内容正文:
圆的内接四边形及四点共圆
【知识梳理】
1、 圆的内接四边形:顶点在同一个圆上的四边形.
性质:同侧共底的两个三角形的顶角相等;
圆内接四边形的对角互补;
圆内接四边形的外角等于内对角。
二、四点共圆的判定
若线段同侧二点到线段两端点连线夹角相等,那么这二点和线段二端点四点共圆;
若线段异侧二点到线段两端点连线夹角互补,那么这二点和线段二端点四点共圆。
【典型例题】
考点一 圆的内接四边形
【例1】如图,四边形ABCD内接于⊙O,E是AC上一点,且AB=AD=AE,∠DAC=50°,则∠CBE= 度.
【答案】25
【解析】
∵AB=AE,
∴∠ABE=∠AEB,
∵∠ABE=∠ABD+∠EBD,∠AEB=∠ACB+∠EBC,∠ACB=∠ADB,
∴∠DBE=∠CBE=∠DAC=25°,
故答案为:25°.
【变式训练】
【变1】如图,已知⊙O的内接四边形ABCD两组对边的延长线分别交于点E、F,若∠E+∠F=70°,则∠A=
【答案】55°
【解析】∵四边形ABCD为⊙O的内接四边形,
∴∠A=∠BCF,
∵∠EBF=∠A+∠E,
而∠EBF=180°﹣∠BCF﹣∠F,
∴∠A+∠E=180°﹣∠BCF﹣∠F,
∴∠A+∠E=180﹣∠A﹣∠F,
即2∠A=180°﹣(∠E+∠F)=110°,
∴∠A=55°
考点二 四点共圆
【例2】如图,在等腰Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC=4,D是BC中点,∠CAD=∠CBE,则AE=( )
A.4 B.3 C.2 D.
【答案】B
【解析】
解:如图,连接DE,
∵∠ABC=90°,AB=BC=4,
∴∠C=∠BAC=45°,AC=AB=4,
∵D是BC中点,
∴CD=BC=2,
∵∠CAD=∠CBE,
∴点A,点B,点D,点E四点共圆,
∴∠ABD=∠DEC=90°,
∴∠C=∠EDC=45°,
∴DE=CE=CD=,
∴AE=AC﹣CE=3,
【例3】在学习《圆》这一单元时,我们学习了圆周角定理的推论:圆内接四边形的对角互补;事实上,它的逆命题:对角互补的四边形的四个顶点共圆,也是一个真命题.在图形旋转的综合题中经常会出现对角互补的四边形,那么,我们就可以借助“对角互补的四边形的四个顶点共圆”,然后借助圆的相关知识来解决问题,例如:
已知:△ABC是等边三角形,点D是△ABC内一点,连接CD,将线段CD绕C逆时针旋转60°得到线段CE,连接BE,DE,AD,并延长AD交BE于点F.当点D在如图所示的位置时:
(1)观察填空:
①与△ACD全等的三角形是 ;
②∠AFB的度数为 ;
(2)利用题干中的结论,证明:C,D,F,E四点共圆;
(3)直接写出线段FD,FE,FC之间的数量关系 .
【答案】见解析
【解析】
(1)解:①∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC,∠BAC=∠ACB=∠ABC=60°,
∴∠ACD+∠DCB=60°,
由旋转知,CE=CD,∠DCE=60°,
∴∠BCE+∠DCB=60°,
∴∠ACD=∠BCE,
∴△ACD≌△BCE(SAS),
故答案为:△BCE;
②由①知,△ACD≌△BCE,
∴∠ADC=∠BEC,
∵∠ADC+∠FDC=180°,
∴∠BEC+∠FDC=180°,
∴C,D,F,E四点共圆,
∴∠AFE+∠DCE=180°,
∵∠AFB+∠AFE=180°,
∴∠AFB=∠DCE=60°,
故答案为:60°;
(2)证明:由(1)②中,已证;
(3)由(1)①知,△DCE是等边三角形,
∴CE=DE,
由(1)②知,∠DFE=180°﹣∠DCE=120°,
由(2)知,点C,D,F,E四点共圆,
∴∠CFE=∠CDE=60°,
在FC上取一点G,使FG=FE,
∴△EFG是等边三角形,
∴EG=FE,∠EGF=60°,
∴∠CGE=120°=∠DFE,
∵点C,D,F,E四点共圆,
∴∠ECG=∠EDF,
∴△CEG≌△DEF(AAS),
∴CG=FD,
∴FC=FG+CG=FE+FD,
故答案为:FC=FE+FD.
【变式训练】
【变2】
如图,线段AB、CD相交于E,AE=AC,DE=DB,点M、F、G分别为线段AD、CE、EB的中点,如果∠MAE=25°,∠AMF=40°,那么∠MFG的度数为 .
【答案】45°
【解析】解:如图,连接AF,DG,
∵AE=AC,DE=DB,点F,点G是CE,BE的中点,
∴AF⊥CE,DG⊥BE,
∴∠AFD=∠AGD=90°,
∴点A,点F,点G,点D四点共圆,
∴∠DFG=∠GAD=25°,
∵∠AFD=90°,点M是AD中点,
∴AM=FM=DM,
∴∠DFM=∠FDM,