内容正文:
专题13 圆相关题型全解
【核心提示】
1. 遇到弧中点,要将“点心”连(连接弧中点与圆心)
遇到直径,构造90°圆周角
2. 垂径定理的“知二推三”(①过圆心;②垂直于弦;③平分弦;④平分弦所对优弧;⑤平分弦所对劣弧)需注意:用①③时,弦不是直径.
3. 弧长l=
扇形面积S=
常用方法:等积法;割补法;整体法等.
转化策略:平移法、旋转法、翻折法等.
【考点1:角度相关】
【例1】【2020·浙江金华】如图,⊙O是等边△ABC的内切圆,分别切AB,BC,AC于点E,F,D;P是弧FD上一点,则∠EPF的度数是( )
A.65° B.60° C.58° D.50°
【变式1-1】【2020·甘肃金昌】如图,⊙O是△ABC的外接圆,其切线AE与直径BD的延长线相交于点E,且AE=AB.
(1)求∠ACB的度数;(2)若DE=2,求⊙O的半径.
【变式1-2】【2020·贵州安顺】如图,是的内接正三角形,点是圆心,点,分别在边,上,若,则的度数是 度.
【考点2:线相关】
【例2】【2020·四川眉山】如图,点为外一点,过点作的切线、,点、为切点.连接并延长交的延长线于点,过点作,交的延长线于点.已知,,则的长为________.
【变式2-1】【2020·贵州遵义】如图,圆O是△ABC的外接圆,∠BAC=45°,AD⊥BC于点D,延长AD交圆O于点E,若BD=4,CD=1,则DE的长为
【变式2-2】【2020·湖北武汉】如图,在半径为3的⊙O中,AB是直径,AC是弦,D是的中点,AC与BD交于点E.若E是BD的中点,则AC的长是( )
A. B.3 C.3 D.4
【考点3:线相关】
【例3】【2020·浙江温州】如图,C、D是圆O上两点,且在直径AB两侧,连接CD交AB于点E, G是弧AC上一点,∠ADC=∠G.
(1)求证:∠1=∠2;
(2)点C关于DG的对称点为F,连接CF. 当点F落在直径AB上时,CF=10,tan∠1=,求圆O的半径.
【变式3-1】【2020·贵州贵阳】如图,AB为圆O的直径,四边形ABCD内接于圆O,对角线AC、BD交于点E,圆O的切线AF交BD的延长线于点F,切点为A,且∠CAD=∠ABD
(1)求证:AD=CD
(2)若AB=4,BF=5,求sin∠BDC的值.
【考点4:证明】
【例4】【2020·贵州黔西南州】古希腊数学家毕达哥拉斯认为:“一切平面图形中最美的是圆”.请研究如下美丽的圆.如图,线段AB是⊙O的直径,延长AB至点C,使BC=OB,点E是线段OB的中点,DE⊥AB交⊙O于点D,点P是⊙O上一动点(不与点A,B重合),连接CD,PE,PC.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)小明在研究的过程中发现是一个确定的值.回答这个确定的值是多少?并对小明发现的结论加以证明.
【变式4-1】【2020·贵州铜仁】如图,AB是⊙O的直径,C为⊙O上一点,连接AC,CE⊥AB于点E,D是直径AB延长线上一点,且∠BCE=∠BCD.
(1)求证:CD是⊙O的切线;
(2)若AD=8,,求CD的长.
【变式4-2】【2020·湖北黄冈】已知:如图,AB是⊙O的直径,点E为⊙O上一点,点D是上一点,连接AE并延长至点C,使∠CBE=∠BDE,BD与AE交于点F.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)若BD平分∠ABE,求证:AD2=DF•DB.
【变式4-3】【2020·广西玉林】如图,AB是⊙O的直径,点D在直径AB上(D与A,B不重合),CD⊥AB,且CD=AB,连接CB,与⊙O交于点F,在CD上取一点E,使EF=EC.
(1)求证:EF是⊙O的切线;
(2)若D是OA的中点,AB=4,求CF的长.
【变式4-4】【2020·浙江嘉兴】已知:如图,在△OAB中,OA=OB,⊙O与AB相切于点C. 求证:AC=BC.
小明同学的证明过程如下框:
小明的证法是否正确?若正确,请在框内打“√”;若错误,请写出你的证明过程.
【考点5:动点与特殊图形存在性】
【例5】【2020·上海】如图,在△ABC中,AB=AC,圆O是△ABC的外接圆,BO的延长线交边AC于点D.
(1)求证:∠BAC=2∠ABD;
(2)当△BCD是等腰三角形时,求∠BCD的大小.
【变式5-1】【2020·江西】已知∠MPN的两边分别与⊙O相切于点A,B,⊙O的半径为r.
(1)如图1,点C在点A,B之间的优弧上,∠MPN=80°,求∠ACB的度数;
(2)如图2,点C在圆上运动,当PC最大时,要使四边形APBC为菱形,∠APB的度数应为多少?请说明理由;
(3)若PC交⊙O于点D,求第(2)问中对应的阴影部分的周长(用含r的式子表示).
【考点6:弧长与扇形面积】
【例6-1】【2020·贵州黔西