内容正文:
押福建卷第24题
圆或几何综合
福建中考对几何综合的相关证明计算的考查要求高,考查学生们的推理能力、运算能力,考查空间观念与几何直观,考查化归与转化思想。这几年来均是第22题~24题中的简答形式进行考查,难度较大。2021年中考第24题出现了几何综合题型,预测今年还是考查几何综合方面的知识。
备考中要求考生熟练掌握与圆有关性质定理与基础概念,特殊平行四边形的性质定理、轴对称的性质、多边形内角与外角的关系、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、平行线的判定与性质、三角形中位线定理、圆的基本概念与性质、解直角三角形等基础知识。
1.(2018福建)如图,D是△ABC外接圆上的动点,且B,D位于AC的两侧,DE⊥AB,垂足为E,DE的延长线交此圆于点F.BG⊥AD,垂足为G,BG交DE于点H,DC,FB的延长线交于点P,且PC=PB.
(1)求证:BG∥CD;
(2)设△ABC外接圆的圆心为O,若AB=DH,∠OHD=80°,求∠BDE的大小.
【分析】(1)根据等边对等角得:∠PCB=∠PBC,由四点共圆的性质得:∠BAD+∠BCD=180°,从而得:∠BFD=∠PCB=∠PBC,根据平行线的判定得:BC∥DF,可得∠ABC=90°,AC是⊙O的直径,从而得:∠ADC=∠AGB=90°,根据同位角相等可得结论;
(2)先证明四边形BCDH是平行四边形,得BC=DH,根据特殊的三角函数值得:∠ACB=60°,∠BAC=30°,所以DH=AC,分两种情况:
①当点O在DE的左侧时,如图2,作辅助线,构建直角三角形,由同弧所对的圆周角相等和互余的性质得:∠AMD=∠ABD,则∠ADM=∠BDE,并由DH=OD,可得结论;
②当点O在DE的右侧时,如图3,同理作辅助线,同理有∠ADE=∠BDN=20°,∠ODH=20°,得结论.
【解答】(1)证明:如图1,∵PC=PB,
∴∠PCB=∠PBC,
∵四边形ABCD内接于圆
∴∠BAD+∠BCD=180°,
∵∠BCD+∠PCB=180°,
∴∠BAD=∠PCB,
∵∠BAD=∠BFD,
∴∠BFD=∠PCB=∠PBC,
∴BC∥DF,
∵DE⊥AB,
∴∠DEB=90°,
∴∠ABC=90°,
∴AC是⊙O的直径,
∴∠ADC=90°,
∵BG⊥AD,
∴∠AGB=90°,
∴∠ADC=∠AGB,
∴BG∥CD;
(2)由(1)得:BC∥DF,BG∥CD,
∴四边形BCDH是平行四边形,
∴BC=DH,
在Rt△ABC中,∵AB=DH,
∴tan∠ACB==,
∴∠ACB=60°,∠BAC=30°,
∴∠ADB=60°,BC=AC,
∴DH=AC,
①当点O在DE的左侧时,如图2,作直径DM,连接AM、OH,则∠DAM=90°,
∴∠AMD+∠ADM=90°
∵DE⊥AB,
∴∠BED=90°,
∴∠BDE+∠ABD=90°,
∵∠AMD=∠ABD,
∴∠ADM=∠BDE,
∵DH=AC,
∴DH=OD,
∴∠DOH=∠OHD=80°,
∴∠ODH=20°
∵∠AOB=60°,
∴∠ADM+∠BDE=40°,
∴∠BDE=∠ADM=20°,
②当点O在DE的右侧时,如图3,作直径DN,连接BN,
由①得:∠ADE=∠BDN=20°,∠ODH=20°,
∴∠BDE=∠BDN+∠ODH=40°,
综上所述,∠BDE的度数为20°或40°.
2.(2019福建)如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB=AC,AC⊥BD,垂足为E,点F在BD的延长线上,且DF=DC,连接AF、CF.
(1)求证:∠BAC=2∠CAD;
(2)若AF=10,BC=4,求tan∠BAD的值.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质得出∠ABC=∠ACB,根据圆心角、弧、弦的关系得到=,即可得到∠ABC=∠ADB,根据三角形内角和定理得到∠ABC=(180°﹣∠BAC)=90°﹣∠BAC,∠ADB=90°﹣∠CAD,从而得到∠BAC=∠CAD,即可证得结论;
(2)易证得BC=CF=4,即可证得AC垂直平分BF,证得AB=AF=10,根据勾股定理求得AE、CE、BE,根据相交弦定理求得DE,即可求得BD,然后根据三角形面积公式求得DH,进而求得AH,解直角三角函数求得tan∠BAD的值.
【解答】解:(1)∵AB=AC,
∴=,∠ABC=∠ACB,
∴∠ABC=∠ADB,∠ABC=(180°﹣∠BAC)=90°﹣∠BAC,
∵BD⊥AC,
∴∠ADB=90°﹣∠CAD,
∴∠BAC=∠CAD,
∴∠BAC=2∠CAD;
(2)解:∵DF=DC,
∴∠DFC=∠DCF,
∴∠BDC=2∠DFC,
∴∠BFC=∠BDC=∠BAC=∠FBC,
∴CB=CF,
又BD⊥AC,
∴AC是线段BF的中垂线,AB=AF=10,