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专题11 圆与锐角三角函数
【真题精选】
1.(2021·雅安)如图,在⊙O中,AB是直径,CD是弦,AB⊥CD,垂足为P,过点D的⊙O的切线与AB延长线交于点E,连接CE.
(1)求证:CE为⊙O的切线;
(2)若⊙O半径为3,CE=4,求sin∠DEC.
【解答】证明:(1)连接OC,OD,∵OC=OD,AB⊥CD,∴∠COE=∠DOE,
在△COE和△DOE中,,
∴△COE≌△DOE(SAS),∴∠OCE=∠ODE,
∵DE是⊙O的切线,∴∠ODE=90°,∴∠OCE=90°,
∵OD是⊙O的半径,∴CE为⊙O的切线;
(2)解:过D作DF⊥CE于F,由(1)知,∠OCE=90°,
在Rt△OCE中,∵CE=4,OC=3,∴OE===5,
∵AB⊥CD,∴S△OCE=OC•CE=CP•OE,
∴3×4=5CP,∴CP=,
∵OC=OD,AB⊥CD,∴CP=DP,∴CD=2CP=,
在Rt△CPE中,PE===,
∵CE,DE是⊙O的切线,∴DE=CE=4,
∵S△CDE=CE•DF=CD•PE,∴4DF=×,∴DF=,
在Rt△DEF中,sin∠DEC===.
2.(2021·自贡)如图,点D在以AB为直径的⊙O上,过D作⊙O的切线交AB的延长线于点C,AE⊥CD于点E,交⊙O于点F,连接AD,FD.
(1) 求证:∠DAE=∠DAC;
(2) 求证:DF·AC=AD·DC;
(3)
若sin∠C=,AD=,求EF的长.
【解析】(1)连接OD,∵DC为⊙O的切线,∴OD⊥CD,即∠ODC=90°
∵AE⊥CD,∴∠AED=90°,∴∠AED=∠ODC=90°,∴AE∥OD,∴∠ODA=∠DAE
又∵OD=OA=r,∴∠ODA=∠DAC,∴∠DAE=∠DAC
(2) 证明:连接BD,设∠DAE=α,又(1)可知∠CAD=∠DAE=α,
∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,在Rt△ADB中,∠BAD+∠ABD=90°,∴∠ABD=90°-α,
又∵四边形ABDF为⊙O的内接四边形,∴∠AFD+∠ABD=180°,∴∠AFD=90°+α
∵∠CDO=90°,∴∠ADC=90°+α
在△AFD和△ADC中有∠AFD=∠ADC,∠FAD=∠DAC,∴△AFD∽△ADC
∴,即DF·AC=AD·DC
(3) 设OD=x,在Rt△COD中sin∠C=,∴OC=4x,根
据勾股定理可得CD=,
∵OA、OB、OD均为⊙O的半径,∴OA=x,
∵OD∥AE,∴△COD∽△CAE,
∴,∴AE=,,故.
由(2)可知△AFD∽△ADC,∴,且,可得
在Rt△ADE中,,∴,∴
∴=4,=10,∴EF=AE-AF=10-4=6
3.(2019•成都)如图,AB为⊙O的直径,C,D为圆上的两点,OC∥BD,弦AD,BC相交于点E.
(1)求证:;
(2)若CE=1,EB=3,求⊙O的半径;
(3)在(2)的条件下,过点C作⊙O的切线,交BA的延长线于点P,过点P作PQ∥CB交⊙O于F,Q两点(点F在线段PQ上),求PQ的长.
【解析】证明:(1)∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB,∵OC∥BD,∴∠OCB=∠CBD
∴∠OBC=∠CBD,∴
(2) 连接AC,∵CE=1,EB=3,∴BC=4
∵,
∴∠CAD=∠ABC,且∠ACB=∠ACB
∴△ACE∽△BCA,∴,∴AC2=CB•CE=4×1,∴AC=2,
∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴AB2,∴⊙O的半径为
(3)如图,过点O作OH⊥FQ于点H,连接OQ,∵PC是⊙O切线,
∴∠PCO=90°,且∠ACB=90°,∴∠PCA=∠BCO=∠CBO,且∠CPB=∠CPA,∴△APC∽△CPB
∴,∴PC=2PA,PC2=PA•PB,∴4PA2=PA×(PA+2)
∴PA,∴PO
∵PQ∥BC,∴∠CBA=∠BPQ,且∠PHO=∠ACB=90°
∴△PHO∽△BCA,∴,即
∴PH,OH
∴HQ
∴PQ=PH+HQ
4.(2018•成都)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,O为AB上一点,经过点A,D的⊙O分别交AB,AC于点E,F,连接OF交AD于点G.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)设AB=x,AF=y,试用含x,y的代数式表示线段AD的长;
(3)若BE=8,sinB,求DG的长,
【解析】(1)证明:如图,连接OD,∵AD为∠BAC的角平分线,∴∠BAD=∠CAD,
∵OA=OD,∴∠ODA=∠OAD,∴∠ODA=∠CAD,∴OD∥AC,
∵∠C=90°,∴∠ODC=90°,∴OD⊥BC,∴BC为圆O的切线;
(2)解:连接DF,由(1)知BC为圆O的切线,
∴∠FDC=∠DAF,∴∠CDA=∠CFD,∴∠AFD=∠ADB