B=∠E,∴∠E=∠C.
(2)∵四边形AEDF是⊙O的内接四边形, ∴∠AFD=180°-∠E.
又∠CFD=180°-∠AFD,∴∠CFD=∠E=55°. 又∵∠E=∠C=55°,
∴∠BDF=∠C+∠CFD=110°. (3)连接OE.
∵∠CFD=∠AEG=∠C,∴FD=CD=BD=4. 2
在Rt△ABD中,cosB=,BD=4,∴AB=6.
3︵
∵E是AB的中点,AB是⊙O的直径, ∴∠AOE=90°.
∵AO=OE=3,∴AE=32. ︵
∵E是AB的中点,∴∠ADE=∠EAB, ∴△AEG∽△DEA. ∴
AEDE2
=,即EG·ED=AE=18. EGAE
类型2 与圆的切线有关的计算与证明
4.(2016·南充)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC的平分线交BC于点O,OC=1,以点O为圆心,OC为
2
半径作圆.
(1)求证:AB为⊙O的切线;
1
(2)如果tan∠CAO=,求cosB的值.
3
解:(1)证明:作OD⊥AB于点D. ∵AO平分∠CAB,OC⊥AC, ∴OD=OC.
∵OC是⊙O的半径, ∴AB是⊙O的切线. (2)∵∠ACB=90°,
∴AC是⊙O的切线.∴AC=AD.
在Rt△ACB和Rt△OBD中,∵∠ABC=∠OBD, ∴△ABC∽△OBD, ∴
OBODOC1===tan∠CAO=. ABACAC3
∵OC=OD=1,∴AC=AD=3.
设OB为x,则AB=3x,BD=AB-AD=3x-3.
222222
在Rt△ODB中,OB=OD+DB,即x=1+(3x-3). 5
解得x1=,x2=1(不合题意,舍去).
43DB3∴DB=,∴cosB==.
4OB5
5.(2016·威海)如图,在△BCE中,点A为边BE上一点,以AB为直径的⊙O与CE相切于点D,AD∥OC,点F为OC与⊙O的交点,连接AF. (1)求证:CB是⊙O的切线;
(2)若∠ECB=60°,AB=6,求图中阴影部分的面积.
解:(1)证明:连接OD,与AF相交于点G. ∵CE与⊙O相切于点D, ∴OD⊥CE.
∴∠CDO=90°. ∵AD∥OC,
∴∠ADO=∠DOC,∠DAO=∠BOC. ∵OA=OB,
∴∠ADO=∠DAO. ∴∠DOC=∠COB.
3
?CO=CO,在△CDO和△CBO中,?
?∠DOC=∠BOC,
??OD=OB,∴△CDO≌△CBO(SAS).
∴∠CBO=∠CDO=90°. ∴CB是⊙O的切线.
(2)由(1)可知∠OCD=∠BCO,∠DOC=∠COB, ∵∠ECB=60°, ∴∠OCD=1
2∠ECB=30°.
∴∠DOC=∠COB=60°. ∴∠AOD=60°. ∵OA=OD,
∴△OAD是等边三角形. ∴AD=OD=OF.
?∠DOC=∠ADG,在△FOG和△ADG中,?
?∠FGO=∠AGD,
??OF=AD,∴△FOG≌△ADG(AAS).
∴S△ADG=S△FOG. ∵AB=6,
∴⊙O的半径r=3,
602
∴SSπ·33
阴影=扇形ODF=360=2
π.
6.(2016·十堰)如图1,AB为半圆O的直径,D为BA的延长线上一点,DC为半圆O的切线,切点为C. (1)求证:∠ACD=∠B;
(2)如图2,∠BDC的平分线分别交AC,BC于点E,F; ①求tan∠CFE的值;
②若AC=3,BC=4,求CE的长.
解:(1)证明:连接OC. ∵OA=OC,
∴∠OAC=∠ACO. ∵CD是⊙O切线, ∴OC⊥CD.
∴∠DCO=90°.
∴∠ACD+∠ACO=90°. ∵AB是直径,
∴∠OAC+∠B=90°. ∴∠ACD=∠B.
(2)①∵∠CEF=∠ECD+∠CDE, ∠CFE=∠B+∠FDB,
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