備考2025屆中考數(shù)學中檔及壓軸題型模型方法技巧專題04:圓的常考模型匯.總(解析版)_第1頁
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文檔簡介

75/1702025屆中考復習專題04:圓的??寄P蜌w納總覽總覽題型解讀【題型1】弦切角定理與切割線定理 26【題型2】中點弧模型 37【題型3】內心模型 47【題型4】線段和差問題(構造手拉手) 54【題型5】阿基米德折弦定理 69【題型6】平行弦與相交弦,垂直線,割線模型 82【題型7】垂徑圖 90【題型8】等腰圖 98【題型9】雙切圖 112【題型10】射影圖 125【題型11】切割圖 135【題型12】圓與三角函數(shù)綜合 144【題型13】圓與相似綜合 156題型題型匯編知識梳理與??碱}型圓的基本模型(一):圓冪定理1.弦切角與切割線 ①①PA是切線;②(弦切角定理);③以上三個結論知一推二弦切角:弦和切線所夾的角等于它們所夾的弧所對的圓周角,即切線AP和弦AB所夾的∠1,等于它們所夾的弧EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),AB)所對的圓周角∠22.圓冪定理①相交弦定理:圓內的兩條相交弦,被交點分成的兩條線段長的積相等。②切割線定理:從圓外點引圓的切線和割線,切線長是這點到割線與圓交點的兩條線段長的比例中項。③割線定理(推論):從圓外一點P引兩條割線與圓分別交于A、B、C、D,則有PA·PB=PC·PD?!窘y(tǒng)一歸納】:過任意不在圓上的一點P引兩條直線l1、l2,l1與圓交于A、B(可重合,即切線),l2與圓交于C、D(可重合),則有【模型圖解】相交弦定理割線定理切割線定理切線長定理PA·PB=PC·PDPA·PB=PC·PDPA2=PC·PDPA=PC統(tǒng)一敘述為:過一點P(無論點P在圓內,還是在圓外)的兩條直線,與圓相交或相切(把切點看成兩個重合的“交點”)于點A、B、C、D,則有圓冪定理:過一個定點P的任何一條直線與圓相交,則這點到直線與圓的交點的兩條線段的乘積為定值(定值稱做點P對的“冪”,等于點P到圓心的距離與半徑的平方差的絕對值)【問題】求證(點在圓外)【證明】由切割線定理推論得:PA·PB=PC·PD,又∵PC·PD=(PH―CH)(PH+CH)=PH2―CH2=(OP2―OH2)―(r2―OH2)=OP2―r2【例題】如圖,已知PAB是⊙O的割線,PO=14cm,PA=4cm,AB=16cm。求⊙O的半徑?!咀C明】由得,r2=OP2-PA·PB=132,∴r=圓的基本模型(二):中點弧模型點P是優(yōu)弧AB上一動點,則 【以下五個條件知一推四】【以下五個條件知一推四】點C是的中點AC=BCOC⊥ABPC平分∠APB(即)【簡證】∠1=∠2,∠PCB為公共角,子母型相似 【補充】⑥PE?PC=PA?PB,注意:⑥不能反推出前五項【例】如圖,四邊形內接于,對角線、交于點,且,若,,則.易知,則, 圓的基本模型(三):內心模型與等腰【模型講解】外接圓+內心?得等腰如圖,圓O是△ABC外接圓圓心,I是三角形ABC的內心,延長AI交圓O于D,則DI=DC=BD【簡證】∠1=∠4+∠5,∠4=∠3,∠2=∠5∴∠1=∠2+∠3圓的基本模型(四):線段和差問題(構造手拉手或阿基米德折弦定理)1.中點弧與旋轉【模型解讀】點P是優(yōu)弧AB上一動點,且點C是的中點鄰邊相等+對角互補旋轉相似模型,一般用來求圓中三條線段之間的數(shù)量關系.由于對角互補,即,顯然共線,且,通過導角不難得出相似.2.常見結構(1)圓內接等邊三角形結論:,可構造做角平分線或構造手拉手模型 【簡析】 (2)圓內接等腰直角三角形(正方形)情況一:有角平分線 情況二:無角平分線截長補短構造手拉手——旋轉相似,一轉成雙在AP上取一點Q,使BP=BQ,,【旋轉六法】 補充【托密勒定理】:秒殺!(選填可用)3.阿基米德折弦定理【模型解讀】【問題】:已知M為的中點,B為上任意一點,且MD⊥BC于D.求證:AB+BD=DC證法一:(補短法)如圖:延長DB至F,使BF=BA∵M為中點∴=,∴∠1=∠2---①又∵EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),MC)=EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),MC),∴∠1=∠3,∴∠2=∠3---②又∵∠3+∠MBF=180°---③由圓內接四邊形對角互補∴∠2+∠MBA=180°---④由①②③④可得:∠MBA=∠MBF在△MBF與△MBA中eq\B\lc\{(\a\al(BF=BA,∠MBA=∠MBF,MB=MB))∴△MBF≌△MBA(SAS)∴MF=MA,又∵MC=MA∴MF=MC又∵MD⊥CF∴DF=DC∴FB+BD=DC又∵BF=BA∴AB+BD=DC(證畢)證法二:(截長法——兩種截取方式)如圖1:在CD上截取CG=AB,則有DC=CG+DG,再證出BD=DG即可∵EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),BM)=EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),BM)∴∠1=∠2---①又∵M是EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),AC)中點,∴MA=MC---②由①②可知,在△MBA與△MGC中∴△BMA≌△GMC(SAS)∴BD=GD又∵MD⊥BG∴BD=DG∴AB+BD=DC(證畢)如圖2:在CD上截取DB=DG,再證明AB=CG即可簡證:易知△MBG與△MAC均為等腰三角形,且∠1=∠2,可知△MBG與△MAC構成手拉手模型,∴△BMA≌△GMC(SAS)∴AB=CG常規(guī)證明:∵MD⊥BG∴MB=MG∴∠2=∠MGD---①又∵EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),MC)=EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),MC),∴∠1=∠2--②∵M是中點,∴=∴∠1=∠MCA--③由①②③可得∠MGD=∠MC,而∠MGD+∠MGC=180°,∠MCA+∠MBA=180°∴∠MGC=∠MBA又∵=,∴=在△MBA與△MGC中,∴△BMA≌△GMC(AAS)∴AB=GC∴AB+BD=DC(證畢)證法三:(翻折)——證共線如圖3:連接MB,MC,MA,AC,將△BAM沿BM翻折,使點A落至點E,連接ME,BE∵△MBA與△MBE關于BM對稱,所以△MBE≌△MBA∴MA=ME,∠MBA=∠MBE--①又∵MA=MC,∴ME=MC,又∵M,B,A,C四點共圓,∴∠MBA+∠MCA=180°--②又∵MA=MC(已證)∴∠MAC=∠MCA又∵EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),MC)=EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),MC),∴∠MBC=∠MAC∴∠MBC=∠MCA---③由①②③得:∠MBC+∠MBE=180°∴E,B,C三點共線。又∵ME=MC,MD⊥CE∴DE=DC,∴EB+BD=DC,又∵△MBE≌△MBA∴AB=EB∴AB+BD=DC(證畢)證法四:兩次全等如圖4,連接MB,MA,MC,AC,延長AB,過點M作MH⊥AB于點H,∵M為EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),AC)的中點∴AM=MC,又∵EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),BM)=EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),BM)∴∠HAM=∠DCM又∵∠MHA=∠MDC=90∴在△MHA與△MDC中∴△MHA≌△MDC(AAS)∴CD=AH--①MD=MH在Rt△MHB與RtT△MDB中∴△MDB≌△MHB(HL)∴BD=BH又∵AH=AB+BH,∴AH=AB+BD--②由①②可得DC=AB+BD(證畢)證法五:補短法(2)——兩次全等如圖4,延長AB至H,使BH=BD,則AB+BD=AH,先證△BHM≌△BDM(HL),再證△MHA≌△MDC(HL)圓的基本模型(五):平行弦與垂直相交弦,割線定理一、平行弦:圓的兩條平行弦所夾的弧相等。即:在⊙O中,∵AB∥CD,∴ 二、相交弦:圓內兩弦相交,交點分得的兩條線段的乘積相等即:在⊙O中,∵弦AC、BD相交于點G,則AG·CG=BG·DG 【模型構造】1.當圓中有相互垂直的弦時(I)經(jīng)常作直徑所對的圓周角,可以得到平行弦(II)還可以構造相似(III)當圓中有和弦垂直的線段時,還可以構造平行弦,可得例題:弦CD⊥弦AB,過圓心O作OF⊥BC于F,證AD=2OF 練習:(深圳南山區(qū)模擬)如圖,PC為圓的切線,弦CD⊥弦AB,AD=2,BC=6,求圓的半徑 【簡證】易知:AE∥CD,AD=EC=2,通過勾股定理可知直徑EB2.當圓中有相等的弦、弧時(I)等弧時常作輔助線:(1)構造等弦或等角(2)構造平行 (II)等弦時常作輔助線:(1)構造等角(2)作弦心距(3)作平行 【小試牛刀】試一試看能寫出幾種證法【證法1】,,,∴∠B=∠D【證法2】【證法3】【證法4】三、割線定理割線PD、PC相交于點P,則圓的基本模型(六):垂徑圖一、弧中點與垂徑圖 知1推5知1推5AD平分∠CABD是的中點DO⊥CB二、垂徑+相等的三段弧如圖,△ABC內接于⊙O,AB是⊙O的直徑,C是的中點,弦CE⊥AB于點H,連結AD,分別交CE、BC于點P、Q,連結BD。(1)證CO∥BD(2)AD=CE(3)證:P是線段AQ的中點(4)證:CP·CE=AH·AB=CQ·CB(5)tan∠DBC=(6)若AD=8,BD=6,求AH的值(7)若⊙O的半徑為5,AQ=,求弦CE的長.【簡證】(1)(2)(3)先利用弧相等導角證AP=CP,再通過Rt△ACQ中的互余關系,得到PQ=CP,∴AP=PQ=CP(4)CP=AP,CE=AD?CP?CE=AP?AD,△APH~△ABD?AP?AD=AH?AB(5)(6)法一(6)法二(7)找到對應相似三角形是關鍵補充拓展:垂徑圖導子母相似如圖弦CD⊥直徑AB于點G,E是直線AB上一點(不與其他點重合),DE交圓O于F,CF交直線AB于點P(1)證;(2)當點E在AB延長線上時,(1)的結論還成立嗎? 圓的基本模型(七):等腰圖(直徑在腰上)直徑在腰上:如圖,已知AB是直徑,AB=AC,則有 結論(1)BD=CD=ED結論(1)BD=CD=ED(2)DO∥AC(3)知1推3:【補充】圓心在三線上:如圖,已知AB是直徑,AB=AC,則有圓的基本模型(八):雙切圖補充:多切圖內切圓半徑為r∠C=90°?r=a+b?c2內切圓半徑為r∠C≠90°?(aBE圓的基本模型(九):射影圖圓的基本模型(十):切割圖(切線和割線垂直)【例題1】【例題2】【鞏固練習1】【鞏固練習2】【鞏固練習3】【題型1】弦切角定理與切割線定理【例題1】(2024·四川眉山·中考真題)如圖,是的直徑,點在上,點在的延長線上,,平分交于點,連結.(1)求證:是的切線;(2)當時,求的長.【答案】(1)見解析(2)【分析】本題考查了切線的判定和性質,等腰三角形的性質,勾股定理,圓周角定理,熟練掌握切線的判定是解題的關鍵.(1)連接,根據(jù)圓周角定理得到,根據(jù)等腰三角形的性質得到,求得,根據(jù)切線的判定定理得到結論;(2)根據(jù)相似三角形的判定和性質定理得到,求得,連接,根據(jù)角平分線的定義得到,求得,得到,根據(jù)等腰直角三角形的性質即可得到結論.【詳解】(1)證明:連接,是的直徑,,,,,,,,,是的半徑,是的切線;(2)解:,,,,,,,連接,平分,,,,是的直徑,,.【例題2】(四川瀘州中考)如圖,△ABC是⊙O的內接三角形,過點C作⊙O的切線交BA的延長線于點F,AE是⊙O的直徑,連接EC.

(1)求證:∠ACF=∠B;(2)若AB=BC,AD⊥BC于點D,F(xiàn)C=4,F(xiàn)A=2,求ADAE的值.【解析】(1)由切線證弦切角相等;∠E=∠OCE,∠OCE+∠COA=∠FCA+∠OCA∠ACF=∠B(2)切割線相似求線段長,再找一組相似轉換線段積,AD?AE=AB?AC【例題3】(湖北·黃石中考)如圖,是的直徑,點D在的延長線上,C、E是上的兩點,,,延長交的延長線于點F.(1)求證:是的切線;(2)若,求弦的長.【答案】(1)見解析,(2)【分析】(1)連接,由條件可證得,得到,即可得到結論;(2)先證明,得到,求出,,∴,在中,由勾股定理得到,求出弦的長.【詳解】(1)證明:連接,∵是的直徑,∴,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴是的切線;(2)∵,,∴,∴,∴,∴,,∴,在中,,∴,∴,【例題4】(湖北·十堰中考)如圖,中,,以為直徑的交于點,點為延長線上一點,且.(1)求證:是的切線;(2)若,,求的半徑.【答案】(1)見解析,(2)7【詳解】(1)如圖,連接,,是直徑,,,,,,,,,,,又是的半徑,是的切線;(2)解:,,,,設,則,,,,,即,,,,的半徑為7【鞏固練習1】如圖,是的外接圓,是的直徑,是延長線上一點,連接,且.(1)求證:是的切線;(2)若直徑,求的長.【答案】(1)詳見解析,(2)【詳解】(1)證明:連接,∵是的直徑,∴,∴,又∵,∴,又∵,∴,即,∴是的切線;(2)解:∵,∴,∵在中,∴∴,∴,∵,∴,∴,設,則,又∵,即,解得(取正值),∴【鞏固練習2】(2024·四川宜賓·中考真題)如圖,內接于,,過點A作,交的直徑的延長線于點E,連接.(1)求證:是的切線;(2)若,求和的長.【答案】(1)見解析(2),.【分析】(1)延長交于點F,連接,根據(jù)等邊對等角可得,,,,繼而可得是的角平分線,根據(jù)等邊三角形“三線合一”的性質可得,由平行線的性質可得,繼而根據(jù)切線判定定理即可求證結論;(2)連接,先求得,利用圓周角定理結合勾股定理求得直徑的長,利用垂徑定理結合勾股定理得到,代入數(shù)據(jù)計算求得,利用勾股定理可求得的長,證明,利用相似三角形的性質計算即可求得.【詳解】(1)證明:延長交于點F,連接,∵,∴,,,∵,∴,∴,即,∴,即是的角平分線,∵,∴,且平分線段,∵,∴,∵是半徑,∴是的切線;(2)解:連接,∵是的直徑,∴,∵,,∴,∴,∴,由(1)得,,設,∴,∴,解得,即,∴,∴,∴,設,則,∵是的切線,∴,,∵,∴,∴,∴,,∴,即,解得【鞏固練習3】(2024·四川雅安·中考真題)如圖,是的直徑,點C是上的一點,點P是延長線上的一點,連接,.(1)求證:是的切線;(2)若,求證:;(3)若于D,,,求的長.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)【分析】(1)首先由直徑得到,然后利用等邊對等角得到,等量代換得到,進而證明即可;(2)利用得到,求出,然后利用直角三角形兩銳角互余得到,進而求解即可;(3)設,證明出,得到,然后表示出,然后利用勾股定理求解即可.【詳解】(1)如圖所示,連接,∵是的直徑,∴,∴,∵,∴,∵,∴,∴,∴,∴是的切線;(2)證明:∵,∴,∴,由(1)知,∴,∴,∴,∴;(3)設,在中,,∴∴∵∴∴∴,∵,,∴,∴,∴,在中,由勾股定理得,即,整理得,解得,(舍去),故.【鞏固練習4】(成都中考)如圖,AB為⊙O的直徑,C為⊙O上一點,連接AC,BC,D為AB延長線上一點,連接CD,且∠BCD=∠A.(1)求證:CD是⊙O的切線;(2)若⊙O的半徑為,△ABC的面積為,求CD的長;(3)在(2)的條件下,E為⊙O上一點,連接CE交線段OA于點F,若,求BF的長.【思路】(1)弦切角證切線;(2)勾股+射影;(3)共線比構造平行相似+線段計算【答案】(1)連接OC,導角即可;(2);(3)(3)簡證:作易知GE=1OG=2,由(2)可知,可得HO=OF=FG=1,【鞏固練習4】【題型2】中點弧模型【例題1】(蘇州·中考)如圖,是的直徑,、為上位于異側的兩點,連接并延長至點,使得,連接交于點,連接、、.(1)證明:;(2)設交于點,若,是的中點,求的值.【解答】證明:(1)是的直徑,,即,,垂直平分,,,又,;(2)連接,,是的中點,是的直徑,,,,是的中點,,,,即.【例題2】(深圳·中考)如圖,已知⊙O的半徑為2,AB為直徑,CD為弦.AB與CD交于點M,將EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),CD)沿CD翻折后,點A與圓心O重合,延長OA至P,使AP=OA,連接PC(1)求CD的長;(2)求證:PC是⊙O的切線;(3)點G為EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),ADB)的中點,在PC延長線上有一動點Q,連接QG交AB于點E.交EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),BC)于點F(F與B、C不重合).問GE·GF是否為定值?如果是,求出該定值;如果不是,請說明理由.【拓展】(4)在(3)的條件下,當CF∥AB時,求FE·FG的值【答案】(1);(2)證明見解析;(3),理由見解析.(4)【詳解】試題分析:(1)連接OC,根據(jù)翻折的性質求出OM,CD⊥OA,再利用勾股定理列式求解即可;(2)利用勾股定理列式求出PC,然后利用勾股定理逆定理求出∠PCO=90°,再根據(jù)圓的切線的定義證明即可;(3)連接GA、AF、GB,根據(jù)等弧所對的圓周角相等可得∠BAG=∠AFG,然后根據(jù)兩組角對應相等兩三角相似求出△AGE和△FGA相似,根據(jù)相似三角形對應邊成比例可得,從而得到GE?GF=AG2,再根據(jù)等腰直角三角形的性質求解即可.()連接,∵沿翻折后,與重合,∴,∴,∵,∴.()∵,,∵,,∴,∵,,∵,∴,∴是⊙的切線.(),為定值,連接,,,∵點為的中點,∴,∴,又∵,∴,∴,∴,∵為直徑,,∴,∴,∴.(4)簡證:因為△FAE∽△FGB,所以

【鞏固練習1】如圖,∠BAC的平分線交△ABC的外接圓于點D,交BC于點F,∠ABC的平分線交AD于點E.(1)求證:DE=DB:(2)若∠BAC=90°,BD=4,求△ABC外接圓的半徑;(3)若BD=6,DF=4,求AD的長【答案】(1)見解析;(2)2(3)9【分析】(1)通過證明∠BED=∠DBE得到DB=DE;(2)連接CD,如圖,證明△DBC為等腰直角三角形得到BC=BD=4,從而得到△ABC外接圓的半徑;(3)證明△DBF∽△ADB,然后利用相似比求AD的長.【詳解】(1)證明:∵AD平分∠BAC,BE平分∠ABD,∴∠1=∠2,∠3=∠4,∴∠BED=∠1+∠3=∠2+∠4=∠5+∠4=∠DBE,∴DB=DE;(2)解:連接CD,如圖,∵∠BAC=90°,∴BC為直徑,∴∠BDC=90°,∵∠1=∠2,∴DB=BC,∴△DBC為等腰直角三角形,∴BC=BD=4,∴△ABC外接圓的半徑為2;(3)解:∵∠5=∠2=∠1,∠FDB=∠BDA,∴△DBF∽△ADB,∴,即,∴AD=9【鞏固練習2】(山東棗莊·中考)如圖,為的直徑,點C是的中點,過點C做射線的垂線,垂足為E.

(1)求證:是切線;(2)若,求的長;(3)在(2)的條件下,求陰影部分的面積(用含有的式子表示).【答案】(1)見解析;(2);(3)【分析】(1)連接OC,證明,即可得到結論;(2)連接AC,證明,從而可得,再代入求值即可;(2)連接,證明,從而可得,,求出扇形的面積即可得到陰影部分的面積.【詳解】(1)證明:連接,

∵點C是的中點,,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∵,∴半徑,∴是切線;(2)連接,

∵是的直徑,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴;(3)連接,

∵,∴,∵在中,,∴,∴,∴,∴,∵,∴是等邊三角形,∴,∴,∴,∴,∴【鞏固練習3】(2024·四川巴中·中考真題)如圖,內接于,點為的中點,連接,平分交于點,過點作交的延長線于點.(1)求證:是的切線.(2)求證:.(3)若,,求的長.【答案】(1)證明見解析(2)證明見解析(3)【分析】(1)如圖,連接,證明,結合,可得,從而可得結論;(2)證明,,結合,,再進一步可得結論;(3)如圖,連接,證明,再證明,可得,結合,從而可得答案;【詳解】(1)證明:如圖,連接,∵點為的中點,∴,∵,∴,且OD是的半徑,∴DF是的切線;(2)證明:∵點為的中點,∴,∴,∵平分,∴,∵,,∴,∴;(3)解:如圖,連接,∵,,∴,∵,∴,∵,∴,而,∴,∵四邊形為的內接四邊形,∴,∴,∴,∴,而,∴,∴,經(jīng)檢驗,符合題意【鞏固練習4】(江蘇無錫·中考)如圖,是的直徑,與相交于點.過點的圓O的切線,交的延長線于點,.

(1)求的度數(shù);(2)若,求的半徑.【答案】(1),(2)(2)證明,根據(jù)相似三角形的性質,代入數(shù)據(jù)即可求解.【詳解】(1)如圖,連接.

為的切線,.,.,.,.(2)如圖,連接,,,.,,且,,,即,,,即半徑為【鞏固練習5】(2024·云南昆明·一模)如圖,是的兩條直徑,且,點E是上一動點(不與點B,D重合),連接并延長交的延長線于點F,點P在上,且,連接分別交于點M,N,連接,設的半徑為.(1)求證:是的切線;(2)當時,求證:;(3)在點E的移動過程中,判斷是否為定值,若是,求出該定值;若不是,請說明理由.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)是定值,為200【分析】(1)連接,由直徑所對圓周角是直角可得,則,由,可知,根據(jù),可得,進而可證得,即可證明結論;(2)由圓周角定理可知,進而可得,,再證明,結合含的直角三角形即可求解;(3)證明,得到即可.【詳解】(1)證明:連接,∵是的直徑,∴,則,∵,∴,又∵,∴,∴,∴,∴是的切線;(2)解:∵,∴,∵,則,∴,∵,∴,則,又∵,∴,∴;(3)是定值,為200,理由如下:∵,∴,∵為直徑,∴,∵,∴,∴,∴,∴是定值,為200.【題型3】內心模型【例題1】(2024·山東煙臺·中考真題)如圖,是的直徑,內接于,點I為的內心,連接并延長交O于點D,E是上任意一點,連接,,,.(1)若,求的度數(shù);(2)找出圖中所有與相等的線段,并證明;(3)若,,求的周長.【答案】(1)(2),證明見解析(3)30【分析】(1)利用圓周角定理得到,再根據(jù)三角形的內角和定理求,然后利用圓內接四邊形的對角互補求解即可;(2)連接,由三角形的內心性質得到內心,,,然后利用圓周角定理得到,,利用三角形的外角性質證得,然后利用等角對等邊可得結論;(3)過I分別作,,,垂足分別為Q、F、P,根據(jù)內切圓的性質和和切線長定理得到,,,利用解直角三角形求得,,進而可求解.【詳解】(1)解:∵是的直徑,∴,又,∴,∵四邊形是內接四邊形,∴,∴;(2)解:,證明:連接,∵點I為的內心,∴,,∴,∴,,∵,,∴,∴;(3)解:過I分別作,,,垂足分別為Q、F、P,∵點I為的內心,即為的內切圓的圓心.∴Q、F、P分別為該內切圓與三邊的切點,∴,,,∵,,,∴,∵,,,∴,∴的周長為.【例題2】(廣東省·中考)如圖1,在△ABC中,AB=AC,⊙O是△ABC的外接圓,過點C作∠BCD=∠ACB交⊙O于點D,連接AD交BC于點E,延長DC至點F,使CF=AC,連接AF.(1)求證:ED=EC;(2)求證:AF是⊙O的切線;(3)如圖2,若點G是△ACD的內心,BC·BE=25,求BG的長.【分析】(1)由AB=AC知∠ABC=∠ACB,結合∠ACB=∠BCD,∠ABC=∠ADC得∠BCD=∠ADC,從而得證;

(2)連接OA,由∠CAF=∠CFA知∠ACD=∠CAF+∠CFA=2∠CAF,結合∠ACB=∠BCD得∠ACD=2∠ACB,∠CAF=∠ACB,據(jù)此可知AF∥BC,從而得OA⊥AF,從而得證;

(3)證△ABE∽△CBA得AB2=BC?BE,據(jù)此知AB=5,連接AG,得∠BAG=∠BAD+∠DAG,∠BGA=∠GAC+∠ACB,由點G為內心知∠DAG=∠GAC,結合∠BAD+∠DAG=∠GAC+∠ACB得∠BAG=∠BGA,從而得出BG=AB=5.【解答】

解:(1)∵AB=AC,

∴∠ABC=∠ACB,

又∵∠ACB=∠BCD,∠ABC=∠ADC,

∴∠BCD=∠ADC,

∴ED=EC;

(2)如圖,連接OA,

∵AB=AC,

∴,

∴OA⊥BC,

∵CA=CF,

∴∠CAF=∠CFA,

∴∠ACD=∠CAF+∠CFA=2∠CAF,

∵∠ACB=∠BCD,

∴∠ACD=2∠ACB,

∴∠CAF=∠ACB,

∴AF∥BC,

∴OA⊥AF,

∴AF為⊙O的切線;

(3)∵∠ABE=∠CBA,∠BAD=∠BCD=∠ACB,

∴△ABE∽△CBA,

∴,

∴AB2=BC?BE,

∵BC?BE=25,

∴AB=5,

如圖,連接AG,

∴∠BAG=∠BAD+∠DAG,∠BGA=∠GAC+∠ACB,

∵點G為內心,

∴∠DAG=∠GAC,

又∵∠BAD+∠DAG=∠GAC+∠ACB,

∴∠BAG=∠BGA,

∴BG=AB=5.【鞏固練習1】已知:如圖,在中,E是內心,延長AE交的外接圓于點D,弦AD交弦BC于點F.求證:;當點A在優(yōu)弧BC上運動時,若,,,求y與x之間的函數(shù)關系.【答案】(1)見解析;(2)與x之間的關系式.【分析】首先連接BE,由E是內心,易證得,,又由同弧所對的圓周角相等,證得,則可得,即可證得;首先根據(jù)有兩角對應相等的三角形相似,證得∽,則可證得:,將已知線段的長代入即可求得x與y的關系式.【詳解】連接BE,為內心,,BE分別為,的角平分線,,,,,,弧弧DC,,,;由得,,,為共公角,∽,,,,,,,與x之間的關系式.【鞏固練習2】(湖北·孝感中考)如圖,點I是△ABC的內心,BI的延長線與△ABC的外接圓⊙O交于點D,與AC交于點E,延長CD、BA相交于點F,∠ADF的平分線交AF于點G.(1)求證:DG∥CA;(2)求證:AD=ID;(3)若DE=4,BE=5,求BI的長.【分析】(1)根據(jù)三角形內心的性質得∠2=∠7,再利用圓內接四邊形的性質得∠ADF=∠ABC,則∠1=∠2,從而得到∠1=∠3,則可判斷DG∥AC;(2)根據(jù)三角形內心的性質得∠5=∠6,然后證明∠4=∠DAI得到DA=DI;(3)證明△DAE∽△DBA,利用相似比得到AD=6,則DI=6,然后計算BD-DI即可.【解答】(1)證明:∵點I是△ABC的內心,∴∠2=∠7,∵DG平分∠ADF,∴∠1=EQ\F(1,2)∠ADF,∵∠ADF=∠ABC,∴∠1=∠2,∵∠3=∠2,∴∠1=∠3,∴DG∥AC;(2)證明:∵點I是△ABC的內心,∴∠5=∠6,∵∠4=∠7+∠5=∠3+∠6,即∠4=∠DAI,∴DA=DI;(3)解:∵∠3=∠7,∠ADE=∠BDA,∴△DAE∽△DBA,∴AD:DB=DE:DA,即AD:9=4:AD,∴AD=6,∴DI=6,∴BI=BD-DI=9-6=3.【題型4】線段和差問題(構造手拉手)【例題1】在的內接四邊形中,,,,點為弧的中點,則的長是.【解答】解法一、、、、四點共圓,,,,平分,,如圖,將繞點逆時針旋轉得,則,,,,、、三點共線,過作于,,,在中,;解法二、如圖,過作于,于,則,點為弧的中點,,,,,,,、、、四點共圓,,在和中,,,在和中,,,,設,,,,,解得:,即,,故答案為.【例題2】(2024·山東濟寧·二模)【初步感知】如圖1,點,,均在上,若,則銳角的大小為____;【深入探究】如圖2,小聰遇到這樣一個問題:是等邊三角形的外接圓,點在上(點不與點重合),連接,,.求證:;小聰發(fā)現(xiàn),延長至點,使,連接,通過證明.可推得是等邊三角形,進而得證.請根據(jù)小聰?shù)姆治鏊悸吠瓿勺C明過程.【啟發(fā)應用】如圖3,是的外接圓,,,點在上,且點與點在的兩側,連接,,,若,則的值為______.【答案】初步感知:45;深入探究:證明見解析;啟發(fā)應用:【分析】初步感知:根據(jù)在同圓或等圓中,一條弧所對的圓周角等于它所對的圓心角的一半求解即可得;深入探究:先根據(jù)圓周角定理可得,,再證出,根據(jù)全等三角形的性質可得,然后證出是等邊三角形,根據(jù)等邊三角形的性質可得,由此即可得證;啟發(fā)應用:延長至點,使,連接,先證出,根據(jù)全等三角形的性質可得,根據(jù)等腰三角形的性質可得,再證出,設,則,利用勾股定理可得,根據(jù)線段和差可得,由此即可得.【詳解】解:初步感知:∵點,,均在上,,∴,故答案為:45.深入探究:延長至點,使,連接,∵是等邊三角形,∴,由圓周角定理得:,,∵,,∴,在和中,,∴,∴,∴是等邊三角形,∴,又∵,∴.啟發(fā)應用:如圖,延長至點,使,連接,∵四邊形是的內接四邊形,∴,在和中,,∴,∴,∴,∵,,∴,由圓周角定理得:,∴,∴,設,∵,∴,∴,∴,∴,故答案為:.【例題3】如圖,已知是的弦,點是弧的中點,是弦上一動點,且不與、重合,的延長線交于點,連接、,過點作,垂足為,.(1)求證:是的切線;(2)若,,求的長;(3)當點在弦上運動時,的值是否發(fā)生變化?如果變化,請寫出其變化范圍;如果不變,請求出其值.【分析】(1)證切線一般先導角(2)通過弧中點所對應的相似模型可以口算 (3)可以考慮通過旋轉構造出分母的所對應的線段,再通過相似或三角函數(shù)得出比值. 當然,(3)還有很多方法,比如利用角平分線作垂線法2:法2:角平分線作垂線①易證(全等)②求數(shù)量關系的話,截長補短也是常見方法,得到的圖形與之前旋轉法類似,不過輔助線做法不一樣法3法3:延長至點,使由,可得全等,故三邊之比為,即除此之外,構造旋轉相似也是一種處理方式,這里就不細講了可以結合圖形自行體會法4:【簡證】∵,∴法4:【簡證】∵,∴【解答】(1)證明:如圖,連接,,,交于,,,是等邊三角形,,點是弧的中點,,,,,,,,,,,是的切線;(2)解:,,,,,,,;(3)結論:,的值不變.理由:如圖,連接,,交于,作交的延長線于,,,由(1)得,,,,,,,,,,,,,,,,,的值不變.【鞏固練習1】如圖,在⊙O中AB=AC,點D是EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),CMB)上一動點(點D不與C、B重合)連接DA、DB、DC,∠BAC=120°(1)若AC=4,求⊙O的半徑(2)探究DA、DB、DC之間的關系,并證明?!窘馕觥糠椒ㄒ?如圖1,截取DF=DB,作AG⊥DC,易知△黃≌△藍→CG=FG,∴DC+DB=2DG=AG=AD方法二:如圖2,作AG⊥DG,AH⊥DB,易知△黃≌△藍(HL)→GC=BH∴DC+DB=2DG=AG=AD方法三:如圖3,DC至點G,使AG=AD,易證△黃≌△藍(SAS)→GC=BD∴DC+DB=DG=AD【鞏固練習2】(吉林長春·中考)【感知】如圖①,點A、B、P均在上,,則銳角的大小為__________度.

【探究】小明遇到這樣一個問題:如圖②,是等邊三角形的外接圓,點P在上(點P不與點A、C重合),連結、、.求證:.小明發(fā)現(xiàn),延長至點E,使,連結,通過證明,可推得是等邊三角形,進而得證.下面是小明的部分證明過程:證明:延長至點E,使,連結,四邊形是的內接四邊形,.,.是等邊三角形.,請你補全余下的證明過程.【應用】如圖③,是的外接圓,,點P在上,且點P與點B在的兩側,連結、、.若,則的值為__________.【答案】感知:;探究:見解析;應用:.【分析】感知:由圓周角定理即可求解;探究:延長至點E,使,連結,通過證明,可推得是等邊三角形,進而得證;應用:延長至點E,使,連結,通過證明得,可推得是等腰直角三角形,結合與可得,代入即可求解.【詳解】感知:由圓周角定理可得,故答案為:;探究:證明:延長至點E,使,連結,四邊形是的內接四邊形,.,.是等邊三角形.,,∴,,,是等邊三角形,,,即;應用:延長至點E,使,連結,四邊形是的內接四邊形,.,.,,∴,,,是等腰直角三角形,,,即,,,,,,,故答案為:.【鞏固練習3】(2024·江蘇揚州·中考真題)在綜合實踐活動中,“特殊到一般”是一種常用方法,我們可以先研究特殊情況,猜想結論,然后再研究一般情況,證明結論.如圖,已知,,是的外接圓,點在上(),連接AD、BD、CD.【特殊化感知】(1)如圖1,若,點在延長線上,則與CD的數(shù)量關系為________;【一般化探究】(2)如圖2,若,點、在AB同側,判斷與CD的數(shù)量關系并說明理由;【拓展性延伸】(3)若,直接寫出AD、BD、CD滿足的數(shù)量關系.(用含的式子表示)【答案】(1);(2)(3)當在上時,;當在上時,【分析】(1)根據(jù)題意得出是等邊三角形,則,進而由四邊形是圓內接四邊形,設交于點,則,設,則,分別求得,即可求解;(2)在上截取,證明,根據(jù)全等三角形的性質即得出結論;(3)分兩種情況討論,①當在上時,在上截取,證明,,得出,作于點,得出,進而即可得出結論;②當在上時,延長至,使得,連接,證明,,同①可得,即可求解.【詳解】解:∵,,∴是等邊三角形,則∵是的外接圓,∴是的角平分線,則∴∵四邊形是圓內接四邊形,∴∴設交于點,則,設,則在中,∴∴,∵是直徑,則,在中,∴∴(2)如圖所示,在上截取,∵∴∴是等邊三角形,∴,則∴∵四邊形是圓內接四邊形,∴∴;∵,,∴是等邊三角形,則∴,又∵∴在中∴∴,∴即;(3)解:①如圖所示,當在上時,在上截取,∵∴又∵∴,則∴即又∵∴∴∴∵∴如圖所示,作于點,在中,,∴∴∴,即②當在上時,如圖所示,延長至,使得,連接,∵四邊形是圓內接四邊形,∴又∵∴,則∴即,又∵∴∴∴,∵同①可得∴∴綜上所述,當在上時,;當在上時,.【題型5】阿基米德折弦定理【例題1】如圖,AB和BC是⊙O的兩條弦(即折線ABC是⊙O的一條折弦),BC>AB,M是EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),ABC)的中點,過點M作MD⊥BC垂足為D,求證:CD=AB+BD.(阿基米德折弦定理) 【解析】如圖,截取AB=CG,EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),AM)=EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),CM),∴AM=CM,∠A=∠C,∴△ABM≌△CBM(SAS)∴BM=GM,又∵MD⊥BG,∴BD=GD【例題2】己知:如圖1,在⊙O中,C是劣弧AB的中點,直線CD⊥AB于E,易證得:AE=BE,從圓上任意一點出發(fā)的兩條弦所組成的折線,成為該圓的一條折弦。(1)如圖2,PA、PB組成⊙O的一條折弦,C是劣弧AB的中點,直線CD⊥PA于E,求證:AE=PE+PB(2)如圖3,PA、PB組成⊙O的一條折弦,若C是優(yōu)弧AB的中點,直線CD⊥PA于E,則AE、PE、PB之間存在怎樣的數(shù)量關系?寫出結論,并證明?!窘馕觥?1)連接AC,BC,PC,截取AG=PB,易證△AGC≌△BPC(SAS),∴CG=CP∴GE=PE∴AE=PB+PE(2)法一:連接AC,BC,PC,截取PG=PB,易證△CGP≌△CBP(SAS),∴CB=CG=CA∴AE=AG∴PE=PB+AE法二:易知CP平分∠EPB,作角兩邊的垂線得到全等(HL),∴PE=PB+AE【鞏固練習1】如圖,已知等邊三角形ABC內接于⊙O,AB=2,點D為弧AC上一點,∠ABD=45°,AE⊥BD于E,求△BDC的周長?!窘馕觥咳鐖D,截取BG=DC

【鞏固練習2】如圖,△ABC內接于⊙O,AC<BC,點D為EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),ACB)的中點,求證AD2=AC·BC+CD2【解析】如圖1所示,截取BG=AC,DH⊥BC,易證HG=HC,∵CD2=CH·BC,AD2=BD2=BH·BC,∴AC·BC+CD2=AC·BC+CH·BC=BH·BC=BD2(證畢)【鞏固練習3】已知⊙O是等邊△ABC的外接圓,P是⊙O上一點,求證PA+PB≤AC+BC【解析】如圖所示,截取BG=PA,CH⊥PB→,∴PA+PB=BG+PB=2BHBH≤BC【鞏固練習4】(山西中考)古希臘數(shù)學家阿基米德提出并證明了“折弦定理”.如圖1,AB和BC是⊙O的兩條弦(即折線ABC是圓的一條折弦),BC>AB,M是優(yōu)弧ABC的中點,則從M向BC所作垂線的垂足D是折弦ABC的中點,即CD=AB+BD.(1)請按照下面的證明思路,寫出該證明的剩余部分;

證明:如圖2,在CB上截取CG=AB,

連接MA,MB,MC和MG.

∵M是EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),ABC)的中點,

∴EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),MA)=EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),MC)

∴MA=MC.

(2)如圖(3),已知等邊△ABC內接于⊙O,AB=2,D為⊙O上一點,∠ABD=45°,AE⊥BD,垂足為E,請你運用“折弦定理”求△BDC的周長.

【解析】(1)∵又,..又,..

(2)如圖,截取,連接,,.由題意得,.在和中,..,,則.,.的周長是2025屆中考復習93/170【鞏固練習5】(深圳·中考)如圖,△ABC內接于⊙O,BC=2,AB=AC,點D為EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),AC)上的動點,且cos∠ABC=.

(1)求AB的長度;

(2)在點D的運動過程中,弦AD的延長線交BC延長線于點E,問AD﹒AE的值是否變化?若不變,請求出ADAE的值;若變化,請說明理由;

(3)在點D的運動過程中,過A點作AH⊥BD,求證:BH=CD+DH.(4)拓展:求DA,DB,DC之間的數(shù)量關系【解析】(1)AB=;(2)如圖2,∠1=∠2=∠3→AD·AE=AC2=10;(3)如圖3,截取BG=DC,易知△ABG≌△ACD→GH=DH,∴BH=BG+GH=DC+HD(4)DB=DC+DA【鞏固練習6】已知:如圖,在△ABC中,D為AC邊上一點,且AD=DC+CB.過D作AC的垂線交△ABC的外接圓于M,過M作AB的垂線MN,交圓于N.求證:MN為△ABC外接圓的直徑.【解析】如圖,延長DC,使CG=BC,易得∠5=∠4,∠1=∠2=∠3∴BM=GM=AM∴MN⊥AB∴MN是△ABC外接圓直徑(逆定理)【鞏固練習7】如圖,△ABC是⊙O的內接三角形,AB=AC,BD平分∠ABC交⊙O于點D,連接AD、CD。作AE⊥BD與點E,若AE=3,DE=1,求△ACD的面積【解析】如圖2,截取BG=DC,易證△ACD≌△ABG(SAS)∴BG=DC=AD=∴S△ACD=【鞏固練習8】如圖,△ABC內接于⊙O,AB=AC=3,cos∠ABC=,D是劣弧AC上一點,且AD=2CD,求BD的長為.【解析】如圖1,截取BG=DC,作AH⊥BD,易證△ACD≌△ABG(SAS)→GH=HD→∠ADH=∠ACB=∠ABC如圖2,設HD=a,則BG=2a,AH=,∴15a2+9a2=9→a=∴BD=【鞏固練習9】如圖,PA⊥x軸于點A,點B在y軸正半軸上,PA=PB,OA=6,OB=2,,點C是線段PB延長線上的一個動點,△ABC的外接圓⊙M與y軸的另一個交點是D.(1)證明:AD=AC(2)試問:在點C運動的過程中,BD﹣BC的值是否為定值?若是,請求出該定值;若不是,請給出合理的解釋.【解析】【詳解】(1)t2-8t+12=0,解得:t=2或6,即OA=6,OB=2,即點A、B的坐標為(-6,0)、(0,2),設點P(-6,),由PA=PB得:36+(2+)2=()2,解得:k=-60,故點P(-6,10),故答案為:6,2,-60;(2)當PQ過圓心M時,點P、Q之間的距離達到最大值,∵AM2=AO2+OM2,∴AM2=36+(AM-2)2,∴AM=10=BM∴點M坐標為(0,-8)設直線PM的解析式為:y=kx-8∴10=-6k-8∴k=-3∴直線PM的解析式為:y=-3x-8∴設點Q(a,-3a-8)(a>0)∵MQ=10=∴a=∴點Q坐標為(,-3-8)故答案為:(,-3-8)(3)是定值,理由:連接CD,過點P作PH⊥y軸,∵tan∠PBH===tan∠DBC,則cos∠DBC=,∴BD-BC=2r-2rcos∠DBC=2r(1-)=4【題型6】平行弦與相交弦,垂直線,割線模型【例題1】如圖,半圓O的直徑,延長到A,直線AD交半圓于點E,D,且,求的長.【答案】2【詳解】解:連接,則:,∵,∴,∴,∴,∵,∴,設,則:,∴,整理得,解得(不合題意,舍去).∴.【例題2】(2024·廣東中山·模擬預測)如圖,線段是的直徑,弦于點H,點M是上任意一點,,.(1)求的半徑r的長度;(2)求(3)直線交直線于點,直線交于點,連接交于點,求的值【答案】(1)5(2)(3)16【分析】(1)在中,利用勾股定理即可解決問題;(2)只要證明,求出即可;(3)由,推出,推出,又,推出,由此即可解決問題.【詳解】(1)解:如圖1中,連接,,,在中,,,∴,.(2)解:如圖1中,連接.,是直徑,,,,,.(3)解:如圖2中,連接.是直徑,,,,,,∴,,,∵,∴,∴,,.【鞏固練習1】(蘇州·中考)如圖,是的內接三角形,是的直徑,,點在上,連接并延長,交于點,連接,作,垂足為.(1)求證:;(2)若,求的長.【答案】(1)證明見解析;(2)【分析】(1)分別證明,,從而可得結論;(2)求解,,可得,證明,設,則,,證明,可得,可得,,,從而可得答案.【詳解】(1)證明:∵是的直徑,,∴,∵,∴.(2)∵,,∴,,∵,∴,∵,∴,∴,設,則,,∵,,∴,∴,∴,則,∴,∴,∴【鞏固練習2】如圖,和是的半徑,并且,是上任意一點,的延長線交于點,點在的延長線上,且.(1)求證:是的切線;(2)當時,試確定的取值范圍;(3)求證:【答案】(1)證明過程見詳解;(2)15°≤∠B<45°;(3)證明過程見詳解【分析】(1)連接OQ.欲證明RQ是⊙O的切線,只要證明∠OQR=90°.(2)分別考慮當AR=OA時或與A重合時,∠B的度數(shù),從而確定其取值范圍.(3)如圖2先證明,從而得到,整理即可得到;【詳解】解:(1)證明:連接OQ.∵OA⊥OB,∴∠2+∠B=90°,∵OB=OQ,∴∠B=∠4,∵RP=RQ,∴∠1=∠3=∠2,∴∠3+∠4=90°,∴OQ⊥RQ,∴RQ是⊙O的切線.(2)如圖1中,①當點R與A重合時,易知∠B=45°.②當AR=OA時,在Rt△ORQ中,∵∠OQR=90°,OR=2OQ,∴∠R=30°,∵RQ=RP,∴∠RPQ=∠RQP=75°,∴∠OPB=75°,∴∠B=90°﹣∠OPB=15°,綜上所述,15°≤∠B<45°.(3)如圖2中,延長交于點M,連接BM,AQ,,,,,.【鞏固練習3】如圖,線段是的直徑,弦于點H,點是弧上任意一點(不與B,C重合),,.延長線段交的延長線于點E,直線交于點N,連結交于點F,則,.【答案】【分析】連接,設,在中,利用勾股定理求出;由,推出,推出,又,推出,由此即可解決問題.【詳解】解:連接.∵,∴,設,則,在中,∵,∴,∴,即;連接.∵是直徑,∴,,,,,故答案為:,【鞏固練習4】(湖南張家界·中考)如圖,四邊形內接于圓,是直徑,點是的中點,延長交的延長線于點.(1)求證:;(2)若,,求的長.【答案】(1)見解析;(2)1【分析】(1)連接,根據(jù)圓周角推論得,根據(jù)點是的中點得,,用ASA證明,即可得;(2)根據(jù)題意和全等三角形的性質得,根據(jù)四邊形ABCD內接于圓O和角之間的關系得,即可得,根據(jù)相似三角形的性質得,即可得【詳解】(1)證明:如圖所示,連接,為直徑,,又點是的中點,,在和中,,,;(2)解:,,,又四邊形內接于圓,,又,,又,,,即:,解得:,【題型7】垂徑圖【例題1】如圖,為的直徑,,為圓上的兩點,,弦,相交于點.(1)求證:;(2)若,,求的半徑.【解答】(1)證明:,,,,,;(2)連接,,,,,,,,,即,解得,,是直徑,,,的半徑為.【例題2】如圖,是的直徑,為弦的中點,連接并延長交于點,連接交于點,延長至點,使得,連接.(1)求證:是的切線;(2)若的半徑為5,,求的長.【解答】解:(1)為弦的中點,是半徑,,即,,又,,又,,,,即,是半徑,是的切線;(2)為弦的中點,,是半徑,,在中,,又,,,,即,解得,,.【鞏固練習1】如圖,AB為⊙O的直徑,CD⊥AB,垂足為EQD,\o\ac(\S\UP7(⌒),AC)=EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),CE).(1)求證:AF=CF;(2)若⊙O的半徑為5,AE=8,求EF的長.【分析】(1)連接BC、AC,先由等弧所對的圓周角相等得出∠B=∠CAE,再根據(jù)同角的余角相等證明∠B=∠ACD,進而得到∠CAE=∠ACD,最后利用等角對等邊得到結論AF=CF;(2)連接AC、OE、OC、BC,設CO與AE交點為G,先由垂徑定理的推論得出OC⊥AE,EG=AG=EQ\F(1,2)AE=4,再利用AAS證明△EGO≌△CDO,得出OG=OD,在△OEG中根據(jù)勾股定理求出OG=3,則OD=3,CG=AD=2.設GF=x,則CF=AF=4-x,然后在△CGF中利用勾股定理列出方程EQ(4-x)\S\UP6(2)=EQ2\S\UP6(2)+x\S\UP6(2),解方程求出x的值,進而得到EF的長.【解答】(1)證明:如圖,連接BC、AC,∵EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),AC)=EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),CE),∴∠B=∠CAE,∵AB是⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,即∠ACD+∠BCD=90°,∵CD⊥AB,∴∠B+∠BCD=90°,∴∠B=∠ACD,∴∠CAE=∠ACD,∴AF=CF;(2)解:連接AC、OE、OC、BC,設CO與AE交點為G,則OC⊥AE,EG=AG=EQ\F(1,2)AE=4.∵EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),AC)=EQ\o\ac(\S\UP7(⌒),CE),∴∠COE=∠COA,即∠GOE=∠DOC,又∠OGE=∠ODC=90°,OE=OC,∴△EGO≌△CDO(AAS),∴OG=OD.在△OEG中,∵∠OGE=90°,OE=5,EG=4,∴OG=EQ\R(,OE2-EG2)=3,∴OD=OG=3,CG=AD=2.設GF=x,則CF=AF=4-x,在△CGF中,∵∠CGF=90°,∴EQCF\S\UP6(2)=EQCG\S\UP6(2)+GF\S\UP6(2),即EQ(4-x)\S\UP6(2)=EQ2\S\UP6(2)+x\S\UP6(2),解得x=1.5,∴EF=EG+GF=4+1.5=5.5.【鞏固練習2】(2024·四川遂寧·中考真題)如圖,是的直徑,是一條弦,點是的中點,于點,交于點,連結交于點.(1)求證:;(2)延長至點,使,連接.①求證:是的切線;②若,,求的半徑.【答案】(1)證明見解析(2)①證明見解析,②的半徑為.【分析】(1)如圖,連接,證明,可得,證明,可得,進一步可得結論;(2)①證明,可得是的垂直平分線,可得,,,而,可得,進一步可得結論;②證明,可得,求解,,結合,可得答案.【詳解】(1)證明:如圖,連接,∵點是的中點,∴,∴,∵,為的直徑,∴,∴,∴,∴.(2)證明:①∵為的直徑,∴,∴,∵,∴是的垂直平分線,∴,∴,,而,∴,∴,∴,∵為的直徑,∴是的切線;②∵,∴,∵,,∴,∴,∴,∵,∴,∴,∴,∴,∴的半徑為.【鞏固練習3】(四川綿陽·中考)如圖,是的直徑,點為的中點,為的弦,且,垂足為,連接交于點,連接,,.(1)求證:;(2)若,求的長.【解答】證明:(1)是的中點,,是的直徑,且,,,,在和中,,;(2)解法一:如圖,連接,設的半徑為,中,,即,中,,即,,,,,即,解得:(舍或3,,;解法二:如圖,過作于,連接、,,,,,,,,,,,,,,是的直徑,,,,,,,.解法三:如圖,連接,交于,是的中點,,,,,,,,,,,.【題型8】等腰圖【例題1】(成都·中考)如圖,以的邊為直徑作,交邊于點D,過點C作交于點E,連接.

(1)求證:;(2)若,求和的長.【答案】(1)見解析,(2),【分析】(1)根據(jù),得到,再根據(jù)同弧所對的圓周角相等,得到,可證明是等腰三角形,即可解答;(2)根據(jù)直徑所對的圓周角為直角,得到,設,根據(jù)勾股定理列方程,解得x的值,即可求出;解法一:過點作的垂線段,交的延長線于點F,證明,求出的長,根據(jù)勾股定理即可解出的長;解法二:連接,得到角相等,進而證得,根據(jù)對應邊成比例即可解出的長.【詳解】(1)證明:,,,,,;(2)解:設,是的直徑,,,,即,根據(jù)(1)中的結論,可得,根據(jù)勾股定理,可得,即,解得,(舍去),,,根據(jù)勾股定理,可得;解法一:如圖,過點作的垂線段,交的延長線于點F,

,,,,即,,,,,,,設,則,,可得方程,解得,,,根據(jù)勾股定理,可得.解法二:如圖,連接,

,,,,又,,,,.【例題2】(四川宜賓·中考)如圖,線段經(jīng)過的圓心O,交于A、C兩點,,為的弦,連接,,連接并延長交于點E,連接交于點M.(1)求證:直線是的切線;(2)求的半徑的長;(3)求線段的長.

【答案】(1)證明見解析;(2)1;(3).【分析】(1)根據(jù)等腰三角形的性質得到,求出,求出,根據(jù)切線的判定推出即可;(2)根據(jù)直角三角形的性質得到,于是得到結論;(3)連接,根據(jù)為直徑,得,由(2)得到,,根據(jù)三角形等面積求出,根據(jù)勾股定理得到,即可得到答案.【詳解】(1)證明:∵,,∴,∴,∴,∵是半徑,∴是的切線;(2)∵,,∴,∵,∴,∴的半徑的長為1;(3)如圖,連接,

∵為直徑,,由(2)知的半徑,,∴,∵∴,∴.【鞏固練習1】(黃岡·中考)如圖,中,以為直徑的交于點,是的切線,且,垂足為,延長交于點.

(1)求證:;(2)若,求的長.【答案】(1)見解析,(2)【分析】(1)連接,根據(jù)已知可得,則,又,等量代換得出,即可證明;(2)連接,證明,在中,,求得,根據(jù)得出,進而可得,根據(jù),即可求解.【詳解】(1)證明:如圖所示,連接,

∵以為直徑的交于點,是的切線,∴,∵,∴,∴,又,∴,∴,∴;(2)解:連接,如圖,則,

∴,∴,∴,在中,,∴,∴,又∵是直徑,∴,∴,∴,∴,∴,∴,∴.【鞏固練習2】(遼寧營口·中考)如圖,在中,,以為直徑作與交于點D,過點D作,交延長線于點F,垂足為點E.(1)求證:為的切線;(2)若,,求的長.【答案】(1)見詳解,(2)【分析】(1)連接,,根據(jù)圓周角定理證明,再根據(jù)“三線合一”證明平分,即有,進而可得,根據(jù),可得,問題得證;(2)先證明,,即有,在中結合勾股定理,可求出,即同理在中,可得,進而有,,即,證明,即有,即,問題即可得解.【詳解】(1)連接,,∵為的直徑,∴,∴,∵在中,,∴平分,∴,∵,∴,∴,∵,∴,∴,∴半徑,∴為的切線;(2)∵在中,,∴,在(1)中,,,∴,∵,∴,∵在中,,,∴,∴,解得:(負值舍去),即同理在中,可得,∴,∴,即,∵,,∴,∴,∴,即,∴,解得:(經(jīng)檢驗,符合題意),即.【鞏固練習3】(江蘇無錫·校聯(lián)考一模)如圖所示,在中,AB=AC,以AC邊為直徑作⊙O交BC邊于點D,過點D作DE⊥AB于點E,ED、AC的延長線交于點F.(1)求證:EF是⊙O的切線.(2)若EB=6,且sin∠CFD=,求⊙O的半徑與線段AE的長.【答案】(1)見解析,(2)半徑為15,AE=24【詳解】(1)解:連接OD,如圖所示:∵AB=AC,∴∠B=∠ACD,∵OC=OD,∴∠ODC=∠OCD,∴∠B=∠ODC,∴OD∥AB,∵DE⊥AB,∴OD⊥EF,∴EF是⊙O的切線.(2)解:在Rt△ODF中,sin∠OFD=,設OD=3x,則OF=5x,∴AB=AC=6x,AF=8x,在Rt△AEF中,∵sin∠AFE=,∴AE=,∵BE=AB-AE=,∴BE==6,解得:,∴AE=,OD=3×5=15,∴AE=24,半徑為15.【鞏固練習4】(廣西玉林·中考)如圖,在中,,,以AB為直徑作⊙O分別交于AC,BC于點D,E,過點E作⊙O的切線EF交AC于點F,連接BD.(1)求證:EF是△的中位線;(2)求EF的長.【答案】(1)見解析;(2).【分析】(1)連接AE,根據(jù)切線的性質求出OE是的中位線,即可進行證明;(2)根據(jù)勾股定理與中位線的性質即可求解.【詳解】(1)證明:連接AE,如圖所示:∵AB為⊙O的直徑,∴,∴,,∵,∴,∵EF是⊙O的切線,∴,∵,∴OE是的中位線,∴,∴,∴,∵,∴,∴EF是的中位線;(2)解:∵,∴,∵的面積,∴,∵EF是的中位線,∴.【鞏固練習5】(四川眉山·中考)如圖,中,以為直徑的交于點E.平分,過點E作于點D,延長交的延長線于點P.

(1)求證:是的切線;(2)若,求的長.【答案】(1)見解析,(2)【詳解】(1)證明:如圖,連接,

,,平分,,,,,,是的切線;(2)解:設,則,,解得,,,根據(jù)勾股定理可得,,,是直徑,,,,,,,.

【鞏固練習6】(孝感·中考)如圖,中,,以為直徑的交于點,交于點,過點作于點,交的延長線于點.(1)求證:是的切線;(2)已知,,求和的長.【答案】(1)證明見解析;(2)【詳解】分析:(1)連接OD,AD,由圓周角定理可得AD⊥BC,結合等腰三角形的性質知BD=CD,再根據(jù)OA=OB知OD∥AC,從而由DG⊥AC可得OD⊥FG,即可得證;(2)連接BE.BE∥GF,推出△AEB∽△AFG,可得,由此構建方程即可解決問題;詳解:(1)如圖,連接OD,AD,∵AB為⊙O的直徑,∴∠ADB=90°,即AD⊥BC,∵AB=AC,∴BD=CD,又∵OA=OB,∴OD∥AC,∵DG⊥AC,∴OD⊥FG,∴直線FG與⊙O相切,即DF是⊙O的切線;(2)如圖,連接BE.∵BD=2,∴CD=BD=2,∵CF=2,∴DF==4,∴BE=2DF=8,∵cos∠C=cos∠ABC,∴,∴,∴AB=10,∴AE=,∵BE⊥AC,DF⊥AC,∴BE∥GF,∴△AEB∽△AFG,∴,∴,∴BG=.【鞏固練習7】(湖南婁底·一模)如圖,在中,平分,交于點.是的直徑,連接、過點作,交于點,交的延長線于點.(1)求證:是的切線;(2)求證:;(3)若的半徑為5,,求的長.【答案】(1)見解析(2)見解析(3)【分析】(1)連接,為的直徑得,由,根據(jù)等腰三角形性質得平分,即,則為的中位線,所以,而,則,然后根據(jù)切線的判定方法即可得到結論;(2)利用兩角對應相等的兩三角形相似證明,由相似三角形的性質可得出答案;(3)由,根據(jù)等角的余角相等得,在中,利用解直角三角形的方法可計算出,在中可計算出,然后由,得,再利用相似比可計算出.【詳解】(1)證明:連接,如圖,∵為的直徑,∴,∴,∵平分,∴,∵,∴為的中位線,∴,∵,∴,又∵是半徑,∴是的切線(2)證明:∵是的切線,∴,∵,,,∵是的直徑,

∴,,,,,∴,;(3)解:,,,設在中,∴解得:(舍去),在中,,,∵,,∴,即,.【題型9】雙切圖【例題1】(2024·湖北·中考真題)如圖,在中,,點在上,以CE為直徑的經(jīng)過AB上的點,與交于點,且.(1)求證:AB是的切線;(2)若,,求的長.【答案】(1)證明見解析;(2).【分析】()連接,可得,得到,即得,即可求證;()設的半徑為,則,在中由勾股定理得,可得,即得,得到,進而得到,最后利用弧長公式即可求解.【詳解】(1)證明:連接,則,,,,,.是的半徑,AB是的切線;(2)解:設的半徑為,則,∵,∴,在中,,,解得,,,,,的長為.【例題2】(武漢·中考)如圖,PA為⊙O的切線,A為切點.過A作OP的垂線AB,垂足為點C,交⊙O于點B.延長BO與⊙O交于點D,與PA的延長線交于點E.(1)求證:PB為⊙O的切線;(2)若tan∠ABE=,求sinE的值.【答案】(1)證明見解析;(2)sinE=.【分析】(1)要證PB是⊙O的切線,只要連接OA,再證∠PBO=90°即可;(2)連接AD,證明△ADE∽△POE,得到,設OC=t,則BC=2t,AD=2t,由△PBC∽△BOC,可求出sin∠E的值.【詳解】(1)連接OA,∵PA為⊙O的切線,∴∠PAO=90°,∵OA=OB,OP⊥AB于C,∴BC=CA,PB=PA,∴△PBO≌△PAO,∴∠PBO=∠PAO=90°,∴PB為⊙O的切線;(2)連接AD,∵BD為直徑,∠BAD=90°,由(1)知∠BCO=90°,∴AD∥OP,∴△ADE∽△POE,∴,由AD∥OC得AD=2OC,∵tan∠ABE=,∴,設OC=t,則BC=2t,AD=2t,∵∠OBC+∠CBP=∠OBP=90°,∠BOC+∠OBC=90°,∴∠BOC=∠PBC,又∵∠BCO=∠PCB=90°,∴△PBC∽△BOC,∴,∴PC=2BC=4t,∴OP=PC+OC=5t,∴,可設EA=2a,EP=5a,則PA=3a,∵PA=PB,∴PB=3a,∴sin∠E==.【例題3】如圖,D為O上一點,點C在直徑BA的延長線上,且∠CDA=∠CBD.(1)求證:CD是⊙O的切線;(2)過點B作O的切線交CD的延長線于點E,若BC=6,tan∠CDA=,求BE的長【答案】(1)見解析;(2)BE的長為.【分析】(1)連OD,OE,根據(jù)圓周角定理得到∠ADO+∠1=90°,而∠CDA=∠CBD,∠CBD=∠1,于是∠CDA+∠ADO=90°;(2)根據(jù)切線的性質得到ED=EB,OE⊥BD,則∠ABD=∠OEB,得到tan∠CDA=,易證Rt△CDO∽Rt△CBE,得到,求得CD,然后在Rt△CBE中,運用勾股定理可計算出BE的長.【詳解】解:(1)證明:連OD,OE,如圖,∵AB為直徑,∴∠ADB=90°,即∠ADO+∠1=90°,又∵∠CDA=∠CBD,而∠CBD=∠1,∴∠1=∠CDA,∴∠CDA+∠ADO=90°,即∠CDO=90°,∴CD是⊙O的切線;(2)解:由(1)得CD是的切線,又為的切線,,,,.又,.,,,.,,.在中,設,則,,由勾股定理得,解得.即BE的長為.【鞏固練習1】(四川瀘州·中考)如圖,⊙O與Rt△ABC的直角邊AC和斜邊AB分別相切于點C、D,與邊BC相交于點F,OA與CD相交于點E,連接FE并延長交AC邊于點G.(1)求證:DF∥AO;(2)若AC=6,AB=10,求CG的長.【答案】見解析【詳解】(1)證明:連接OD.∵AB與⊙O相切與點D,又AC與⊙O相切與點,∴AC=AD,∵OC=OD,∴OA⊥CD,∴CD⊥OA,∵CF是直徑,∴∠CDF=90°,∴DF⊥CD,∴DF∥AO.(2)過點作EM⊥OC于M,∵AC=6,AB=10,∴BC==8,∴AD=AC=6,∴BD=AB-AD=4,∵BD2=BF?BC,∴BF=2,∴CF=BC-BF=6.OC=CF=3,∴OA==3,∵OC2=OE?OA,∴OE=,∵EM∥AC,∴,∴OM=,EM=,F(xiàn)M=OF+OM=,∴,∴CG=EM=2.【鞏固練習2】(四川樂山·中考)如圖,D為⊙O上一點,點C在直徑BA的延長線上,且∠CDA=∠CBD.(1)求證:CD是⊙O的切線;(2)過點B作⊙O的切線交CD的延長線于點E,BC=6,.求BE的長.【答案】(1)證明見解析;(2).【詳解】(1)連接OD.∵OB=OD,∴∠OBD=∠BDO.∵∠CDA=∠CBD,∴∠CDA=∠ODB.又∵AB是⊙O的直徑,∴∠ADB=90°,∴∠ADO+∠ODB=90°,∴∠ADO+∠CDA=90°,即∠CDO=90°,∴OD⊥CD.∵OD是⊙O的半徑,∴CD是⊙O的切線;(2)∵∠C=∠C,∠CDA=∠CBD,∴△CDA∽△CBD,BC=6,∴CD=4.∵CE,BE是⊙O的切線,∴BE=DE,BE⊥BC,∴BE2+BC2=EC2,即BE2+62=(4+BE)2,解得BE=【鞏固練習3】(廣東省·中考)如圖,四邊形ABCD中,AB=AD=CD,以AB為直徑的⊙O經(jīng)過點C,連接AC,OD交于點E.(1)證明:OD∥BC;(2)若tan∠ABC=2,證明:DA與⊙O相切;(3)在(2)條件下,連接BD交于⊙O于點F,連接EF,若BC=1,求EF的長.【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析;(3)【詳解】【分析】(1)連接OC,證△OAD≌△OCD得∠ADO=∠CDO,由AD=CD知DE⊥AC,再由AB為直徑知BC⊥AC,從而得OD∥BC;(2)根據(jù)tan∠ABC=2可設BC=a、則AC=2a、AD=AB=,證OE為中位線知OE=a、AE=CE=AC=a,進一步求得DE==2a,在△AOD中利用勾股定理逆定理證∠OAD=90°即可得;(3)先證△AFD∽△BAD得DF?BD=AD2①,再證△AED∽△OAD得OD?DE=AD2②,由①②得DF?BD=OD?DE,即,結合∠EDF=∠BDO知△EDF∽△BDO,據(jù)此可得,結合(2)可得相關線段的長,代入計算可得.【詳解】(1)如圖,連接OC,在△OAD和△OCD中,,∴△OAD≌△OCD(SSS),∴∠ADO=∠CDO,又AD=CD,∴DE⊥AC,∵AB為⊙O的直徑,∴∠ACB=90°,∴∠ACB=90°,即BC⊥AC,∴OD∥BC;(2)∵tan∠ABC==2,∴設BC=a、則AC=2a,∴AD=AB=,∵OE∥BC,且AO=BO,∴OE=BC=a,AE=CE=AC=a,在△AED中,DE==2a,在△AOD中,AO2+AD2=()2+(a)2=a2,OD2=(OF+DF)2=(a+2a)2=a2,∴AO2+AD2=OD2,∴∠OAD=90°,則DA與⊙O相切;(3)如圖,連接AF,∵AB是⊙O的直徑,∴∠AFD=∠BAD=90°,∵∠ADF=∠BDA,∴△AFD∽△BAD,∴,即DF?BD=AD2①,又∵∠AED=∠OAD=90°,∠ADE=∠ODA,∴△AED∽△OAD,∴,即OD?DE=AD2②,由①②可得DF?BD=OD?DE,即,又∵∠EDF=∠BDO,∴△EDF∽△BDO,∴,∵BC=1,∴AB=AD=、OD=、ED=2、BD=、OB=,∴,∴EF=.【鞏固練習4】(四川·樂山中考)如圖,P是⊙O外的一點,PA、PB是⊙O的兩條切線,A、B是切點,PO交AB于點F,延長BO交⊙O于點C,交PA的延長交于點Q,連結AC.(1)求證:AC∥PO;(2)設D為PB的中點,QD交AB于點E,若⊙O的半徑為3,CQ=2,求的值.【分析】(1)由等腰三角形三線合一與直徑所對的圓周角是直角得同位角相等。(2)在Rt△OQA中,由勾股定理得QA=4,在Rt△PBQ中,由勾股定理得PA==PB=6,因此FD=3,BF=AF=又由中位線定理FD∥AP得,F(xiàn)E:EA=3:4,因此設AE=4t,則EF=3t,BF=10t,所以AE:BE=2:5.(1)證明:∵PA、PB是⊙O的兩條切線,A、B是切點,∴PA=PB,且PO平分∠BPA,∴PO⊥AB.∵BC是直徑,∴∠CAB=90°,∴AC⊥AB,∴AC∥PO;(2)解:連結OA、DF,如圖,∵PA、PB是⊙O的兩條切線,A、B是切點,∴∠OAQ=∠PBQ=90°.在Rt△OAQ中,OA=OC=3,∴OQ=5.由QA2+OA2=OQ2,得QA=4.在Rt△PBQ中,PA=PB,QB=OQ+OB=8,由QB2+PB2=PQ2,得82+PB2=(PB+4)2,解得PB=6,∴PA=PB=6.∵OP⊥AB,∴BF=AF=AB.又∵D為PB的中點,∴DF∥AP,DF=PA=3,∴△DFE∽△QEA,∴,設AE=4t,F(xiàn)E=3t,則AF=AE+FE=7t,∴BE=BF+FE=AF+FE=7t+3t=10t,∴【鞏固練習5】(四川遂寧·中考)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D為AB邊上的一點,以AD為直徑的⊙O交BC于點E,交AC于點F,過點C作CG⊥AB交AB于點G,交AE于點H,過點E的弦EP交AB于點Q(EP不是直徑),點Q為弦EP的中點,連結BP,BP恰好為⊙O的切線.(1)求證:BC是⊙O的切線.(2)求證:=.(3)若sin∠ABC═,AC=15,求四邊形CHQE的面積.【答

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